Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Éthologie / comportement / biologie animale
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- Oncologie
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- Système respiratoire
- Système urogénital
Exploration de stratégies thérapeutiques pour restaurer la fonction synaptique et les comportements cognitifs dans un modèle de souris du syndrome de l’X fragile
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
540 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Porteuses d'une mutation reproduisant le syndrome de l'X fragile, elles reçoivent un traitement pharmacologique quotidien par gavage ou injection intrapéritonéale, et pour certaines une chirurgie d'implantation cérébrale suivie de cinq semaines en cage individuelle. Le porteur indique que les injections, la contention, les tests comportementaux, la chirurgie et l'isolement social provoquent douleurs et stress, et mentionne deux tests d'évaluation des déficits cognitifs sans préciser lesquels. Il affirme qu'aucune alternative in silico ou en culture cellulaire ne convient et que l'animal doit rester "intact" pour étudier la mémoire.
Objectifs
Le syndrome de l'X fragile (SXF) est la forme la plus fréquente de déficience intellectuelle héréditaire (Prévalence 1:4000 chez les hommes et 1:7000 chez les femmes) et cette maladie reste malheureusement sans traitement efficace à ce jour. La majorité des patients atteints présentent une déficience intellectuelle associée à des troubles de l'apprentissage, de l'attention, et dans un quart des cas à des troubles du spectre autistique. Ce syndrome résulte de mutations du gène FMR1 (Fragile X Mental Retardation 1) qui entraine soit l’absence d’expression de la protéine correspondante, FMRP, ou bien l’expression d’une forme non fonctionnelle de celle-ci. La modification de cette protéine chez la souris conduit à des effets similaires à ceux observés dans les cerveaux de patients atteints de SXF. Deux mécanismes ont déjà été montrés comme dérégulés chez ces souris génétiquement modifiés et comme étant à l’origine des anomalies de communication entre neurones observées chez ces animaux. Ces mécanismes représentent donc des cibles très intéressantes pouvant être utilisées à des fins thérapeutiques. Les travaux que nous souhaitons mener sur ce model vise à cibler ces mécanismes dans la perspective de développer des solutions thérapeutiques innovantes pour les patients atteints du syndrome de l'X fragile. Pour cela, nous utiliserons des souris génétiquement modifiées et des agents pharmacologiques actifs sur les mécanismes d’intérêt. Nous évaluerons leurs efficacités pour restaurer la communication neuronale par des taches comportementales et des mesures d’activité neuronale in vitro et in vivo.
Bénéfices attendus
Le but de ce projet est d’évaluer l'efficacité de traitements pharmacologiques afin de corriger les défauts physiologiques et les comportements identifiés sur le modèle murin de syndrome de l’X Fragile. La validation d’un ou plusieurs de ces traitements permettra de proposer des pistes de traitements pour les patients atteints du syndrome de l'X fragile (SXF) .
Procédures
Dans ce projet, les 540 animaux recevront un traitement pharmacologique quotidien soit par voie orale pour une durée variable en fonction de la molécule, soit par injection dans le péritoine pour une durée de 8 jours maximum - 140 de ces animaux recevront juste un traitement pharmaceutique -260 animaux recevront un traitement pharmaceutique et subiront deux tests comportementaux afin d’évaluer les défauts cognitifs. Ces 2 tests nécessitent que les animaux soient isolés respectivement 15 et 8 jours afin de limiter les interactions stressantes pouvant influencer sur les performances de mémoire. -140 animaux recevront un traitement pharmaceutique et subiront une chirurgie implantatoire afin d’enregistrer l’activité neuronale lors d’un test comportemental de mémoire. Les animaux seront hébergés en cage individuel pour une durée de 5 semaines suite à la chirurgie pour éviter le risque de perte d’implant dû à l’interaction avec ses congénères. L’ensemble des animaux seront sacrifiés en présence d’analgésique.
Impact sur les animaux
Les effets indésirables attendus sur les animaux sont : Des douleurs avec les piqûres en injection dans le péritoine Du stress physique lié à des contentions et aux tests de comportement Des douleurs, et stress liés aux lésions des chirurgies, Du stress lié au restriction de comportement social suite à l'isolement des animaux.
Devenir
L'ensemble des animaux est sacrifié à la fin de chaque procédure afin de réaliser des expériences d'electrophysiologie in vitro ou des études histologiques.
Remplacement
En l’état actuel de nos connaissances, la recherche proposée ne peut pas être substituée par des approches in silico car le projet traite de fonction cérébrale complexe étant à la base du codage de la mémoire chez les mammifères. Il n’y a donc aucune alternative à l’utilisation d’animaux. La culture cellulaire n’est pas appropriée car les propriétés synaptiques et de réseaux sont modifiées dans ces préparations. Déterminer comment les informations cognitifs et sensoriels sont traités exigent que l'animal soit intact.
Réduction
Afin de réduire le nombre d'animaux utilisés, les conditions de l'élevage seront standardisées et en adéquation avec le bien-être des animaux de façon à obtenir des groupes d'animaux les plus homogènes possibles et ainsi diminuer le nombre d'individus pour les analyses statistiques. Afin de limiter le nombre d’animaux, il sera réalisé différents tests comportementaux successifs et de gravité croissante sur les mêmes cohortes. Pour les expériences comportements, nous utiliserons 20 souris / traitement. Afin de réduire autant que possible les erreurs statistiques qui pourraient être le résultat d'un nombre insuffisant d'animaux, tout en limitant le nombre d’animaux. Pour les enregistrements d’activité neuronale in vitro et in vivo au cours du comportement, le nombre de 10 souris / traitement nous permettra d’enregistrer un nombre de neurones conséquent afin de pouvoir collecter un ensemble important de données.
Raffinement
Pour les expériences in vitro, les souris seront maintenues en groupes sociaux tout le long de la procédure. Pour les expériences in vivo, les animaux seront placés en cage individuelle pour des périodes de 8 à 10 jours lors de chaque tache comportementale. Les animaux subissant une chirurgie implantatoire seront placés en cage individuelles pour une période de 4 à 5 semaines. Lorsque l’animal est placé en cage individuelle, la cage est enrichie avec un tunnel et une maison en papier mâché pour favoriser les comportements d'exploration et d'empêcher le stress Les animaux sont surveillés chaque jour par les zootechniciens. Cette surveillance est renforcée (2/jours) dans les jours qui suivent la chirurgie jusqu’à récupération complète des animaux. Des critères de bien être seront évalués : allure du poil, dos vouté, blessures dues aux congénères, lésions cutanées, agressivité ou repli, respiration. Le constat de signes de souffrance sans lien avec les procédures expérimentales entraine la création d’une « fiche individuelle de soin », qui renseigne les soins prodigués et l’évolution des signes. La cage est alors signalée par une étiquette « animal à surveiller ». Cette fiche est fermée quand l’animal a récupéré ou qu’une décision de mise à mort a dû être prise. La chirurgie implantatoire est réalisée sous anesthésie gazeuse avec un contrôle de la respiration et de l’absence de reflex tout le long du protocole. La douleur induite par l’incision sera couverte par l’injection préalable en sous cutané d’un anesthésique local. L’injection d’un morphinique, en sous cutané en début de chirurgie va permettre une couverture analgésique jusqu’au réveil de l’animal. Une seconde injection est réalisée en fin de chirurgie pour assurer une couverture analgésique pendant les 4-6 heures post-opératoire. Les jours suivants si l’animal montre des signes de souffrance, il recevra en sous cutanée une injection quotidienne d’un anti inflammatoire non stéroïdien, jusqu’à disparition des signes de mal être. Afin que la perfusion intracardiaque soit indolore, nous réalisons une injection d'une double dose d'analgésique, et d'un euthanasiant. L'absence de reflexe est vérifié afin de contrôler la profondeur de l'anesthésie.
Choix des espèces
Les modèles murins sont des modèles d'expérimentation animale de choix pour l’étude du système nerveux en conditions normale et pathologique, la souris partage environ 99% de ses gènes avec l'homme. L’homologue murin du gène FMR1 humain a été manipulé pour générer des modèles animaux présentant des phénotypes similaires à ceux observés chez les patients X-fragiles notamment au niveau de la morphologie neuronale et de l’apprentissage, ce qui en font des modèles de choix pour l’étude de la pathologie. Les données de la littérature démontrent clairement que les mutations du gène FMR1 sont responsables du syndrome de l’X fragile chez l’homme et que ces mêmes mutations chez la souris ont des effets moléculaires, morpho-fonctionnels et comportementaux similaires à ceux observés chez les patients X fragiles. Nos modèles souris X fragiles sont donc d’excellents modèles précliniques pour évaluer le potentiel thérapeutique de traitements pharmacologiques ciblant les défauts relevés chez nos souris. Les animaux seront utilisés à partir de 4 semaines et jusqu’à 4 mois d’âge.
Croissance-bar
- Protection de l’environnement
- Recherche appliquée
- Bien-être animal
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
102 bars européens vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures classées en gravité légère. Maintenus cinq mois à demi-ration, ils subissent une biométrie tous les quinze jours sous sédation puis anesthésie, avant mise à mort pour analyse de tissus, afin de mesurer l'effet de la température et de l'acidification sur leur croissance. Le porteur présente le rationnement à 50 % et les manipulations comme un stress "léger", et justifie la densité de trente-quatre poissons par bac par le caractère grégaire de l'espèce. Il affirme qu'une étude à l'échelle de l'organisme ne permet "pas" de recourir à la culture cellulaire.
Objectifs
L'objectif est d'acquérir expérimentalement des données de croissance chez un poisson d'intéret halieutique, le bar Européen, élevé dans deux conditions environnementales différentes : une condition de température (température de l'eau pompée en rade de Brest) et de pH actuels (pH 8) et une condition prédite par le Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat à l'horizon 2100 qui correspond à la température de l'eau pompée en rade de Brest plus 3 degrés et à un pH 7.6 (pH actuel -0.4 unités de pH). Les effets potentiels de ce scenario "horizon 2100" seront testés sur des poissons au stade juvénile alimentés à 50 % de satiété (par rapport aux tables d'alimentation utilisées en pisciculture) afin de se rapprocher des conditions pouvant être rencontrées par le poisson dans le milieu naturel. L'effet du rationnement sur la croissance des poissons pourra être étudié en interaction avec les conditions de pH et de température.
Bénéfices attendus
Les données (prise de poids, longueur) acquises alimenteront des modèles de croissances chez cette espèce et permettront ainsi de mieux prédire l'impact des facteurs environnementaux étudiés (température, acidification) sur la croissance du bar Européen. Ces données seront utiles afin de mieux évaluer l'impact du changement global sur la dynamique et les stocks de poissons.
Procédures
Afin de limiter le stress lié à la manipulation, les poissons seront, lors de chaque biométrie, sédatés dans leur bac dorigine (environ 5 minutes) puis anesthésiés (environ 5 à 10 minutes dépendant de chaque poisson) pour être pesés (sur balance) et mesurés. La pesée est effectuée sur un poisson lorsqu'il n'est plus réactif au touché. La durée de la pesée et de la prise de longueur n'excede pas 30 secondes (30s/poisson x 10 biométries = 5 min/poisson pendant toute l’expérience). Ils sont ensuite disposés dans un bac de réveil (environ 10 minutes) puis transférés à l'aide d'un seau dans leur bac d'origine. Pour chaque poisson, l'ensemble des interventions pour une biométrie, de la sedation à la remise dans le bassin d'origine, dure environ 20 minutes. L'ensemble de ces intreventions se fait sous anesthésie et tous les poissons d'un même bassin sont anesthésiés en même temps. La nuisance légère générée durant la biométrie permettra d'en réaliser une tous les 15 jours (pratique réalisée communément à cette fréquence dans la structure expérimentale).
Impact sur les animaux
Le rationnement à 50% (avec un aliment aquacole commercial) représente un léger stress pour les poissons sur la durée de 5 mois. La croissance sera moindre par rapport aux conditions standards. La nuisance est donc considérée comme légère sur l'ensemble de la procédure. La manipulation pour les biométries entraine un stress très léger. 30s/poisson x 10 biométries = 5 min/poisson pendant toute l’expérience.
Devenir
Les poissons seront mis à mort à l'issue de la procédure. Des paramètres physiologiques seront analysés sur des tissus prélevés post mortem.
Remplacement
Cette étude vise à étudier l'impact de facteurs environnementaux sur les performances de croissance du bar. Dans le cadre d’une étude destinée à caractériser l'impact de différents facteurs à l'échelle de l'organisme, il n’est pas possible de recourir à des méthodes de substitution telles que la culture cellulaire par exemple.
Réduction
Le bar juvénile est un animal grégaire et le nombre d'animaux par bac (34) répond tout d'abord à cette contrainte. Le nombre de poissons tient donc compte de la densité minimale d’animaux requise pour permettre aux animaux d’exprimer les meilleurs répertoires physiologiques et comportementaux possibles. De plus, le nombre de poissons a été réduit à son minimum et défini en fonction du seuil de la pertinence scientifique et statistique. Les analyses statistiques reposeront sur des modèles mixtes non linéaires de type logistique (effets aléatoires des individus et des bacs), modèles appropriés pour comparer les croissances individuelles de 102 poissons répartis dans chacune des 2 conditions par biométrie bi mensuelle pendant 5 mois.
Raffinement
Afin de limiter le stress lié à la manipulation, les poissons seront, lors de chaque biométrie, légèrement sédatés (poissons restent vigiles mais calmes) dans leur bac afin de limiter le stress de la pêche, puis anesthésié. Pêchés avec une épuisette, les animaux seront ensuite placés sur un linge humide pour être pesés (sur balance) et mesurés. La durée de la pesée et de la prise de longueur sont réduites au minimum (moins de 30 secondes). Ils sont ensuite disposés dans un bac de réveil permettant un réveil progressif sans stress. Une fois que les mouvements respiratoires ainsi que l'équilibre sont retrouvés par les poissons, c'est à dire le début de la phase de réveil, ceux-ci seront délicatement transférés à l'aide d'un seau dans leur bac d'origine. L'anesthésie réalisée pour les biométries nécéssite une mise à jeun des animaux 24 heures avant. Cette mise à jeun est necessaire pour prévenir les régurgitations et une dégradation de la qualité de l’eau du seau d’anesthésiant.
Choix des espèces
Le bar est une espèce de poisson marin d'intérêts halieutique, aquacole et écologique. La communauté scientifique s'intéresse à mieux prédire l'impact du changement global sur cette espèce sur laquelle des outils de modélisation de croissance et de dynamique des populations sont en développement. L'expérimentation sera réalisée sur des poissons issus de géniteurs exposés depuis plusieurs années à des pH 8 et 7.6. Les poissons sont des juvéniles (non matures sexuellement) âgés de 15 mois pèsent en moyenne 150 grammes. Ce stade de développement est particulièrement pertinent pour notre étude puisque c'est à ce stade de vie que la croissance des animaux est la plus importante (doublement du poids en 4-5mois), ce qui devrait nous permettre de détecter plus facilement des différences statistiquement significatives entre les deux conditions.
Etude de l’engramme d’une mémoire de type post-traumatique chez la souris
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
528 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré à sévère, 480 individus étant classés en sévère. Elles subissent un conditionnement par deux chocs électriques aux pattes censé induire une mémoire de type post-traumatique, complété par des injections intrapéritonéales, avant analyse du cerveau. Le porteur décrit un modèle comportemental de mémoire traumatique développé par l'équipe, sans détailler les autres tests employés au-delà de ce conditionnement. Il affirme qu'aucune alternative ne permet d'étudier la mémorisation et qu'une espèce "suffisamment proche" de l'humain est requise pour extrapoler les résultats.
Objectifs
Si les caractéristiques cliniques de l’état de stress post-traumatique (ESPT) sont bien décrites, les bases neurobiologiques de cette pathologie sont encore méconnues. L’un des trait cardinaux de cette pathologie, se développant à la suite d’un stress intense, est une altération de la mémoire associant à la fois une amnésie et une hypermnésie. Cette mémoire est définie comme maladaptative, en opposition à une mémoire émotionnelle normale qui est considérée comme adaptative. Le but de ce projet est de définir en quoi ces deux types de mémoire diffèrent. Pour ce faire, nous étudierons le réseau cérébral recruté dans ces deux types de mémoires à la fois lors de l’encodage de l’événement et lors de son rappel.
Bénéfices attendus
En identifiant les bases neurobiologiques spécifiques de la mémoire traumatique, ce projet doit ouvrir de nouvelles perspectives thérapeutiques pour le traitement de ce trouble lié au stress.
Procédures
Les animaux sont soumis à des procédures comportementales entainant un stress chez l'animal permettant de mimer une mémoire de type post-traumatique ainsi qu'à des injections intra-péritonéales.
Impact sur les animaux
Une telle investigation implique l’utilisation d’un modèle permettant de distinguer et de comparer après un épisode de stress le développement d’une forme de mémoire émotionnelle normale et d’une mémoire de type traumatique. Le modèle de mémoire traumatique développé au sein de l’équipe permet précisément une telle comparaison. Ce modèle de conditionnement implique des effets stressants chez les animaux liés l'application de deux chocs élèctriques légers au niveau des pattes. Cette nuisance entraine une classe de sévérité sévère.
Devenir
Toutes les souris des procédures 1 et 2 seront mises à mort après les procédures comportementales afin d'analyser l'activité du cerveau.
Remplacement
L’utilisation de ces animaux se justifie pour plusieurs raisons : 1) Aucune alternative ne permet de se passer de l’utilisation de modèles animaux lorsqu’il s’agit d’étudier les processus de mémorisation. En effet, ce type d’étude repose sur l’analyse du comportement animal et nécessite d’avoir une espèce suffisamment proche de l’espèce humaine pour en extrapoler les résultats. 2) L'organisation du système nerveux central de ces animaux est suffisamment proche de celle de l'homme pour permettre une extrapolation acceptable des résultats obtenus à l'espèce humaine. 3) Le modèle comportemental a été établi chez la souris et l’ensemble des appareils comportementaux que nous utiliserons sont dimensionnés pour cette espèce.
Réduction
Concernant la réduction, l’effectif de 528 souris se justifie par l’utilisation d’un nombre suffisant d’animaux dans chaque condition expérimentale afin que les analyses statistiques envisagées puissent être concluantes. Nous avons en effet déterminé ce nombre suites aux expériences précédentes utilisant les mêmes tests comportementaux.
Raffinement
Concernant le raffinement, les souris seront hébergées dans une animalerie agréée comportant une régulation de la température, de l’hygrométrie et du cycle jour/nuit, en cage collective, sauf dans la semaine qui précède l'étude comportementale où elles seront placées en cage individuelle . Dans toutes les cages l'environnement sera enrichi ( bio-tunel et carrés de cellulose) . Elles recevront de l’eau et de la nourriture à volonté, elles seront changées régulièrement et elles seront observées tous les jours de la semaine et pesées 1 fois par semaine par un personnel qualifié . Au cours de ces observations, si un animal présente des blessures, il sera immédiatement soigné et surveillé deux fois par jour. Si un animal présente un comportement anormal traduisant un état de mal-être (perte de poids, poils hérissés, prostration…), il sera immédiatement isolé et surveillé. Si l’animal ne montre pas d’amélioration significative, il sera euthanasié dans les 48h.
Choix des espèces
La souris adulte (8 à 12 semaines): -est un mammifère présentant une proximité phylogénétique avec l’espèce humaine et certains de ses comportements peuvent être rapprochés de ceux de l’espèce humaine. L’essentiel des données de l’équipe concernant la mémoire émotionnelle ont été obtenues chez la souris adulte : pour une comparaison des résultats, l’étude des mécanismes neurobiologiques responsables du passage d’une mémoire normale à une mémoire traumatique implique l’utilisation de cette espèce -permet d'accéder au niveau cellulaire grace à des procédures histologiques simples et d'immunohistochimie
Etude des voies de signalisation du post-conditionnement ischémique dans un modèle d’infarctus du myocarde chez la souris
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
42 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue et le cœur prélevé, dans des procédures classées en gravité sévère. Elles subissent une chirurgie cardiaque d'environ quatre-vingts minutes sous anesthésie générale profonde qui induit un infarctus du myocarde, certaines recevant une injection intraveineuse de molécules pendant l'opération, avant mise à mort dans les vingt-quatre heures. Le porteur justifie le prélèvement du cœur par les mesures de taille d'infarctus et l'analyse du tissu cardiaque, et prévoit un suivi post-opératoire renforcé au réveil. Il indique avoir écarté les modèles in vitro, jugés "inadaptés" pour ces voies de signalisation, et conclut que le recours à la souris est "nécessaire".
Objectifs
Les lésions tissulaires engendrées par un infarctus peuvent être réduites par la mise en place de procédure de cardioprotection, appelée « post-conditionnement ischémique ». Cependant, les mécanismes d’action de cette cardioprotection restent encore peu connu. Des données de la littérature suggèrent l’implication de plusieurs voies de signalisation bien spécifiques. Le but de ce projet est de comprendre les modulations de ces voies de signalisation aux différent moment clefs d’un infarctus.
Bénéfices attendus
L'infarctus du myocarde est encore aujourd'hui l'une des principales causes de décès dans le monde. L’étude de son fonctionnement, mais surtout des phénomènes dits « cardioprotecteurs » pouvant aboutir à la protection du tissu cardiaque, est donc une priorité et une meilleure compréhension des mécanismes mis en jeu est donc un enjeu de santé majeur. L’intérêt de ce projet, à terme, est de pouvoir développer des outils pharmacologiques capables de mimer ces phénomènes et donc de réduire les lésions cardiaques post-infarctus et les dysfonctionnements fonctionnels et métaboliques associés.
Procédures
L’expérimentation consiste en une chirurgie cardiaque sous anesthésie générale profonde et analgésie adaptée (durée : environ 80mn). Pour certains groupes expérimentaux, une injection intraveineuse de molécule tests non toxiques est prévue pendant la chirurgie. Un prélèvement sanguin puis la mise à mort interviennent au plus tard 24h plus tard sous anesthésie générale profonde et analgésie (durée : environ 20mn).
Impact sur les animaux
L'expérimentation consiste à induire un infarctus du myocarde chez l'animal, impliquant un acte chirurgical, sous anesthésie générale, nécessitant une prise en charge de la douleur.
Devenir
Les animaux sont mis à mort dans chaque procédure car les mesures effectuées nécessitent le prélèvement du cœur (pour les mesures de tailles d’infarctus ou les analyses du tissu cardiaque)
Remplacement
Des données préliminaires obtenues in vitro ne correspondent pas du tout à ce qui est connu in vivo dans la littérature, nous laissant penser que les modèles in vitro classiquement utilisés sont inadaptés pour l’étude des voies de signalisations dans ce contexte particulier d’infarctus. Par ailleurs, Il est question dans cette étude de mesurer un effet global (et donc une réponse intégrée) sur tous les types cellulaires composant le tissu cardiaque. Le recours à l’animal est donc nécessaire. Néanmoins, afin de limiter l'utilisation des animaux, la mise au point analyses et la caractérisation des doses efficaces des molécules d’intérêt seront tout d'abord réalisé sur une lignée cellulaire (ex vivo). Suite à celle-ci, une phase test sera réalisée pour vérifier l'absence de toxicité aigüe et la réalité de l'efficacité de l'injection de ces molécules d’intérêt chez les animaux.
Réduction
Dans le but de réduire le nombre d'animaux, les différents temps choisis pour l’infarctus seront basés sur une précédente étude mise en place au laboratoire. Les effectifs ont été calculés au plus juste (tests statistiques) pour permettre l’exploitation des résultats Les différentes étapes se succèdent, permettant de réajuster si besoin à chaque étape en fonction des résultats de l’étape précédente (en réduisant les effectifs prévus initialement, en abandonnant la réalisation d’un groupe expérimental qui s’avèrerait finalement superflus ou en arrêtant le projet en cas de résultats non concluants. Enfin, des données obtenues lors de précédents projets seront utilisés pour éviter d’avoir à réaliser certains groupes dans ce projet.
Raffinement
Pour réduire au maximum la souffrance et la douleur imputables à la chirurgie, celle-ci est effectuée sous anesthésie profonde et couverture analgésique adaptée. Une attention particulière est apportée aux soins post-opératoire des animaux. Un suivi renforcé dans les heures suivant le réveil est assuré à l'aide d'une fiche d'observation éprouvée, spécifique à cette chirurgie, consistant en la détermination d'un score des symptômes bien déterminés, dans le but d'intervenir de manière rapide et efficace, le cas échéant, en concertation avec le chef de projet et le vétérinaire référent. Le fait de réaliser les prélèvement au plus tard 24h après la chirurgie, permet de s’affranchir des complications éventuelles à long terme d’un infarctus du myocarde.
Choix des espèces
Le modèle murin d’infarctus, parfaitement maîtrisé au laboratoire, permet de reproduire et d'étudier au mieux l'infarctus du myocarde, a été largement éprouvé dans la littérature, et est particulièrement adapté à l'étude des voies de signalisations. C'est par ailleurs ce modèle qui a été utilisé lors de la précédente étude, sur laquelle nous nous sommes appuyés pour choisir les temps clefs d'ischémie-reperfusion. Le recours au même modèle permettra ainsi de mettre en corrélation les résultats obtenus. L'expérimentation portera sur des animaux de 8 à 14 semaines, afin de comparer les résultats avec ceux obtenus dans le laboratoire, en particulier ceux du précédent projet.
Modèles de cancerologie expérimentale par cellules de carcinome colique pour l’évaluation de nouvelles thérapeutiques par imagerie in vivo
- Recherche appliquée
- Cancers
- Recherche fondamentale
- Oncologie
3 420 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. On leur induit un cancer colorectal par chirurgie ou par injection, puis elles subissent jusqu'à deux imageries par semaine pendant neuf semaines sous anesthésie, jusqu'à cinq traitements hebdomadaires pendant six semaines et des prélèvements sanguins en sous-mandibulaire sur animal vigile. Le porteur indique que les tumeurs sous-cutanées, coliques et péritonéales peuvent provoquer des difficultés de locomotion, des diarrhées et des occlusions intestinales. Il affirme que l'étude des tumeurs et métastases ne peut pas être modélisée in vitro et qu'aucune autre méthode n'apporterait un niveau d'information équivalent.
Objectifs
Le cancer colorectal représente un défi majeur de santé publique en raison de sa gravité et de l’augmentation croissante des cas nouvellement diagnostiqués en France et à travers le monde. Malgré des avancées significatives en termes de survie grâce aux chimiothérapies à base d’anticorps thérapeutiques, certains patients ne répondent pas ou peu aux traitements. Il est donc nécessaire de développer de nouvelles stratégies afin d’améliorer l’efficacité antitumorale et de lutter contre les phénomènes de résistance.
Bénéfices attendus
Il s’agit d’étudier par imagerie in vivo des modèles de cancer colorectal à des fins de compréhension de mécanismes fondamentaux ou pour l'évaluation de nouveaux médicaments.
Procédures
Induction de cancer colorectal : 1 acte par animal soit par chirurgie (15min max d’intervention sous anesthésie générale) soit sans chirurgie : injection intrapéritonéale (quelques secondes), injection sous cutanée (quelques secondes sous anesthésie générale), injection par endoscopie (5-10min sous anesthésie générale) Suivi par imagerie : au maximum 2 examens non invasifs par semaine pendant 9 semaines sous anesthésie générale. Traitements : au maximum 5 traitements par semaine pendant 6 semaines par voie orale, intrapéritonéale ou intraveineuse Prélevement de sang sur animal vigile au niveau sub mandibulaire volume maximal de 130μL( en 3 fois sur 24h ou en 1fois/jour sur 5 jours) pour une souris de 25g .
Impact sur les animaux
Les nuisances ou effets indésirables attendus pour les animaux sont liés au développement de foyers tumoraux au niveau sous-cutané ainsi qu’au niveau du colon et des viscères. Une difficulté de locomotion peut éventuellement s'installer lorsque la tumeur sous cutanée évolue et des diarrhées ou occlusions intestinales peuvent apparaître lors de l’évolution des tumeurs du colon ou des métastases péritonéales. La définition de points limites, le suivi quotidien, les pesées ainsi que la grille de scoring nous permettront d’anticiper toute douleur ou souffrance qui seraient induites. Nous n’attendons pas de douleur ou d’intolérance liées aux composés tests.
Devenir
Toutes les souris seront mise à mort à l'issue de chaque procédure car elles ne peuvent pas être réutilisées pour la procédure suivante ou une autre étude.
Remplacement
L'étude de tumeurs ou métastases résulte de l’interaction de nombreux types cellulaires et ne peut pas être modélisée in vitro. Aucune autre méthode expérimentale ne serait en mesure d’apporter un niveau équivalent d’information que la procédure expérimentale impliquant l’utilisation d’animaux vivants.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisés dans ce projet est réduit au minimum sans toutefois compromettre les objectifs. Les groupes témoins seront regroupés lorsque cela sera possible. La mise en oeuvre de l'imagerie (bioluminescence et échographie) permettra de suivre le même animal au cours du temps ce qui permet de réduire significativement leur nombre.
Raffinement
Les méthodes d'imagerie mises en oeuvre sont non invasives et les actes réalisés sous anesthésie ce qui limite la douleur et le stress infligé au cours de l’expérimentation. Par ailleurs, les souris seront hébergées en portoir ventilé, dans des cages disposant d’un environnement enrichi et en accord avec les directives européennes. L'induction des modèles tumoraux sera réalisée sous anesthésie générale. Durant les actes de chirurgie, la douleur sera également prise en charge par l'utilisation d'antalgiques (paracétamol) la veille et 24h post opératoire et par l’administration d'anti inflammatoire (tolfédine) le jour et 24h post opératoire. Des grilles de scoring avec les points limites prédictifs seront mis en place et le personnel examinera les animaux quotidiennement afin d'anticiper la souffrance de l'animal.
Choix des espèces
La souris est une espèce animale classiquement utilisée pour les études de tumorigenèse, de progression tumorale et métastatique de par la relative faible durée des expérimentations (quelques semaines), ainsi que par la possibilité d’utiliser des techniques d’imageries in vivo. C’est ainsi le modèle animal de choix afin de réaliser des expérimentations permettant d’étudier la croissance de tumeurs primaires et de métastases issues de cellules cancéreuses. Par ailleurs il existe des souris immunodéficientes bien adaptées pour les implantations de cellules d'origine humaine. 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.
Interactions métaboliques entre glioblastome et neurones “GLIONEUROMET” 2/2
- Recherche fondamentale
- Oncologie
144 souris vont être utilisées dans des procédures menées sous anesthésie, les animaux étant tués avant tout réveil. Porteuses d'un glioblastome, elles reçoivent une perfusion de substrats marqués au carbone 13 destinée à mesurer les échanges métaboliques, avant prélèvement du cerveau pour analyse par spectroscopie. Le porteur indique que le modèle tumoral peut entraîner perte de poids, hérissement du poil, baisse d'activité et prostration, et formule l'hypothèse que des cannabinoïdes réduiraient le lien métabolique entre cellules tumorales et neurones. Il reconnaît l'existence de co-cultures glioblastome-neurones mais affirme qu'un "organisme entier" est requis pour son approche translationnelle.
Objectifs
Le glioblastome est une tumeur cérébrale qui touche les astrocytes (les cellules de soutien du cerveau). Cette maladie est rare ; cependant son mauvais pronostic représente un problème de santé publique majeur. En effet, après traitement, le risque de récidive est très élevé. Les cellules tumorales migrent et envahissent les tissus avoisinants et forment des foyers tumoraux secondaires. Le lien métabolique entre les astrocytes et les neurones est très fort. L’hypothèse du projet est que la relation métabolique entre les cellules du glioblastome (astrocytes devenus tumoraux) et les neurones pourrait être impliquée dans l’invasion tumorale : les neurones pourraient aider au développement tumoral en stimulant les cellules du glioblastome. L’objectif global de ce projet est de décrypter les principales voies du métabolisme reliant les cellules du glioblastome et les neurones. L’inhibition de ce lien métabolique pourrait représenter une piste thérapeutique de choix. Les cannabinoïdes pourraient inhiber ce lien entre cellules du glioblastomes et neurones et donc inhiber l'invasion tumorale.
Bénéfices attendus
En dépit des traitements thérapeutiques, les cellules tumorales du glioblastome (cellules dérivées des astrocytes, cellules de soutien du cerveau) migrent et envahissent les tissus avoisinants pour former des foyers tumoraux secondaires, associés à un mauvais pronostic. Il existe un lien métabolique très fort entre les astrocytes et les neurones ; dans le cadre du glioblastome, les neurones pourraient aider au développement tumoral en stimulant les cellules du glioblastome. Le projet vise à évaluer les effets d’une diminution du lien entre cellules tumorales et neurones, sur l’invasion tumorale. Le bénéfice attendu est une réduction de la capacité invasive des cellules tumorales. La réduction de ce lien entre cellules tumorales et neurones par les cannabinoïdes pourrait représenter une stratégie thérapeutique complémentaire pour contrer les récidives de l'invasion tumorale, après le traitement.
Procédures
Perfusion de substrats marqués au carbone 13 pour permettre la mesure des échanges métaboliqies. 1 fois / 1 heure. Prélèvement du cerveau sur animaux préalablement mis à mort.
Impact sur les animaux
Le modèle utilisé est un modèle de glioblastome et un certain nombre d’événements indésirables pourrait survenir au cours des expérimentations : une perte de poids, un hérissement du poil, une diminution de l’activité, une prostration.
Devenir
Le cerveau des animaux doit être prélevés pour être analysé par spectroscopie par résonance magnétique nucléaire.
Remplacement
Des modèles de co-culture (glioblastomes / neurones) existent, cependant, ces modèles s’affranchissent de la (patho)physiologie de l’organisme entier. Le but final de notre projet de recherche a une envergure translationnelle et nécessite donc une approche intégrative. De ce fait, notre projet nécessitant le fonctionnement du cerveau dans son intégrité afin de tester les effets de la modulation du métabolisme énergétique entre les cellules du glyoblastome et les neurones dans les capacités invasives et métastatiques des cellules tumorales, il n'existe pas de remplacement disponible à notre modèle expérimental.
Réduction
Une réduction du nombre d’animaux est rendue possible par l’utilisation de l'imagerie et la spectroscopie par résonance magnétique qui sont des techniques d’investigation non invasives et permet donc une réduction du nombre d’animaux nécessaires à l’étude. De plus un seul hémisphère cérébral est touché ainsi, chaque animal peut être son propre témoin. Ceci permet de réduire fortement le nombre d’animaux nécessaire pour distinguer de façon statistiquement significative deux populations.
Raffinement
Les nuisances sur le bien-être animal seront minimisées par la mise en place de diverses procédures : utilisation d'analgésiques en cas de douleurs obervées, pesées régulières des animaux pour détecter toute perte de poids. Les animaux seront observés de façon journalière par le zootechnicien et ou la personne en charge de l'expérimentation. Lors de ces observations, la capacité de l’animal à s’alimenter, son comportement et sa vivacité, l’état du pelage seront évalués. Un échange quotidien entre le zootechnicien et l’expérimentateur permettront une intervention et une prise de décision rapide en cas de souffrance constatée.
Choix des espèces
La souris est utilisée depuis plusieurs années pour les études du métabolisme dans notre laboratoire, ainsi nous disposons déjà de nombreux groupes témoins permettant les comparaisons et limitant ainsi de refaire tous les témoins. De plus, l'utilisation de l'espèce souris permet d'utiliser des animaux génétiquement modifiés adapté à l’implantation de xenogreffes (cellules tumorales P3). La capacité de ces souris à ne pas initier de rejet permettra aussi de diminuer le nombre d’animaux nécessaire à l’étude. Les animaux seront utilisés à l'âge adulte (entre 3 et 6 mois), le métabolisme cérébral étant différent à des stades plus précoces.
Synchronie et sélection sexuelle chez la lamproie de Planer
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
60 lamproies de Planer vont être utilisées dans des procédures classées en gravité légère, capturées par pêche à l'électricité puis mesurées et sexées sous anesthésie. Quarante d'entre elles reçoivent un marquage par injection d'élastomère coloré sous anesthésie et sont maintenues en aquarium jusqu'à leur mort, l'espèce étant semelpare et mourant quelques jours après la reproduction, tandis que les vingt individus surnuméraires sont relâchés en rivière avant la reproduction. Le porteur décrit une étude sur l'effet de la synchronie de reproduction sur la sélection sexuelle et la diversité génétique, dont les résultats doivent alimenter un modèle théorique sur le changement climatique. Il affirme que le remplacement par une autre espèce n'est "pas envisagé" au motif que les comportements reproducteurs sont spécifiques.
Objectifs
L'objectif du projet est de tester l'effet de la synchronie de reproduction (le fait que tous les individus se reproduisent au même moment ou non) sur l'intensité de la sélection sexuelle et la diversité génétique au sein d'une population de lamproie de Planer. Au niveau théorique, une forte synchronie de reproduction au sein d'une population est censée limiter la capacité des individus les plus compétitifs à monopoliser des partenaires sexuels, ce qui devrait permettre la reproduction d'individus moins compétitifs. Cette participation plus équilibrée à la reproduction devrait conduire à une diversité génétique accrue. Pour des espèces dont la maturation sexuelle est fortement liée à la température, les changements climatiques (printemps plus précoce, pics de chaleur plus marqués) peuvent influencer la synchronie de la reproduction. Chez les lamproies, alors que la saison de reproduction d'une population peut s'étendre sur un mois ou plus, la période d'activité sexuelle au niveau individuel est très brève : 2-3 jours pour les femelles, 7-10 jours pour les mâles. Cet écart important entre la durée maximale de reproduction de la population et la durée individuelle d'activité offre un potentiel de contraction de la saison de reproduction, et rend pertinent le test de l'effet de la synchronie sur le système d'appariement de cette espèce. Les connaissances acquises lors de cette expérience contribueront à une meilleure prédiction de l'effet du changement climatique sur cette espèce de lamproie qui est représentative des autres espèces de lamproies, dont certaines sont menacées.
Bénéfices attendus
Le principal bénéfice attendu est une meilleure compréhension de l'effet de la synchronie, potentiellement induite par le changement climatique, sur le système d'appariement et la diversité génétique au sein d'une population. Les résultats obtenus seront synthétisé dans un modèle théorique ayant pour objectif de prédire l'effet du changement climatique sur l'évolution de traits potentiellement sous sélection sexuelle. En effet, le changement climatique a potentiellement des effets plus subtils que la simple mortalité des individus soumis à des température trop élevées. Comprendre ces mécanismes plus subtils permet de mettre en avant la susceptibilité face au changement climatique d'espèces dont la mortalité n'augmente pas forcément beaucoup avec la température.
Procédures
60 individus seront soumis à la capture par pêche à l'électricité en milieu naturel (exposition de quelques secondes à un champ électrique) et à la biométrie (détermination du sexe, mesure de la longueur corporelle, pesée) sous anesthésie. Parmi eux, 40 individus subiront un marquage par injection d'élastomère coloré à la base de la nageoire dorsale, sous anesthésie (3 minutes entre le début de l'anesthésie et le réveil). Ces mêmes 40 individus seront maintenus en aquarium aménagé pour observation de la reproduction, jusqu'à leur mort naturelle (au maximum un mois).
Impact sur les animaux
Les effets indésirables sur les animaux concernent essentiellement l'exposition à l'électricité lors de la pêche, le marquage et la biométrie sous anesthésie et le maintien dans un aquarium lors de la reproduction.
Devenir
20 individus sur les 60 qui auront été capturés seront replacés en milieu naturel à l'issue de la biométrie. Ces individus surnuméraires permettront de choisir la composition phénotypique (sexe, longueur, poids) la plus homogène entre les deux lots expérimentaux. Ils seront relâchés avant la reproduction, pour qu'ils puissent se reproduire en milieu naturel. Les 40 individus répartis dans les deux lots expérimentaux mourront dans l'aquarium d'observation à l'issue de leur période de reproduction, les lamproies étant semelpares, donc mourrant naturellement quelques heures à quelques jours après leur dernier accouplement.
Remplacement
Dans le cadre de notre projet de recherche sur l'impact des changements environnementaux sur les systèmes d'appariement des lamproies, nous combinons des approches de modélisation théorique, d'expérimentation et d'observation en milieu naturel. Les résultats d'expérimentation et les observation en milieu naturel sont nécessaires pour paramétrer les modèles servant à prédire l'impact des changements environnementaux sur les populations. Ainsi avec une expérience impliquant 60 individus (en fait, 40 pour l'observation du comportement) et deux niveaux de synchronie, et des données de terrain reliant les conditions météorologiques à la synchronie de la reproduction, nous alimenterons un modèle qui explorera l'effet des changements environnementaux sur la reproduction des population. Les comportements reproducteurs étant spécifiques, le remplacement par une autre espèce n'est pas envisagé.
Réduction
Alors que la synchronie est un phénomène quantitatif continu, nous réduisons le nombre d'individus impliqués en limitant le plan d'expérience à deux niveaux de synchronie. Pour chaque niveau, nous avons besoin de plusieurs mâles et de plusieurs femelles puisque c'est la reproduction qui est étudiée, et en particulier la sélection sexuelle, impliquant choix de partenaire et compétition entre individus. Chez les lamproies de Planer, les accouplements se font sur des nids regroupant entre 2 et 40 individus, où le choix et la compétition s'exercent. Former des groupes de 10 mâles et 10 femelles reconstitue ainsi une densité telle qu'observée sur le terrain, et devrait fournir des données réalistes sur les comportements reproducteurs. L'expérience durant pendant toute la période de reproduction, nous pourrons observer la totalité des accouplements réalisés par les individus (plusieurs dizaines par individu), ce qui fournira une grande quantité de données avec un nombre réduit d'individus.
Raffinement
En milieu naturel, les lamproies de Planer se reproduisent dans des cours d'eau étroits sur lesquels elles se déplacent assez peu. Par ailleurs, elles ne s'alimentent pas et investissement tant dans la reproduction qu'elles en meurent. Le raffinement du dispositif expérimental consiste donc essentiellement à reproduire l'habitat de reproduction, sur une section d'aquarium de 10 x 1m, comportant du substrat de reproduction et des abris, et alimenté en circuit ouvert avec de l'eau de la rivière, dont les caractéristiques physico-chimiques (T°, pH, oxygène dissout nitrates) seront suivies en continu. En amont, le marquage et la biométrie seront réalisés sous anesthésie (30mg/L de benzocaïne) selon une procédure prenant environ 3 minutes (anesthésie+marquage+réveil) et n'impliquant pas de mortalité ou comportement anormal après le réveil.
Choix des espèces
Alors que la saison de reproduction d'une population de lamproie peut s'étendre sur un mois ou plus, la période d'activité sexuelle au niveau individuel est très brève : 2-3 jours pour les femelles, 7-10 jours pour les mâles. Cet écart important entre la durée maximale de reproduction de la population et la durée individuelle d'activité offre un potentiel de contraction de la saison de reproduction, et rend pertinent le test de l'effet de la synchronie sur le système d'appariement de cette espèce. Les individus utilisés seront adultes car c'est à ce stade qu'on peut observer les comportements de reproduction.
Etude comportemental d’une lignée de rat modèle trisomique après traitement par une molècule candidate
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
60 rats vont être utilisés, tous tués à l'issue et le cerveau prélevé, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Issus d'une lignée trisomique dont le porteur reconnaît le phénotype "dommageable", petite taille dans 80 % des cas et dermites à staphylocoque exigeant des antibiotiques chez la moitié d'entre eux, ils reçoivent pendant seize jours une molécule par voie intrapéritonéale puis passent le test de la piscine de Morris. Ce test d'apprentissage impose des séances de nage répétées, les animaux en difficulté ou épuisés étant retirés de l'étude. Le porteur affirme qu'il n'existe "pas d'alternative" à l'animal pour étudier les déficits cognitifs et propose comme candidat un médicament déjà utilisé contre l'alcoolisme.
Objectifs
Le Syndrome de Down (SD) ou Trisomie 21 est la première cause de retard mental d’origine génétique. Le SD est lié à la présence d’une copie supplémentaire du chromosome 21 et touche 1 naissance sur 700. Il se caractérise par des déficiences intellectuelles : les personnes atteintes de SD ont des difficultés d’apprentissage et de mémorisation qui sont liées à des défauts dans le développement et le fonctionnement du cerveau. Cette anomalie chromosomique conduit à une surexpression des gènes du chromosome 21 humain, perturbant de nombreux systèmes physiologiques, morphologiques et biochimiques. Ces dérégulations se font de manière directe via l’augmentation de la production de protéines, ou indirecte à travers une multitude d’interactions de ces protéines sur l’ensemble du génome. Nous avons démontré le rôle du surdosage d'une protéine dans le modèle de rat SD, comme l'un des principaux moteurs du dysfonctionnement cognitif. Afin de mieux comprendre la conséquence du surdosage de cette protéine sur le fonctionnement cérébral dans notre modèle de rat SD et de développer une stratégie thérapeutique, notre projet est de tester une molécule qui est un médicament utilisé en clinique dans le traitement de l'alcoolisme, qui peut inhiber cette protéine dans un environnement cellulaire, et d’évaluer les capacités cognitives de notre modèle de rat SD.
Bénéfices attendus
La création et la caractérisation d’un modèle de rat portant la même mutation que l'humain, a permis de comprendre que la conséquence du surdosage d'une protéine est l'un des principaux moteurs du dysfonctionnement cognitif chez les patients trisomiques. Il n’existe à ce jour aucun traitement qui permet de restaurer les performances cognitives chez les patients. Toute molécule capable d’inhiber ou de réduire le surdosage de cette protéine sera potentiellement donc d’un grand bénéfice pour les patients.
Procédures
Nous allons réaliser les interventions suivantes : -Administration de composés par voie intra-péritonéale (moins d'une minute par rat) une fois par jour pendant 16 jours -test d'apprentissage dans la piscine de Morris : La durée du test est sur 7 jours : les 2 premiers jours 4 essais de 90s espacés d'1h sont réalisés chaque jour. Les 4 jours suivants, 2 essais de 90s, espacés de 2h, par jour. Le dernier jour, un seul essai de 90s. -Un prélèvement sanguin à la veine temporale superficielle (2 minutes par rat).
Impact sur les animaux
Le phénotype du notre modèle animal utilisé est considéré comme dommageable. En effet, les anomalies suivantes ont été observées : -Animaux de petite taille (80% des cas) -Dermites à Staphylococcus aureus nécessitant des traitements antibiotiques locaux (50%) voire des traitements antibiotiques généraux (20%). Concernant le SD, aucun phénotype délétère n’est observé chez ces rats dans leur environnement. Lors de l’injection par voie intrapéritonéale, une surveillance du site d'injection sera effectuée et un soin local pourra être appliqué en cas de lésion ou d'infection du site. Lors du test d'apprentissage (Piscine de Morris), les animaux présentant des problèmes de nage ou d'épuisement seront retirés de l'étude. Après les prélèvements sanguins, une surveillance de l'état des animaux, en s'assurant notamment qu'il n'y a pas de saignement au niveau de la zone de prélèvement.
Devenir
A l'issue de la procédure, les animaux seront euthanasiés puis les cerveaux seront prélevés en vue d'analyses post-mortem (structures cérébrales).
Remplacement
Il n’existe à l’heure actuelle pas d’alternative à l’utilisation des animaux pour les études concernant le cerveau. En effet, l’étude de déficits cognitifs nécessite un modèle vivant et suffisamment proche de l’Homme pour pouvoir être transposé à l’espèce humaine. Par ailleurs, il n’existe pas encore de modèle de cerveau in vitro ou autre permettant de réaliser de la recherche fondamentale dans ce domaine.
Réduction
Dans cette étude, nous comparerons trois groupes de rats: un groupe de rats contrôle négatif (sauvages + véhicule) ; un groupe de rats contrôle positif (mutant trisomique + véhicule) et le groupe d’intérêt (mutant trisomique + molécule à tester). Chaque groupe sera composé de 20 rats. En ce qui concerne le sexe, comme nous n’attendons pas à avoir un effet sexe, les 2 sexes seront utilisés (on veillera à avoir des groupes de mêmes proportions). Nous avons évalué le nombre de rats nécessaire pour pouvoir valider de façon statistique (test de Mann et Whitney) l’hypothèse que l’effet du traitement entre les groupes n’est pas nul. En fonction de ces paramètres, 20 rats par groupe seront nécessaires pour notre étude.
Raffinement
Du fait de leurs phénotypes dommageables, ces animaux font l’objet d’une attention particulière afin de pouvoir détecter le plus précocement possible tous problèmes pouvant altérer leur bien-être. Les animaux seront ainsi suivis quotidiennement tout au long de leur vie. Si un animal présente des signes de douleur ou de mal être, il sera présenté au vétérinaire puis, si un traitement est envisageable, il sera mis en place (on utilisera des anti-inflammatoires). A noter que le traitement utilisé devra être adapté au cas par cas en fonction des symptômes rencontrés. Si aucun traitement n’est envisageable, l’animal sera mis à mort. Par ailleurs, tout au long de leur vie, les animaux seront hébergés par 2 et disposeront d’un bâton à ronger comme enrichissement.
Choix des espèces
Le rat est physiologiquement et génétiquement plus proche de l’Homme. A ce jour, l’anatomie, la physiologie et la génétique du rat sont bien connues. Par ailleurs, l’évolution de l’ingénierie génétique permet maintenant de réaliser facilement des modifications génétiques chez cette espèce. De plus, les régions homologues du chromosome 21 humain sont retrouvées sur 2 chromosomes chez le rat contre 3 chez la souris. L’obtention d’un modèle de trisomie complète est donc plus simple à obtenir chez le rat. Le rat constitue ainsi un modèle de choix pour générer des modèles de maladies humaines pour le syndrome de down. Les rats seront adultes, agés de 15 à 16 semaines environ au début des tests. l'ensemble des tests sera réalisé sur une période de 3 semaines.
Evaluation de la combinaison de vaccins ARNm et de molécules renforçant la réponse immunitaire pour induire une forte réponse dirigée contre le virus de l’immunodéficience humaine
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
2 330 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent des injections vaccinales par voies sous-cutanée, intramusculaire ou intradermique, un marquage aux oreilles sous anesthésie, puis jusqu'à trente prélèvements sanguins et vaginaux étalés sur douze mois, pour tester vingt-cinq combinaisons d'ARN messager et d'immunostimulants contre le VIH. Le porteur indique que les prélèvements répétés peuvent provoquer des lésions irréversibles, oculaires ou de fibrose tissulaire, et que la mise à mort sert à prélever ganglions et rate. Il présente ce travail comme une étape "préliminaire" avant des modèles "plus pertinents" comme le lapin et le primate non humain, et affirme qu'un "organisme entier" doté d'un système immunitaire complet reste "nécessaire".
Objectifs
Malgré des années d'études et un large panel de thérapies contre le virus de l’immunodéficience humaine (VIH), les scientifiques peinent à contrôler la propagation et l’échappement du virus. De nouvelles stratégies d’immunothérapies actives et passives voient le jour, comme avec l’utilisation d’anticorps ou la vaccination. La crise sanitaire liée au COVID-19 a mis en avant les vaccins à base d’acide ribonucléique messager (ARNm) et a largement démontré son efficacité comparée aux vaccins conventionnels. Sa facilité de production et d’optimisation permet à cette technologie de s’appliquer à diverses pathologies dont le VIH. Notre laboratoire souhaite combiner des ARNm spécifiques avec des médicaments (immunostimulant) capables de renforcer la réponse immunitaire. 5 ARNm et 5 médicaments ont déjà été validés ces dernières années au laboratoire dans des modèles n'utilisant pas d'animaux. Cependant, l'efficacité réelle de ces médicaments / combinaisons ne peut être observé que chez un organisme entier, possédant un système immunitaire complet et mature. Nous souhaitons donc tester nos différentes combinaisons (25 combinaisons au total) dans des modèles souris afin d'évaluer la valeur ajoutée de nos combinaisons sur le développement d'une forte réponse immunitaire et surtout au long terme. Afin d'obtenir des résultats concluants, nous passerons par plusieurs étapes pour évaluer : l'efficacité et la sécurité de nos médicaments et combinaisons, la dose optimale à injecter, la meilleure voie d'administration et le maintien de la réponse à cours, moyen et long terme.
Bénéfices attendus
Le développement d'une nouvelle prophylaxie par combinaison d'un vaccin ARNm avec un médicament immunostimulant permettrait d'améliorer la réponse spécifique dirigée contre le VIH capable : - D'être maintenue au long terme - D'activer les centres germinatifs (essentiels pour l'induction d'une réponse à large spectre et neutralisante) - D'induire une réponse au niveau des muqueuses (essentielles dans la réduction des risques de transmission du VIH).
Procédures
Lors de cette étude, nous injecterons des combinaisons de médicaments par différentes voies d'administration (sous-cutanée, intramusculaire ou intradermique). Chaque type d'administration dure moins de 30 secondes à 1 minute . Ces médicaments seront injectés à minima 1 fois, et au maximum 3 fois afin d'évaluer la réponse immunitaire à court (3 mois), moyen (6 mois) et long terme (12 mois). Afin d'identifier nos animaux, nous effectuerons des marquages aux oreilles sous anesthésie gazeuse qui est un acte qui dure quelques secondes au début de chaque étape. Nous effectuerons également de multiples prélèvements sanguins et vaginaux. Ces prélèvements seront fait toutes les 2 semaines (3-6 prélèvements à minima pour les études à court terme, jusqu'à 30 prélèvements étalés sur 12 mois pour les études à long terme). Cette acte dure 1 minute maximum par souris.
Impact sur les animaux
Un inconfort léger est attendu lors du marquage au oreille pour une durée de quelques minutes. Un inconfort léger est attendu lors de l'administration des vaccins (pour les 2 voies : intramusculaire, sous-cutanée) pour une durée de quelques minutes. L'administration par voie intradermique est un geste plus douloureux, induisant un inconfort modéré. Un suivi post-injection sera réalisé pour mettre en évidence une fièvre chez l'animal. Les prélèvements peuvent entrainer un inconfort modéré, notamment à cause de la contention qui peut entrainer un stress et les prélèvements répétés pouvant induire des lésions irréversibles (lésions oculaires, fibrose tissulaire, ...). Pour pallier à cet inconfort, nous effectuerons tous nos prélèvements sous anesthésie gazeuse et nous alternerons les sites de prélèvement afin de minimiser le risque de lésion irréversible.
Devenir
A la fin de chaque procédure, nos animaux seront mis à mort après anesthésie gazeuse. Cette mise à mort est nécessaire afin de récupérer des organes clés impliqués dans le développement et le maintien d'une bonne réponse immunitaire (comme l'analyse des cellules retrouvées dans le ganglion lymphatique, la rate, ...). Ces analyses sont primordiales dans la compréhension des voies induites par nos candidats vaccins. Les résultats obtenus nous permettront d'adapter notre stratégie thérapeutique/prophylactique afin d'optimiser nos vaccins eux-mêmes ou encore d'optimiser les schémas d'injection.
Remplacement
Les études vaccinales nécessitent d’effectuer des analyses préliminaires sur le modèle murin avant de passer sur des modèles plus pertinents tels que le lapin et le primate non humain. Des études préliminaires d’efficacité et de toxicité ont été effectuées sur des modèles in vitro pertinent. Cependant, les modèles in vitro ne permettent pas de mimer la complexité d’une réponse immunitaire humorale et cellulaire, impliquant généralement une multitude de cellules et d’organes. Dans ce sens, un modèle vivant, dynamique et doté d’un système immunitaire complet favorisera la compréhension des mécanismes sous-jacent liés à l’efficacité vaccinale dirigée contre le virus de l’immunodéficience humaine.
Réduction
Le nombre d’animaux indiqué pour chaque étape représente un essai pour lequel toutes les combinaisons se révèleraient efficaces. Le nombre d’animaux maximum à utiliser dépendra donc du nombre de candidats vaccins ayant été validé lors de la première étape. En fonction de ces succès, nous adapterons nos expériences afin de diminuer au maximum le nombre d’animaux à utiliser, notamment par les groupes contrôles négatifs, identiques pour chaque candidats vaccins. Le nombre d’animaux choisi par groupe permet de lisser la variabilité entre individu existant dans les études immunologiques et nécessitant a minima 7 souris pour les groupes essais. Nous évaluerons et déterminerons les groupes d'intérêt afin de minimiser au maximum le nombre de souris utilisé au cours de toutes les étapes.
Raffinement
Pour veiller au bien-être de l’animal, les conditions d’élevage, d’hébergement (en collectivité), des soins et des méthodes utilisées pour chaque étape de l’expérimentation seront optimisées pour minimiser douleurs, souffrance et angoisse, tel que l’enrichissement du milieu (copeau de bois, coton, dôme de cellulose et/ou tube rouge transparent). Un suivi quotidien des animaux sera effectué, cela permettra d’augmenter la surveillance en cas d’altération du comportement et d’identifier rapidement si un animal a atteint un des points limites définis ; auquel cas il sera profondément anesthésié puis mis à mort. Dans le cas où nous observons une fièvre ou une douleur, nous mettrons en place un traitement par analgésique ou anti-pyrétique et surveillerons l'animal sur les 48h.
Choix des espèces
Nous utiliserons des souris présentant un système immunitaire complet et reflétant au mieux les réponses que nous pouvons retrouver chez d'autres animaux dont l'homme. Cette faculté est primordiale pour l’analyse de candidat vaccin, notamment dirigé contre le VIH qui nécessite une réponse variée afin de contrôler le virus. Les souris seront âgées de plus de 7 semaines pour s’assurer que le système immunitaire est mature. Des souris plus âgées pourraient biaiser nos analyses due au dysfonctionnement causé par la vieillesse des souris.
Etude pilote pour la mise en place chez le rat d’une insuffisance rénale chronique suivie ou non d’une transplantation rénale
- Recherche fondamentale
- Système gastrointestinal
- Système urogénital
310 rats vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures dont la gravité déclarée va du sans réveil au sévère, 120 individus étant classés en sévère et 120 sans réveil. On leur induit une insuffisance rénale chronique par injection dans la queue, suivie huit semaines par IRM sous anesthésie et prélèvements sanguins répétés, une partie étant d'abord rendue obèse par trois mois de régime gras et sucré, puis certains subissant une transplantation rénale sous anesthésie générale. Le porteur indique que l'insuffisance terminale peut provoquer tremblements et perte de 20 % du poids, seuil qui déclenche la mise à mort, et présente la greffe comme "bénéfique" pour l'animal. Sur le remplacement, il affirme qu'il n'est "pas possible" de recréer sans animaux la maladie ni la complexité de la transplantation, et qualifie l'ensemble d'étude pilote destinée à préparer un projet ultérieur.
Objectifs
L’insuffisance rénale chronique (IRC) est une maladie des reins d’évolution silencieuse : progressivement, la fonction des reins se détériore et peut évoluer vers un stade terminal (IRCT) nécessitant la mise en place d’un traitement par dialyse ou une transplantation rénale. La transplantation rénale offre une meilleure survie et qualité de vie. Ce projet est une étude pilote pour mettre au point le protocole d'insuffisante rénale chronique et de transplantation rénale sur des rats, mâles et femelles, minces ou obèses, et de suivre l'état des reins par de l'imagerie IRM.
Bénéfices attendus
L'obésité affecte plus de 30% des patients en insuffisance rénale chronique terminale et est un frein à la transplantation rénale . Ces travaux permettront dans un second temps de déposer un nouveau projet afin de déterminer l'impact de la chirurgie de l'obésité sur la fonction rénale d’une part et sur le succès de la transplantation rénale sur des animaux obèses en insuffisance rénale. Notre second projet apportera des connaissances sur le comportement du rein greffé à moyen terme en fonction du type de chirurgie de l'obésité et pourra permettre d’orienter le choix de la chirurgie de l’obésité optimale chez les patients.
Procédures
Il sera induit une insuffisance rénale chronique par injection unique d’une substance au niveau de la queue qui sera suivie sur 8 semaines par IRM avec un agent de contraste et un prélèvement sanguin. L’animal est anesthésié pendant l’injection (10min) puis à chaque IRM (pendant 2h maximum) au cours desquelles se fait également le prélèvement sanguin. Une IRM avec prélèvement est réalisée avant l’induction puis toutes les 2 semaines après l’induction pendant 8 semaines (5 IRM et 5 prélèvements au maximum). Le protocole dure 10 semaines au maximum. Certains animaux subissent exactement le même protocole après avoir été rendus obèses par un régime riche en sucres et en graisses de 3 mois. Le protocole dure 22 semaines au maximum. Certains animaux avec ou sans insuffisance rénale chronique induite par injection unique d’une substance au niveau de la queue subiront une transplantation rénale sous anesthésie générale (1h30 maximum) toujours suivie par IRM. Une IRM avec prélèvement (sous anesthésie 2h maximum) est réalisée avant l’induction puis 4 semaines après l’induction juste avant la transplantation et enfin 4 semaines après la transplantation (3 IRM et 3 prélèvements au maximum). Le protocole dure 10 semaines au maximum. Certains animaux subissent exactement le même protocole après avoir été rendus obèses par un régime riche en sucres et en graisses de 3 mois. Le protocole dure 22 semaines au maximum.
Impact sur les animaux
Le régime riche en graisses et en sucres est extrêmement agréable pour les animaux mais il entraine une prise de poids. Cependant, et contrairement à l'homme, il n'y a pas de maladies associées dans ce modèle (ni diabète ni foie gras ni insuffisance rénale). Des lésions rénales apparaitront au cours du traitement, l’animal ne présente souvent aucun symptôme. En revanche l’insuffisance chronique terminale peut induire des troubles du comportement comme des tremblements et une perte de poids de 20%. Le risque de mortalité est inférieur à 5%. La transplantation rénale est réalisée sous anesthésie et analgésie et est bénéfique pour les animaux puisqu'elle restore une partie de la fonction rénale.
Devenir
Tous les animaux sont euthanasiés à la fin de chaque procédure.
Remplacement
Il n’est pas possible de recréer sans l'usage d'animaux la maladie de l'insuffisance rénale chronique ou la complexité de la transplantation rénale.
Réduction
Nous limitons au maximum le nombre d’animaux par groupe pour valider la faisabilité de nos modèle d'insuffisance rénale chronique et de transplantation rénale. Un nombre trop restreint d’animaux engendrerait des résultats trop variables pour les futurs projets. La fonction rénale sera suivie au cours du temps en imagerie IRM, ce qui permet de limiter le nombre d’animaux par groupe. La transplantation rénale est réalisée sur un seul rein, ce qui permet aussi de limiter le nombre d’animaux, puisque le rein non transplanté sera le contrôle interne de chaque animal. Les rats donneurs de rein pour la transplantation sont utilisés dans d’autres expérience nécessitant des prélèvements post-mortem de tissus.
Raffinement
1 semaine d’acclimatation est laissée aux animaux entre leur transport sur le site et l’expérimentation. Les animaux sont maintenus à au moins 2 individus par cage pour éviter le stress de l’isolement. Un suivi quotidien visuel est assuré et un suivi clinique quotidien est mis en place avec une grille d'évaluation de la douleur avec des points limites précis et adaptés lors des traitement ou des transplantations. Les IRM, prélèvements et injections sont réalisés sous anesthésie. Les transplantations sont réalisées sous anesthésie générale et la prise en charge de la douleur, est prévue avant, pendant et après l’opération pour le rat receveur comme pour le rat donneur d’organe. Nous avons inclus dans toutes les procédures des grilles de suivi de poids et de la prise alimentaire des animaux avec des pesées journalières les 7 jours après l'opération puis hebdomadaires, ainsi qu’une grille d'évaluation de la douleur avec des points limites précis et adaptés. Si un point limite est atteint pour un animal, un antidouleur est administré et si il n'y a pas d'amélioration de l'animal dans les 12h, l'animal est euthanasié. Les animaux ont donc ce suivi clinique qutidien mais également un suivi quotidien visuel au cours duquel un inconfort ou une éventuelle douleur peut être reconnu par un changement de comportement de l'animal qui sera alors pris en charge de façon appropriée. Après les opérations chirurgicales, les animaux sont isolés pendant 7 jours pour suivre leur prise alimentaire individuelle, la reprise du transit intestinal et leur capacité à uriner puis ils sont remis ensemble. Dans tous les cas, les cages sont enrichies avec un tube en polycarbonate.
Choix des espèces
Nous développerons notre projet en utilisant le modèle de rongeur rat. Le modèle de rat est connu depuis longtemps pour être un bon modèle d’étude de l’obésité et de l’insuffisance rénale induite. Il est suffisamment gros pour pouvoir reproduire le plus fidèlement possible les transplantations rénales réalisées chez l'homme. Nous utilisons des animaux adultes (de plus de 5 semaines) obèses, mâles et femelles, puisque c'est à l'âge adulte seulement que les êtres humains souffrent d’insuffisance rénale chronique et peuvent subir une transplantation rénale.
Etablissement et maintien d’une banque de xénogreffes de tumeurs humaines sur souris immunodéficientes.
- Recherche appliquée
- Cancers
- Recherche fondamentale
- Oncologie
15 105 souris immunodéficientes vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant des niveaux de souffrance modérés à sévères. Elles reçoivent des greffes de tumeurs humaines, parfois sur l'organe d'origine, ainsi que des ovariectomies, castrations ou injections intracardiaques, pour entretenir une banque de tumeurs et tester des anticancéreux. Le porteur indique que la croissance tumorale peut provoquer gêne respiratoire, occlusion intestinale, ascite ou exophtalmie selon la localisation, et reconnaît n'avoir mis en œuvre aucun test statistique. Il qualifie le modèle vivant intégré d'"indispensable" faute d'alternative pour ces cancers.
Objectifs
Les xénogreffes résultent de la greffe chez la souris de fragments tumoraux de patients obtenus suite à un prélèvement chirurgical»). Ces xénogreffes sont actuellement considérés comme le modèle tumoral le plus proche des tumeurs des patients et permettent la réalisation d’études biologiques et pharmacologiques dont le potentiel prédictif clinique est très élevé. Ainsi elles constituent un outil essentiel pour étudier la biologie des cancers humains et pour tester l’efficacité de nouveaux médicaments ou encore de nouvelles combinaisons ou posologies de médicaments. Elles permettent également dans certains essais cliniques, une aide à la prescription pour le clinicien quand il a été possible de montrer l’efficacité d’une molécule sur la xénogreffe issue de la tumeur du patient. Ce caractère prédictif dépend toutefois de la possibilité de sélectionner les xénogreffes appropriées et donc d’avoir pu constituer des ensembles représentatifs de la diversité des tumeurs de patients. Cela nécessite le développement d’un grand nombre de modèles tumoraux différents pour une même pathologie. De même, certaines études biologiques nécessitent d’une quantité importante de matériel tumoral, à l’état frais, et ne seraient pas réalisables sans le passage en xénogreffe. Une banque de PDX maintenue sur souris constitue donc une source importante de matériel tumoral à l’état frais, sans les limitations des prélèvements issus des patients. Notre laboratoire a déjà développé un nombre important de modèles de différents types tumoraux (sein, poumon, côlon, mélanome, rétinoblastome, ovaire, lymphomes,…), notre objectif est donc de : - Maintenir les modèles pertinents existants comme source de matériel tumoral nécessaire pour les études biologiques et pharmacologiques - Obtenir de nouveaux modèles (tumeurs ou sous-types tumoraux) pour lesquels il existe un besoin et un rationnel scientifique ou clinique - Développer des modèles de métastases - Développer des modèles résistants pour comprendre les phénomènes de résistance aux traitements et les moyens de les contourner
Bénéfices attendus
Les xénogreffes issues des tumeurs patientes constituent un modèle préclinique cliniquement pertinent, dont les applications sont nombreuses, en recherche fondamentale et translationnelle. En recherche fondamentale, elles permettent d’étudier la biologie des cancers humains sans les limitations associées aux prélèvements issus des patients (matériel en quantité insuffisante, difficultés logistiques ou d’accès aux prélèvements, etc.), car elles constituent une source de matériel tumoral humain illimité, pouvant être conditionnée de façon différente selon les applications (à l’état frais, congelé, fixé, dissocié en single cell, etc.). Pour la recherche pharmacologique, le développement exponentiel de thérapies ciblées et individualisées dans le cancer ces dernières années a rendu nécessaire la mise au point de modèles précliniques représentatifs de la diversité et la complexité de la pathologie cancéreuse observée chez les patients. Les xénogreffes d’origine humaine constituent aujourd’hui l’outil d’analyse pharmacologique le plus proche de la clinique. Ces nouveaux modèles permettent de sélectionner les meilleurs composés anti-tumoraux : optimisation des modalités thérapeutiques, prédiction des effets du médicament, évaluation de l’effet sur la croissance locale et la dissémination métastatique, identification de marqueurs de réponse ou de résistance au traitement Par ailleurs, l'évaluation préclinique est une étape importante et obligatoire dans le développement d'un médicament avant son utilisation clinique. Ces expériences pharmacologiques sont possibles grâce au maintien des tumeurs sur souris, comme source de matériel tumoral.
Procédures
La greffe de matériel tumoral sera faite dans la majorité des cas en sous cutané. Des souris supplémentaires sont greffées au niveau de leur site d’origine ou bien autre site qui par l’absence de système immunitaire permet d’améliorer la prise tumorale Ces greffes seront réalisées1 fois / animal et sous anesthésie ; durée d’anesthésie chimique
Impact sur les animaux
Les nuisances attendues lors des procédures chirurgicales seront celles liées à l’incision de la peau ou du péritoine. L’utilisation d’anesthésique et d’analgésique permet de prendre en charge ces douleurs. Lors des anesthésies, une baisse de température corporelle est observée chez la souris ; pour éviter la baisse de température, les animaux sont placés sous lampe chauffante et tapis chauffant. Les injections de cellules ou l’administration de molécules par voie orale ou par injection ne provoquent pas de douleurs chez les animaux au-delà de l’injection elle-même Par ailleurs, la croissance des tumeurs surtout quand elles sont greffées au niveau de leur site d’origine pourraient provoquer une perte de poids et aussi une gêne pour se déplacer juste après la greffe. L’alimentation gélifiée ajouté dans la cage et la réhydratation aident à diminuer l’inconfort des animaux. Les gênes causées par le développement des tumeurs orthotopiques ou bien apparition des métastases peuvent être : - gêne respiratoire par le développement des tumeurs au niveau des poumons - Diarrhée, perte de poids plus de 72h ou occlusion intestinale pour les tumeurs de colon, - apparition d’ascite pour les tumeurs de l’ovaire - difficulté à se déplacer pour les greffes au niveau de l’os et au niveau de la glande mammaire - exophtalmie pour les tumeurs de l’œil - Difficultés de déplacement ou boitillement avec ou sans déformation du genou pour les tumeurs intra-osseuses
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à l’issue des procédures pour des prélèvements post-mortem
Remplacement
l'utilisation des animaux se justifie par le fait que la tumeur interagit avec son environnement pour se développer qu'elle soit placée en sous- cutanée ou dans une localisation proche de son site originel (vascularisation, stroma…). Un modèle vivant intégré est donc indispensable pour étudier les interactions entre la tumeur et ses organes cibles mais également avec l’organisme dans sa totalité. Ces modèles vont nous permettre d'étudier le développement de la maladie en essayant de mimer et comprendre leur mécanisme oncogénique dans des modèles orthotopiques. Par ailleurs, nous pourrons également explorer et valider l'efficacité de nouvelles thérapies dans des modèles sous-cutanés rares voire inexistants pour certains types de cancers ou des modèles orthotopiques particuliers, le plus proche de clinique. Il n'e'xiste donc pas de méthode alternative capable de répondre à la question scientifique.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisé est réduit à son strict minimum, notamment grâce au calcul du taux de prise du modèle établi qui permet de ne greffer que le nombre d’animaux nécessaires au maintien de la xénogreffe. Par ailleurs, nous recherchons continuellement à améliorer nos techniques de congélation/décongélation des tumeurs pour éviter de garder des animaux greffés en continue pour le maintien de modèles non utilisés. A noter que pour l’apprentissage des nouveaux gestes expérimentaux, le personnel sera formé d’abord sur les animaux euthanasiés et une fois le geste maîtrisé, leur formation est complétée sur les souris en vie. Pour cette étape, afin de réduire le nombre d’animaux et après l’avis favorable du vétérinaire, nous utiliserons les animaux greffés par ailleurs et dont les tumeurs n’ont pas poussé. Aucun test statistique n’a été mis en œuvre
Raffinement
Les différentes procédures seront mises en œuvre de façon à engendrer le minimum de contraintes et de douleur aux animaux : utilisation d’anesthésique et d’analgésiques systématique lors des chirurgies, addition d’alimentation hydraté en post-opératoire, hydratation supplémentaire de l’animal si perte de poids ou difficulté à se déplacer après chirurgie ; Les animaux seront surveillés le jour de la chirurgie pour les greffes en SC et interscapulaires (90% des greffes) et pendant 24h pour les ovariectomies, les castrations, les greffes autres que les SC et interscapulaires. sous-capsule rénales et l’ injection des cellules en intracardiaque. Par la suite, les animaux sont surveillés 1 fois par semaine par le personnel dédié. Par ailleurs, sauf exception, les greffes sont programmées et réalisées au plus tard le jeudi matin. Une grille de score permettra d’évaluer de manière objective l’état des animaux et de définir les points-limite.
Choix des espèces
Choix de l’espèce « Souris » c’est le modèle in vivo d’un mammifère dont le profil pharmacologique permet une utilisation préclinique Choix de la lignée murine : nécessité d’un déficit immunitaire pour éviter le rejet de la xénogreffe d’origine humaine par la souris. Différentes souches sont utilisées en fonction des types et sous-types tumoraux pour favoriser la prise et la croissance des modèles de xénogreffes La greffe a lieu entre 5 à 11 semaines pour que les souris aient fini leur croissance mais suffisamment tôt pour que la tumeur greffée puisse prendre sur les animaux car l’immunodéficience peut diminuer avec l’âge. Les animaux à cet âge supportent également mieux l’anesthésie, la chirurgie et les traitements.
Pose et retrait d’une canule ruminale temporaire pour bovin
- Protection de l’environnement
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
2 bovins vont être utilisés puis rendus au troupeau après récupération, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chaque animal subit deux chirurgies sous anesthésie générale pour poser puis retirer une canule dans le rumen, ainsi que jusqu'à vingt-six prélèvements sanguins, pour mettre au point une canule temporaire présentée comme moins invasive que les canules permanentes. Le porteur indique une possible gêne mécanique pendant la cicatrisation et un léger écoulement au retrait. Il revendique un "besoin constant d'animaux" pour la recherche agronomique et affirme ne pas pouvoir remplacer le bovin par un fermenteur artificiel.
Objectifs
L'agriculture est depuis toujours en constante évolution. Pour l'aider dans cette mutation la recherche agronomique a initié de nombreux programmes de recherche. Auparavant orientée vers l'augmentation des performances et l'amélioration de la productivité des espèces animales élevées et destinées à produire du lait et/ou de la viande, aujourd'hui elle s'orienterait plutôt à maintenir le niveau de production des animaux (ovins, bovins...) tout en prenant plus en compte les contraintes du milieu, les risques environnementaux (production des GES, pollution des sols...) ou les attentes sociétales (bien-être animal, qualité des produits, traçabilité de l'alimentation...). Pour répondre à une partie de ces enjeux, notre établissement utilisateur a un besoin constant d'animaux. Pour réaliser des études fines des mécanismes physiologiques d'ingestion et de la digestion des aliments chez les ruminants, les animaux modèles utilisés sont ici des bovins. C'est un modèle animal de référence pour établir les valeurs de digestibilité et d’ingestibilité des aliments pour ruminants, et pour comprendre les processus digestifs afin de les modéliser. De par son caractère générique, les résultats qu’il permet d’obtenir sont le plus souvent extrapolables aux autres catégories de ruminants (ovins, caprins, brebis et agneaux). Pour certaines études, en particulier pour la compréhension des mécanismes de digestion et de mesure de la cinétique de dégradation des aliments, le recours à des animaux porteurs de canules est indispensable. L’objectif de ce projet est de trouver une alternative à certaines méthodes invasives sur animaux en particulier les canules permanentes sur ruminants. Ici, il s’agit premièrement de concevoir une canule ruminale temporaire pour bovin avec un diamètre d’insertion dans le rumen le plus étroit possible (= 3 cm, diamètre interne = 1.5 cm, réalisé en plastique afin d’être peu dense et donc le plus léger possible pour éviter une gêne de l’animal) et pouvant être retirée quelques semaines après (max : 24 semaines). La pose de la canule se fera par chirurgie mais le retrait devra être réalisé sans chirurgie supplémentaire. Le but est que ces dispositifs ne soient positionnés sur l’animal que pour la durée de l’expérimentation et non sur la carrière de l’animal tout en permettant d'étudier les mécanismes fins de la digestion.
Bénéfices attendus
Pouvoir étudier les mécanismes fins de la digestion en utilisant des animaux porteurs de canules. Les animaux ne seront équipés de ces canules que pour la durée des procédures, soit quelques semaines. Les animaux ne seront plus équipés de canules permanentes durant toute leur carrière.
Procédures
Les deux animaux subiront deux interventions chirurgicales sous anesthésie générale : la pose de la canule durera environ 30 minutes et le retrait de la canule durera moins de 10 minutes. Des prélévements sanguins par voie caudale (13, si besoin au maxium 26) seront réalisés sur les deux bovins vigiles et chacun durera moins d'une minute entre la contention et la réalisation de la procédure.
Impact sur les animaux
Il est possible d’avoir une possible gêne mécanique de la canule au niveau des faisceaux musculaires le temps de la cicatrisation des tissus. Par conséquent la gêne occasionnée est temporaire. De plus, au moment du retrait de la canule, un léger écoulement pourrait survenir pendant quelques heures, le temps que l'orifice ne se ferme naturellement de manière mécanique.
Devenir
A l'issue de toutes les procédures, les 2 vaches retourneront dans le troupeau après avoir complétement récupérées.
Remplacement
Dans certains cas de figure, notamment pour l'étude des mécanismes fin de la digestion, nous ne pouvons pas utiliser de méthodes alternatives (fermenteurs artificiels). C'est pour cela que nous avons recours à des bovins dans ce projet.
Réduction
Nous avons réduit au maximum les effectifs avec seulement deux animaux utilisés. Pour vérifier toutes les étapes, nous devons les confirmer avec au moins une répétition. Il serait vraiment très difficile de tirer des conclusions robustes avec seulement un seul animal.
Raffinement
Tout est mis en œuvre pour le raffinement notamment les conditions d'hébergement qui seront réduites au maximum individuellement et les surfaces par animal respectent les normes en expérimentation. De plus, lors de la pose et du retrait le protocole médicamenteux est adapté afin que l'animal souffre le moins possible, pour cela des antiinflammatoires ainsi que des antalgiques sont administrés sur 9 jours post opératoires pour permettre à l'animal de se remettre dans de bonnes conditions. Pour vérifier que son bien être n'est pas impacté, des grilles comportementales seront mises en oeuvre (au moment de la pose et du retrait de la canule temporaire) deux fois par jour de J-1, J0, J1, à J2, puis une fois par jour à J3, J6, J8, J10 et J13, ce qui permettra d'adapter si besoin le protocole de prise en charge de la douleur (analgésie et/ou anti-inflammatoire). Elles comportent des critères relatifs aux comportements (changements de comportements, postures antalgiques, etc.), des paramètres zootechniques (ingestion, etc.) et physiologiques (température rectale, fréquences cardiaque et respiratoire, etc.), et à l’aspect des cicatrices. Des prises de sang sont réalisées en parallèle des grilles comportementales pour vérifier l'évolution d'une hormone indicatrice du stress (cortisol sanguin) et des protéines de l’inflammation (Haptoglobine et interleukines) pour déceler si l'animal souffre des procédures réalisées.
Choix des espèces
Nous étudions la digestion des ruminants et le bovin est l'un des modèles d'études de ces mécanismes. C'est pour cela que nous avons choisi l'espèce bovine. Il s’agit de mettre au point de nouvelles approches chirurgicales moins invasives que la pose de canules permanentes ruminales, pour pouvoir étudier in vivo la digestion et le métabolisme des nutriments absorbés par l’animal et les réponses de l’animal. Nous étudions les mécanismes de digestion d'animaux qui peuvent être utilisées à différents stades physiologiques : vaches en production ou taries. Le stade de lactation important peu pour cet essai.