Recherche fondamentale

9270 contenus, page 656 sur 773
  • Recherche fondamentale
    • Système immunitaire
Souris : 360
Souffrances
▲ -
▲ -
▲ 360
▲ -
Devenir
 -
 -
 -
 360

360 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue pour des analyses post mortem, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent une injection unique de vecteur viral AAV par voie intraveineuse ou intramusculaire sous anesthésie, un prélèvement sanguin et des séances hebdomadaires d'imagerie par bioluminescence, pour tester des capsides modifiées ciblant le foie. Le porteur indique n'attendre qu'une légère douleur au point d'injection. Sur le remplacement, il affirme que les modèles in vitro ne reproduisent pas la complexité des interactions in vivo, une réduction des doses chez le patient étant renvoyée au conditionnel.

Objectifs

La thérapie génique consiste à introduire un gène thérapeutique dans des cellules pour traiter une maladie. Pour véhiculer ce gène, les vecteurs viraux, et en particulier les virus adéno-associés (AAVr) constituent des outils de choix. Une seule injection d’AAVr permet une expression à long terme du gène thérapeutique. Néanmoins, malgré de récents succès, plusieurs facteurs majeurs pouvant limiter l’efficacité du transfert de gène proviennent de la large biodistribution des AVV après injection mais également de la réponse immunitaire dirigée contre ce vecteur pouvant engendrer la destruction des cellules transduites. Cette réponse immune délétère s'explique, en partie, par le fait que les humains sont naturellement infectés au cours de leur vie par des virus AAV sauvages. Ces limites nécessitent d’injecter de fortes doses chez le patient. L’objectif de ce projet repose sur le potentiel de la chimie organique pour améliorer « l’activité spécifique » et « l’index thérapeutique » d'une particule AAV recombinante choisie. Ces améliorations, non explorées jusqu'à présent, vont être obtenues par l’emploi de ligands ayant des propriétés de ciblage. Ces modifications chimiques accentueront le ciblage vers un organe ou un tissu spécifique, comme le foie, ce qui en retour permettra une réduction de la quantité d’AAV à administrer au patient. Différents ligands ayant un ciblage spécifique des hépatocytes présents au niveau du foie, seront couplés sur la surface de la capside d’AAV. Au-delà de l’augmentation du tropisme cellulaire, ces capsides modifiées chimiquement pourraient également diminuer l’effet de la réponse immunitaire. Ces mêmes vecteurs chimiquement modifiés seront également injectés en intramusculaire afin d’évaluer le pouvoir de diffusion de ces vecteurs. Cette voie d’injection pourrait permettre le développement de futurs vaccins utilisant ce mode d’administration.

Bénéfices attendus

Les modifications apportées à ces vecteurs pourraient permettre d’augmenter « l’activité spécifique » ou encore « l’index thérapeutique » de la particule virale recombinante. Parmi les conséquences souhaitées, ces particules virales modifiées par voie chimique pourraient favoriser la transduction spécifique du foie et celle du muscle. Cette dernière propriété, s’il elle était démontrée, ouvrirait notamment des possibilités de réduction des doses administrées.

Procédures

Les souris recevront une injection unique de PBS ou d’AAV en Intra Veineuse ou en Intra musculaire. Les animaux seront anesthésiés. La durée totale d’intervention est d’environ 5 à 10 mn. Un prélèvement sanguin sera réalisé la semaine avant les injections. Les animaux seront anesthésiés. Le temps d’intervention est d’environ 5 mn. L’imageur photon utilisé pour réaliser les imageries par bioluminescence nous permettra de réaliser des images sur 5 souris simultanément. Les animaux seront injectés en Intrapéritonéale avec de la luciférine. Au bout de 5 mn, les souris seront anesthésiées. Le temps d’acquisition est de 1 minute. L’imagerie de bioluminescence sera réalisée une fois par semaine sur 6 semaines.

Impact sur les animaux

Les différents produits ont tous déjà été administrés chez la souris à des doses supérieures ou égales à ce qui est envisagé dans ce projet, sans observation de signe clinique. Pour les injections en intra veineuse, en intra musculaire et le prélèvement sanguin, la souris sera sous anesthésie gazeuse. Une légère douleur au point de prélèvement due à la piqure peut être ressentie après le réveil. L’injection en intra péritonéale engendre une légère douleur due à la piqure. Pour l’euthanasie, les souris seront sous anesthésie gazeuse que ce soit pour la dislocation des cervicales (point limite) ou la décapitation.

Devenir

Tous les animaux seront euthanasiés à la fin de la procédure pour des études post mortem.

Remplacement

Les modèles in vitro ne peuvent s'approcher de la complexité des interactions entre le vecteur et l’environnement biologique in vivo et rendent donc difficile la reproductibilité de ces résultats in vivo. L’utilisation de la souris est donc justifiée pour évaluer la biodistribution de ces vecteurs une fois injectés ainsi que la possible réponse immunitaire.

Réduction

Des premiers tests d’efficacité seront effectués in vitro sur différents types de cellules en culture pour évaluer l’effet de la modification chimique sur le vecteur, le nombre d’animaux à utiliser en sera donc réduit. La technique de l’imagerie par bioluminescence nous permettra d’avoir rapidement de premiers résultats. Ainsi, le nombre d’animaux utilisé pourra être réduit si certains résultats se montrent négatifs, notamment dans les groupes avec injections en IM.

Raffinement

Le bien-être animal et le raffinement des procédures passera par de bonnes conditions d’hébergements, un suivi quotidien des animaux, l’instauration de points limites pertinents et précoces ainsi que la mise en place de mesures adaptées (anesthésie, analgésie etc.).

Choix des espèces

Comme dans la majorité des études portant sur la thérapie génique, une espèce mammifère est requise pour avoir une pertinence clinique. L'utilisation de la souris est justifiée à la fois par l'existence de plusieurs modèles murins ainsi que par la possibilité de constituer des groupes d'animaux suffisamment larges (n=5 par groupe) pour pouvoir effectuer des calcul statistiques (test statistique non paramétrique Mann-Whitney). Le modèle murin envisagé (Balb-c) est couramment utilisé dans le domaine de la thérapie génique et plus particulièrement dans celui des AAVr. Il s’agit d’un modèle souvent utilisé pour étudier la biodistribution de différents vecteurs. Ce modèle nous apparaît donc comme étant pertinent pour ce projet. Nous évaluerons nos vecteurs sur des animaux ayant fini leurs croissances. Afin d’être en corrélation avec des études similaires, notre protocole démarrera donc chez des souris adultes âgées de 8 semaines.

  • Recherche appliquée
    • Cancers
    • Toxicologie (hors obligations réglementaires)
  • Recherche fondamentale
    • Oncologie
  • Tests réglementaires
    • Autres tests de tolérance et d’efficacité
    • Toxicologie et autres tests de sécurité
Souris : 1600
Souffrances
▲ -
▲ -
▲ 1600
▲ -
Devenir
 -
 -
 -
 1600

1 600 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Une tumeur pulmonaire leur est greffée puis suivie par imagerie répétée sous anesthésie, jusqu'à 39 manipulations par animal, une plateforme réalisant ces études "à la demande de chercheurs extérieurs". Le porteur indique que les tumeurs peuvent provoquer une perte de poids et une gêne respiratoire, et que les organes sont prélevés après la mort "à la demande du client". Sur le remplacement, il affirme qu'aucun modèle in vitro ne peut remplacer "l'animal entier" et écarte le poisson zèbre, jugé peu adapté à ses appareils d'imagerie.

Objectifs

Au niveau mondial, le cancer pulmonaire représente le type de cancer avec la plus forte mortalité. Parmi les sous-types de cancer du poumon, le cancer broncho-pulmonaire non à petites cellules (ou CPNPC) représente 87% des cas de cancer du poumon avec un pronostic des plus sombres parmi tous les cas de cancers pulmonaires. La majorité des patients avec ce type de cancer sont malheureusement diagnostiqués à un stade avancé, voire très avancé. Notre lanoratoire est une plateforme de services et de R&D spécialisée dans l'imagerie préclinique. Sa mission est de répondre aux besoins d'imagerie de la communauté scientifique, particulièrement dans le domaine de l'oncologie expérimentale. Ce projet a pour but de réaliser, à la demande de chercheur extérieurs à notre laboratoire, des études sur des modèles murins de cancer pulmonaire afin de mieux comprendre les mécanismes impliqués dans la progression tumorale ou d’évaluer l’efficacité de nouveaux traitements.

Bénéfices attendus

En fonction des études clients, les bénéfices attendus sont: - Une meilleure connaissance des cancers pulmonaires. - L'étude de nouveaux traitements contre le cancer pulmonaire.

Procédures

Dans le cas des souris induites en sous-cutanée (procédure 1) : Les animaux seront anesthésiés lors de l’induction par piqure d’aiguille. Ensuite, chaque animal aura au maximum, un suivi hebdomadaire par imagerie de bioluminescence suivi d’une mesure au pied à coulisse de la tumeur et d’une imagerie échographique. (soit 3 manipulations/sem x 12 semaines = 36 manipulations). Les autres imageries (photoacoustique, radioisotopique) pourront être mises en oeuvre ponctuellement en fonction des résultats obtenus en cours d'étude soit 3 manipulations supplémentaires. Au maximun 1 souris sera soumise à 39 manipulations sous anesthésie sur 12 semaines. Dans le cas des souris induites par dépôt pulmonaire, les inductions se font sous anesthésie chimique et sur animal vigile pour l’induction par voie intraveineuse (Procédure 2). Chaque animal aura au maximum, un suivi hebdomadaire par imagerie de bioluminescence auquel peut s'ajouter 2 scanners espacés de minimum 2 semaines, 2 imageries radioisotopiques espacés de minimum 2 semaines. ((soit 2 manipulations/sem x 12 semaines) +4 =28 manipulations sur 12 semaines)12 BLI + 2+2 = 16 manipulations sous anesthésie sur 12 semaines Procédure 1 et 2 : Dans le cas où il faudrait injecter des candidats médicaments, suivant la voie d’administration il y aura au maximum 5 traitements par semaine sur souris vigiles (pour IP IV, SC, per Os) ou anesthésiées (pour intranasale ou intratrachéale) sur 12 semaines d’étude Ces administrations seront réalisées par du personnel formé et entraîné Nous pourrons être amené à prélever du sang sur animal vigile au niveau sub mandibulaire: du sang sera prélevé 3 fois en 24h.

Impact sur les animaux

Les nuissances ou effets indésirables attendus sur les animaux sont: - La perte de poids. - La gène respiratoire occasionnée par les tumeurs se développant au niveau de la trachée.

Devenir

Procédure 1: Modèle sous-cutané: A la fin de la procédure tous les animaux seront mis à mort. Les tumeurs sous cutanées ainsi que différents organes seront prélevés à la demande du client pour des études histologiques complémentaires qui complèteront les résultats d'imagerie. Procédure 2: Modèle orthotopique: A la fin de la procédure tous les animaux seront mis à mort. Les tumeurs pulmonaires ainsi que différents organes pourront être prélevés à la demande du client pour des études histologiques complémentaires qui complèteront les résultats d'imagerie.

Remplacement

Aucun modèle in vitro n'est à même de remplacer l'animal entier étant donné la complexité des processus mis en jeu, notamment les interactions avec le microenvironnement tumoral. Il n'existe à l'heure actuelle aucun modèle in vitro permettant d’étudier la biodistribution d'un composé dans tous les organes d'un individu. Le recours à l'animal entier, vivant, est indispensable. Avant de débuter les études chez l’animal, des tests d’efficacité in vitro seront effectués par nos clients sur des cellules de cancer pulmonaire en culture. Ainsi, les molécules qui ne présentent pas d’effet in vitro ne seront pas testées in vivo.

Réduction

Afin de réduire le nombre d’animaux utilisés, nous mettons en œuvre des techniques d’imagerie qui permettent de réaliser un suivi longitudinal des animaux et ainsi de réduire le nombre d'animaux nécessaires pour obtenir des résultats statistiquement pertinents et reproductibles, évitant ainsi de refaire plusieurs fois les mêmes expérimentations. Des tests non paramétriques seront utilisés pour comparer les valeurs obtenues pour les différents lots de souris. Nombre d’animaux utilisé dans ce projet : Sur 5 ans nous prévoyons 20 études qui seront réparties ainsi : -Pour le modèle sous-cutanée (procédure 1), 10 études, 800 souris sur 5 ans. -Pour le modèle orthotopique (procédure 2): 10 études, soit par induction en intraveineuse, soit par dépôt pulmonaire 800 souris sur 5 ans. Soit un total de 1600 animaux pour ce projet sur 5 ans. Ce nombre pourra être revu à la baisse en fonction des études clients.

Raffinement

Pour ces procédures expérimentales, la stratégie d’observation des animaux retenue est l’étude comportementale des animaux. La bonne connaissance de l’état clinique normal de la souche de souris utilisée nous permettra d’observer précisément et d’interpréter rigoureusement les signes cliniques de souffrance des animaux. Les souris seront suivies par inspection visuelle chaque jour de la semaine et les critères comportementaux, et tumoraux pris en comptes pour l’évaluation du palier de douleur. Lorsqu’un des points limites est atteint, l’animal est mise à mort afin d’arrêter sa souffrance car elle ne peut être ni diminuer ni stopper. Ces point limites sont présentés dans chacune des procédures. Les animaux seront étudiés par imagerie in vivo non invasive qui n'induit pas de douleur supérieure à celle d’une piqure d’aiguille et permet de réduire le stress infligé au cours de l’expérimentation puisque les animaux sont anesthésiés durant les examens d'imagerie.

Choix des espèces

Les modèles de cancer humain et murins sont classiquement mis en oeuvre chez la souris pour les études de tumorigenèse, de progression tumorale et métastatique. Les modèles orthotopiques de carcinome pulmonaire H460, LL-2, A549, 4T1 et mélanome B16 sont uniquement disponibles chez cette espèce animale. Le modèle zebrafish utilisé en cancérologie pour les xénogreffes pourrait être intéressant car de moindre degré de douleur mais le poisson reste peu adapté aux modalités d'imagerie mises en oeuvre dans notre établissement qui ne dispose pas d'un agrément pour ce modèle . Par ailleurs, la transplantation orthotopique n'est pas possible chez le poisson pour des cellules issues de cancer du poumon et du sein. (Raby et al., "Bulletin du cancer", Vol 107, janv 2020) Modèle de cancer réalisable chez le jeune animal (6 à 10 semaines). A ce stade, la croissance et le développement des tumeurs sont optimaux. Sur des animaux plus âgés, il est possible qu’une légère immunocompétence apparaisse, augmentant ainsi le risque de rejet de greffe tumorale. Ce modèle est validé au laboratoire depuis 10 ans.

  • Recherche appliquée
    • Troubles nerveux
  • Recherche fondamentale
    • Système nerveux
Souris : 1506
Souffrances
▲ -
▲ -
▲ -
▲ 1506
Devenir
 -
 -
 -
 1506

1 506 souris, dont des souriceaux de 5 jours, vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Elles reçoivent une injection de molécule pro-inflammatoire dans le péritoine ou directement dans le cerveau, subissent une ouverture de la boîte crânienne sous anesthésie et des séances d'imagerie par ultrasons, pour étudier la neuroinflammation du cerveau en développement. Le porteur indique que l'injection provoque un retard de croissance et peut entraîner des troubles comportementaux et moteurs, et décrit trois tests évaluant la communication sociale, la reconnaissance de l'odeur maternelle et le stress. Les retombées annoncées pour le nouveau-né humain prématuré sont renvoyées au long terme, l'objectif immédiat restant l'imagerie du cerveau enflammé.

Objectifs

La neuroinflammation est une réaction inflammatoire (réaction de l'organisme aux lésions et infections) qui se produit dans le cerveau. Lorsqu’elle survient peu avant ou après la naissance, la neuroinflammation peut impacter des phases critiques du développement du système nerveux central et avoir des conséquences à long terme sur la santé de l’individu (handicaps moteurs, troubles comportementaux, déficits cognitifs…). Cette étude vise à mieux comprendre l’impact de l’inflammation sur le développement cérébral. Nous nous intéressons ici à trois caractéristiques du cerveau : la connectivité entre différentes régions cérébrales lorsqu'elles sont activées, l’architecture vasculaire et la rigidité. La connectivité analyse l’activation simultanée de plusieurs aires cérébrales structurellement différentes. La neuroinflammation engendre des défaillances de cette connectivité fonctionnelle. L’inflammation modifie également les vaisseaux sanguins de la zone touchée, puisqu’elle se traduit par un afflux important de sang à cet endroit. L’architecture vasculaire à l’échelle des microvaisseaux fera l’objet d’une partie de cette étude. Enfin, la neuroinflammation, de par ses conséquences au niveau vasculaire notamment, pourrait modifier la rigidité du cerveau, et nous chercherons à quantifier cette modification. Les ultrasons biomédicaux, utilisés à des fins d’imagerie diagnostique, sont un moyen parfaitement adapté à l’étude de ces trois caractéristiques. L’essor considérable qu’ils ont connu au cours des dernières années a permis d’augmenter le niveau de détail des images, spatialement et temporellement, et leur sensibilité. Dans notre étude, trois techniques d’imagerie ultrasonore seront utilisées : les ultrasons fonctionnels pour étudier la connectivité fonctionnelle, l’imagerie superrésolution pour cartographier l’architecture cérébrale à l’échelle des microvaisseaux, et l’élastographie pour mesurer la rigidité du cerveau inflammé. L’effet de la neuroinflammation sur le comportement sera également étudié. Trois tests comportementaux seront mis en œuvre pour évaluer la communication sociale des animaux, la reconnaissance de l’odeur maternelle par les souriceaux et le stress des animaux.

Bénéfices attendus

Ce projet contribue à enrichir les recherches faites sur la neuroinflammation chez le souriceau, en utilisant une méthode jusque-là peu utilisée pour étudier ce sujet : l’imagerie par ultrasons. En particulier, l’étude de l’impact possible de l’inflammation sur la rigidité du cerveau constitue la principale avancée de ce projet. A plus long terme, les données collectées serviront à la recherche sur le nouveau-né humain prématuré. La neuroinflammation est en effet une conséquence de la prématurité des enfants, dans 20 à 40% des cas. Elle est à l’origine de la plupart des lésions dans le cerveau du nourrisson, regroupées sous le terme d’encéphalopathie du prématuré. Mieux comprendre les modifications de vascularisation, de connectivité et de rigidité induites par la neuroinflammation contribuera à élargir les outils pronostiques de la prématurité, afin de pouvoir mettre en place des interventions plus précoces et ouvrir la voie à de nouveaux traitements.

Procédures

- Les animaux recevront une injection (à travers le péritoine, sans anesthésie, 1 min ; ou directement dans le cerveau, avec anesthésie, environ 30 min) d’une molécule pro-inflammatoire, à deux stades de croissance différents (5 jours et 30 jours après la naissance). - Les animaux au 30ème jour après la naissance nécessitent une opération chirurgicale d'ouverture de la boîte crânienne, au cours de laquelle ils seront placés sous anesthésie générale (environ 1h). - Toutes les mesures d’imagerie ultrasonore (imagerie fonctionnelle, élastographie, imagerie superrésolution) sont réalisées sous anesthésie générale (durée variable en fonction des mesures à effectuer : entre 15 min et 1h30). - L'imagerie superrésolution nécessite en plus l'injection de microbulles dans la circulation sanguine, réalisée sous anesthésie, à l'aide d'une seringue très fine, adaptée à la taille de l'animal (environ 2 min).

Impact sur les animaux

- L’administration intra-péritonéale (i.e., dans le péritoine) ou intra-cérébroventriculaire (i.e., directement dans le cerveau) peut créer une infection locale dans la zone d’injection. - L’injection de molécule inflammatoire engendre un retard de croissance chez les animaux concernés, qui se traduit morphologiquement par une taille et un poids inférieurs à la normale. De plus, les animaux injectés sont susceptibles de développer des troubles comportementaux (caractère asocial, hyperactivité, préférence maternelle non visible…) et moteurs. - Une dose mal estimée d’anesthésie au cours des acquisitions en imagerie peut engendrer le réveil des animaux si trop faible, ou leur mort si overdose, ce qui justifie une étape préalable d'ajustement des doses. - La manipulation des animaux au cours des injections, ainsi que l’injection elle-même, et les tests de comportement sont sources de stress pour les animaux.

Devenir

Pour toutes les procédures, les animaux seront euthanasiés. Ils auront en effet reçu des injections et/ou subi une craniotomie donc ne pourront pas être maintenus en vie.

Remplacement

Notre étude s’intéresse à des caractéristiques du cerveau en activité, entier et fonctionnel, qu’il est par conséquent impossible de reproduire ex vivo (i.e., en-dehors de l'organisme), in vitro (i.e., en milieu artificiel) ou in silico (i.e., par des modèles informatiques).

Réduction

Au total, notre projet nécessitera au maximum 1506 animaux. Nous avons réduit le nombre de souris utilisées au minimum nécessaire et suffisant pour valider scientifiquement notre étude du point de vue de l’analyse statistique.

Raffinement

- Des grilles de scoring en fonction de l’âge des animaux seront proposées pour s’assurer du bien être des animaux et déterminer les points limites. Durant la période d’injection de la molécule inflammatoire, on surveillera la fréquence respiratoire, la recoloration des extrémités et le tonus des animaux. Suite à l’inflammation, on surveillera régulièrement la prise de poids et l’apparition éventuelle de troubles comportementaux (isolement, agressivité) : la molécule inflammatoire sera injectée le matin, puis les animaux seront surveillés 1h, 6h, 10h, 22h et 24h après l’injection (deux personnes se relaieront pour la surveillance). Si l’un de ces points limites est atteint, et/ou à la fin de l’étude, les animaux seront euthanasiés. - Les cages des animaux seront enrichies avec du papier doux et absorbant pour la réalisation du nid, comme dans leur milieu naturel. - Pendant les chirurgies nécessaires pour la mise en place des appareils d’imagerie, les animaux seront anesthésiés et surveillés : si l’animal présente une difficulté respiratoire, une variation importante de sa fréquence cardiaque ou une hypothermie importante, la procédure de chirurgie sera interrompue et l’animal euthanasié. - Au cours des acquisitions en imagerie, sous anesthésie générale, les constantes physiologiques suivantes seront mesurées en continu : fréquence cardiaque, fréquence respiratoire, température.

Choix des espèces

Dans le cas de l’étude de la neuroinflammation, la littérature montre que la souris est une espèce très fréquemment utilisée pour la réalisation de modèles de lésions dans le cerveau. Par ailleurs, ce modèle a l’intérêt de modéliser le cerveau en développement d’un prématuré (un souriceau à 5 jours de vie correspond approximativement à un foetus humain de 24-30 semaines de gestation) ; il pourra donc, à plus long terme, être appliqué au cas du nouveau-né humain. L’objectif de ce projet est d’étudier l’impact de la neuroinflammation sur certaines caractéristiques du cerveau, à différents stades de croissance : les animaux seront utilisés au cours du développement, à un stade encore immature du cerveau (5 jours après la naissance), et à plus long terme, lorsque le cerveau a atteint sa maturité (30 jours après la naissance).

  • Recherche appliquée
    • Alimentation animale
    • Diagnostic des maladies
    • Troubles cardiaques
  • Recherche fondamentale
    • Système cardiaque
Rats : 144
Souffrances
▲ -
▲ -
▲ 144
▲ -
Devenir
 -
 -
 -
 144

144 rats vont être utilisés, tous tués à l'issue pour prélever leur cœur, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Ils sont soumis pendant six mois à des régimes incluant des arrêts de nourriture de trois jours, à des tests de tolérance au glucose avec ponctions répétées de la queue et à des IRM sous anesthésie avec pose d'un cathéter dans la veine caudale, pour évaluer les effets du jeûne sur le cœur. Le porteur indique que les ponctions et la pose du cathéter peuvent provoquer stress, douleur et risque d'infection. Sur le remplacement, il affirme qu'aucune méthode in vitro ou in silico n'existe et que l'expérimentation animale est "nécessaire" pour valider son hypothèse de cardioprotection.

Objectifs

Le jeûne est une méthode d’alimentation consistant à ingérer peu ou aucune nourriture sur une période allant de 12h à plusieurs semaines chez l’Homme. Cette coutume ancestrale est pratiquée par de nombreuses religions et, plus récemment, a reçu une attention croissante pour d’autres raisons de santé, économique et écologique. On distingue le jeûne intermittent, qui consiste à se priver de nourriture pendant une période de 14h sur une journée, le jeûne intermittent prolongé (3 – 5 jours) et le jeûne thérapeutique (1 à 3 semaines). En France, jeûner n’est pas proposé dans un cadre médicalisé. Pourtant, il a été prouvé que le jeûne retarde les processus liés à l’âge (stress oxydant, inflammation…), protège le cerveau des maladies neurodégénératives et diminue la croissance tumorale. Le jeûne intermittent prévient et réverse tous les aspects du syndrome métabolique chez le rongeur et chez l’Homme. En cardiologie, des études précliniques sur des rats mâles ont démontré une diminution de la fibrose myocardique liée à l’âge en prévenant l’inflammation et en maintenant les antioxydants. De plus, le jeûne intermittent diminue l’apoptose et l’inflammation puis prévient le remodelage du myocarde sur modèles d’infarctus du myocarde. Plusieurs jours de jeûne améliorent la diffusion de l’oxygène du capillaire à la mitochondrie de myocarde murin suggérant une amélioration de l’énergie cellulaire. Les objectifs de cette étude sont de caractériser les effets du jeûne intermittent et du jeûne thérapeutique sur le cœur de rat et de déterminer si ces derniers sont protecteurs lors d’un stress aigu induit par un épisode d’ischémie-reperfusion et dans un modèle de cardiomyopathie prédiabétique (induit par un régime riche en graisse et en sucre). Plus précisément, nous souhaitons caractériser le profil cardiométabolique du jeûne, notamment le métabolisme énergétique et le profil lipidique myocardiques. Notre hypothèse est que les changements physiologiques et métaboliques induits par le jeûne intermittent et/ou thérapeutique seraient cardioprotecteurs. Enfin, nous souhaitons déterminer s’il y a un effet du genre et comparer les mécanismes du jeûne intermittent et du jeûne thérapeutique.

Bénéfices attendus

Cette étude permettra de mieux caractériser les effets des jeûnes intermittent et thérapeutique sur la fonction cardiaque, le métabolisme énergétique et le remodelage du profil lipidique. Nous souhaitons savoir si ces méthodes sont cardioprotectrices envers un stress aigu (ischémie/reperfusion) et chronique (modèle de prédiabètes induit par le régime riche en graisse et en sucre). Enfin, nous évaluerons l’effet du genre de ces régimes.

Procédures

Les animaux seront soumis à différents régimes décrits ci-après : régime normal pendant 6 mois ; régime normal pendant 3 mois puis nourris un jour sur deux pendant 3 mois ; - régime normal pendant 3 mois avec deux arrêts de la nourriture pendant 3 jours (à 4.5 et à 6 mois) ; régime riche en graisse et en sucre pendant 6 mois ; régime riche en graisse et en sucre pendant 3 mois puis nourris un jour sur deux avec le même régime pendant 3 mois ; régime riche en graisse et en sucre pendant 6 mois avec 2 arrêts de la nourriture pendant 3 jours à 4.5 et 6 mois. Tous les animaux seront soumis à trois tests de tolérance au glucose sur animaux vigiles. Celui-ci comprend une injection intrapéritonéale et 6 prélèvements de gouttes de sang dans la queue de l’animal (mesure de glycémie). Cette procédure sera répétée trois fois à 3, 6 et 9 mois. Tous les animaux seront soumis à trois examens d’imagerie IRM avec insertion d’un cathéter dans la veine caudale sous anesthésie générale. Cette procédure sera répétée trois fois à 3, 6 et 9 mois.

Impact sur les animaux

La procédure sur la mise en place des régimes peut entrainer un léger stress chez les animaux mais ne doit pas entrainer d'effet indésirable notable et a déjà fait l’objet de nombreuses publications au niveau international. L'eau quant à elle restera à disposition ad libitum. Le test de tolérance au glucose fait l’objet d’injection en intrapéritonéale et de ponctions répétées au bout de la queue de l’animal pour mesure de la glycémie pouvant générer un stress pour l’animal et un risque d’infection. Les animaux réagissent et cicatrisent bien, notre groupe a l’habitude de travailler avec ces mesures et fera le nécessaire pour surveiller tout évènement indésirable (stress, infection). Les anesthésies et les examens d’imagerie in vivo par IRM sont également des nuisances pour les animaux mais l’imagerie reste l’exploration la moins invasive de nos jours. Enfin, la pose d’un cathéter se fera sous anesthésie pou diminuer le stress de l’animal, cela peut augmenter la douleur après réveil ainsi que le risque d’infection que nous surveillerons quotidiennement.

Devenir

Les animaux sont euthanasiés à la fin de la procédure (après l'IRM à 9 mois) pour pouvoir prélever le cœur et réaliser des expériences ex vivo en cœur isolé afin de caractériser le métabolisme énergétique et le profil lipidique cardiaque par spectroscopie par résonance magnétique.

Remplacement

A l'heure actuelle, il n'existe aucune méthode de substitution in vitro et in silico pour étudier l'effet des jeûnes intermittent et thérapeutique sur la physiologie et le métabolisme cardiaque. De plus, l’expérimentation animale est nécessaire pour valider notre hypothèse de cardioprotection de ces régimes face à des stress aigu et chronique selon le sexe. De nombreuses similitudes existent entre la physiologie cardiaque des rongeurs, particulièrement celle du rat, et celle de l'homme. Les modèles pathologiques chez les rongeurs sont utilisés au laboratoire depuis de nombreuses années et toutes les techniques d'imagerie/ spectroscopie de résonance magnétique dans ce projet ont été caractérisées au sein même du laboratoire.

Réduction

Notre approche expérimentale permettra de réduire de façon drastique le nombre d'animaux en accord avec la règle des 3R. En effet, l'étude in vivo permettra de réaliser un suivi longitudinal de l’animal sans sacrifice et l'étude ex vivo sera réalisée sur le même animal. Le nombre d'animaux dans ce projet est le minimum nécessaire pour mettre en évidence des différences statistiquement significatives entre les groupes. Nous souhaitons obtenir un effectif final de n=10 par groupe et nous envisageons 20% de perte de données (problème technique d’imagerie et de spectroscopie, problème de prélèvement du cœur pour l’expérience ex-vivo). Nous prévoyons donc 10 + 2 (20% de perte) = 12 rats par groupes. L’effectif de 10 animaux par groupe est déterminé à l’aide d’une analyse statistique (Statistica) prévoyant, pour un risque alpha de 5% et un risque béta de 10%, une amélioration de 25% de la fonction cardiaque dans nos modèles animaux pathologiques pour revenir à des valeurs physiologiques observées chez des animaux contrôles.

Raffinement

Les rats seront acclimatés pendant 14 jours avant le début de l'étude. La procédure sur la mise en place des régimes ne doit pas entrainer d'effets indésirables. Les durées et fréquences sont déterminées en fonction des données de la littérature (1 jour sur 2 pour le jeûne intermittent et 3 jours de jeûne thérapeutique). L'eau sera mise à disposition en qualité et quantité satisfaisantes. Tout au long des régimes et du projet, le bien-être des animaux sera assuré par un hébergement en portoir ventilé par cage de 2 individus avec un enrichissement composé de matériel pour nicher et se cacher ainsi que des buches et des rondins pour ronger afin de satisfaire les besoins physiologiques des animaux. Les conditions de température, lumière et humidité des cages seront contrôlées. Un animalier ou un chercheur contrôlera le bien-être des animaux tous les jours. Pour le test de tolérance au glucose et la mesure de l'insuline à jeun ou l'anesthésie ne peut pas être réalisée, une compresse d'eau chaude sera placée sur la queue de l'animal afin de faciliter le prélèvement de la goutte de sang le plus rapidement possible. Afin d'éviter toute infection, la queue de l'animal sera désinfectée avant et après la procédure avec de la Vétédine. Les jours suivants, nous vérifierons la bonne cicatrisation de la queue de l'animal. Pour la procédure d'IRM in vivo, les rats seront anesthésiés par un mélange d’isoflurane (Vetflurane 2%) et d’oxygène (1L/min) à l’aide d’une chambre d’induction et le bien-être animal sera assuré par le maintien des constantes vitales de l'animal. Durant les anesthésies, les yeux seront hydratés (Ocrygel) et la température maintenue à 37°C par couverture chauffante et monitoring par sonde rectale. Durant l'IRM, une injection d'adénosine (poudre chez Sigma Aldrich) à 0.33 mg/kg/min diluée en solution de chlorure de Sodiul à 0.9% à usage vétérinaire (B.Braun) sera réalisée via un cathéter disposé dans la veine caudale, le volume maximal est de 3 ml pendant 10 minutes maximun. La respiration et l'ECG seront surveillés pendant toute la durée de l'examen. Le comportement des animaux sera étroitement surveillé et une grille d'évaluation de la douleur sera remplie et le point limite déterminé en fonction des principes de Morton et Griffiths. Enfin, pour la procédure ex vivo sur le coeur isolé perfusé, nous réaliserons une euthanasie par injection d'euthasol (140mk/mg, IP) avant de prélever le cœur afin de ne pas faire souffrir l'animal.

Choix des espèces

Le modèle de rat soumis à ces régimes a été choisi car des études des jeûnes ont été réalisé sur cette espèce. De plus, nous souhaitons comparer nos résultats de cardioprotection avec ce qui a déjà été fait dans le laboratoire dans un souci de respect des 3R. Nous souhaitons également tester la cardioprotection des jeûnes sur le modèle de rat nourri avec un régime HFS qui permet de développer un modèle de prédiabète reproduisant la même genèse que chez l’Homme et de suivre ces effets sur l’organisme, en particulier le coeur. Le modèle HFS a été récemment décrit par notre équipe pour induire un état prédiabétique. Les rates soumises à ce régime présentent une altération de l’homéostasie glucidique, une dysfonction cardiaque précoce des trois mois de régime, ainsi qu’une sensibilité plus importante aux lésions d’ischémie-reperfusion caractérisée par une altération du métabolisme énergétique et de la fonction cardiaques, par comparaison aux rates contrôles sous-alimentation normale.

  • Recherche fondamentale
    • Oncologie
    • Système endocrinien
    • Système nerveux
Souris : 72
Souffrances
▲ -
▲ -
▲ 24
▲ 48
Devenir
 -
 -
 -
 72

72 souris knockout vont être utilisées, toutes tuées à l'issue pour des analyses physiologiques et moléculaires, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré à sévère. Elles subissent des prélèvements de sang par incision du bout de la queue et une exposition au froid à 10 puis 4 °C, un groupe étant exposé à 4 °C sans nourriture. Le porteur indique que ces procédures peuvent provoquer une baisse de la température corporelle et une perte de poids, et que l'isolement en cage individuelle représente un facteur de stress. Sur le remplacement, il affirme qu'il n'existe pas de "système cellulaire pertinent" pour étudier ces deux gènes exprimés dans le cerveau, un nouveau modèle préclinique de la maladie étant renvoyé au long terme.

Objectifs

Dans le cadre de cette demande, nous souhaitons aborder les conséquences physiologiques de la perte de fonctions deux gènes in vivo, en utilisant la souris comme modèle d’étude (souris knockout,KO). Ces gènes, retrouvés uniquement chez les mammifères placentaires, sont exprimés uniquement dans le cerveau, avec une expression marquée dans les neurones. Chez l'humain, des données cliniques montrent que des anomalies dans l’expression de ces gènes sont liées à une maladie rare, associée à des troubles métaboliques. Comprendre la fonction de ces gènes, très conservés entre humains et souris, représente un réel enjeu conceptuel et devrait contribuer à améliorer notre compréhension de l’étiologie de la pathologie. A ce jour, il n’existe pas de système cellulaire pertinent permettant d’aborder leurs fonctions. Plus précisément, nous souhaitons tester si l’invalidation de ces gènes que nous étudions influence de potentielles perturbations du métabolisme qui sont caractéristiques de la pathologie chez l’humain.

Bénéfices attendus

Notre programme de recherche vise à combiner génétique inverse et exploration phénotypique pour parfaire notre compréhension de l’importance physiologique de ces deux gènes d'interêt. De nature fondamentale, les expériences proposées sont susceptibles d’avoir des retombées dans le domaine biomédical puisque les données cliniques les plus récentes indiquent que la perte d’expression de l'un deux, et aussi probablement de l'autre, joue un rôle déterminant dans la physiopathologie du syndrome. Cette maladie rare s’accompagne de nombreuses altérations dont métaboliques. Un trait saillant de ce syndrome est une hyperphagie obsessionnelle accompagnée par une baisse de la dépense énergétique qui, le plus souvent, se traduit par une obésité morbide. Comprendre la fonction de ces gènes très conservés entre humains et souris, représente un réel enjeu conceptuel. A court terme, ce travail permettra de mieux définir la contribution des ces gènes dans le contrôle du métabolisme. A plus long terme, notre souris knockout pourrait représenter un nouveau modèle pré-clinique de la maladie.

Procédures

Procédure 1 (N=24 souris): Deux prélèvements de sang sont réalisés par une fine incision à l'extrémité de la queue pour prélever une goutte de sang, dont le volume total est égal à 100uL (durée quelques minutes). Ils seront réalisés une seule fois durant cette procédure. Le premier pour déterminer la glycémie et la cétonémie. Une goutte de sang est déposée sur une bandelette d'un glucomètre et sur une bandelette d'un lecteur de β-Ketone. Puis le deuxième prélèvement de sang est effectué afin de doser les acides gras libres. Procédure 2 (N=48 souris): Deux prélèvements de sang sont réalisés par une fine incision à l'extrémité de la queue pour prélever une goutte de sang, dont le volume total est égal à 100uL (durée quelques minutes) seront réalisés à T0h, T11h et T24h. Le premier pour déterminer la glycémie et la cétonémie. Une goutte de sang est déposée sur une bandelette d'un glucomètre et sur une bandelette d'un lecteur de β-Ketone. Puis le deuxième prélèvement de sang est effectué afin de doser les acides gras libres (uniquement à T0h et T24h).

Impact sur les animaux

Pour la procédure 1 et 2, les animaux sont individualisés dans des cages, cela peut représenter un facteur de stress durant les premières heures d'isolement. Les deux procédures expérimentales consistent à challenger le métabolisme des souris en les exposants au froid (10°C ou 4°C). Une des nuissances attendues est la diminution de la température corporelle. Pour la procédure 2, un groupe de souris par génotype (WT et KO) est exposé au froid (4°C) sans nourriture. Les nuissances attendues sont la perte de poids et la diminution de la température corporelle. Pour les deux procédures expérimenatles une douleur est occasionnée lors des prélèvements de sang par incision du bout de queue.

Devenir

A l'issue de chaque procédure expérimentale, l'ensemble des animaux (soit 72 au total) sera mis à mort pour poursuivre les investigations physiologiques, histologiques, cellulaires et moléculaires.

Remplacement

Nous comptons explorer la fonction biologique de ces deux gènes d'interêt. Ces gènes, retrouvés uniquement chez les mammifères placentaires, sont exprimés uniquement dans le cerveau. Il n’existe pas de modèle cellulaire simple permettant d’aborder la fonction de ces derniers, notamment leurs rôles dans le contrôle du métabolisme.

Réduction

L’équipe avec laquelle nous collaborons, dispose d’un recul important concernant le nombre d’animaux à utilisés. Compte tenu de la variabilité des profils métaboliques observée au sein d’un groupe d’animaux, 12 animaux par groupe suffiront pour ces tests afin de réaliser des statistiques fiables sur nos résultats.

Raffinement

Les animaux sont placés en salle d'acclimatation lors de leur arrivée à la zootechnie. Ils sont pris en charge par du personnel de la zootechnie compétent qui vérifie leur état et place des carrés de ouate dans les cages pour amoindrir le stress du transport. Les animaux issus de différents cartons de transport ne sont jamais mélangés lors de la répartition dans les cages d'hébergement. Les cages sont passées en revue quotidiennement et les animaux sont observés en détail au moins 3 fois par semaine (2 changes par les zootechniciens, 1 fois par les expérimentateurs). Des points limites ont été définis. Tous les signes de souffrance lors des observations quotidiennes tels que des blessures éventuelles, un comportement anormal (isolement, pas de reflexe de fuite lorsque l'on vient attraper l'animal), maigreur (une perte de poids >20%), problème de dentition ou une altération de l'état du pelage conduiront à la mise à mort des animaux en accord avec le vétérinaire référent.

Choix des espèces

Tous les modèles animaux de cette maladie génétique décrits à ce jour sont réalisés chez la souris. Nous pourrons donc comparer directement nos observations avec celles de la littérature. Cela permet aussi d’éliminer les mises au point potentielles, et donc réduire l’utilisation de souris. Stade adulte. Nous souhaitons nous affranchir de la période de croissance des animaux.

  • Recherche fondamentale
    • Oncologie
    • Système endocrinien
    • Système immunitaire
Souris : 6846
Souffrances
▲ -
▲ -
▲ 3678
▲ 3168
Devenir
 -
 -
 -
 6846

6 846 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue pour prélever leur tissu adipeux brun, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré à sévère. Elles subissent des gavages, des injections intrapéritonéales répétées jusqu'à 18 jours, des prélèvements sanguins et un hébergement individuel à 4 °C, pour comprendre le rôle des macrophages du tissu adipeux brun. Le porteur indique que l'exposition au froid peut provoquer perte de poids et hypothermie, une hypothermie sévère pouvant s'accompagner de prostration et de léthargie, et que l'isolement induit un stress. Sur le remplacement, il revendique le caractère "indispensable" des études in vivo, les retombées thérapeutiques contre l'obésité et le diabète étant renvoyées au conditionnel.

Objectifs

Il existe deux types de graisse corporelle (tissu adipeux) chez les mammifères : le tissu adipeux blanc et le tissu adipeux brun, dont les rôles sont différents. Le tissu adipeux blanc stocke les calories en excès sous forme de graisses et constitue la principale réserve d’énergie de l’organisme. Le tissu adipeux brun, au contraire, est spécialisé dans la thermogenèse adaptative : il brûle les graisses et le sucre en produisant de la chaleur. Ce phénomène permet ainsi de maintenir la température corporelle lors de l’exposition au froid mais aussi de réguler la quantité de graisses et de sucre dans l’organisme. L’activation du tissu adipeux brun a donc émergé comme une stratégie thérapeutique pour lutter contre les maladies métaboliques comme l’obésité et le diabète. En plus des cellules adipeuses, le tissu adipeux contient aussi de nombreuses cellules immunitaires, dont certaines s’appellent macrophages. Alors que le rôle des macrophages dans le tissu adipeux blanc est largement étudié, leur rôle dans le tissu adipeux brun reste à déterminer. Ce projet a pour objectif de comprendre l’origine, la diversité et la fonction des macrophages du tissu adipeux brun.

Bénéfices attendus

Ce projet nous permettra de comprendre comment les macrophages présents dans le tissu adipeux brun contrôlent la thermogenèse adaptative. Cela pourrait permettre d’identifier de nouvelles cibles thérapeutiques pour brûler les graisses et le sucre et lutter contre les maladies métaboliques.

Procédures

Les interventions réalisées sur animaux vigiles seront l’une des suivantes : un gavage unique, des injections intrapéritonéales un jour sur deux pendant une semaine ou des injections intrapéritonéales quotidiennes pendant 18 jours maximum. De plus, un prélèvement de sang sera effectué juste avant la mise à mort. Des animaux ayant été soumis à des injections intrapéritonéales un jour sur deux pendant une semaine seront ensuite anesthésiés pour recevoir une injection sous-cutanée dans le coussinet de la patte et une injection intraveineuse.

Impact sur les animaux

Les animaux seront soumis à des injections intrapéritonéales répétées et une inflammation peut se développer au niveau des sites d’injection. Lors d’un gavage, une introduction accidentelle de liquide dans la trachée ou les poumons peut se produire entrainant une détresse respiratoire. Lors des tests de tolérance à l’exposition au froid, les animaux seront hébergés individuellement à une température de 4°C. L’isolement social peut induire un stress. L’exposition au froid peut entrainer une perte de poids et une hypothermie. Une hypothermie sévère peut s’accompagner d’une perte du réflexe de redressement, d’une prostration ou d’une léthargie.

Devenir

Tous les animaux seront mis à mort à la fin de chaque procédure afin de prélever le tissu adipeux brun dans le but de l'analyser.

Remplacement

Pour satisfaire au remplacement, les études in vitro seront réalisées sur des lignées cellulaires au lieu de cellules isolées à partir des animaux. Cependant, pour comprendre la diversité, l’origine et les fonctions des macrophages du tissu adipeux brun, il est indispensable de réaliser des études in vivo car les études in vitro ne permettent pas de reproduire les interactions complexes qui existent entre les différents organes et entre les différents types cellulaires présents dans le tissu adipeux brun.

Réduction

Pour satisfaire à la réduction, les souris « sauvages » seront commandées chez un fournisseur agréé afin de ne pas générer d’animaux surnuméraires. Pour les élevages, nous utiliserons des schémas de croisement qui permettent d’éviter la génération d’animaux inutiles. De plus, nous utiliserons indifféremment les souris mâles et femelles. Chaque procédure sera réalisée sur un nombre d'animaux minimum mais nécessaire pour réaliser des études statistiques pertinentes.

Raffinement

Pour satisfaire au raffinement, nous serons particulièrement attentifs à tout changement physique ou de comportement. Dans les différentes procédures, le suivi pondéral des souris sera également un bon indicateur de leur état général. Il est important de préciser que les souris utilisées dans ce projet ne présentent pas de phénotype dommageable. Dans le cas d’injections intrapéritonéales répétées, nous effectuerons une rotation des sites d’injection et surveillerons quotidiennement l’aspect des sites d’injections. Le suivi sanitaire quotidien et nos visites régulières (au moins une fois par semaine en fonction des procédures) permettront de déceler précocement tout signe de douleur, de souffrance ou d’angoisse et d'appliquer les points limites que nous avons définis. Des grilles d’observation ont été établies et des critères d’arrêt précis et précoces ont été définis pour chaque procédure.

Choix des espèces

Nous avons choisi d’utiliser la souris car notre expertise nous permet d’avoir des locaux d’hébergement et des conditions d’expérimentation appropriées à cette espèce. D’autre part, la similitude de son patrimoine génétique avec celui de l’Homme nous permet, dans la mesure du possible, d’extrapoler les résultats et en tirer des conclusions valables pour l’Homme. De plus, nous étudions les macrophages du tissu adipeux brun et nous disposons déjà des modèles génétiques murins permettant l’expansion du tissu et la déplétion spécifique des différentes populations de macrophages. Enfin, les données in vivo de la littérature sont obtenues essentiellement sur des souris et cette espèce permet d'obtenir assez de "matériel" pour faire les différentes analyses biologiques. Aucune autre espèce ne peut donc être utilisée. L’étude des caractéristiques et de la localisation des macrophages dans le tissu adipeux brun se fera sur des souris adultes (âgées d’au moins 8 semaines). Afin d’étudier l’origine développementale des macrophages du tissu adipeux brun, nous aurons recours à des femelles gestantes et des souris adultes. Afin de définir les fonctions des macrophages dans le tissu adipeux brun à l’état basal et au cours de l’exposition au froid, nous utiliserons des souris âgées de 3 à 28 semaines.

  • Recherche fondamentale
    • Système musculosquelettique
Souris : 400
Souffrances
▲ -
▲ -
▲ 400
▲ -
Devenir
 -
 -
 -
 400

400 souris vont être utilisées, toutes tuées au plus tard 28 jours après la lésion pour prélever leurs tissus, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent un gavage de tamoxifène puis, sous anesthésie, des injections de chlorure de baryum dans les muscles pour provoquer une lésion et étudier la régénération musculaire. Le porteur affirme n'attendre aucun effet indésirable majeur, tout en fixant des points limites comme la paralysie ou la nécrose de la patte qui déclenchent la mise à mort. Sur le remplacement, il indique avoir mené des études préliminaires sur des lignées cellulaires mais conclut que l'étude au sein d'un "organisme dans son ensemble" reste nécessaire.

Objectifs

Parmi les tissus des organismes vertébrés, le muscle squelettique est l’un des plus remarquables : il présente un développement et une croissance prodigieuse et possède de grandes capacités régénératrices. Ces capacités de croissance et de régénération font de lui un organe très plastique. À l’origine de cette plasticité musculaire se trouve un réservoir de cellules souches, dont les plus étudiées à ce jour sont les cellules satellites qui, comme leur nom l’indique, se localisent en périphérie des fibres musculaires. Ces cellules sont mises en place au cours du développement. Le développement et le maintien de ces cellules par cet environnement est crucial à l’équilibre et à la régénération musculaire et déterminé par les gènes Hira, Pax3 et Pax7. Nous souhaitons étudier la fonction spécifique de chacun de ces gènes dans les cellules satellites pendant la régénération musculaire. Dans un but de suivre le principe des 3R et de réduire et remplacer l’utilisation excessive d’animaux impliqués dans les expériences in vivo, nous avons établi des lignées cellulaires dérivées de muscles pour les expériences préliminaires. Nous avons caractérisé et étudié ces lignées in vitro pour cibler les expériences les plus pertinentes à développer chez la souris pour la validation in vivo. Les deux procédures principales visent à analyser et caractériser les fonctions d’Hira, Pax3 et Pax7 au cours de la régénération musculaire. Pour essayer de minimiser la souffrance et le stress induit aux animaux, des analgésiques seront administrés avant et après la procédure d’induction de la régénération musculaire. De plus, de la nourriture humidifiée sera ajoutée dans les cages les 3 premiers jours pour faciliter l’alimentation des animaux qui peuvent présenter une mobilité réduite pendant cette période. Notre étude fera appel à un maximum de 400 souris au total reparties sur 2 procédures expérimentales.

Bénéfices attendus

Il a été récemment montré que l’absence de la protéine Hira dans les cellules souches musculaires adultes (cellules progénitrices, caractérisées par expression du gène Pax7) a pour conséquence une inhibition de la régénération musculaire. De plus, il a été démontré que Hira est un facteur clé pour garder l’identité myogénique des cellules satellites pendant la régénération du muscle. Ce projet permettra de comprendre si cette cascade régulatrice est spécifique des cellules satellites ou bien à un rôle général dans le maintien de l’identité cellulaire d’autres types cellulaires composant du muscle squelettique nous proposons de développer ce projet.

Procédures

Pour la procédure 1, 240 de la totalité des animaux (400) seront soumis au gavage de tamoxifène 2 fois avec un intervalle d’une semaine. Le geste de gavage ne prend que quelques secondes. Pour la procédure 2, 300 de la totalité des animaux (400) seront anesthésiés sous isoflurane (induction 4%, maintien 2%) et soumises à des injections de BaCl2 dans les muscles. L’intervention sera faite une seul fois par souris et la durée de l’intervention est de 10 minutes (après endormissement des animaux). Les 100 autres animaux seront analysés en homéostasie, donc non-soumis à des injections.

Impact sur les animaux

Il n'est attendu aucun effet indésirable majeur dans le contexte des génotypes utilisés, du traitement de tamoxifène par gavage ou de la lésion musculaires. Les animaux des differents génotypes sont comparables en termes de comportement/activité motrice spontanée et de poids corporel. Les génotypes des animaux utilisés ne sont pas délétères ou indésirables. Donc, à ce jour, nous ne nous attendons pas à un phénotype associé à ces procédures.

Devenir

Tous les animaux sont mis à mort au plus tard 28 jours post-lésion intramusculaire pour prélèvement des tissues nécessaires à l’analyse.

Remplacement

Nos projets s’intéressent à des processus biologiques qui reposent sur l’évolution au cours du temps et l’interaction entre de nombreux types cellulaires. Pour éviter au maximum l’usage d’animaux dans l’étude et être confiant de la réussite de notre projet in vivo, nous avons fait des études préliminaires sur des lignées cellulaires musculaires avant de passer aux expériences sur les animaux. De fait, l’étude de ces processus au sein d’un organisme dans son ensemble où toutes les cellules impliquées sont en étroite communication est nécessaire et ne peut être substituée qu’en partie par l’in vitro. Par conséquence, la culture cellulaire restera une technique que nous utiliserons au cours de ce projet pour des tests préliminaires et complémentaires à l’utilisation des souris.

Réduction

Dans un but de suivre le principe des 3R (Remplacer, Réduire, Raffiner) et de réduire l’utilisation d’animaux, le nombre d’animaux a été calculé sur la base de protocoles déjà publiés avec 10 animaux par lot ce qui est le minimum pour obtenir suffisamment de matériel biologique pour réaliser l’ensemble des analyses nécessaires. Ce nombre de souris n’a pas été calculé avec des méthodes de statistique mais basé sur notre expérience sur l’obtention de matériel biologique pour chaque technique.

Raffinement

Pour minimiser la souffrance et le stress induit aux animaux, des analgésiques seront administrés avant et après d’induction de la régénération musculaire. En préalable à l’injection, les animaux seront anesthésiés sous isoflurane (induction 4%; maintien 2%). L’endormissement complet sera contrôlé par pincement ferme de la queue. L’anesthésie à l’isoflurane est rapide et profonde afin de permettre la réalisation de la procédure dans un temps relativement court et assurer un réveil rapide. De plus, de la nourriture humidifiée sera ajoutée dans les cages les 3 premiers jours pour faciliter l’alimentation des animaux. Pendant toute la procédure, les cages sont visuellement inspectées chaque jour donc tout animal présentant les points limites sera mis à mort (lordose, tremblements, prostration, paralysie, difficulté de locomotion, nécrose de la patte, perte de poids).

Choix des espèces

Nous avons choisi la souris pour des raisons multiples. Les approches de transgénèse et recombinaison homologue nécessaires à l’étude de mécanismes moléculaires de processus biologiques sont facilement réalisables. La recombinaison homologue permet de modifier de manière efficace et contrôlée le locus des gènes murins. Ce modèle étant couramment utilisé, de nombreuses lignées transgéniques, notamment lignages spécifiques, sont aujourd’hui disponibles à toute la communauté. Des lignées pures et génétiquement caractérisées sont disponibles pour ce modèle. La courte durée de gestation chez la souris est compatible avec la durée de nos expériences. Nos expérimentations concernent les jeunes adultes de 8 semaines, date à laquelle le muscle adulte est complètement formé. L’administration de tamoxifène par gavage sera faite à tous les animaux de l’étude qui presente l’allèle CreErt2. La tamoxifène va permettre l’induction de la recombinase Cre dans des lignées floxées au stade d’expression du promoteur contrôlant l’expression de la recombinase dans chaque lignée. Apres l’administration de tamoxifène par gavage, les animaux seront analysés pour l’étude de la régénération musculaire.

  • Recherche fondamentale
    • Biologie du développement
    • Oncologie
    • Système nerveux
Souris : 50
Souffrances
▲ 40
▲ 10
▲ -
▲ -
Devenir
 -
 -
 -
 50

50 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Souris transgéniques modèles de trisomie 21 et témoins, elles reçoivent un cathéter dans la veine caudale sous anesthésie puis une heure d'imagerie TEP avec traceur radioactif, avant d'être tuées 48 heures plus tard pour prélever le cerveau. Le porteur cherche à valider cette méthode d'imagerie de la neuroinflammation dans ce modèle. Il affirme qu'il est indispensable de tester les composés dans un organisme vivant entier et qu'aucune méthode alternative ne peut s'y substituer.

Objectifs

L'objectif est de développer une nouvelle stratégie thérapeutique pour la trisomie 21 basée sur des nouveaux composés capables d'agir sur l'inflammation du cerveau. Dans une 1ère étape, les propriétés anti-inflammatoires de ces nouveaux composés ont été évaluées par différents tests in vitro, permettant de sélectionner les plus performants. A ce stade, les études alternatives (in-silico/ in-vitro/ex-vivo) ne permettent plus de répondre à l'objectif puisqu'il est indispensable de tester les composés dans un organisme vivant entier (barrière hématoencéphalique, environnemement vasculaire métabolisme hépatique etc) mimant la maladie. Les composés sélectionnés ont été évalués chez l'animal afin de confirmer (ou non) leurs effets bénéfiques ainsi que le schéma expérimental optimal (dose, administration, etc) par l'un des partenaires du projet, dans un modèle animal de trisomie 21 (souris transgénique). Les modalités mises au point précédemment seront utilisées dans le même modèle animal dans notre laboratoire. Nous disposons d'une méthode d'imagerie in vivo chez l'animal qui permet de quantifier l'inflammation cérébrale à l'aide d'un traceur radioactif utilisé dans différents modèles animaux ainsi que chez l'humain. Ce type d’étude ne peut être substitué par une méthode alternative in vitro car l’objectif final est d’utiliser ces mêmes traceurs en imagerie clinique. Dans la demande présente, nous souhaitons valider la méthode d'imagerie que nous avons prévue dans ce modèle animal de trisomie 21, ce qui n'a jamais été réalisé jusqu'à présent. C'est pourquoi notre demande porte sur l'exploration par imagerie d'un groupe d'animaux transgéniques ("Tg", porteur de la trisomie 21) comparé à un groupe de souris témoins ("wildtype",WT, non porteur de la trisomie 21), afin de vérifier que notre méthode permet bien de mesurer l'inflammation cérébrale des animaux "trisomie 21". Cette étape permettra d'évoluer vers un protocole de traitement avec les composés sélectionnés, protocole pour lequel nous ferons une nouvelle demande d'autorisation. Cette neuroinflammation sera explorée par imagerie in vivo en TEP (tomographie par emission de positons), avec une méthode parfaitement maîtrisée au laboratoire.

Bénéfices attendus

A court terme, les résultats du présent projet permettront d’établir le schéma expérimental qui sera utilisé dans la suite du programme ANR : dose de traitement(s), durée, délai entre traitement et imagerie. A plus long terme, le bénéfice attendu est de progresser dans la mise eu point d’un nouveau traitement pour la trisomie 21.

Procédures

Cette procédure durera environ 1h10, elle sera réalisée une seule fois sur l’animal sous anesthésie générale. Les animaux seront soumis à la mise en place d’un cathéter à la veine caudale sous anesthésie générale, la durée est de 10 min. Les souris seront ensuite imagées pendant 60 min. Pour la mise au point du geste technique, l'expérimentateur aura 3 essais pour la veine caudale de l'animal . La souris sera anesthésiée, , une crème anesthésiante sera appliquée sur la queue de l'animal avant le geste technique. La durée du geste sera d'une durée max de 15 min.

Impact sur les animaux

Le stress est minimisé par l’implication d’un personnel qualifié pour l’expérimentation animale. Les souris sont facilement stréssées, la contention nécessaire à l’induction de l’anesthésie rajoute une source de stress supplémentaire. Après la phase d’acclimatation, les animaux seront habitués à être sortis de leur cage et à être manipulés en préhension. Les nuisances ou effets indésirables de la procédure 1 peuvent-être des hématomes suite à la l'introduction du cathéter dans la veine de la queue et un stress suite à la préhension et les bruits ambiants de la salle d'expérimentation. Les animaux seront habitués pendant la phase d'acclimation à la salle de l'imageur. Durant l'expérimentation la respiration, la température et le poids seront mesurés. Les souris seront observées deux fois par jour par la personne en charge de l’étude.

Devenir

A l'issue de la procédure, les animaux sont réveillés et surveillés. A la suite de la décroissance radioactive (48h ), les souris seront mis à mort. En effet, il est indispensable de prélever les cerveaux 48h après l'imagerie afin de confirmer les résultats obtenus en imagerie avec des mesures ex-vivo ( immunohistochimie et autoradiographie).

Remplacement

A ce jour aucune expérience de ce type n'a été réalisée dans l'espèce humaine. Ce type d’étude ne peut être substitué par une méthode alternative in vitro ou sur cellules. Le recours à l'expérimentation animale est donc nécessaire, et cela d'autant plus que les études alternatives (in-silico/ in-vitro/ex-vivo) ne permettent plus de répondre à l'objectif puisqu'il est indispensable de tester les composés dans un organisme vivant entier (barrière hématoencéphalique, environnemement vasculaire métabolisme hépatique etc) mimant la maladie de la trisomie 21.

Réduction

L’utilisation de méthode d’imagerie au cours de ce protocole va permettre de réduire le nombre d’animaux utilisé qui est néanmmoins dicté par les groupes expérimentaux réquis pour l’obtention de résultats permettant de répondre à la question scientifique posée (degré de neuroinflammation). De plus, les animaux pourront être suivis par imagerie de manière longitudinale dans les prochaines étapes du projet, afin d’évaluer au mieux les nouveaux traitements en utilisant un nombre réduit d’individu.

Raffinement

Après la phase d’acclimatation, les animaux seront habitués à la salle d’expérimention pour diminuer leur stress. Ils seront hébergés en groupe avec présence d’enrichissement (bâton à ronger, papier absorbant, maison ou tube en plastique). Les souris seront observées une à 2 fois par jour. Toutes les stratégies d'analgésie, d'anesthésie et de soin seront mises en oeuvre pour réduire au maximum tout inconfort qui pourrait être induit par le modèle. Les animaux seront anesthésiés à 4% dans une cuve d’induction. Lors de l’imagerie les animaux seront maintenus à 2%. Une protection occulaire sera apliquée lors de l’installation du cathéter à la veine caudale. Nous appliquerons également une crème anesthésiante sur la queue de l’animal. L’animal sera maintenu durant toute l’expérimentation sur un tapis chauffant. Nous assurerons une surveillance accrue du rythme respiratoire et de la température corporelle de l’animal. En cas de detresse respiratoire, l'anesthesie est arrêtée et l'animal réveillé. Si l'animal est en hypothermie, nous procéderons à une augmentation de la température du lit thermorégulé de l'imageur. Si malgré ces actions, l'état général de l'animal ne s'améliore pas, nous arrêterons l'expérimentation.

Choix des espèces

La souris Tg Dp1Yey est actuellement le meilleur modèle animal de trisomie 21. De plus, la taille du cerveau de la souris est compatible avec la sensibilité et la résolution spatiale de la caméra microTEP (environ 1 mm). Adulte afin d'avoir une taille de cerveau compatible avec la technique d'imagerie utilisée dans ce protocole.

  • Recherche fondamentale
    • Oncologie
    • Système endocrinien
Souris : 256
Souffrances
▲ -
▲ -
▲ 256
▲ -
Devenir
 -
 -
 -
 256

256 souris mâles vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Une partie subit la pose chirurgicale d'un cathéter dans la veine porte, pour certaines couplée à la suppression d'une voie nerveuse spinale, puis une perfusion de solution sucrée sur 24 heures, avant la mise à mort pour analyse du cerveau. Le porteur reconnaît des risques d'hémorragie et de troubles de la motilité intestinale liés à la chirurgie. Il étudie comment l'intestin signale le glucose au cerveau et affirme que ces dialogues entre organes ne peuvent s'étudier sur cellules ou organoïdes.

Objectifs

L’obésité et le diabète de type 2 connaissent une croissance alarmante. La dérégulation de la glycémie, notamment chez des personnes diabétiques ou obèses, est un problème majeur de santé publique nécessitant une recherche constante quant aux thérapies proposées. Les études précédentes ont mis en évidence que la production de glucose (sucre) par l’intestin exerce des effets bénéfiques sur l’équilibre glucidique et énergétique. En effet, le glucose sécrété dans la veine porte (localisée à la sortie de l’intestin) induit un signal nerveux - appelé signal « glucose-portal » - qui cible les régions du cerveau du contrôle de la prise alimentaire et de la dépense énergétique. Différents circuits nerveux entourent la veine porte et permettent la détection des informations nutritionnelles et leur transmission au cerveau. La détection du glucose dans la veine porte pourrait impliquer les nerfs qui utilisent le transmetteur CGRP (Calcitonin gene related protein). Une partie de ces nerfs passe par une chaine ganglionnaires qui longe la colonne vertébrale pour apporter les informations au cerveau (voie nerveuse spinale). Les objectifs de ce projet sont de déterminer comment la détection du glucose est réalisée dans la veine porte et quelle est la voie nerveuse impliquée. Plus précisément, l’objectif de ce projet est de déterminer : 1/ Le rôle du neurotransmetteur CGRP dans la transmission du signal depuis la veine porte jusqu’au cerveau 2/ L’implication de la voie nerveuse spinale dans cette transmission Pour cela, nous étudierons si une augmentation de glucose dans la veine porte chez des souris transgéniques invalidées pour le neurotransmetteur CGRP, ou chez des souris non transgéniques dont la voie nerveuse spinale est altérée, active les zones du cerveau connues pour réguler la prise alimentaire ou l’équilibre de la glycémie.

Bénéfices attendus

Les mécanismes moléculaires par lesquels la production intestinale de glucose exerce ses effets bénéfiques sur l’obésité, le contrôle glycémique et l’accumulation de graisses dans le foie ne sont pas connus. Les résultats issus de ce projet nous permettrons d’identifier comment le glucose est détecté dans la veine porte et comment le cerveau reçoit et intègre informations nutritionnelles envoyées par l’intestin. Ce projet nous permettra d’identifier comment la production intestinale de glucose active le cerveau. Trouver des agents agissant sur ces mécanismes pourrait représenter une cible thérapeutique intéressante pour lutter contre l’obésité et ses complications.

Procédures

- A l’âge de 12 semaines, 32 souris recevront un régime enrichi en protéines et seront mise à mort après analgésie et anesthésie profonde. - A l’âge de 12 semaines, 64 souris subiront une chirurgie permettant la pose d’un cathéter dans la veine porte sous anesthésie et analgésie. Après une semaine de soins post-opératoires, la moitié des souris recevra une perfusion de solution sucrée et l'autre une perfusion de solution physiologique pendant 24 heures à l'état vigile. Puis les souris seront mises à mort après analgésie et anesthésie profonde. - A l’âge de 12 semaines, un groupe de 32 souris subira une chirurgie sous anesthésie et analgésie permettant la pose d’un cathéter dans la veine porte et une suppression de la voie nerveuse spinale. Un autre groupe de 32 souris subira une chirurgie permettant la pose d’un cathéter dans la veine porte et une intervention semblable mais qui ne touche pas la voie nerveuse spinale. Après au moins une semaine de soins post-opératoires, la moitié des souris de chaque groupe recevra une perfusion de solution sucré et l'autre une perfusion de solution physiologique pendant 24 heures, à l'état vigile. Puis les souris seront mises à mort après analgésie et anesthésie profonde.

Impact sur les animaux

Il est possible de rencontrer des difficultés lors de la pose des cathéters en veine porte. Les souris subissant cette chirurgie pourront présenter une détérioration du vaisseau ou l’apparition d’une hémorragie. La suppression d'une partie de la voie spinale peut conduire à une altération de la motilité intestinale et des sécrétions et provoquer plus de défécation.

Devenir

A l’issue de chacune des procédures, les animaux seront mis à mort dans le but de mesurer l’expression des transporteurs de glucose dans la veine porte en utilisant plusieurs techniques d’imagerie et de quantification. Pour déterminer comment les informations nutritionnelles issues de la veine porte activent le cerveau, l’activation du cerveau sera mesurée par des marquages spécifiques sur des coupes histologiques de cerveaux fixés, obtenus après mis à mort d’animaux profondément anesthésiés.

Remplacement

Le glucose produit par l’intestin est détecté par des senseurs de glucose dans le circuit sanguin situé entre l'intestin et le foie (veine porte). Cette détection va être transmise par un signal nerveux de la veine porte vers le cerveau. En réponse, le cerveau va émettre des signaux nerveux vers la périphérie pour contrôler l'équilibre énergétique. La production de glucose par l'intestin et la détection du glucose dans la veine porte ont donc des impacts sur l’ensemble du métabolisme et impliquent des dialogues entre organes. Pour comprendre comment ces fonctions régulent l'organisme, les étude ne peuvent donc pas être réalisées sur cellules ou organoïdes. Pour comprendre précisément le rôle du signal nerveux entre intestin et cerveau, les études seront réalisées in vivo dans des modèles de souris transgéniques ciblant un neurotransmetteur.

Réduction

Le nombre de souris a été calculé au plus juste à partir des connaissances des modèles animaux et du métabolisme glucidique, mais aussi des résultats d’études précédentes ayant permis de valider la preuve de concept, soit au maximum 16 souris par groupe. Ce nombre a été établi sur différents paramètres prenant en compte les seuils de détection des techniques utilisées, l’analyse statistique et la variabilité entre individus Au total, ce projet nécessitera au maximum 256 souris mâles transgéniques et contrôles.

Raffinement

Les souris contrôles C57BL6J seront commandées à l’âge de 5 semaines et auront ainsi une longue période d’acclimatation avant le début des procédures à l’âge de 12 semaines. Pendant cette phase d’acclimatation, des pesées hebdomadaires seront réalisés et les animaux seront observés et manipulés quotidiennement. L’implantation du cathéter dans la veine porte pour la perfusion de glucose sera réalisée sous anesthésie gazeuse avec un traitement analgésique et antalgique adapté pendant plusieurs jours afin de limiter la souffrance, la douleur et le stress de l’animal pendant et après cette chirurgie. Les animaux seront observés et pesés régulièrement. L’apport de nourriture et d’eau sera particulièrement suivi et adapté pour palier à un excès éventuel de défécation, qui pourrait être induit par la suppression du système nerveux spinal. Des signes de maladie, de perte de poids, de souffrance, de lésions ou de détérioration de l’état de santé général constituent des points limites au-delà desquels, si aucun moyen de prévention/correction de la douleur n’a été efficace, les souris sont mises à mort.

Choix des espèces

Le rôle de l’intestin, organe capable de produire du sucre entre deux repas ou lors de jeûne, sur le métabolisme glucidique et énergétique a été étudié chez les rongeurs. Les études réalisées sur des vertébrés inférieurs tels que le poisson montrent que les régulations observées ne sont pas les mêmes que les mammifères. Ces études sont réalisées afin de fournir des bases fondamentales à la recherche clinique humaine et la souris est un modèle dont les systèmes de régulation sont semblables à l’Homme. Deplus, le modèle murin est compatible avec une étude en laboratoire en raison de sa petite taille, de sa manipulation aisée et des nombreux outils d’analyse disponibles (anticorps, kit biochimiques…). Les animaux seront tous utilisés à l’âge adulte, entre 12 et 15 semaines. A cet âge, les individus présentent un meilleur rétablissement post-chirurgical.

  • Recherche fondamentale
    • Système cardiaque
Souris : 48
Souffrances
▲ -
▲ -
▲ 48
▲ -
Devenir
 -
 -
 -
 48

48 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent un télétransmetteur implanté sous la peau, sont isolées en cage individuelle trois semaines pour l'enregistrement de l'électrocardiogramme, puis subissent une exploration électrophysiologique par voie transœsophagienne sous anesthésie avant d'être tuées sans réveil, pour étudier les effets de la suralimentation postnatale sur le cœur. Le porteur classe l'isolement en cage individuelle comme une atteinte modérée. Il affirme que ce projet, reposant sur des échanges entre plusieurs organes, doit être conduit sur un animal entier.

Objectifs

Les maladies liées au surpoids sont en constante augmentation non seulement dans nos sociétés occidentales mais aussi dans les pays émergeants. Ces pathologies associent des désordres cardiovasculaires (hypertension artérielle, athérosclérose, coronaropathies, néphropathies) à des anomalies métaboliques majeures (dyslipidémies, diabète). Leurs origines, plurifactorielles, sont bien entendu à rechercher dans une inadaptation de notre patrimoine génétique aux modifications profondes de l’alimentation et du niveau d’activité physique, liées aux changements de nos sociétés. Des travaux récents tendent à montrer que des altérations précoces de l’environnement, notamment nutritionnel, pourraient infléchir durablement l’orientation pondérale, métabolique et cardiovasculaire des individus et participer à l'augmentation du risque cardiovasculaire observée dans les pays développés. Préciser et comprendre les mécanismes responsables de la survenue de ces altérations cardiovasculaires et métaboliques induites par des modifications précoces de l’alimentation, et mieux comprendre l’origine de cette plus grande susceptibilité du cœur à ces situations pathologiques permettraient d'améliorer les actions de prévention et même de prise en charge de ces pathologies.

Bénéfices attendus

Ce projet a pour but une meilleure connaissance des conséquences cardiaques des modifications précoces de prise alimentaire et d'éventuelles altérations des interactions neuro-cardiaques issues de ces troubles alimentaires. Les laboratoires impliqués dans ce projet procéderont ultérieurement en fonction de leurs résultats à l'identification de cibles thérapeutiques potentielles et tenteront une stratégie de traitement (prévention des altérations neuro-cardiaques).

Procédures

L'ensemble des animaux sera soumis à 2 interventions successives : l'implantation de télétransmetteurs en position sous-cutané pour mesurer l'électrocardiogramme, puis l'exploration électrophysiologique transoesophagienne pour tester la vulnérabilité du coeur à faire des arythmies cardiaques. L'ensemble des expérimentations est réalisé sous anesthésie générale. Les animaux seront équipés du dispositifs de mesure de l'électrocardiogramme pendant 3 semaines, durée de leur mise en cage unique.

Impact sur les animaux

La caractérisation fonctionnelle des animaux repose d'une part sur l'enregistrement de l'électrocardiogramme par système holter implanté. Ces animaux implantés devront être isolés en cage unique pour des raisons techniques et de bien-être afin d'éviter les blessures entre animaux. L'implantation du holter en sous cutanée est bien maitrisée et aucune nuisance supérieure à une sévérité légère n'est attendue par l'acte chirurgical (implantation sous-cutanée necessitant seulement 3 petites incisions de la peau). L'isolement sera pris en compte pour le suivi journalier de l'animal et est classé comme sévérité modérée. L'exploration électrophysiologique trans-oesophagienne a été choisie car elle est réalisée sous anesthésie générale de l'animal et ne nécessite pas de chirurgie, à l'inverse de l'exploration intracardiaque et, n'induit pas de lésion ni de douleur. L'animal ne se révveille pas suite à cette expérimentation.

Devenir

Après avoir effectué l'enregistrement ECG par télémétrie, puis effectuer l'exploration électrophysiologique trans-oesophagienne, les animaux seront mis à mort sous anesthésie gazeuse (sans réveil).

Remplacement

Ce projet de recherche, qui repose sur des interactions entre différents organes (tissu adipeux, cerveau, foie, cœur et vaisseaux) ne peut pas être approché par des techniques reposant sur la culture cellulaire et les modèles in silico. Il nécessite d’être conduit sur un animal entier, de sa naissance à sa maturité.

Réduction

N’existant pas de méthode substitutive qui puisse éviter de recourir à l’usage d’animaux, cette étude sera réalisée en accord avec le principe des 3R avec notamment le but de réduire le nombre d’animaux (utilisation d'un même animal pour plusieurs mesures). Pour réduire la variabilité interindividuelle et donc le nombre de souris nécessaires pour démontrer un effet, nous utiliserons des lots d’animaux du même âge au moment de l’initiation du protocole. Nous avons fait le choix de méthodes (télémétrie, transoesophagien), compatibles entre elles permettant de réduire le nombre de groupes utilisés et obtenir le maximum d'informations sur chaque animal. Au niveau statistique, le nombre d’animaux a été déterminé par le logiciel G*Power avec un risque Alpha de 0.05 et une puissance de 0.95 ( avec une différence absolue attendue de 20 à 30% entre les groupes). Les résultats seront comparés entre les souris des 2 groupes (alimentation normale / suralimentation) par un test de comparaison de pourcentages et tests de comparaison de moyennes. Un nombre de 24 animaux maximum par groupe sera utilisé, soit 48 animaux au total.

Raffinement

L'ensemble de la procédure d'implantation du capteur de télémétrie sera réalisé sous anesthésie générale gazeuse. L'animal est monitoré jusqu’à son réveil complet puis placé dans une couveuse en cage unique pour récupérer. Le jour de la procédure, des visites régulières sont effectuées. Des soins per- et postopératoires appropriés serontégalement réalisés: analgésie locale puis injection d'analgésique avant le réveil pour prévenir la douleur. Une injection d'analgésique sera effectuée si un signe de douleur persiste dans les 2 jours suivant l’implantation. Une grille d'évaluation clinique de l'animal permettra son suivi et le respect des points limites. Les animaux seront hébergés en présence d'outils de raffinement (nid en cellulose et carré de cellulose).

Choix des espèces

Notre équipe de recherche a une longue expérience de projets expérimentaux conduits chez la souris. Nos appareils de mesure sont adaptés à la souris. La souris nous permet d’envisager les effets de la suralimentation sur un modèle très étudié dans différents projets, au niveau national et international, et qui sert de témoin « sauvage » aux études sur animaux génétiquement modifiés. Les animaux que nous utiliserons auront un âge de 6 mois, stade d'âge avancé, où la suralimentation devrait générer des troubles fonctionnels cardiaques.

  • Recherche fondamentale
    • Système musculosquelettique
Souris : 100
Souffrances
▲ -
▲ -
▲ 100
▲ -
Devenir
 -
 -
 -
 100

100 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Souris normales ou myopathes, elles subissent une blessure musculaire aiguë et des injections sous-cutanées, intrapéritonéales puis intramusculaires, avant le prélèvement du tissu musculaire. Le porteur reconnaît que le cumul des actes induit un stress et une douleur transitoire. Il indique tester in vivo une molécule anti-inflammatoire déjà jugée bénéfique in vitro, censée à terme accélérer la régénération du muscle.

Objectifs

Le muscle squelettique peut se réparer complètement après une blessure grâce au processus de régénération musculaire. Ce processus, habituellement efficace, peut être compromis dans certaines conditions (maladies métaboliques, vieillissement, myopathies). Les mécanismes cellulaires qui contrôlent la régénération musculaire sont bien connus, mais les effecteurs moléculaires sont encore peu nombreux à avoir été identifiés. Des travaux précédents ont montré qu'une molécule joue un rôle important au cours de la régénération musculaire en contrôlant les cellules de l'immunité (en stimulant les cellules souches musculaires qui permettent la régénération des fibres musculaires). Ces résultats ont été montrés grâce à une stratégie d'inhibition. L'objectif de l'étude est de réaliser une approche gain de fonction, en ajoutant la molécule dans le muscle au cours de la régénération musculaire. Le projet se base sur des travaux in vitro montrant un rôle bénéfique de la molécule. Le projet prévoit l'utilisation de souris normales qui subissent une blessure musculaire aigue, et des souris myopathes, qui présentent une régénération musculaire permanente. A terme, l'utilisation de cette molécule pourrait être envisagée pour un traitement permettant d'accélérer le processus de régénération musculaire.

Bénéfices attendus

Le processus de régénération musculaire, bien qu'habituellement très efficace, peut être ralenti ou empêché dans différentes conditions (maladies métaboliques, vieillissement, myopathies, etc). La connaissance des déterminants moléculaires du processus de régénération pourrait ouvrir des voies thérapeutiques afin d'aider ce processus en cas de défaillance. L'ajout de la molécule pourrait être bénéfique pour le muscle. Le projet vise à valider cette hypothèse in vivo, après que des expériences in vitro ont montré son bénéfice.

Procédures

Les souris subiront des injections de faible volume en sous cutanée (1 maximum) ; en intraperitoneal (5 au maximum), puis 3 semaines plus tard, des injections intramusculaires (4 au maximum). La durée de ces injections est d'environ 10 secondes (contention totale 30 secondes).

Impact sur les animaux

Des nuisances et effets indésirables "modérés" sont attendus du fait d’un cumul d’actes (injections ip, injections im, anesthésies, blessure musculaire), qui induisent du stress et une douleur transitoire. Les données de la littérature ne rapportent pas d’effets indésirables des différentes substances injectées.

Devenir

Les animaux sont mis à mort en vue de de récupérer le tissu musculaire pour des analyses histologiques et cellulaires.

Remplacement

Cette étude arrive à la fin d'une série d'analyses qui a montré in vitro les effets bénéfiques de la molécule anti-inflammatoire sur les cellules de l'inflammation et des vaisseaux. L'analyse finale nécessite de valider le rôle bénéfique de cette molécule au sein de l'organe, et de l'organisme entier, donc in vivo, de façon intégrée.

Réduction

L'expérience du laboratoire permet de réduire au maximum le nombre d'animaux utilisés pour les analyses. Le nombre de souris est diminué par deux car les deux pattes des animaux sont utilisées. Les analyses sont réalisées de manière séquentielle, sur des petits groupes d'animaux, ce qui permet d'ajuster les points d’étude et de réduire potentiellement le nombre d'animaux utilisés.

Raffinement

Après chaque injection intramusculaire, les animaux font l'objet d'une surveillance accrue le jour même et le lendemain, afin de vérifier l'absence d'évènement indésirable au site d'injection, et plus généralement sur le comportement de l'animal. Un traitement antalgique est administré après induction de la lésion musculaire. Des points limites définis permettent d’éviter toute souffrance chez les animaux

Choix des espèces

Des travaux précédents ont montré que les processus mis en œuvre au cours de la régénération musculaire chez la souris sont proches de ceux observés chez l'homme . Les animaux sont utilisés entre 10 et 12 semaines, à l'âge adulte.

  • Recherche fondamentale
    • Système urogénital
Souris : 432
Souffrances
▲ -
▲ 432
▲ -
▲ -
Devenir
 -
 -
 -
 432

432 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Sous anesthésie gazeuse, elles subissent des prélèvements de sang à la queue, des immunisations sous-cutanées et une ponction intracardiaque, pour tester 17 peptides candidats à un vaccin destiné à stériliser les mâles et les femelles. Les nouveau-nés issus des croisements de contrôle sont aussi mis à mort. Le porteur affirme que ces interactions entre système immunitaire et appareil reproducteur ne permettent pas d'envisager d'autre modèle que l'animal.

Objectifs

Les objectifs du projet sont les suivants : (1) rechercher la capacité de peptides pré-sélectionnés à déclencher une réaction immunitaire susceptible d'altérer de manière réversible les capacités reproductrices des mâles et des femelles ; (2) tester la spécificité d'espèce de la réponse immunitaire en injectant des peptides de séquences spécifiques de l'espèce hôte ou d'une autre espèce ; (3) comprendre les mécanismes immunitaires mis en jeu au niveau systémique et au niveau de tractus reproducteur mâle ou femelle.

Bénéfices attendus

Ce projet permettra de sélectionner les meilleurs peptides, parmi un panel de 17 peptides provenant de cibles protéiques différentes, pour envisager une stratégie d'immunocontraception. Cette étude sera la première à porter sur un nombre aussi élevé de peptides et offrira donc des possibilités d'association des différents peptides pour passer à l'étape suivante, qui consistera à élaborer un cocktail de ces etides sous une forme galénique acceptable pour l'homme, qui ne soit donc pas des injections répétées.

Procédures

Toutes les interventions se dérouleront sous anesthésie gazeuse à l'isoflurane : prélèvement de sang à la veine latérale de la queue, immunisation par injection sous-cutanée et ponction intra-cardiaque.

Impact sur les animaux

Les doses choisies pour les injections (100µg de peptide) sont basées sur de nombreuses études déjà publiées, nous ne nous attendons donc pas à ce que les immunisations soient une source d'effets indésirables. Toutefois, les sites des injections feront l'objet d'une surveillance particulière tout au long du projet pour éviter des infections ou nécroses, ou toute autre réaction anormale.

Devenir

Tous les animaux immunisés (432) seront mis à mort pour prélever du sérum immun et des tissus afin de pouvoir analyser la réponse spécifique à chaque peptide testé. Les animaux utilisés pour les tests de reproduction in vivo (144 femelles et 24 mâles) seront mis à mort après utilisation pour 3 peptides pour les femelles et 5 peptides pour les mâles. Les nouveaux-nés potentiellement issus de ces croisements seront aussi mis à mort.

Remplacement

Dans ce projet, nous faisons appel à des notions d'immunité (vaccination) et nous évaluons les conséquences sur la fertilité des animaux après des réactions impliquant les interactions entre le système immunitaire et le tractus reproducteur (mâle ou femelle). Ces interactions entre différents systèmes biologiques ne permettent pas d'envisager de modèles autres que des animaux. Etant donné que ce projet est basé sur des interactions entre différents systèmes biologiques d'un même organisme, il n'y a pas d'alternatives non animales disponibles. Des aproches in silico on été mises en oeuvre en amont du projet pour sélectionner et synthétiser les peptides immunogènes les plus suceptibles de déclencher la réponse immuntaire souhaitée.

Réduction

Le nombre des individus par lot ainsi que le nombre de lots ont été réduits au minimum de manière à garantir la prise en compte de la varaibilité inter-individuelle (surtout que les souris utilisées sont une souche non consanguine) tout en permettant d'appliquer des tests statistiques sur les paramètres quantifiés. Les comparaisons statistiques se feront entre deux groupes par le biais d'un test non paramétrique de Mann & Whitney.

Raffinement

Les peptides utilisés ici ont été présélectionnés grâce à une étude préable dans l'équipe faîte sur une espèce sauvage, limitant ainsi le recours à des animaux pour cette phase.

Choix des espèces

Les souris sont un modèle de choix pour les études des processus physiopathologiques de la reproduction, notamment pour leur temps de génération court. Les connaissances sur les propriétés cellulaires des spermatozoïdes chez cette espère sont aussi une spécificité de notre équipe de recherche.