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Souris : 3433
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3 433 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Les souriceaux reçoivent pendant leurs cinq premiers jours de vie des injections d'une cytokine inflammatoire qui provoquent déshydratation, retard de croissance et, dans cinq à dix pour cent des cas, la mort, puis subissent une série de tests comportementaux dont le RNT ne précise pas la nature. Le projet étudie le rôle des microglies dans les troubles neurodéveloppementaux liés à l'inflammation périnatale, chez les mâles et les femelles. Le porteur affirme que ces mécanismes ne peuvent être étudiés que sur l'animal vivant et fixe pour objectif le transfert des résultats à l'humain.

Objectifs

Les troubles neurodéveloppementaux ont des causes multiples y compris environnementales. Un lien entre des épisodes inflammatoires pendant la vie périnatale et une augmentation du risque de développer des troubles neurodéveloppementaux chez le descendant ont été démontrés. Récemment, le rôle des microglies (cellules immunitaires du cerveau) dans ces troubles a été mis en évidence chez la descendance mâle. Cependant, aucune donnée sur la descendance femelle, ni sur les troubles cognitifs de la descendance n'ont été générées. Ce projet se base sur un modèle d'inflammation périnatale. L’objectif est d'étudier le rôle des microglies dans les troubles cognitifs neurodéveloppementaux chez le mâle et la femelle sur modèle murin.

Bénéfices attendus

Ce projet permettra d'établir le rôle des microglies dans la mise en place des troubles cognitifs à l'âge adulte des descendants mâles et femelles après inflammation gestationelle. Cette étude permettra d'obtenir des données concrètes sur les deux sexes, ce qui n'est actuellement pas disponible, mais également sur la sphère cognitive, très peu documentée à ce jour. L'approche par l'utilisation d'une drogue permettant la recolonisation microgliale permettra par ailleurs d'établir une nouvelle approche thérapeutique dans le traitement des troubles neurodéveloppementaux.

Procédures

Tests comportementaux à la période juvénile et à l'âge adulte (6 tests en juvénile et 5 à l'âge adulte) – quelques minutes par test. Injections intrapérionéales pendant les premiers jours de vie - quelques secondes

Impact sur les animaux

Les injections réalisées sur les souriceaux durant les 5 premiers jours de vie peuvent causer une douleur transitoire et locale. La séparation avec leur mère le temps des injections peut causer un stress transitoire. Les injections de cytokine inflammatoire induisent une inflammation, par conséquent les souriceaux peuvent montrer des signes de déshydratation, ont un retard de croissance, et un retard dans la pousse du pelage par rapport aux souris injectées avec une solution neutre. Ces effets perdurent environ jusqu’au quinzième jour de vie. Les injections en général peuvent également, mais rarement, entraîner une hémorragie abdominale interne chez les souriceaux, ou leur mort dans 5 à 10% des cas. Les tests comportementaux réalisés ne durent que quelques minutes, peuvent entraîner des nuisances modérées notamment durant les tests sur les réponses émotionnelles, mais n’induisent pas d’altération de l’état général des animaux.

Devenir

Les animaux seront mis à mort pour récupérer les structures et/ou cellules nécessaires pour les études cellulaires et moléculaires.

Remplacement

L’étude des microglies (cellules immunitaires du cerveau) au cours du développement nécessite des modèles non humains. L'étude des effets de l’inflammation maternelle ne peut se faire de manière fine chez l'homme et nécessite de fait l'utilisation d'animaux vivants. Les modèles in vitro ne permettent pas de modéliser ces étapes du développement cérébral et la recherche bibliographique indique que la réponse inflammatoire correspondant à nos modèles n'est pas développée in vitro à ce jour. La proximité des microglies humaines et des souris permettra un transfert à l'homme à la suite de ce projet, ce qui reste notre priorité et notre objectif scientifique premier : comprendre chez l'homme le développement des microglies durant les phases développementales.

Réduction

Afin de réduire le nombre d'animaux utilisés pour ces expériences, nous avons choisi un nombre minimal permettant d'observer des différences menant à des conclusions statistiques. Réduire ce nombre serait prendre le risque de générer des données non concluantes, ce qui pousserait à reproduire ces expériences avec un nombre plus grand et donc à terme consommerait plus d'animaux. La pertinence du nombre de destinations expérimentales repose sur la limite de détection du matériel que nous cherchons à évaluer sur une population cellulaire triée à partir de structures cérébrales. Nous ne pouvons réduire ce nombre au risque de passer sous la limite de détection des appareils de mesure. Les femelles sont également étudiées, ce qui nous permet d'utiliser tous les animaux générés durant cette étude.

Raffinement

Les expérimentateurs formés porteront une attention particulière au raffinement des procédures afin de limiter la douleur et la soulager si elle ne peut être évitée par l’utilisation d’antalgiques les plus adaptés à chaque procédure, optimiser les procédures, soulager le stress des animaux et leur fournir les meilleures conditions de vie tout au long du projet. Pour leur bien-être, les animaux vivent en groupes sociaux le plus longtemps possible. Ils auront à leur disposition des éléments d’enrichissement de leur milieu. L’ensemble des animaux est surveillé quotidiennement avec une surveillance renforcée après les différentes expérimentations. Des points limites suffisamment précoces seront définis pour éviter des souffrances aux animaux avec la mise en place de mesures pour les soulager comme une réhydratation, le réchauffement, des traitements vétérinaires si nécessaire. Enfin, nous avons déjà inscrit ce projet dans un consortium de travail international visant à partager les données afin de limiter les doublons expérimentaux et de conduire à un raffinement des approches de recherche dans la communauté scientifique.

Choix des espèces

Ce projet s'inscrit dans la continuité des recherches menées par les porteurs du projet. Leurs données préliminaires ont été générées chez la souris et l'accrétion de données nouvelles sur modèle murin permettra de raffiner les données existantes par leur analyse commune avec les nouvelles données générées. De plus, les microglies de la souris et de l'homme partagent de nombreux gènes en commun et permettent de conduire à une valorisation des données chez l'animal par transfert chez l'homme, rendant cette étude pertinente au vu du choix du modèle animal. Les analyses seront conduites au cours de la période post-natale pour le comportement juvénile (P3-P16) et à l'âge adulte (après P60) pour l'évaluation comportementale et les études biologiques subséquentes.

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Souris : 80
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80 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Elles subissent une ouverture de la cavité abdominale avec injection de cellules tumorales dans la rate puis ablation de la rate, suivie d'un traitement par voie intrapéritonéale, avant une mise à mort entre seize et vingt-deux jours après l'opération pour prélever leur foie. Le projet teste une bithérapie contre le cancer colorectal métastasé au foie, dont l'intérêt pour l'humain reste renvoyé au conditionnel et au long terme. Le porteur affirme que les méthodes in vitro ne suffisent pas à appréhender la complexité d'un organisme et décrit la souris comme la seule espèce disponible.

Objectifs

Ces dernières années, l’immunothérapie a suscité un engouement dans le monde de la cancérologie. Cette dernière consiste à mobiliser le système immunitaire des patients pour cibler et éliminer les cellules tumorales. Les inhibiteurs de point de contrôle immunitaire (ICI) ont montré des effets puissants et durables mais seulement sur un faible pourcentage de patients. L’une des raisons pouvant expliquer ces résultats pourrait être un manque d’infiltration des cellules immunitaires au sein des tumeurs. De manière à rétablir un infiltrat lymphocytaire dans la tumeur, il est possible de cibler l’angiogenèse. L’angiogenèse correspond à la formation de nouveau vaisseaux sanguins à partir de vaisseaux préexistants et est nécessaire pour assurer le transport des nutriments et de l’oxygène dans la tumeur. Au sein des tumeurs, l’angiogenèse induit un environnement immunosuppresseur et perturbe également la migration des cellules immunitaires car les vaisseaux sanguins sont anormaux. De ce fait, il est intéressant de cibler l’angiogenèse afin de normaliser les vaisseaux sanguins et de favoriser la réponse immunitaire antitumorale en réduisant l’environnement immunosuppresseur. La combinaison thérapeutique des ICI et des anti-angiogéniques a fait l’objet de nombreux essais cliniques et son efficacité est approuvée dans le traitement de plusieurs cancers solides. En dépit d’une réelle avancée ces dernières années, une compréhension plus approfondie des mécanismes d’action de cette bithérapie est nécessaire pour permettre de mieux cibler les patients répondeurs et apporter des réponses quant à son efficacité. Au laboratoire, nous avons montré que cette bithérapie améliore, in vivo, les réponses anti-tumorales dans différents modèles de cancer chez la souris. Cependant ces observations ne nous permettent pas de confirmer totalement l’intérêt de la bithérapie chez l’homme. En effet, les métastases sont la principale cause de décès du cancer chez l’homme et environ 50 % des cancers du côlon entraînent des métastases dans le foie ou encore les poumons. De plus, les cancers du côlon métastatiques sont plus difficiles à soigner. Dans ce contexte, afin de confirmer l’intérêt de la bithérapie chez l’homme nous souhaitons développer une approche d’induction de cancer colorectal métastasé dans le foie.

Bénéfices attendus

Le but de ce travail est d’explorer l’effet de la combinaison αPD-1 et αVEGR-2 dans un modèle de cancer colorectal en métastase hépatique pour confirmer son intérêt chez l’Homme. Les métastases sont la principale cause de décès du cancer chez l’Homme et environ 50% des cancer du côlon entrainent des métastases. Ce projet pourrait ouvrir de nouvelles perspectives de traitement pour les patients et de confirmer que ce traitement pourrait être utilisé chez des patients présentant des métastases. A mi-chemin entre la recherche fondamentale et appliquée, ce projet vise à long terme à améliorer les mécanismes immunitaires naturellement mis en place chez les patients afin d'augmenter leur chance de survie.

Procédures

Les animaux seront soumis à une procédure chirurgicale : ouverture de la cavité abdominale, injection de cellules tumorales dans la rate, splénectomie, fermeture de la cavité abdominale. Par la suite, les souris seront traitées en intrapéritonéale. 16 et 22 jours après l’intervention chirurgicale, les souris seront mise à mort.

Impact sur les animaux

L’acte chirurgical nécessite d’ouvrir la cavité abdominale des souris et de réaliser une splénectomie. Cette intervention chirurgicale pourrait entrainer de la souffrance chez les animaux, une perte de poids, ou encore une infection causée par l’intervention chirurgicale. Dans de précédentes expériences, nous avons montré que les traitements n’ont pas d’effets indésirables sur les souris mais nous continuerons de le vérifier.

Devenir

Les animaux seront mis à mort à la fin des expériences afin de prélever les foies.

Remplacement

1. Le cancer est une maladie complexe impliquant des mécanismes de contrôle et des interactions possibles seulement dans un organisme vivant. En effet, la recherche a permis de comprendre l’importance de l’environnement dans lequel le cancer se développe et les multiples interactions avec le système immunitaire, le stroma tumoral, le système vasculaire et le métabolisme. 2. En conséquence, les expérimentations in vitro ne suffisent pas à appréhender la complexité d’un organisme. Nous réalisons à ces fins des études sur les modèles d’animaux greffés avec des cellules tumorales.

Réduction

Les groupes expérimentaux seront constitués de n=10 individus afin de générer des cohortes avec suffisamment de puissance pour permettre d’évaluer les effets anti-tumoraux des traitements tout en permettant à une seule et même personne de prendre en charge l’expérience. Les expériences seront réalisées par des personnes parfaitement formées afin d’optimiser la reproductibilité. Le fait que ces animaux soient génétiquement identiques permet de réduire la taille des groupes tout en ayant des résultats fiables. Néanmoins, comme les variations dans les croissances tumorales peuvent être faibles, nous répèterons les expériences 2 fois de manières indépendantes.

Raffinement

Tous le long de l’opération, un contrôle de la profondeur d’anesthésie (pincement de la patte, contrôle de la respiration), la déshydration (pli de peau : si le pli persiste plusieurs seconde, l’animal est fortement déshydraté) et l’hypoxie (couleur des muqueuses) seront contrôlées. Étant donné que la température ne peut pas être contrôlée et que le risque d’hypothermie est sévère lors d’une anesthésie, des tapis chauffants seront utilisées tous le long de l’expérimentation : du soins pré au post-opératoire. Des antalgiques seront utilisés pour limiter la souffrance de l’animal. Des enrichissements seront ajoutés dans chaque cage. Les souris auront à disposition des matériaux pour leur permettre de faire leurs nids. De la nourriture sera également mise dans la cage. Pour remédier aux infections qui peuvent être causées par l’intervention chirurgicale, un travail en condition aseptique sera réalisé. Pour cela, des espaces propres et sales seront utilisés. L’espace non-stérile sera utilisé pour les soins pré-opératoires, l’anesthésie, la tonte, les soins post-opératoires. L’espace stérile sera utilisé pour la préparation des consommables utilisés lors de l’acte chirurgical et l’acte chirurgical en lui-même. De plus, les deux premiers jours suivant l’intervention, une désinfection de la cicatrice sera réalisée. A la suite de l’opération, chaque animal sera examiné et pesé. Si des signes anormaux sont observés chez les souris, la fréquence de surveillance sera augmentée. Nous avons également mis en place une grille d’évaluation des points limites chez les animaux afin de limiter leur souffrance. Les injections intrapéritonéales (traitements) seront réalisées sous anesthésie à l’isoflurane. Aucune douleur associée à ces gestes n’est donc attendue. De plus, leur habituation aux gestes de contention devrait permettre de réduire le stress dû à ces manipulations. .

Choix des espèces

Les souris, outre l’avantage lié à leurs caractéristiques physiologiques sont les seules espèces animales disponibles pour l’expérimentation. De plus, diverses souches de souris immunocompétentes sont également disponibles pour l’établissement de modèles tumoraux syngéniques, telles que les souris C57Bl/6 (MC38) et les BALB/c (CT26). Enfin, les souris autorisent une variété de techniques d’administration et de prélèvement présentant des analogies avec ce qui est réalisé en recherche clinique sur l’homme. Les animaux seront utilisés à l’âge adulte (entre 7 et 12 semaines d’âge) pour la mise en œuvre de modèles expérimentaux stables et reproductibles avec des animaux possédant un système immunitaire mature.

  • Recherche appliquée
    • Troubles nerveux
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Souris : 130
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130 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Modèles d'une maladie neurodégénérative pédiatrique, elles sont examinées par IRM sous anesthésie, décrite comme non invasive, puis tuées par prélèvement intracardiaque pour mesurer la teneur en fer de leur cerveau, geste que le porteur présente comme la nuisance principale du projet. Les retombées annoncées, valider l'IRM comme mesure remplaçant l'analyse post-mortem, sont censées à terme réduire le nombre d'animaux utilisés. Le porteur affirme que l'usage de l'animal en fin d'étude est "inévitable" pour confirmer les résultats obtenus sur cellules.

Objectifs

Le projet financé est une étude préclinique de thérapie génique intraveineuse pour le syndrome de Sanfilippo B. Ce syndrome est une pathologie neurodégénérative pédiatrique touchant 1 enfant sur 200 000 et pour lequel il n’y a aucune thérapie aujourd’hui. Ce syndrome est dû à la déficience d’une enzyme lysosomale impliquée dans la dégradation d’un glycosaminoglycane, l’héparane sulfate. Cette déficience conduit à l’accumulation de ce substrat qui présente une toxicité majeure pour les cellules du système nerveux central. Nous souhaitons, à travers cette étude, pouvoir proposer un essai clinique par thérapie génique permettant d’apporter l’enzyme déficitaire (N-acétylglucosaminidase). L'objectif de l'exploration par IRM, technique non invasive permettant la caractérisation anatomique et fonctionnelle des tissus, objet de ce projet réalisée dans l'EU 2/3, sera de vérifier s'il est possible de détecter de façon reproductible et fiable des variations de susceptibilités magnétiques caractéristiques de la teneur en fer (Fe) dans différentes régions cérébrales (cortex, striatum, …) des différents groupes expérimentaux sans mise à mort des animaux comme c’est le cas pour les méthodes classiques de mesures post-mortem. L'IRM est un outil important pour le diagnostic in vivo des pathologies ainsi que pour suivre au cours du temps la réponse à différents traitements ou procédures chirurgicales. La durée maximale des acquisitions sera d’une heure par animal.

Bénéfices attendus

Dans le contexte de l’étude physiopathologique, l'objectif de l'exploration par IRM, technique non invasive permettant la caractérisation anatomique et fonctionnelle des tissus, objet de ce projet réalisé dans l'EU 2/3, sera de mesurer des valeurs de susceptibilités magnétiques T2* dans le cerveau des animaux. Ces mesures permettront de comparer la teneur en Fe dans différentes régions cérébrales (cortex, striatum, …) des différents groupes expérimentaux. L’accumulation de fer ou non dans le cerveau est un marqueur de validation de l’efficacité du traitement de nos souris en préclinique. A terme, cette mesure IRM pourrait remplacer les mesures faites post-mortem et devrait donc nous permettre de réduire le nombre d'animaux mis en œuvre pour mesurer la quantité de fer dans les tissus et permettre de suivre l'évolution au cours du temps de la teneur en fer de différents organes d'intérêt dans un même animal renforçant ainsi la valeur statistique des résultats.

Procédures

L'IRM est une procédure d'imagerie in vivo, non invasive et atraumatique. La totalité de la procédure étant menée sous anesthésie volatile (1h maximum), les animaux ne subissent que le stress dû à la préhension avant induction de l'anesthésie. Le réveil post-anesthésique est la seconde étape critique, les animaux restent sous surveillance pendant toute la phase de réveil.

Impact sur les animaux

L'IRM est une technique non invasive d'imagerie qui n'entraine aucune douleur chez les animaux. Les signes vitaux (respiration, fréquence cardiaque et température) sont contrôlés tout au long des manipulations afin de garantir le suivi du bien-être des animaux. La procédure est cependant susceptible d'induire un stress au moment de la préhension des animaux pour les placer dans la cage d'induction de l'anesthésie. Le prélèvement intracardiaque que subiront les animaux au moment de leur mise à mort (sans réveil) est la nuisance la plus importante du projet, elle est cependant indispensable pour réaliser dans des conditions optimales la mesure de teneur en fer intra-tissulaire de référence.

Devenir

Tous les animaux sont mis à mort dans l'EU 1/3 à l'issue des délais 2, 5 ou 9 mois de vie suivant une technique réglementaire qui permettra de pouvoir obtenir des prélèvements de qualité tout en protégeant l'animal de la douleur jusqu'à son dernier souffle.

Remplacement

Une modélisation intégrée est nécessaire pour valider les études in vitro. Les animaux sont utilisés en fin d’étude afin de confirmer des résultats démontrés et des hypothèses formulées à partir des travaux réalisés sur cellules. A ce stade de l’expérimentation, l’utilisation de l’animal est inévitable. Les études sont systématiquement optimisées (quantité de vecteurs, temps de traitement et nombre d’animaux) d’après la littérature ou les observations réalisées au laboratoire. Même si le traitement est administré en injection intraveineuse, il est réalisé par un personnel compétent.

Réduction

L’utilisation de l’animal est réduite au maximum. Nous allons utiliser des tests statistiques afin de comparer les groupes. Les tests sont réalisés avec un logiciel de statistique. Nous utiliserons des groupes de 10 souris par expérience et nous répéterons les expériences à 3 âges différents afin de rendre nos résultats comparables à ceux de nos études antérieures. Pour chaque expérience, le maximum d’échantillons autorisés réglementairement seront prélevés sur l’animal afin d’éviter d’avoir à reproduire l’expérience par manque de tissus. Chaque fois que cela sera possible, nous analyserons un maximum de paramètres cellulaires et moléculaires sur les mêmes individus afin de limiter le nombre d’expériences in vivo. L'IRM étant une technique d'exploration non invasive, elle permet le suivi longitudinal des lots d'animaux mis en œuvre ce qui participe à la réduction globale.

Raffinement

Cette procédure expérimentale a pour objectif d'évaluer la possibilité de remplacer une procédure post-mortem (mesure de la teneur en fer dans les tissus prélevés) par une procédure non invasive, in vivo qui permettra de suivre une même cohorte au cours du temps dans un but de raffinement (suivi du même animal pour s'affranchir de la variabilité interindividuelle et réduction du nombre de lots d'animaux nécessaire pour assurer ce suivi longitudinal selon la procédure classique). Tous les animaux sont hébergés selon les conditions de la réglementation en vigueur (directive européenne 2010/63, décret n°2013-118 du 1er février 2013). Nous nous attachons à ne pas laisser un animal seul dans une cage (groupes sociaux de 5 individus maximum par cage). Nous veillerons à ce que chaque cage bénéficie d’un enrichissement adapté (igloo, tunnel ou paper wool). Lors des expériences d’imagerie, les animaux sont anesthésiés à l’isoflurane (gaz vecteur O2) dès le début de la procédure pour réduire leur stress et éviter tout mouvement au cours de l’exploration IRM. La cellule d’imagerie dans laquelle est maintenue la souris est thermo régulée. Pendant la phase de réveil, la cage est également placée sur tapis chauffant et reste sous contrôle visuel jusqu’au réveil complet de l’animal. Tout animal présentant des signes de souffrance, de léthargie, une perte de poids supérieure à 20% ou une tumeur de 10% du poids corporel sera exclu de l’étude et sacrifié.

Choix des espèces

L’espèce Mus musculus est un modèle animal adapté aux pathologies de surcharge lysosomale. L’application de la politique de réduction mise en place permet d’optimiser au mieux chaque expérimentation afin de retirer d’un minimum d’animal un maximum d’information. De plus la formation des personnes habilitées à manipuler les animaux et la diffusion par ces personnes de leur savoir dans des conditions appropriées (temps de formation respecté) permet de réaliser nos expérimentations animales dans le respect de l’animal et des conditions optimales du suivi des règles d’hygiène et de sécurité. Il est nécessaire d’utiliser les souris à partir de d'âge de 2 mois afin de pouvoir comparer les résultats avec ceux obtenus dans nos précédentes études et celles décrites dans la littérature.

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Rats : 98
Souffrances
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98 rats Wistar vieillissants, 49 mâles et 49 femelles, vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Ils suivent un entraînement d'endurance sur tapis roulant, des tests sensorimoteurs et cognitifs de force de préhension et de mémoire, et jusqu'à quatre prélèvements sanguins sur huit semaines, avant d'être tués pour prélever cerveau et muscles. Les retombées annoncées, transposer à l'humain les effets de l'entraînement sur le cerveau vieillissant, restent au conditionnel. Le porteur affirme qu'aucun modèle in vitro ne peut reproduire l'interaction muscle-cerveau sur une telle durée.

Objectifs

Dans ce projet, l’efficacité de programmes d'intensité modérée (Moderate intensity continuous training ou MICT) et de haute intensité (High-intensity interval training ou HIIT) est évaluée sur l’évolution des paramètres physiologiques de la performance d’endurance et de la performance sensorimotrice/cognitive ainsi que sur la plasticité musculaire et cérébrale sur 98 rats Wistar mâles (n=49) et femelles (n=49) adultes vieillissants (12-15 mois). Ce projet implique donc des tests sensorimoteurs/cognitifs, de performance d’endurance sur tapis roulant, 2 prélèvements de sang seront réalisés avant et après les 2e séances des semaines 2, 4 et 8 (après désinfection à l’alcool à 70°) au niveau de la veine caudale latérale de la queue. Ces échantillons seront ensuite conservés pour des analyses moléculaires ultérieures. Cela implique aussi des mesures moléculaires musculaires et cérébrales (hippocampe et cortex) à la fin du protocole après prélèvement des tissus pour quantifier les protéines clefs impliquées dans la neuroplasticité et l’activité métabolique.

Bénéfices attendus

Le projet peut révéler la spécificité de chaque méthode d'entraînement en endurance sur les fonctions cérébrales ainsi que les fonctions cognitives et sensorimotrices chez les individus âgés où des troubles moteurs et cognitifs apparaissent fréquemment. Les protocoles d'endurance seront individualisés à partir de repères physiologiques (voir procédure 1 pour la méthodologie utilisée) afin d'être facilement transférables à l'humain comme cela sera dans ce projet de recherche.

Procédures

Pas de chirurgie avec réveil dans ce projet. 1) Les intensités d'effort sont individualisées pour limiter les vitesses de course excessives et stressantes pour les animaux. 2) Pour le prélèvement du cerveau et muscles, ils subiront d'abord une anesthésie profonde. Après disparition des derniers signes d'éveil (absence de reflexes palpébraux, de l’axe sensori-moteur et absence de mouvements des vibrisses), l’étape suivante consiste à les euthanasier par un surdosage d'anesthésique. 3) Prélèvement de sang à la base de la queue sous anesthésie pour réduire le stress et les mouvements de l'animal (maximum 4 prélèvements de sang sur 8 semaines). Le volume prélevé sera inférieur au 20% du volume sanguin total dans la période de 7 jours, soit 2 ml maximum de sang prélevé pour des rats de 400-550g sur 1 semaine incluant le prélèvement PRE et POST séance (séance 2 des semaines 2, 4 et 8).

Impact sur les animaux

Globalement, le protocole n'induit pas d'effets indésirables importants. De légères blessures possibles peuvent subvenir aux niveaus des pattes. les autres procédures sont réalisés sous anesthésie n'induisant pas d'effets indésirables.

Devenir

Ils seront euthanasiés pour prélever les organes afin de les utiliser pour des analyses moléculaires ultérieures (Western blot et ELISA).

Remplacement

Il n’existe à l’heure actuelle aucun modèle de substitution in vitro pour étudier l’impact d’un entrainement d'endurance au niveau musculaire et cérébral et qui puisse faire le lien entre ces 2 systèmes. L’utilisation de culture de neurones (in vitro) ne peut pas remplacer l’utilisation des animaux dans ce projet car il n’est pas possible de mimer précisément l’entraînement physique de manière chimique. De plus, la durée de l’entraînement prévue est trop longue (8 semaines) pour pouvoir réaliser la même expérience in vitro. Les neurones en culture primaire ne restent pas exploitables sur cette durée. Il est également nécessaire de tenir compte des contraintes mécaniques imposées aux muscles actifs lors de la course. Ces contraintes contribueraient à la plasticité cérébrale mais le modèle in vitro ne peut pas reproduire ces phénomènes physiologiques d’interaction muscle-cerveau.

Réduction

Nous utiliserons le nombre minimum d’animaux pour chaque groupe, nécessaire à la réalisation d’un test statistique paramétrique, soit un total de 98 rats Wistar, mâles et femelles. Le protocole sera arrêté si l’animal présente des difficultés respiratoires, s’il est prostré ou en retrait, si ses poils sont hérissés.

Raffinement

Les méthodes utilisées sont soit non invasives, soit très peu invasives (prise de sang) soit sans réveil. Les expérimentations seront optimisées dans l’optique de réduire, supprimer ou soulager l'inconfort, la douleur ou l'angoisse subie par les rats afin d’assurer le bien-être de l'animal. Ce qui est prévu : L’environnement des cages sera enrichi et renouvelé toutes les semaines par la présence d'objets afin de réduire l'ennui des animaux (igloos cartonnés, des tunnels en Carton 5 mm et en polycarbonate ainsi que des mini-rouleaux de papier). Les mêmes expérimentateurs restent en contact avec les animaux tous les jours afin qu'ils s'habituent à eux. Les animaux sont familiarisés avec les dispositifs expérimentaux avant le début du protocole pour réduire le stress éventuel. Pour le protocole de la ponction de la veine caudale latérale (gauche ou droite) est réalisé sous anesthésie générale (gazeuse). Pour le prélèvement du cerveau et muscles, les rats reçoivent un antalgique 30 min avant la procédure et sont ensuite anesthésiés profondément. Après disparition des derniers signes d'éveil (absence de reflexes palpébraux, de l’axe sensori-moteur et absence de mouvements des vibrisses), l’étape suivante consiste à les euthanasier avec un surdosage d’anesthésique. Cette procédure n'induira pas de perte de poids de plus de 20%. Ils devraient même en prendre régulièrement. Dans le cas contraire, ils seront euthanasiés. le porteur du projet prendra cette décision.

Choix des espèces

Les répercussions musculaires et métaboliques à l'exercice montrent des similitudes entre un rat et un homme (par exemple, présence d'un seuil lactique, biogenèse mitochondriale, gains de masse musculaire) comme en témoignent de nombreuses publications. Il permet, en outre, à partir de tests comportementaux (sensibilité mécanique, force de préhension, mémorisation à court terme…) et immunohistologique, de vérifier l'efficacité de nouvelles stratégies d'entrainement. Les rats sains vieillissants seront inclus à partir de 12 mois (12-15 mois). Le taux de survie est plus important comparé aux rats âgés de 20 mois. De plus, ces animaux sont davantage susceptibles de courir sur le tapis roulant que des rats plus lourds. Ce modèle de rats vieillissants est fréquemment utilisé dans la littérature pour étudier les effets du vieillissement sur le cerveau.

  • Recherche fondamentale
    • Éthologie / comportement / biologie animale
    • Oncologie
    • Système respiratoire
Loups de mer : 70
Souffrances
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70 bars européens juvéniles vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Capturés dans leur milieu naturel, ils sont poursuivis à l'épuisette jusqu'à épuisement, exposés à l'air une minute, puis maintenus vingt-quatre heures dans une chambre de mesure avant d'être tués pour prélever leurs organes. Le porteur qualifie lui-même d'intense le stress de la phase d'émersion et de la sortie de l'appareil. Il affirme que "seule l'expérimentation animale" permet d'étudier les réponses physiologiques de l'organisme entier, ici la consommation d'oxygène de poissons sauvages.

Objectifs

Ce projet vise à étudier les réponses physiologiques des juvéniles de bars européen aux changements environnementaux dans les zones côtières et estuariennes dans lesquelles le bar vit ses premières années de vie. Ces zones sont des zones naturellement très variables auxquelles les bars sont adaptés. Cependant les changements environnementaux dus aux activités humaines (réchauffement climatique, nuisances sonores, polluants, etc.) imposent des contraintes supplémentaires qui peuvent affecter de multiples processus physiologiques des poissons, dont le métabolisme qui sera l’objet de ce projet. Le métabolisme englobe les réactions chimiques permettant la synthèse de l’énergie nécessaire à la vie des organismes. Cette énergie régit la capacité des individus à survivre, se reproduire, grandir et leur permet de faire face aux variations de leur environnement. Les bars juvéniles vivant dans des habitats altérés risquent de dépenser beaucoup d’énergie pour faire face aux contraintes environnementales imprévisibles et stressantes et donc s’affaiblir. La respirométrie est une des mesures du métabolisme les plus répandues qui permet de mesurer la consommation d’oxygène à l’échelle d’un organisme. Les mesures de respirométrie nécessitent de placer un poisson dans un environnement clos dans lequel on mesure la consommation d'oxygène à partir de laquelle il est possible de mesurer les taux métaboliques maximaux et standards. Les approches classiques d'étude du métabolisme des poissons se basent sur des mesures de consommation en oxygène dans des environnements contrôlés. Ce projet a donc pour objectif de mettre en place et valider la technique de la respirométrie sur des juvéniles de bar européen sauvages pour mesurer les taux métaboliques maximaux et standards en limitant les biais liés à l'acclimatation des poissons à la vie en captivité.

Bénéfices attendus

A court terme, ce projet nous permettra de mesurer le métabolisme énergétique des poissons en minimisant le temps de transfert des animaux entre capture et mesure. Habituellement, les animaux sont ramenés en laboratoire et connaissent de nombreuse étapes particulièrement stressantes (pêche, transfert et transport dans un véhicule, acclimatation aux conditions de laboratoire) qui peuvent affecter à long terme leur métabolisme. Ce projet nous permettra donc de montrer comment il est possible de mesurer la consommation en oxygène du poisson dans son environnement naturel. A moyen terme, les résultats de ce projet nous permettront de comprendre plus précisément l’impact des variables environnementales sur le métabolisme des juvéniles de bar, donc de mieux décrire les contraintes écologiques qui s’exercent sur les juvéniles et impactent leur métabolisme et donc leur investissement énergétique dans la survie, la croissance ou la reproduction. A long terme, la réalisation de ce projet permettra l’application de l’outil « respirométrie de terrain » à d’autres modèles animaux. De plus, ce projet se veut d’apporter de nouvelles connaissances sur le métabolisme à l’échelle cellulaire, en lien avec les taux métaboliques mesurés à l’échelle de l’individu (respiromètre) sur le terrain.

Procédures

Les poissons seront soumis à une capture dans leur milieu naturel avec un engin de pêche, puis soumis individuellement à un exercice physique intense pendant quelques minutes. Cet exercice consiste en une poursuite avec une épuisette dans un espace confiné (dans un seau de 10L) pendant 10 minutes maximum, suivi d'une phase de récupération, puis maintenu dans une chambre de mesure à oxygène pendant 24h, et enfin transférés dans une cuve de transport jusqu'à un laboratoire pour être mis à mort. Cette manipulation entraine donc les interventions suivantes sur les poissons : - capture avec engins de pêche (moins de 10 min pour la senne et maximum 2 heures pour le verveux) ; - 2 transferts à l’épuisette (du piège au bac de transport, du bac de transport à la chambre respirométrique, chacun ≤ 1 min) ; - transport du lieu de capture au lieu d’installation des respiromètres (< 15 min) ; - protocole de chasse du poisson avec une épuisette (exercice physique intense induit manuellement en chassant le poisson avec l’épuisette jusqu’à épuisement du poisson ; procédure qui dure < 10 min) ; - émersion de 1 min ; - maintien du poisson dans le respiromètre et mesure de l’activité métabolique (isolement pendant 24h avec un courant continu léger lui permettant de maintenir une nage passive ou de routine) ; - sortie du poisson du respiromètre après la mesure et mise à mort de l’individu.

Impact sur les animaux

- Un stress léger pendant la pêche dans les zones de capture. Le temps passé dans l’engin de pêche. Si les poissons sont capturés avec la senne de plage, ce stress ne durera que quelques minutes (la senne de plage est un filet mis en œuvre à la main). Si les poissons sont capturés avec le verveux (nasse capturant les poissons au moment de la montée ou de la descente de la marée) ce stress durera 3 heures maximum. - Les 2 transferts à l’épuisette (du piège au bac de transport, du bac de transport à la chambre respirométrique, chacun ≤ 1 min) et le déplacement du bac de transport du lieu de capture au lieu d’installation des respiromètres (< 15 min) seront des stress légers. - Un stress modéré pendant la chasse du poisson (exercice physique intense induit manuellement en chassant le poisson avec l’épuisette jusqu’à épuisement du poisson ; procédure qui dure < 10 min) - Un stress intense durant la phase d’émersion de 1 min. - Un stress modéré pendant le maintien du poisson dans le respiromètre (isolement pendant 24h avec un courant continu léger lui permettant de maintenir une nage passive ou de routine). - Un stress intense pendant la sortie du poisson du respiromètre après la mesure et jusqu’à la mise à mort.

Devenir

Tous les animaux seront mis à mort à la fin des procédures pour réaliser des prélèvements d'organes.

Remplacement

A ce jour, seule l’expérimentation animale permet de réaliser une étude qui englobe l’ensemble de l’organisme et ses réponses physiologiques. Cela permet notamment de caractériser le résultat d’interactions complexes entre différents tissus et fonctions cellulaires, offrant ainsi la possibilité d’avoir un suivi complet des réponses mitochondriales face à l’environnement de l’animal.

Réduction

Le nombre de poissons a été réduit au minimum et défini au seuil de la pertinence scientifique et statistique, compte tenu de l’étendue de la variabilité attendue entre nourriceries des processus étudiés dans cette étude. Cette étude peut se dérouler selon différent scénarii, selon la validation des méthodes à différentes étapes. Le nombre total de poissons mis à mort demeure le même quel que soit le scénario : 60 juvéniles. Pour ces poissons nous réaliserons les mesures de respirométrie puis ils seront mis à mort pour réaliser des mesures d’activité mitochondriale en laboratoire (à partir du cœur) ainsi que d’autres analyses en laboratoire. L’analyse des données de respirométrie nécessite l’extraction des données de consommation d’oxygène (mesurées en continue sur 24h au maximum ; 2h si seul le taux métabolique maximal est mesuré). Mesurer le taux métabolique standard et maximal nécessite de nettoyer les données brutes (enlever les outsiders et points aberrants). Nous comparerons les poissons de différents groupes (âge ou site) par des analyses de variance avec les mesures de métabolisme en variable réponse et le site de capture ou l’âge en variable explicative. En laboratoire, la taille habituelle des groupes comparés est d’environ 10-15 individus. Etant donné que la variabilité inter-individuelle en milieu naturel sera plus élevée, nous prévoyons la mesure de 20 individus par site ou par âge pour avoir une puissance statistique suffisante.

Raffinement

La pêche des poissons sera réalisée à la senne de plage ou verveux permettant de réduire au maximum le stress généré par la capture des poissons. Le verveux est mis en place à la main dans le courant d’eau. Les poissons qui redescendent les cours d’eau avec la marée sont amenés progressivement vers le cul du chalut. Il est possible d’inspecter le cul du chalut et d’arrêter le travail du verveux dès que les poissons ciblés sont capturés. La senne de plage comporte une partie fixe (maintenue par un poteau) et une partie mouvante, mise en œuvre à la main. En faisant un arc de cercle il est possible de capturer des poissons sur les rivages en limitant leur stress (temps de manœuvre : 10 minutes). Ces méthodes de capture dites « passives » assurent un meilleur bien-être animal par rapport au chalutage qui peut être particulièrement stressante (poisson capturé longtemps et forcé à nager rapidement dans le chalut). Les transferts des poissons seront réalisés avec des épuisettes permettant de préserver les écailles et le mucus des poissons. Le bac de transport sera opaque, avec un couvercle pour limiter le stress. Le bac (environ 10L, diamètre 30 cm, avec des poignées) sera équipé d’un bulleur pour maintenir dans l'eau un niveau d'oxygénation proche de la saturation. Les poissons pourront se retourner dans le bac de transport. Les prélèvements d'eau se feront au point de capture permettant de maintenir les poissons dans une eau de qualité similaire à celle de son leur environnement. Les équipements pour la « chasse » (épuisette, bac de transport) et la respirométrie (respiromètres) seront installés à proximité de chaque lieu de capture et permettra de limiter les temps de déplacement entre capture-phase d’épuisement-mesures en respiromètre. L'eau du bac sera prélevée sur les lieux de captures; l'eau du respiromètre est régulièrement renouvelée à 100% (au plus toutes les 10 minutes). Afin de limiter les transferts, les poissons capturés seront immédiatement placés dans un bac de transport individuel (le même bac qu'à la phase d'épuisement puis de transfert dans le respiromètre). La chambre de respiration, immergée, sera transparente pour que le poisson voit la lumière naturelle. La zone d’immersion de la chambre sera hors vue des expérimentateurs. Les poissons seront donc soumis aux variations naturelles de leur environnement (température, salinité, marée, luminosité).

Choix des espèces

D’importantes pêcheries commerciales et récréatives dépendent du bar européen qui est également une des espèces de poisson les plus étudiées en laboratoire ou en aquaculture. Pourtant l'écologie de cette espèce dans son milieu est globalement mal connue en dehors des grandes étapes de son cycle de vie. Suite à une série de mauvais taux de recrutements et d’une forte pression de pêche, la biomasse du stock reproducteur de bar dans l'Atlantique Nord est devenue préoccupante. Comme les caractéristiques biotiques et abiotiques (paramètres physico-chimiques et biologiques) évoluent rapidement en raison des changements climatiques et des perturbations anthropogéniques, il est important de comprendre la réponse des bars européens aux changements environnementaux dans leur milieu naturel, d’où notre étude sur le métabolisme.

  • Recherche appliquée
    • Diagnostic des maladies
    • Maladies infectieuses
  • Recherche fondamentale
    • Système immunitaire
Gerbilles de Mongolie : 150
Souffrances
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Devenir
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 150

150 gerbilles de Mongolie vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Elles sont infectées par le parasite Babesia microti, subissent des prélèvements de sang à la queue tous les trois jours, puis sont tuées par exsanguination une fois la parasitémie cible atteinte, jusqu'à 50 % des globules rouges parasités. L'objet du projet est de produire du sang parasité servant de contrôle positif pour un test de diagnostic. Le porteur affirme que le parasite n'est pas cultivable in vitro et que l'infection expérimentale reste le "seul moyen" d'en produire.

Objectifs

Afin d'obtenir des molécules parasitaire (protéines, antigènes, ADN...) il est nécessaire de recourir à l'infection expérimentale d'animaux tels que la gerbille de Mongolie, le parasite B. microti n'étant pas cultivable in vitro. L'objectif est d'obtenir la quantité nécessaire et suffisante de matériel, essentiellement sous forme de sang parasité pour extraction d'ADN, pour disposer d'un contrôle positif utilisable sur 1 année complète.

Bénéfices attendus

Le diagnostic des babésioses, humaines ou vétérinaire, repose sur la technique de la PCR (amplification spécifique de l'ADN). Un contrôle positif est nécessaire à la validation des résultats, ce contrôle positif consiste à l'utilisation de sang de gerbille parasité par B. microti.

Procédures

Deux injections intra péritonéales (200 µl) seront réalisées (inoculation du parasite à partir de sang parasité à J1), et surdose d'anesthésique lorsque la parasitémie atteint sa valeur cible. Environ 5 prélèvements de sang (1 goutte, soit 50 µl) au niveau de l'extrémité de la queue seront réalisés pour la réalisation d'un frottis sanguin et une mesure d'hématocrite (1 prélèvement tous les 3j). Un prélèvement de sang à la queue, réalisé sans contention particulière, dure environ 20 s, est quasiment indolore et ne provoque pas de stress ni de réactions particulières.

Impact sur les animaux

Les animaux reçoivent deux injections intrapéritonéales au cours de la procédure: une première injection pour l'inoculation des parasites, la deuxième lors de l'euthanasie. Ces deux injections peuvent entraîner une légère inflammation au point d'injection. Les prélèvements réalisés à la queue peuvent également causer une irritation modérée, leurs réalisations ne nécessitent pas la mise en place d'une contention particulière. Le saignement à la queue est stoppé très rapidement et l'application d'un désinfectant au niveau de la queue limite l'inflammation potentielle. Le développement du parasite dans le sang, au moins jusqu'à une parasitémie de 50%, n'induit pas d'effets notables sur le comportement des animaux.

Devenir

Le prélèvement de sang parasité par exsanguination implique l'euthanasie des animaux à la fin de la procèdure.

Remplacement

Il n'y a actuellement pas de méthodes alternatives à l'infection expérimentale pour propager les parasites B. microti. De plus, l'infection expérimentale reste une méthode de réference pour l'isolement de souches parasitaires issues de prélèvement cliniques. Contrairement à d'autres espèces de Babesia telles que B. divergens (cultivable en hématies humaines venant de l'EFS) ou de B. canis (cultivable en hématies canines venant d'une société d'élevage privée), B. microti ne peut pas être cultivées à long terme sur hématies in vitro (quelle que soit l'espèce de mammifère considérée). La production de matériel biologique ne peut être réalisée par des molécules de synthèse ni simulation informatique, ce qui contraint à l'infection expérimentale.

Réduction

Le nombre d'animaux est déterminé par le volume de sang parasité nécessaire pour l'utilisation du matériel mais aussi pour assurer le renouvellement des stocks congelés, permettant un maintien à long terme de nos capacités de production. Ainsi, nous avons besoin de 30 ml de sang parasité/an. A raison de 2 ml de sang total prélevable par animal, nous avons besoin de 30 gerbilles/an (soit 150 animaux sur 5 ans). L'objectif étant la production de sang parasité, l'approche statistique est sans objet.

Raffinement

Le prélèvement rétro-orbital, utilisé pour la mesure d'hématocrite (sur tube capillaire hépariné) est désormais remplacé par l'utilisation d'un lecteur d'hématocrite avec bandelettes. Ce lecteur utilise 2 µl de sang, qui sera prélevé à la queue dans le même prélèvement que celui nécessaire à la détermination de la parasitémie. Ceci permet donc d'éliminer totalement le prélèvement rétro-orbital de la procédure, ce qui permet de réduire fortement la perte sanguine des animaux, la douleur éventuellement générée et les risques d'infection. A noter que le parasite ne peut survivre ou se développer en dehors de la circulation sanguine de l'animal, et ne peut etre transmis que lors d'une injection expérimentale ou une morsure de tique infectée, ce qui empêche toute contamination de la zone d'hébergement. L'extrémité de la queue, à la suite du prélèvemnet, est désinfectée et le saignement stoppé par une légère pression avec un papier absorbant, ce qui empêche l'écoulement de sang parasité en dehors de la zone d'expérimentation et contribue à la non-contamination de la zone d'hébergement. Le point limite principal est l'hématocrite, et la mise en évidence de signes de souffrances. Lorsque l'hématocrite mesuré est inférieur ou égal à 20% (ou lorsque l'animal présente des signes de souffrance tels que déterminés sur la grille d'évaluation), l'euthanasie de l'animal est décidée et le sang parasité récupéré.

Choix des espèces

Babesia microti est un parasite transmis lors du repas sanguin de tiques infectées sur un hôte sensible. Les gerbilles de Mongolie sont sensible à l'infection par B. microti, et en l'absence de système de culture in vitro du parasite, l'infection expérimentale reste le seul moyen de produire du matériel parasitaire (ADN, protéines...).

  • Recherche fondamentale
    • Oncologie
    • Système immunitaire
Souris : 80
Souffrances
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▲ 80
Devenir
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 80

80 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. On leur ouvre l'abdomen pour injecter des cellules tumorales dans le caecum, avant un traitement par voie intrapéritonéale, l'intervention pouvant provoquer douleurs, perte de poids et infection. Les retombées annoncées, confirmer chez l'humain l'intérêt d'une bithérapie déjà employée en clinique, restent à démontrer. Le porteur affirme que le cancer implique des interactions "possibles seulement dans un organisme vivant" et que les expériences in vitro "ne suffisent pas".

Objectifs

Ces dernières années, l’immunothérapie a suscité un engouement dans le monde de la cancérologie. Cette dernière consiste à mobiliser le système immunitaire des patients pour cibler et éliminer les cellules tumorales. Cette approche a montré des effets puissants et durables mais seulement sur un faible pourcentage de patients. L’une des raisons pouvant expliquer ces résultats pourrait être un manque d’infiltration des cellules immunitaires au sein des tumeurs. De manière à rétablir un infiltrat lymphocytaire dans la tumeur, il est possible de cibler l’angiogenèse. L’angiogenèse correspond à la formation de nouveau vaisseaux sanguins à partir de vaisseaux préexistants et est nécessaire pour assurer le transport des nutriments et de l’oxygène dans la tumeur. Au sein des tumeurs, l’angiogenèse induit un environnement immunosuppresseur et perturbe également la migration des cellules immunitaires car les vaisseaux sanguins sont anormaux. De ce fait, il est intéressant de cibler l’angiogenèse afin de normaliser les vaisseaux sanguins et de favoriser la réponse immunitaire antitumorale en réduisant l’environnement immunosuppresseur. La combinaison thérapeutique des inhibiteurs de point de contrôle immunitaire (ICI) et des anti-angiogéniques a fait l’objet de nombreux essais cliniques et son efficacité est approuvée dans le traitement de plusieurs cancers solides. En dépit d’une réelle avancée ces dernières années, une compréhension plus approfondie des mécanismes d’action de cette bithérapie est nécessaire pour permettre de mieux cibler les patients répondeurs et apporter des réponses quant à son efficacité. Au laboratoire, nous avons montré que cette bithérapie améliore, in vivo, les réponses anti-tumorales dans différents modèles de cancer hétérotopique chez la souris. Cependant ces observations ont été réalisé sur des modèles de cancer colorectaux injectés en sous cutané et ne nous permettent pas de confirmer totalement l’intérêt de la bithérapie chez l’Homme. En effet, les modèles hétérotopiques ne permettent pas d’analyser les interactions entre la tumeur et l’environnement spécifique du côlon. Dans ce contexte, afin de confirmer l’intérêt de la bithérapie chez l’Homme nous souhaitons développer une approche d’induction de cancer colorectal orthotopique : les cellules tumorales seront injectées directement dans le caecum.

Bénéfices attendus

Le but de ce travail est d’explorer l’effet de la combinaison αPD-1 et αVEGR-2 dans un modèle de cancer colorectal orthotopique pour confirmer son intérêt chez l’Homme. En effet, les modèles hétérotopiques ne permettent pas d’analyser les interactions entre la tumeur et l’environnement spécifique du côlon. Ce projet pourrait ouvrir de nouvelles perspectives de traitement pour les patients et confirmer que ce traitement pourrait être utilisé chez des patients. A mi-chemin entre la recherche fondamentale et appliquée, ce projet vise à long terme à améliorer les mécanismes immunitaires naturellement mis en place chez les patients afin d'augmenter leur chance de survie.

Procédures

Les animaux seront soumis à une procédure chirurgicale : ouverture de la cavité abdominale, injection de cellules tumorales dans le caecum, fermeture de la cavité abdominale. Par la suite, les souris seront traitées en intrapéritonéale. 14 jours après les traitements, les souris seront mises à mort.

Impact sur les animaux

L’acte chirurgical nécessite d’ouvrir la cavité abdominale des souris et d’injecter des cellules tumorales dans le caecum. Cette intervention chirurgicale pourrait entrainer de la souffrance chez les animaux, une perte de poids, ou encore une infection causée par l’intervention chirurgicale. Dans de précédentes expériences, nous avons montré que les traitements n’ont pas d’effets indésirables sur les souris mais nous continuerons de le vérifier.

Devenir

Les animaux seront mis à mort à la fin des expériences car ils sont porteurs de tumeurs et ne pourront pas être ré-utilisés.

Remplacement

Le cancer est une maladie complexe impliquant des mécanismes de contrôle et des interactions possibles seulement dans un organisme vivant. En effet, la recherche a permis de comprendre l’importance de l’environnement dans lequel le cancer se développe et les multiples interactions avec le système immunitaire, le stroma tumoral, le système vasculaire et le métabolisme. En conséquence, les expérimentations in vitro ne suffisent pas à appréhender la complexité d’un organisme. Nous réalisons à ces fins des études sur des modèles d’animaux greffés avec des cellules tumorales.

Réduction

Les groupes expérimentaux seront constitués de n=10 individus afin de générer des cohortes avec suffisamment de puissance pour permettre d’évaluer les effets anti-tumoraux des traitements tout en permettant à une seule et même personne de prendre en charge l’expérience. Les expériences seront réalisées par des personnes parfaitement formées afin d’optimiser la reproductibilité. Le fait que ces animaux soient génétiquement identiques permet de réduire la taille des groupes tout en ayant des résultats fiables. Néanmoins, comme les variations dans les croissances tumorales peuvent être faibles, nous répèterons les expériences 2 fois de manières indépendantes.

Raffinement

Tout au long de l’opération, un contrôle de la profondeur d’anesthésie (pincement de la patte, contrôle de la respiration), la déshydratation (pli de peau : si le pli persiste plusieurs secondes, l’animal est fortement déshydraté) et l’hypoxie (couleur des muqueuses) seront contrôlées. Étant donné que la température ne peut pas être contrôlée et que le risque d’hypothermie est sévère lors d’une anesthésie, des tapis chauffants seront utilisés tout le long de l’expérimentation : du soin pré aux post-opératoires. Des antalgiques seront utilisés pour limiter la souffrance de l’animal. Des enrichissements de milieu seront ajoutés dans chaque cage. Les souris auront à disposition des matériaux pour leur permettre de faire leur nid. De la nourriture sera également mise dans la cage. Pour remédier aux infections qui peuvent être causées par l’intervention chirurgicale, un travail en condition aseptique sera réalisé. Pour cela, des espaces propres et sales seront utilisés. L’espace non-stérile sera utilisé pour les soins pré-opératoires, l’anesthésie, la tonte, les soins post-opératoires. L’espace stérile sera utilisé pour la préparation des consommables utilisés lors de l’acte chirurgical et l’acte chirurgical en lui-même. De plus, les deux premiers jours suivant l’intervention, une désinfection de la cicatrice sera réalisée. A la suite de l’opération, chaque animal sera examiné et pesé. Si des signes anormaux sont observés, la fréquence de surveillance sera augmentée. De plus, de la nourriture sera mise dans la cage. Nous avons également mis en place une grille d’évaluation des points limites chez les animaux afin de limiter leur souffrance. Les injections intrapéritonéales (traitements) seront réalisées sous anesthésie à l’isoflurane. Aucune douleur associée à ces gestes n’est donc attendue. De plus, leur habituation aux gestes de contention devrait permettre de réduire le stress dû à ces manipulations.

Choix des espèces

Diverses souches de souris immunocompétentes sont également disponibles pour l’établissement de modèles tumoraux syngéniques, telles que les souris C57Bl/6 (MC38) et les BALB/c (CT26). Enfin, les souris autorisent une variété de techniques d’administration et de prélèvement présentant des analogies avec ce qui est réalisé en recherche clinique sur l’Homme. Les animaux seront utilisés à l’âge adulte (entre 7 et 12 semaines d’âge) pour la mise en œuvre de modèles expérimentaux stables et reproductibles avec des animaux possédant un système immunitaire mature.

  • Maintien des lignées génétiquement modifiées
  • Recherche fondamentale
    • Système nerveux
Poissons zèbres : 22250
Souffrances
▲ -
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▲ 6300
▲ 15950
Devenir
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 22250

22 250 poissons zèbres vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré pour 6 300 d'entre eux et sévère pour 15 950. On leur sectionne la moelle épinière, ce qui les paralyse, on pratique des microinjections, des ablations de populations cellulaires et des tests de nage, avec une mortalité d'environ 10 % après la chirurgie. Le porteur exploite la capacité de régénération spontanée du poisson zèbre pour comprendre, à terme, comment stimuler la réparation médullaire chez les mammifères, bénéfice renvoyé à l'avenir. Il affirme que la lésion médullaire implique "l'animal entier" et ne peut être reproduite en culture.

Objectifs

Chez l’homme, la section de la moelle épinière est actuellement irréversible, perturbant les mouvements et de nombreuses fonctions physiologiques. Chaque année, dans le monde, entre 250 000 et 500 000 personnes subissent une lésion médullaire, nécessitant des interventions thérapeutiques, chirurgicales et de réadaptation. Les lésions de la moelle épinière peuvent être causées par des traumatismes (accidents de voiture, chutes, violences), des maladies neurodégénératives (sclérose latérale amyotrophique) ou par des cancers. Après une coupure de la moelle épinière, les axones endommagés ne repoussent pas vers les motoneurones périphériques. Si cette lésion est partielle (certaines connexions restent intactes), des interventions chirurgicales, des mesures de soutien et de réadaptation permettent de diminuer la mortalité et d’améliorer les capacités motrices de certains patients. Pourtant, de nombreux déficits sont durables et la moitié des personnes touchées restent paralysées et handicapées à vie. Il est désormais admis que la voie vers une guérison efficace des lésions médullaires nécessite une combinaison d'approches biologiques et d'ingénierie. Ces approches doivent être guidées par une compréhension plus approfondie de la capacité de régénération innée de la moelle épinière de certaines espèces. Contrairement aux humains et aux mammifères adultes, le poisson zèbre possède une capacité étonnante à se régénérer et à nager de nouveau après avoir été paralysé. Ce processus de régénération implique l'activation des cellules mères qui prolifèrent et génèrent de nouveaux neurones rétablissant les connections neurales endommagés. Ce projet vise à explorer le processus de régénération observé chez le poisson zèbre pour répondre aux questions suivantes : Quels sont les facteurs et mécanismes permettant la régénération innée de la moelle épinière ? Comment ces mécanismes sont-ils régulés ? Est-il possible d'améliorer la régénération chez les mammifères adultes par le rétablissement de programmes pro-régénératifs innés ? Comprendre ces signaux de régénération nous aidera à étudier les possibilités de stimuler la régénération tissulaire des structures du système nerveux central chez les mammifères adultes.

Bénéfices attendus

Les informations et les réactifs développés ici seront précieux à plusieurs égards : i) nous contribuerons à la compréhension des mécanismes innée de régénération de la moelle épinière, en exploitant la valeur du poisson zèbre comme système modèle; ii) nos travaux permettront de comprendre comment et pourquoi la régénération a évolué en tant que mécanisme naturel chez certains vertébrés et s'est perdue chez les mammifères; iii) ce projet révélera de nouveaux gènes capables de stimuler une réponse régénérative, à utiliser comme cibles thérapeutiques pour la régénération de la moelle épinière lésés chez les mammifères; iv) en raison de leur pertinence dans le contexte d'une maladie dévastatrice, actuellement incurable, les résultats obtenus avec ces expériences résonnent auprès d'un large public. Ils ouvriront la voie à des collaborations avec des groupes étudiant la régénération de la moelle épinière chez les mammifères, en France et à l'étranger.

Procédures

1. Microinjections; 3-5 sec. 2. Lésion de la moelle épinière : 3-5 min anesthésie, 30-40 sec chirurgie. 3. Essai comportemental de nage : Le temps est défini par la capacité du poisson à nager contre l'augmentation des courants d'eau. 4. Application de protéines recombinantes: 3-5 min anesthésie, 2 min chirurgie. 5. Traçage d’axones : 3-5 min anesthésie, 2 min chirurgie pour l'application du traceur. 6. Analyse de la prolifération : 3-5 min anesthésie, 30 sec pour injection. 7. Traçage de cellules : 3-5 min anesthésie, 30 sec injection ou incubation pendant 18h. 8. Ablation de sous-populations cellulaires : 3-5 min anesthésie, traitement de l'agent d'ablation pour incubation pendant 18h. 9. Imagerie in vivo de la moelle épinière chez les larve : les larves sont soumises à une anesthésie constante et elles sont imagées pendant 18h maximum.

Impact sur les animaux

La lésion de la moelle épinière chez le poisson zèbre est une technique bien établie et robuste. Son effet majeur est la paralysie, soit la perte de la fonction motrice, ainsi que la perte de sensation. Dans nos expériences, les lésions de la moelle épinière sont pratiquées dans la région thoracique et n'affectent donc que la partie inférieure du corps du poisson (partie caudale). Après chirurgie, les poissons présentent une mobilité réduite, bien qu'ils puissent se déplacer avec la partie rostrale de leur corps et puissent se nourrir par eux-mêmes. Parfois ils maigrissent après la procédure. La mortalité observée est de ~ 10% des poissons subissant une intervention chirurgicale coupant complètement la moelle épinière. Pour la majorité des adultes, dès une semaine après la lésion, les poissons sont capables de recommencer à bouger. À 6 semaines après la lésion, les adultes nagent comme s’ils n'avaient jamais été blessés auparavant. Ce processus de régénération est encore plus rapide chez les larves, qui peuvent à nouveau nager dès quatre à six jours après la lésion. L'implantation de mousse de gel en soi ne pose aucun dommage majeur. Cependant, additionnée à de la biocytine, celle-ci nécessite une seconde section médullaire et s'accompagne de toutes les conséquences décrites ci-dessus pour la section médullaire. L'ablation des populations cellulaires pourrait entraîner des anomalies dans la capacité de régénération et/ou dans le comportement et la santé générale des poissons soumis à la procédure. Pourtant, les populations de cellules que nous allons ablater sont spécifiques à la moelle épinière et n'apparaissent que de manière transitoire après une blessure, nous ne nous attendons donc pas à des dommages majeurs en dehors du tissu que nous étudions. Chez le poissons-zèbre les nuisances engendrées lors de l’établissement des transgénique se limite au stress lié à la manipulation des animaux et leur isolement lors des périodes de fécondation/réintroduction avec les congénères. La transgenèse I-Sce1 avec l'insertion d'ADN dans le génome se produit de manière aléatoire et, dans de nombreux cas, sur plusieurs sites. Les effets de position associés et les différences de nombre de copies rendent le phénotype des poissons moins prévisible. D'une manière similaire, la perturbation génique constitutive avec Crispr/Cas9 peut entraîner des effets secondaires tels la létalité embryonnaire, ce qui peut représenter une limite importante à l'analyse des phénotypes.

Devenir

1. Microinjections: Les animaux non porteur de transgène/mutation et les animaux F0 pour lesquels une population de porteurs F1 de transgène/mutation a été établi seront mis a mort. 2. Animaux soumis à une lésion de la moelle épinière: Finalement, tous les animaux utilisés pour les procédures énumérées dans ce protocole seront mis à mort pour évaluer la régénération de la moelle épinière sur des coupes de tissus.

Remplacement

La régénération de la moelle épinière est actuellement incurable chez les mammifères, mais se produit spontanément chez les vertébrés non mammifères comme les poissons téléostéens. La lésion de la moelle épinière est une condition impliquant l'animal entier, qui ne peut pas être reproduite de manière adéquate en culture tissulaire. Les interactions cellulaires complexes au cours de la régénération limitent l'utilisation de systèmes in vitro pour la découverte de facteurs de régénération du poisson zèbre. Par conséquent, il s'agit d'un problème qui ne peut pas encore être modélisé avec précision par un ordinateur ou des cellules en culture. À ce jour, il n'existe pas de moyen alternatif, sans l'utilisation d'animaux vivants, pour comprendre les signaux génétiques et les conséquences physiologiques impliqués après une lésion de la moelle épinière.

Réduction

Nous minimiserons le nombre d'animaux utilisés en effectuant une recherche documentaire approfondie définissant les connaissances existantes sur les approches expérimentales spécifiques. Nous avons réalisé des expériences pilotes pour optimiser les méthodes et les protocoles avant d'étendre les méthodes à un nombre statistiquement significatif d'animaux.

Raffinement

Les animaux seront gardés dans une plateforme d’expérimentation animale équipées pour assurer un maximum de confort et de soins avec des aquariums enrichis. Ils seront gardés en groupes et logés dans des bacs offrant un espace de vie suffisant (espèce grégaire, environ 5 poissons//litre). Des conditions d'élevage et des nourrissages appropriées seront assurés. Pour minimiser autant que possible la mortalité, nous garderons les réservoirs propres autant que possible, éviterons les dépôts et l'accumulation de nourriture, maintiendrons un débit d'eau faible et constant pour éviter de déranger les poissons et maintiendrons une densité de poissons faible (mais adéquate). Tout le personnel impliqué dans la recherche sera formé de manière appropriée pour savoir identifier la souffrance physique et émotionnelle, la quantifier via une échelle et agir lorsque les critères d’interruption (points limites) prédéfinis sont atteints. Spécifiquement, les animaux seront mis à mort en cas de i) Changement soudain du niveau d’activité (bien que les animaux soient paralysés après une lésion de la moelle épinière, ils devraient pouvoir bouger activement avec la partie rostrale de leur corps); ii) Signes de douleur ou de détresse modérée à sévère qui n'a pas été prévue par le plan d'étude; iii) Amaigrissement. Nous surveillerons les animaux pour un amaigrissement nul/faible/sévère en observant et en comparant le groupe expérimental et le groupe contrôle, et par rapport à une référence appariée selon l'âge. Les animaux présentant un amaigrissement sévère seront mis à mort. Les animaux seront surveillés quotidiennement pendant trois jours après la chirurgie, et après trois fois par semaine. Ceux montrant des signes de souffrance dépassant les limites définies seront mis à mort. Les conditions seront soigneusement consignées dans les journaux chirurgicaux pendant la chirurgie, où nous noterons également la viabilité et les animaux qui atteindront les point limites.

Choix des espèces

La régénération de la moelle épinière se produit sur plusieurs jours et implique plusieurs types cellulaires et signaux différents. Sa complexité explique le manque de modèles de régénération in vitro or informatique. Le poisson-zèbre a été sélectionnée pour les raisons suivants : i) Il possède une capacité étonnante à se régénérer spontanément après une lésion de la moelle épinière et à inverser complètement la paralysie ; ii) L'anatomie et la physiologie est particulièrement adaptée à cette étude. Les poissons zèbres sont petits, se reproduisent bien et régénèrent plusieurs organes de manière robuste ; iii) Il s'agit d’une espèce réputée moins sensible pour ces études ; iv) C'est le seul système où nous pouvons étudier la régénération avec de méthodes génétiques ; v) Une base de données existe permettant des comparaisons avec des données existantes. Ce site répertorie les réactifs et les publications de plus de 500 laboratoires utilisant ce modèle. Pour nos expériences de régénération, nous utiliserons des larves et des poissons zèbres adultes. - Pour les expériences larvaires (imagerie in vivo), nous utiliserons des animaux à 3 jours après la fécondation. Les larves permettent l'imagerie in vivo de plusieurs types de cellules de la moelle épinière, pour étudier leur comportement in situ lors de la régénération. Ceci n'est toujours pas possible dans la moelle épinière adulte. - Les larves offrent l'avantage de visualiser les processus in vivo, cependant le taux basal de neurogenèse dans la moelle épinière larvaire est plus élevé que chez les adultes. En outre, les tissus associés à la moelle épinière (c. méningées, squelettiques, vasculaires) et les cellules immunitaires adaptatives non présentes aux stades larvaires pourraient influencer régénération en fournissant des signaux supplémentaires. Par conséquent, la plupart de nos études emploieront des adultes, que seront âgés de 2 à 12 mois. La régénération de la moelle épinière dépend de la taille du poisson zèbre, et des études précèdent ont montré que les animaux de plus de 2,5 cm perdent leur capacité de régénération. Par conséquent, nous utiliserons des animaux mesurant environ 2,5 cm.

  • Recherche fondamentale
    • Organes sensoriels
    • Système cardiaque
Souris : 90
Souffrances
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▲ 90
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Devenir
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 90

90 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Certaines sont dépourvues d'un récepteur vasculaire, subissent une dépilation du dos sous anesthésie puis une mesure du flux sanguin cutané sous une seconde anesthésie de trente à quarante-cinq minutes, avant d'être tuées pour prélever peau et vaisseaux. Les retombées annoncées, des pistes de traitement des troubles microcirculatoires humains, restent lointaines. Le porteur affirme qu'il est "nécessaire de travailler sur un organisme entier" et qu'"il n'existe à l'heure actuelle aucune autre méthode".

Objectifs

La microcirculation joue un rôle clé dans la survie des tissus en leur fournissant de l'oxygène et des nutriments. Le flux sanguin est régulé par plusieurs substances qui sont libérées par le vaisseau lui-même tel que le monoxyde d’azote, un puissant vasodilatateur. Cependant, un nombre important de données expérimentales suggèrent maintenant un rôle pour d'autres substances vasculaires par l’intermédiaire d’un récepteur. L’évaluation de cette voie vasculaire est peu étudiée mais peut s’évaluer en mesurant la capacité des vaisseaux de la peau (au niveau du dos) à se dilater en réponse à l’application locale d’un faible courant. L’objectif de ce projet est d’étudier cette réponse vasculaire de la peau chez des souris qui sont dépourvues du récepteur vasculaire.

Bénéfices attendus

Ce projet apportera des données de réactivité vasculaire de la peau obtenues sur animaux sains et animaux dépourvus pour le récepteur à la prostacycline. Ces résultats permettront de proposer des pistes de traitement adaptées aux défauts microcirculatoires chez l’homme et la femme.

Procédures

Une dépilation de la peau sur la partie basse du dos sera réalisée sous anesthésie générale induite par un gaz (2 à 3 min) 2 à 3 jours avant la mesure du flux sanguin de la peau. L’étude de la réponse du flux sanguin nécessite une nouvelle anesthésie générale induite par injection pour une durée de 30 à 45 min.

Impact sur les animaux

Une détresse respiratoire peut apparaître suite aux anesthésies. Une irritation cutanée peut apparaitre après dépilation. Une perte d’interaction avec changement de comportement peut apparaître suite à l’isolement d’une souris agressive ou blessée.

Devenir

Mise à mort en fin d’expérimentations et prélèvement des tissus cutané et vasculaires.

Remplacement

Ce projet a pour but de déterminer le rôle du récepteur de la prostacycline dans la fonction vasculaire cutanée. La prostacycline peut être produite par plusieurs cellules présentes dans la peau. Il est nécessaire de travailler sur un organisme entier car il est impossible de reproduire toutes les interactions dans un modèle de peau in-vitro. Des études chez l’homme existent mais aucune drogue n’est suffisamment efficace pour étudier l’effet du récepteur de la prostacycline sur la fonction vasculaire cutanée. Il n’existe à l’heure actuelle aucune autre méthode que celle décrite ici.

Réduction

Le nombre d’animaux total de souris prévues pour ce projet est de 90 afin d’étudier 15 souris par groupe, des 2 sexes. Le nombre d’animaux prévu est maximal. Afin de réduire le nombre d’animaux nous avons prévu d’utiliser des tests statistiques adaptés aux petits groupes pour évaluer les différences intra- ou inter-individuelles pour toutes les mesures. Nous prévoyons de valoriser au maximum les animaux utilisés, en constituant des banques de matériel biologique qui pourront être utilisées pour répondre à d'autres questions sur ces mêmes modèles.

Raffinement

Les souris auront une période d’acclimatation de 1 semaine après leur arrivée avec suivi du poids 1 fois par semaine. Les cages sont enrichies pour améliorer le confort des animaux. Les points limites sont clairement définis, afin de détecter précocement tout signe de souffrance.

Choix des espèces

La souris, bien que présentant certaines limites par rapport à la physiologie humaine, reste largement utilisée pour étudier l’intégrité fonctionnelle de la peau. Cette espèce possède en effet une physiologie cutanée proche de celle de l'Homme et permet d'étudier la fonction vasculaire par les mêmes approches techniques tout en complétant l'analyse jusqu'aux étages cellulaire et moléculaire. Afin de garder une cohérence avec tous nos projets antérieurs et pour renforcer la compréhension des mécanismes, nous utiliserons les animaux de ce projet à 12-14 semaines d’âge ce qui correspond à la maturité du système vasculaire et très éloigné du phénotype dommageable qui peut apparaitre à 12 mois.

  • Recherche fondamentale
    • Autre recherche fondamentale
    • Oncologie
    • Système musculosquelettique
Souris : 465
Souffrances
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▲ 285
▲ 180
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Devenir
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 465

465 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant des niveaux de souffrance légers pour 285 d'entre elles et modérés pour 180. Ces souris portent une mutation reproduisant une myopathie humaine rare et subissent des tests répétés de force et d'activité locomotrice, un test de saignement, des injections intraveineuses d'un vecteur de thérapie génique, puis une mesure de force musculaire sous anesthésie terminale avant mise à mort pour prélever les muscles. Les bénéfices annoncés, une première "preuve de concept" transposable aux patients, restent au conditionnel. Le porteur affirme qu'un modèle cellulaire ne permet pas d'évaluer la contractilité musculaire ni les effets sur l'ensemble de l'organisme.

Objectifs

La myopathie à agrégats tubulaires (TAM) est une maladie rare caractérisée par une faiblesse musculaire progressive, des crampes, et des myalgies. La majorité des patients montrent des anomalies de la peau, des os, des plaquettes, et de la rate. La présentation complète de ces signes multi-systémiques est appelé syndrome de Stormorken (STRMK). TAM et STRMK forment un spectre de la même maladie. Afin de corréler les dysfonctions cellulaires avec le développement de la maladie, nous avons généré et caractérisé un modèle murin portant la mutation TAM/STRMK la plus commune. Les souris présentent les principaux signes cliniques des patients. A ce jour, aucun traitement n’est disponible. Nous avons l’intention d'inverser les symptomes des souris TAM/STRMK par une régulation négative d'un gène important pour la maladie, afin de fournir une approche translationnelle pour les essais thérapeutiques prospectifs chez les patients. Nous avons effectué des injections intramusculaires de souris TAM/STRMK et déterminé un effet positif sur la fonction musculaire. Ces résultats préliminaires nous encouragent à tester la même approche sous une forme systémique, afin de pouvoir à la fois prévenir et inverser le phénotype multisystémique des souris TAM/STRMK.

Bénéfices attendus

Il est attendu que cette étude apportera la première preuve de concept pour un traitement efficace de TAM/STRMK. En effet, nos résultats préliminaires ont montré un effet bénéfique suite à l'administration du traitement dans le muscle, et il reste à démontrer que cette approche est également efficace par injection systémique et capable d’améliorer les phénotypes des plaquettes, de la peau, de la rate, et des os. De manière importante, la thérapie est conservée entre la souris et l’homme et pourra être utilisée chez les patients TAM/STRMK dans des tests cliniques ultérieurs.

Procédures

Des tests de comportement seront réalisés une fois par mois chez l’animal vivant à partir de 4 ou 16 semaines selon la cohorte jusqu’à 4 ou 8 mois d’âge. Le test de comportament permettant d’évaluer la force globale de l’animal sera réalisé 3 fois par jour, avec un temps de repos minimal de 10 minutes entre chaque test. Chaque essai durera au maximum 60 secondes. Le test de comportament permettant de mesurer la force musculaire des pattes antérieures de l’animal dure 10 secondes, et sera répeté 3 fois par jour avec un temps de repos minimal de 10 minutes. Le test permettant mesurer l’activité locomotrice spontanée dure 12h. Le test de saignement est utilisé pour évaluer la coagulation sanguine et la capacité de l'organisme à former un caillot en cas de lésion vasculaire. Il sera réalisé une fois, et il durera au maximum 10 minutes. Les mesures de force musculaire seront réalisées pendant 10 minutes. La mesure de la production de force du muscle est une procédure sans réveil, qui durera au maximum 30 minutes. A l’issue de cette procédure, l’animal anesthésié sera mis à mort. Le test pour l'obtention du sang sera répeté 2 fois dans la vie de la souris, et durera 1 minute. Des injections intraveineuses seront réalisées pour administrer le traitement. Entre l'anesthésie et l'injection, la procédure prendra environ 2 minutes par souris.

Impact sur les animaux

Les souris sont plus petites que les souris sauvages et manifestent des problemes dans le muscle, la rate, la peau, les plaquettes et l'os, démontrant que notre modèle murin est un outil approprié pour étudier le développement de la maladie. Pour la deuxième lignée de souris, une caractérisation complète sera bientôt effectuée pour confirmer un phénotype dommageable. Les tests de comportament peuvent induire du stress sur l'animal. Ces tests dureront le moins de temps possible pour que les tests soient significatifs, de sorte que l'animal souffre le moins possible.

Devenir

Les animaux seront euthanasiés à l’issu des tests pour préléver les muscles nécessaires aux analyses moleculaires.

Remplacement

L’utilisation d’un modèle cellulaire ne permet pas d’évaluer les effets sur la contractilité du muscle, ni d’évaluer les effets sur l’ensemble de l’organisme qui dans notre cas est crucial car nous étudions une maladie associée à un phénotype multisystémique.

Réduction

Pour la partie expérimentale, les tests phénotypiques réalisés de manière non invasive offrent la possibilité de réaliser un suivi longitudinal en répétant les expérimentations sur les mêmes animaux au cours du temps. D’autre part, les analyses moléculaires et histologiques seront réalisées uniquement à la fin du traitement, ce qui permet de s’affranchir de générer une cohorte pour chaque point du suivi longitudinal. L’organisation de nos procédures vise à utiliser le plus possible de tissus différents provenant de la même souris afin de minimiser le nombre d’animaux utilisés. Plusieurs procédures expérimentales seront réalisées avec un maximum d’un test par jour. Le nombre d’animaux sera réduit au maximum pour obtenir une puissance statistique suffisante. Ainsi, nos précédentes études montrent que 15 souris au maximum par groupe seront nécessaires pour obtenir une étude concluante.

Raffinement

Les nouveau-nés seront hébergés avec leurs parents jusqu’au sevrage. L’analyse de la capacité à se retourner et à se mouvoir, de la couleur de la peau, ainsi que l'évaluation de la présence d'une poche de lait seront évalués tous les 2 à 3 jours. Après le sevrage, les animaux seront hébergés en groupe dans des cages placées dans un environnement où la température sera maintenue constante. La qualité de l’air sera assurée par une ventilation et un cycle de 12 heures jour/nuit sera respecté. Les animaux auront accès à de l'eau et de la nourriture ad libitum. La litière sera changée aussi souvent que nécessaire afin de maintenir les animaux au propre et au sec. L'environment sera enrichi avec des nids. Les animaux seront observés quotidiennement et pesés 2 à 3 fois par semaine. En cas de perte de poids, les animaux seront pesés quotidiennement. Si des difficultés de locomotion apparaissent, la nourriture sera placée dans la cage. La plupart des expérimentations seront réalisées à l'aide de tests permettant une exploration totalement non invasive de la fonction musculaire dans des conditions physiologiques in vivo, ce qui limite le développement de la douleur. Afin de réduire le stress lié aux différents tests, une session de familiarisation sera effectuée avant le début du suivi longitudinal pour chaque test. Pour les mesures de force in situ, l'animal sera anesthésié par injection intrapéritonéale d'un mélange de produits anesthésiants et analgésiques, permettant d'éliminer le stress et la douleur liés à la procédure. L'animal sera placé sur une plaque chauffante tout au long de la procédure pour maintenir sa température corporelle à sa valeur basale. Un contrôle visuel de la respiration sera effectué.

Choix des espèces

Les souris sont nécessaires pour ces expériences afin de nous permettre de comprendre les propriétés physiologiques des différents muscles et organes après une modification génétique. Le modèle murin nous permet d'étudier l'amélioration potentielle du phénotype musculaire, ainsi que du phénotype observé sur d'autres organes, dans ce modèle de maladie murine multisystémique. Nous devons réaliser des expériences physiologiques in vivo chez la souris. Ces mesures ne peuvent pas être réalisées sur des espèces évoluant plus éloignées de l'homme, car la structure musculaire diffère davantage. C'est pourquoi nous proposons d'utiliser des lignées de souris disponibles dans nos laboratoires pour réaliser ces techniques. Les tissus de souris peuvent ensuite être utilisés pour d'autres analyses, maximisant ainsi les résultats obtenus par souris et réduisant le nombre total d'animaux utilisés. Le phénotype multisystémique de notre modèle animal Stim1R304W/+, caractérisé par une faiblesse musculaire et des signes dystrophiques en histologie, apparaît à l'âge de 2 mois et s'accentue avec l'âge, présentant un phénotype modéré à l'âge de 9 mois. Les souris seront utilisées à l'âge adulte, à partir de 4 semaines (pour la prévention de la maladie) jusqu'à 4 mois, puis à partir de 16 semaines jusqu'à 7 mois (pour le traitement de la maladie), afin d'observer le développement des souris après le traitement.

  • Recherche fondamentale
    • Système immunitaire
Souris : 420
Souffrances
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▲ 420
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Devenir
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 420

420 souris femelles vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. On leur induit une allergie alimentaire ou respiratoire par gavages quotidiens, injections intrapéritonéales, sensibilisations cutanées et instillations nasales, 84 d'entre elles subissant en plus une chirurgie d'implantation d'une puce dans l'abdomen. L'objet réel est de développer des produits laitiers fermentés à propriétés immunomodulatrices pour une "population cible", les personnes allergiques. Le porteur affirme qu'il est "impossible" de reproduire le système immunitaire in vitro et présente l'expérimentation animale comme un "élément vital" du projet.

Objectifs

Les allergies sont très répandues et ont été classées comme quatrième pathologie en termes de morbidité par l’OMS et leur prévalence est en constante augmentation. Elles constituent ainsi un vrai problème de santé publique. Coûteuses, les allergies altèrent également la qualité de vie des patients. Les mécanismes en œuvre dans le développement des allergies et les causes spécifiques de l’augmentation de leur prévalence ne sont pas totalement connus. L’une des explications possibles de cette prévalence accrue repose sur l’hypothèse hygiéniste, qui postule qu’une exposition insuffisante à des antigènes protecteurs aux premiers stades de la vie augmente le risque d’allergie. La dysbiose intestinale observée dans les allergies favorise la persistance d’un statut pro inflammatoire prédominant à la naissance, et empêche le passage vers une réponse pro tolérogène ainsi que le développement du phénomène de tolérance. De plus, la perte de biodiversité microbienne intestinale est associée à l’augmentation des allergies et d’autres maladies inflammatoires. La colonisation du tube digestif par des microorganismes est essentielle au développement immunitaire et la nature de ces microorganismes module ce développement. Par ailleurs, un rôle immunomodulateur bénéfique a été observé pour des souches sélectionnées de microorganismes qualifiés de probiotiques. Pour ce projet nous avons sélectionné des bactéries sur la base de leurs propriétés immuno modulatrices in vitro. Ce nombre de solutions bactériennes a été défini via ces tests in vitro afin de ne sélectionner que les souches présentant un effet immunomodulateur significatif. Nous allons étudier l’efficacité de ces derniers comme moyen de prévention de l’allergie et de son évolution dans des modèles précliniques d’allergies alimentaire et respiratoire. Nous étudierons également les mécanismes d’action de ces bactéries sur la barrière intestinale et son microbiote ainsi que la réaction immunitaire qui en découle.

Bénéfices attendus

Ces résultats permettront à terme le développement de produits laitiers fermentés (laits fermentés, fromages) ayant des propriétés modulatrices caractérisées particulièrement bénéfique pour des populations à risque de pathologies chronique telles que les allergies. Sans être nécessairement des « novel-food », ces produits laitiers fermentés exploiteront les propriétés « 2-en-1 » des ferments laitiers pour une population cible : les allergiques.

Procédures

Gavages tous les jours pendant 16 ou 25 jours (si procédure allergie alimentaire 16 jours, procédure allergie respiratoire 25 jours). Lors de la récupération des fécès, les souris sont placées dans une cage individuelle le temps de récupérer un nombre suffisant de fèces pour les analyses. 3 piqûres intrapéritonéales et 1 gavage, espacés d'une semaine pour les souris allergie alimentaire. 4 sensibilisation percutanées et 2 challenges par voie nasale pour les souris allergie respiratoire. Anesthésie tous les 7 jours pour l’induction de l’allergie respiratoire pendant 6 semaines. Pour 84 souris, chirurgie pour implantation de la puce anipill: anesthésie par voie gazeuse, ouverture du ventre, suture, et suivi post opératoire.

Impact sur les animaux

Lors des gavages quotidiens, une gêne à l'oesophage peut être ressentie du fait du geste répété. Lors du déclenchement de l’allergie alimentaire (challenge) par gavage oral, une baisse de température corporelle des animaux est généralement observée. Lors du déclenchement de l’allergie respiratoire (challenge) par dépôt intra-nasal, certaines souris peuvent ressentir une gêne respiratoire suite au deuxième dépôt intra nasal.

Devenir

Mise à mort des animaux afin de récupérer les différents tissus nécessaires à l’étude immunologique et du microbiote.

Remplacement

Impossible de prendre des mesures de remplacement. Il est impossible de reproduire efficacement les systèmes biologiques très complexes et en particulier le système immunitaire in vitro ou in silico et ce notamment dans le cadre d’interaction complexe comme ici avec l’étude des propriétés immunomodulatrices de probiotiques.

Réduction

Nombre d’animaux réduis au minimum pour être statistiquement relevant c’est-à-dire au moins 10 individus par groupes pour faire des analyses statistiques. De plus, 2 protocoles indépendants seront nécessaires pour valider les différentes études et leurs résultats ce qui fait un total de 20 souris par groupes.

Raffinement

Seul le personnel expérimenté et qualifié effectuera les expérimentations animales. Ces exigences visent à s’assurer que les procédures nécessaires à l’élevage et à l'expérimentation sont exécutées efficacement, avec les soins appropriés afin de minimiser la souffrance des animaux. Le suivi quotidien des animaux et des signes généraux mais aussi la mise en place lors des procédures expérimentales d'analgésie et d'anesthésie permet de minimiser l'inconfort et la douleur. Le cycle jour/nuit de 12h des animaux sera respecté. Les souris seront stabulées dans les cages d’un portoir ventilé avec un cycle jour/nuit de 12h (température, humidité). Les souris seront hébergées à 4 ou 5 par cage selon les groupes dans un environnement avec au moins 2 enrichissements (dôme, tube, coton) pour limiter l’angoisse et s’adapter à nos expériences pour des raisons pratiques de logistique.

Choix des espèces

Au cours de cette étude seront utilisées des souris femelles de souche Balb/C. Ces souris constituent un modèle de choix, reconnu, dans le cadre d’étude du système immunitaire du fait de la caractérisation approfondie de ces souches. Il n’existe aujourd’hui pas de méthodes alternatives pour analyser efficacement et dans son ensemble la réaction allergique. De plus, l’allergie est caractérisée par des symptômes que seuls des modèles animaux peuvent adéquatement reproduire. Ainsi, l'expérimentation animale est un élément vital de ce projet afin de modéliser efficacement la réponse physiologique globale du système. Néanmoins, chaque fois que possible, les études sur les animaux seront remplacées par des systèmes in vitro. Des analyses phénotypiques des populations lymphocytaires seront réalisées. L’utilisation de souris nous donne accès à de nombreux outils immunologiques, notamment les anticorps nécessaires aux marquages. Les femelles Balb/C utilisées auront 4 semaines à réception et auront 5 semaines au début des procédures, ce qui correspond à des souris sevrées ayant un système immunitaire mature et un poids correct permettant l’implantation d’une puce type Anipill.

  • Recherche fondamentale
    • Système gastrointestinal
Souris : 744
Souffrances
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▲ 144
▲ 80
▲ 520
Devenir
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 744

744 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant des niveaux de souffrance légers pour 144 d'entre elles, modérés pour 80 et sévères pour 520. On leur provoque une colite ou une cholangite, notamment par une chirurgie d'ouverture de l'abdomen avec ligature du canal cholédoque, puis on leur inflige des injections intrapéritonéales quotidiennes d'anticorps, l'animal développant diarrhées, saignements et perte de poids. Le porteur indique arrêter la procédure dès qu'un point limite est atteint, sans en détailler les seuils. Il affirme qu'aucun modèle in vitro ne reproduit la complexité d'une colite et présente la souris comme "le plus petit animal adapté" et un "prérequis indispensable".

Objectifs

L'effet thérapeutique potentiel d'anticorps spécifiques susceptibles d'exercer des effets anti-inflammatoires et /ou régénératifs applicables à l'homme ne peut être évalué qu'in vivo sur des modèles validés de colite. L'efficacité des anticorps (spécificité, affinité, etc...) sera préalablement testée in vitro afin de sélectionner les plus performants dans la reconnaissance de leur cible et leur effet bloquant anti-inflammatoire

Bénéfices attendus

Les bénéfices attendus de cette étude sont doubles : 1- valider expérimentalement l’effet thérapeutique de l’anticorps candidat sur les maladies inflammatoires intestinales et sur la cholangite. Cette étape cruciale quant à l’efficacité du traitement, sera le point de départ du second bénéfice à savoir la production à visée médicale de l’anticorps et à plus long terme son entrée en phase clinique.

Procédures

Procédure 1 Evaluation de l'efficacité des anticorps : Injection intrapéritonéale de 2 secondes 1fois). Administration orale avec une sonde 3 secondes 1fois. Procédure 2 Pharmaco-cinétique de l'anticorps candidat : Injection intrapéritonéale de l’anticorps candidat 2secondes 1seule fois. Procédure 3 Effet curatif d'un anticorps sur la colite : Injection intrapéritonéale quotidienne d'anticorps d'intérêt ou d'isotype pour les groupes concernés 2 secondes par injection. Procédure 4 Effet curatif des anticorps sur la colite : Instillation par voie anale avec une sonde de gavage souple 1 minute une seule fois. Injection intrapéritonéale quotidienne d'anticorps d'intérêt ou d'isotype pour les groupes concernés 2 secondes par injection. Procédure 5 Effet pro-régénératif de l'anticorps sur la reconstruction de l'épithélium intestinal post colite : Injection intrapéritonéale tous les deux jours d'anticorps d'intérêt ou d'isotype pour les groupes concernés 2 secondes par injection pendant 14 jours ou 21 jours. Procédure 6 Effet anti-fibrosant de l’anticorps candidat dans un modèle de fibrose intestinale induite par une colite chronique : Injection intrapéritonéale de l'anticorps d'intérêt ou d'isotype pour les groupes concernés 2 secondes par injection pendant 28 jours et 66 jours 3 fois par semaine. Procédure 7 Effet de l'anticorps sur la cholangite : Cholangite induite par l’alimentation : Injection intrapéritonéale tous les deux jours d'anticorps d'intérêt ou d'isotype pour les groupes concernés 2 secondes par injection. Cholangite induite par la ligature du canal cholédoque : Chirurgie comprenant laparotomie et ligature du canal cholédoque 20 minutes. Injection sous cutanée d’analgésie 2secondes 1fois à deux fois par souris en fonction de la récupération des animaux post opératoire. Injection intrapéritonéale tous les deux jours d'anticorps d'intérêt ou d'isotype pour les groupes concernés 2 secondes par injection.

Impact sur les animaux

Les souris seront surveillées quant à leur comportement et aux signes indicateurs de colite (diarrhées, saignements dans les selles, prostration, poils hérissés et perte de poids) et seront pesées quotidiennement à partir de l'apparition des premiers signes cliniques.

Devenir

Dès qu'un points limite est atteint nous procédons à l'arrêt de la procédure et les organes d'intérêts seront annalysés par immunohistologie.

Remplacement

IL est impossible d’évaluer l’effet thérapeutique d'anticorps sur un modèle in vitro ou in silico. Aucun modèle cellulaire ne permet de reproduire la complexité d’une colite, et seul le modèle animal permet de conduire ce projet. La souris est le plus petit animal adapté à ce travail avec une littérature validant ce choix

Réduction

L’effectif proposé tient compte de la mortalité possible liée à l’induction de la colite et du fait qu’un effectif plus faible ne permettrait pas de démontrer une différence statistique significative.

Raffinement

Les souris seront surveillées quotidiennement. Les mesures nécessaires à la prise en charge de la douleur seront adaptées en fonction de l’état des animaux (analgésie et suivi des signes de mieux/mal être). Les effets du traitement seront contrôlés par des pesées et une surveillance selon un score standardisé de colite clinique. Ce score correspond à une grille d’évaluation clinique permettant de prendre des mesures progressives en fonction de l’élévation du score (augmentation de la fréquence des observations, administration de solution saline pour lutter contre la déshydratation, administration d'anesthésiant pouvant être renouvelé toutes les 12h, euthanasie précoce). Ainsi, le protocole expérimental pourra être atténué voire suspendu en cas de mauvaise tolérance ou de souffrance des animaux : l’environnement des animaux sera enrichi afin de leur permettre d’avoir un comportement le plus naturel possible (cotons, maisons, cycle jour/nuit).

Choix des espèces

Le modèle murin de colite inflammatoire dans les conditions de ce protocole est largement validé et décrit dans la littérature. Son utilisation est un prérequis indispensable à l'élaboration d'un anticorps à visée thérapeutique de la maladie de Crohn. L'effet thérapeutique potentiel d'anticorps spécifiques susceptibles d'exercer des effets anti-inflammatoires et /ou régénératifs applicables à l'homme ne peut être évalué qu'in vivo sur des modèles validés de colite. L'efficacité des anticorps (spécificité, affinité, etc...) sera préalablement testée in vitro afin de sélectionner les plus performants dans la reconnaissance de leur cible et leur effet bloquant anti-inflammatoire. Les protocoles seront réalisés avec des souris de 6-7 semaines. Notre expérience des traitements pour une colite inflammatoire ou de la cholangite montre que l'âge des animaux influe fortement sur leur réactivité et sur la reproductibilité de la colite induite. L'inflammation colique génère des diarrhées qui participent à la perte de poids des animaux. Des souris utilisées à un âge trop jeune sont plus sensibles et sont susceptibles d'atteindre très rapidement les points limites que nous nous sommes fixés avant la fin de l'expérience. Des souris plus âgées sont moins sensibles et de facto déclenchent des colites plus contrôlables limitant les décès inopportuns pour des résultats similaires.