Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Multisystémique
- Oncologie
- Organes sensoriels
- Système cardiaque
- Système endocrinien
- Système gastrointestinal
- Système immunitaire
- Système musculosquelettique
- Système nerveux
- Système respiratoire
- Système urogénital
Etude des effets d’un anticorps monoclonal, le Glunomab sur la signalisation des récepteurs N-Methyl-D-Aspartate dans un contexte hémorragique.
- Recherche appliquée
- Bien-être animal
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
695 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Chacune subit une chirurgie de trente minutes, une IRM et deux séances de tests comportementaux non précisés, pour provoquer et étudier un accident vasculaire cérébral hémorragique et tester un anticorps, le Glunomab. Le porteur indique que les animaux sont mis à mort dès des signes de douleur mesurés sur une grille faciale ou une perte de poids supérieure à 15 %. Il présente le développement de nouvelles stratégies contre l'AVC comme "indispensable", la maladie étant une cause majeure de handicap.
Objectifs
L’accident vasculaire cérébral (AVC) est une pathologie neurologique survenant suite à l’occlusion d’une artère irriguant le cerveau. Cette pathologie est la 3ème cause de mortalité et la 1ère cause de handicap acquis chez l’adulte dans le monde. L’AVC pose donc un problème majeur tant dans le domaine de la santé publique que sur le plan humain. Les AVC de type hémorragique sont causés par un saignement intracrânien dû à la rupture de la barrière hémato-encéphalique provoquant des lésions cérébrales, de l’inflammation et de graves dommages neurologiques. Bien que le volume de l’hématome résultant du saignement soit un facteur prédictif du devenir neurologique des patients, il n’existe aucun traitement permettant de stopper le saignement ou d’améliorer le devenir neurologique des patients. Actuellement, la prise en charge en phase tardive des patients dont le saignement est stoppé s’effectue par l’administration cérébrale de tPA. Le tPA, ou tissue type plasminogen, est une sérine protéase impliquée dans la dégradation des caillots sanguins. Il s’agit d’une enzyme qui va catalyser la conversion du plasminogène en plasmine, la principale enzyme responsable de la dégradation des caillots. La forme recombinante du tPA (rtPA) ou altéplase est, à ce jour, le seul traitement pharmacologique utilisé pour traiter les accidents vasculaires cérébraux ischémiques. Il s’agit d’une intervention chirurgicale lourde entraînant bon nombre de séquelles neurologiques chez les patients. Ainsi, il parait indispensable de développer de nouvelles stratégies thérapeutiques innovantes visant à traiter efficacement cette pathologie.
Bénéfices attendus
A travers ce projet de recherche, le bénéfice principal attendu est de tester l’innocuité de Glunomab/Lys19 et Chimeric comme traitement potentiel des AVC hémorragiques et sa capacité à améliorer le devenir fonctionnel des patients. L’AVC étant la 1ère cause de handicap physique acquis chez l’adulte nécessite une rapide amélioration de l’accessibilité aux traitements de référence afin de prévenir d’effets délétères éventuels.
Procédures
Procédure 1 (par animal) : 1 chirurgie (30 minutes) + 1 IRM (10 minutes) + 2 Sessions de test comportemental (3 minutes) Procédure 2 (par animal) : 1 chirurgie (30 minutes) + 1 ou 2 IRM (10 minutes) + 2 Sessions de test comportemental (3 minutes) Procédure 3 (par animal) : 1 chirurgie (30 minutes) + 1 IRM (10 minutes) + 2 Sessions de test comportemental (3 minutes) Procédure 4 (par animal) : 1 chirurgie (30 minutes) + 1 IRM (10 minutes) + 2 Sessions de test comportemental (3 minutes) Procédure 5 (par animal) : 1 chirurgie (30 minutes) + 1 IRM (10 minutes) + 2 Sessions de test comportemental (3 minutes) Procédure 6 (par animal) : 1 mise à mort (5 minutes)
Impact sur les animaux
Les animaux seront euthanasiés si l'une des situations suivantes se présente : - Signes de douleur extérieure indexés sur le Mouse Grimace Scale (Score >5), - Absence de réaction, - Animal inactif dans sa cage ou montrant d’autres signes de détresse, - Arrêt de la prise alimentaire et de boisson, - Perte de poids >15% du poids initial. L’état sanitaire des animaux sera contrôlé 7 jours sur 7 par l’expérimentateur et/ou l’animalier. Par ailleurs, une pesée des animaux concernés par cette procédure d’injection sera réalisée régulièrement sur toute la durée de l’expérience.
Devenir
Tous les animaux (soit 695) seront concernés par la mise à mort en vue de prélévements d'organes et de liquides corporels post-mortem.Tous les échantillons seront répertoriés et stockés à -80C pour une conservation à long terme afin d’optimiser l’utiliser des échantillons prélevés.
Remplacement
Les procédures expérimentales ne peuvent pas être remplacées par d'autres méthodes expérimentales n'impliquant pas l'utilisation d'animaux vivants car des techniques de remplacement ne sont pas susceptibles d'apporter le même niveau d'informations. Nous avons sélectionné le modèle présentant le meilleur compromis entre pertinence scientifique et sensibilité de l’espèce. La souris est avec le rat l’espèce animale la plus étudiée dans le domaine des mécanismes d’action du tPA au niveau du cerveau. La physiopathologie est donc globalement établie, ce qui nous permettra d’interpréter nos résultats de manière fiable. L’ensemble des acquis et des connaissances dont nous disposons rend cette espèce particulièrement intéressante dans le cadre de notre étude.
Réduction
Nous utiliserons le nombre minimal d’animaux afin de souscrire au principe de réduction. Le nombre d’animaux utilisé est déterminé en fonction de la spécificité/sensibilité des méthodes utilisées, nos travaux précédemment publiés et la littérature.
Raffinement
Afin de souscrire au principe de raffinement, les animaux seront anesthésiés et analgésiés durant chaque procédure. Les expériences seront réalisées par du personnel qualifié en respectant les règles de bonnes pratiques de laboratoire pour le respect des animaux, tout en veillant à ne pas dépasser les points limites fixés au préalable. Le bien-être des animaux sera suivi bi-quotidiennement par du personnel qualifié 5j/7 et quotidiennement pendant les weekends et jours fériés et cela pendant toute la durée du projet. Les animaux seront hébergés dans des cages standards répondant aux normes européennes actuelles (Directive 2010/63/UE). Pour éviter de stresser les animaux, les cages seront isolées de tout bruit extérieur et l’accès à l’eau et à la nourriture sera ad libitum. Une importance particulière sera apportée au bien-être des animaux. Tout sera mis en œuvre pour réduire l’angoisse, la souffrance et la douleur de chaque animal, pouvant être occasionnées pendant le projet. Les principes éthiques et les standards de raffinement seront utilisés jusqu’à la mise à mort de l’animal.
Choix des espèces
Afin de souscrire au principe de raffinement, les animaux seront anesthésiés durant chaque procédure. Les expériences seront réalisées par du personnel qualifié en respectant les règles de bonnes pratiques de laboratoire pour le respect des animaux, tout en veillant à ne pas dépasser les points limites fixés au préalable. Le bien-être des animaux sera suivi bi-quotidiennement par du personnel qualifié 5j/7 et quotidiennement pendant les weekends et jours fériés et cela pendant toute la durée du projet. Les animaux seront hébergés dans des cages standards répondant aux normes européennes actuelles (Directive 2010/63/UE). Pour éviter de stresser les animaux, les cages seront isolées de tout bruit extérieur et l’accès à l’eau et à la nourriture sera ad libitum. Une importance particulière sera apportée au bien-être des animaux. Tout sera mis en œuvre pour réduire l’angoisse, la souffrance et la douleur de chaque animal, pouvant être occasionnées pendant le projet. Les principes éthiques et les standards de raffinement seront utilisés jusqu’à la mise à mort de l’animal. En effet, dès lors que l'animal présentera des plaies externes, de l'Aluspray, un agent cicatrisant, sera appliqué une à deux fois par jour. Egalement, de la Lidocaïne, un agent analgésiant sera appliquée de manière locale dès lors que des signes de douleur physique apparaîtront. Lors des procédures chirurgicales, de la vitamine A sera appliquée sur le globe oculaire de l'animal afin de prévenir de tout asséchement. Si des signes de détresse physique apparaissent, des massages quotidiens seront effectués. Tous les animaux utilisés pour les expériences de cette demande de projet seront âgés de 8 semaines, et ce, quelle que soit la souche de rongeur employée. A l'âge de 8 semaines, les animaux sont considérés comme « jeunes adultes ». En effet, il s'agit d'un âge où la dominance et la maturité sexuelle sont établies. Il s'agit aussi de l’âge le plus couramment utilisé dans la littérature. Contrairement aux souris âgées, les souris jeunes adultes sont plus résistantes aux anesthésies répétées et aux chirurgies et induisent moins de mortalité dans les groupes expérimentaux.
Injection intraveineuse d’un candidat médicament anticancéreux – chimiquement modifié pour une administration systémique – dans un modèle souris de cancer de vessie
- Recherche appliquée
- Cancers
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système immunitaire
63 souris femelles vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent une greffe de cellules tumorales sous anesthésie, puis douze perfusions intraveineuses d'une heure par un cathéter alors qu'elles sont éveillées, avant un prélèvement de sang cardiaque terminal, pour tester un candidat médicament anticancéreux dans un modèle de cancer de la vessie. Le porteur annonce un effet "vaccinal" contre les récidives, à partir de résultats antérieurs, et vise des données précliniques pour un futur essai chez l'humain. Il indique que le cathéter peut s'obstruer et que la pousse tumorale peut gêner la locomotion.
Objectifs
Le TLR3 est un récepteur impliqué dans l’immunité et est exprimé par les cellules normales mais aussi dans de très nombreuses cellules tumorales. L’activation de ce dernier par certaines molécules entraîne une mort spécifique des cellules cancéreuses (mais pas des cellules normales), ainsi qu’une activation de l’immunité ayant un effet antitumoral. La conjugaison de ces deux mécanismes induit une vaccination à long terme contre la tumeur empêchant ainsi les récidives cancéreuses. Des études précédentes ont démontré l’ensemble des effets cités ci-dessus (guérisons complète de 45% des souris traitées et vaccination à vie des souris guéries contre les récidives dans 66% des cas). Ces résultats ont été obtenus lors d’injections intratumorales d’une toute nouvelle famille de molécules activant le TLR3 (spécifique, utilisable en clinique et bien tolérée). Dans la présente étude, le candidat médicament adapté à une injection dans le système veineux (ici perfusion intraveineuse sur souris vigiles sans contention) va être comparé en doses croissantes sur 63 souris dotées d’un cathéter pour déterminer : (1) l’efficacité antitumorale, (2) la tolérance et (3) les mécanismes d’action (dont l’action sur le système immunitaire). Pour ce faire, le modèle de cancer de la vessie sera utilisé pour que l’activité de ce candidat médicament puisse être directement comparable aux études précédentes et à venir.
Bénéfices attendus
Ce projet vise à démontrer l’efficacité du candidat médicament par voie d’administration en perfusion intraveineuse et à trouver sa dose efficace pour une action anti-tumorale. L’hypothèse est également que ce candidat médicament permettra d’éviter les récidives avec un effet vaccinal. Il est testé ici sur un modèle de tumeur de la vessie mais il pourrait avoir des actions sur une multitude de cancer.
Procédures
- Anesthésie pour identification, tonte, injection de cellules tumorales dans le flanc …. (5 min) - Douze traitements (injection intraveineuse lente par le cathéter) d’une heure sur souris non anesthésiées. - Une anesthésie pour prélèvement de sang intracardiaque suivi d’une mise à mort (10-15 min).
Impact sur les animaux
Les animaux sont reçus déjà dotées d’un cathéter dans la veine jugulaire avec un injecteur double qui est susceptible de s’obstruer. Les animaux subiront un stress lors des contentions, mesures, entretien des cathéter, anesthésies et greffe tumorale. L’anesthésie terminale en vue du prélèvement sanguin intracardiaque peut entraîner l’arrêt du cœur. La pousse tumorale peut engendrer une gêne dans la locomotion.
Devenir
A la fin de l'unique procédure, tous les animaux seront mis à mort avant prélèvements en point final sans réveil (analyses pharmacocinétiques, biodistribution et biomarqueurs).
Remplacement
Pour cette étude, des souris ayant un système immunitaire complet et dotées d’un cathéter sur la veine jugulaire permettant les injections et les prélèvements seront directement reçues du fournisseur. Ces expériences sur petits animaux ne peuvent pas être REMPLACEES. Seul un modèle in-vivo, possédant un système immunitaire complet, permet l'étude de l'effet vaccinal thérapeutique et anti-récidives contre les tumeurs. Il en va de même pour les facteurs physiologiques pouvant influer sur l’effet de la molécule testée (biodisponibilité, métabolisation, distribution cellulaire, réponse immunitaire...). Aucune donnée bibliographique n’étant disponible sur ces molécules, seules les expérimentations permettront de disposer de ces données et d'étudier l'efficacité du candidat médicament aux différentes étapes de la progression tumorale. Ces expériences s'inscrivent dans le cadre du développement d'une application thérapeutique et fournira des données précliniques précieuses pour la conception d'un essai clinique chez l’Homme.
Réduction
Une précédente preuve de concept a permis de déterminer que le nombre de souris prévu pour cette expérience était adapté. Ainsi, la REDUCTION du nombre d'animaux sans mettre en péril une interprétation statistique des résultats sera respectée, tout en utilisant les méthodes statistiques adaptées. Des études statistiques seront effectuées sur les mesures de croissances tumorales et sur le nombre de tumeurs n’atteignant pas une taille critique.
Raffinement
Le RAFFINEMENT sera respecté par la mise en place d’une définition précise des points limites précoces et prédictifs, sur la base d'une grille de score validée sur ce modèle et sur ce type de traitement. Une surveillance adaptée des animaux 3 fois par semaine permettra d'éviter toute souffrance des animaux. Les animaux seront hébergés en groupe de 5 et isolés pendant le temps du traitement dans des cages transparentes et pourront ainsi se voir à travers les parois. Ils auront accès à l’eau et à la nourriture ainsi qu’à de l’enrichissement. Un prélèvement de sang aura lieu à la fin de 2 des 12 traitements sans que l’animal s’en rende compte par le cathéter. Les autres prélèvements seront des prélèvements terminaux pratiqués sous anesthésie et antalgie. Ce modèle se rapproche donc physiologiquement d’une infusion clinique sur l’Homme. Ce dispositif permet aussi de ne pas piquer plusieurs fois dans la même veine, ce qui peut l’abîmer.
Choix des espèces
La souris est un modèle mammifère bien caractérisé pour les études pharmacologiques et immunologiques : (1) En plus d’être un modèle pertinent, la souris est un modèle de petite taille, facile à manipuler et génétiquement bien caractérisé, avec des grilles de comparaison entre la souris et l'homme très bien définis pour les perfusions intraveineuses. (2) La réponse immunitaire chez cette espèce est également très bien définie. Or, seul le modèle animal possédant un système immunitaire complet permet l'étude de l'effet vaccinal contre le cancer. Les expériences s’effectueront sur des souris de 9 à 11 semaines après 7 jours d'acclimatation dans l’EU. A ce stade de développement, la croissance tumorale est plus reproductible et bien tolérée, de plus, le système immunitaire est suffisamment mature pour induire une réponse vaccinale. Les souris utilisées seront toutes des femelles afin de limiter le risque d’agressivité inter-individu par rapport aux mâles. De plus, les études précédentes ont également été effectuées sur des souris femelles, ce qui permettra de comparer les résultats de cette étude.
Etude des lymphocytes T régulateurs dans les cancers chez la souris 2/2
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système immunitaire
2 259 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Selon les groupes, elles reçoivent une greffe de cellules tumorales ou un produit cancérigène suivi d'un agent provoquant une inflammation du côlon, puis sont tuées par dislocation cervicale pour prélever leurs organes, afin d'étudier le rôle des lymphocytes T régulateurs dans les cancers. Le porteur indique un risque de prolapsus rectal et une perte de poids, et renvoie ses retombées thérapeutiques éventuelles chez l'humain à un horizon lointain. Il affirme que la complexité du développement tumoral impose l'animal et revendique une expertise de plus de vingt ans pour fixer les effectifs.
Objectifs
Les cancers représentent la première cause de décès en France. L'immunothérapie a permis de faire des avancées spectaculaires dans leur traitement. Des recherches précliniques et cliniques laissent espérer une augmentation du nombre de patients que nous pourront traiter dans le futur. Notre projet s’inscrit dans cette perspective. Il est maintenant clairement établi qu’une population de cellules du système immunitaire qu’on appelle lymphocytes T régulateurs, appelés plus simplement « Treg », a un rôle délétère dans les cancers en inhibant fortement les réponses immunes contre les tumeurs. Certains traitements efficaces en immunothérapie des cancers agiraient par destruction des Treg. L'objectif de ce projet est de mieux comprendre le rôle joué par les Treg dans la physiopathologie des cancers et de proposer de nouvelles approches thérapeutiques. Du fait de la complexité des mécanismes physiopathologiques impliqués dans ces maladies, nous devons avoir recours à l'animal pour mieux comprendre ces mécanismes et tester de nouvelles approches thérapeutiques. Le rôle fondamental du microenvironnement dans le développement tumoral ne peut être reproduit et analysé dans des modèles de culture cellulaire. Il est d'ailleurs important de rappeler ici que toutes les avancées récentes en immunothérapie des cancers proviennent directement de données obtenues d'abord chez la souris. On voit donc l'intérêt de pouvoir tester ces approches chez la souris avant de pouvoir les appliquer à l'homme. Nous allons travailler sur le rôle joué par certaines molécules exprimées par les Treg infiltrant les tumeurs ou impliquées dans la régulation du métabolisme de ces cellules. Pour ce faire, nous utiliserons des souris génétiquement modifiées dans lesquelles l’expression de ces différentes molécules est éliminée dans les seuls Treg. Mieux comprendre le rôle de ces molécules dans les Treg permettra de mieux comprendre la physiopathologie des cancers. De plus, le ciblage de certaines de ces molécules dans les Treg pourrait amener à de nouveaux traitements des cancers. C’est l’objectif général de ce projet.
Bénéfices attendus
Grâce à ce travail, nous espérons avoir une meilleure connaissance de la biologie des Treg en général et plus particulièrement de la physiopathologie des cancers, notamment concernant la régulation de ces maladies par les Treg. A terme, les résultats de ce projet pourraient permettre de proposer de nouvelles approches thérapeutiques chez l’homme.
Procédures
Le projet comprend 2 procédures. Pour la première procédure, l’expérience débutera par l’injection de cellules tumorales sous la peau chez des souris anesthésiée et maintenues sur une plaque chauffante. L’injection en elle-même des cellules ne durera pas plus de 30 secondes et l’anesthésie durera moins de 5 minutes par souris. On effectuera ensuite un suivi quotidien des souris pour mesurer le bienêtre animal, la taille des tumeurs avec un pied à coulisse et le poids des animaux. Le tout prendra moins de 90 secondes par souris. Pour la mesure de la taille des tumeurs, on fera une contention par la peau du cou et pour la mesure du poids des souris, on fera une contention par la queue. Certaines de ces souris seront également traitées 10 à 17 jours après le début de l’expérience avec une molécule non toxique, le tamoxifène. Le tamoxifène sera administré soit par voie orale sous la forme de croquettes alimentaires complémentées soit injecté par voie intra-péritonéale une fois par jour. Ces injections dureront moins de 20 secondes par souris dont on fera une contention par le cou. Enfin, ces souris, seront euthanasiés 18 ou 30 jours après le début de l’expérience par dislocation cervicale (compter 5 à 10 secondes par souris). Pour la deuxième procédure, le début de l’expérience consistera à injecter un produit carcinogène. Ces injections dureront moins de 20 secondes par souris dont on fera une contention par le cou. Puis, on donnera dans l’eau de boisson un produit déclenchant une inflammation dans l’intestin qui va favoriser l’apparition d’un cancer du colon sur le long terme. Ce dernier produit sera administré 3 fois (à 1 semaine, 4 semaines et 7 semaines après le début de l’expérience) pendant 1 semaine. On effectuera un suivi quotidien des souris pour mesurer le bienêtre animal et le poids des animaux. Le tout prendra moins de 20 secondes par souris. Certaines de ces souris seront traitées pendant 1 semaine, 6 semaines ou 9 semaines après le début de l’expérience avec une molécule non toxique, le tamoxifène. Le tamoxifène sera administré soit par voie orale sous la forme de croquettes alimentaires complémentées soit injecté par voie intra-péritonéale une fois par jour. Ces injections dureront moins de 20 secondes par souris dont on fera une contention par le cou. Enfin, ces souris, seront euthanasiés 12 semaines après le début de l’expérience par dislocation cervicale (compter 5 à 10 secondes par souris).
Impact sur les animaux
A l'état basal, aucun phénotype dommageable n'a été reporté ou observé au laboratoire pour les différentes lignées utilisées dans ce projet. L’inoculation des 3 lignées tumorales n’entraine pas de douleur systémique spécifique. L'induction du cancer colorectal provoque l'apparition de tumeurs dans le colon distal en 1 à 3 mois avec risque de prolapsus rectaux et une perte de poids inférieure à 10% du poids initial. Le traitement par le tamoxifène entraine une perte de poids modérée (
Devenir
Les souris seront euthanasiées pour pouvoir prélevez de nombreux tissus biologiques (rate, ganglions, tumeurs, colon etc…) sur lesquels on effectuera des analyses cellulaires et immunologiques multiples.
Remplacement
Etant donnée la complexité du développement des cancers, seule l'expérimentation animale permettra une approche intégrée de la compréhension des mécanismes impliqués. Nous utiliserons la souris dans la mesure où c’est un modèle de référence d’étude des cancers et que nous avons développé au laboratoire des modèles de souris génétiquement modifiées uniques qui permettent de répondre aux questions soulevées par ce projet. Dès que possible, on effectuera un remplacement partiel de la souris par des expériences de culture cellulaire et par des analyses bio-informatiques.
Réduction
REGLES GENERALES. Le nombre d’animaux utilisés dans le projet est réduit à son minimum sans compromettre les objectifs du projet. Du fait de la variabilité de maladie interindividuelle entre souris, nous utiliserons 7 souris par groupe pour les analyses de croissance tumorale, d’immunophénotypage par cytométrie de flux et d’analyse histologique. Les groupes seront constitués de 4 souris pour les analyses transcriptomiques. Les expériences seront répétées 3 fois. Nous ne pouvons descendre en dessous de ces valeurs. La taille des effectifs et le nombre de fois où les expériences seront reproduites ont été établis en tenant compte de l’expertise que nous avons développée depuis plus de 20 ans. Nous procéderons à des tests statistiques pour une interprétation fiable des résultats. STRATEGIE D’ANALYSES GROUPEES. Dans la plupart des cas, nos études portent sur des analyses multifactorielles. Une approche de réduction du nombre d’animaux utilisés est de réaliser les expériences sur différentes lignées de souris génétiquement modifiées en même temps afin les comparer entre elles et par rapport au même groupe témoin. STRATEGIE D'UTILISATION DE SOURIS GENETIQUEMENT MODIFIEES HOMOZYGOTES. Dès qu'il sera possible de le faire, nous maintiendrons nos souris génétiquement modifiées à l'état homozygote pour les transgènes. De cette façon, toutes les souris seront utilisables pour les expériences. STRATEGIE D’OPTIMISATION DES ANIMAUX EUTHANASIES. Nos études in vivo portent sur l’analyse de différents organes. Ainsi pour chaque animal euthanasié nous prélèverons le maximum d’organes afin de collecter et conserver le plus de données possibles par animal. L’ensemble de ces stratégies permet de réduire le nombre de souris utilisées à un total de 2259 pour l’ensemble du projet.
Raffinement
Les conditions d’élevage, d’hébergement et de soins sont optimisées pour réduire douleur, souffrance ou stress. Les animaux sont stabulés en portoirs ventilés avec un système d'abreuvement automatique et un accès ad libitum à la nourriture. Les conditions de température et d'hygrométrie sont contrôlées. Le cycle d'éclairage est de 12h par jour (6h-18h). Les animaux sont hébergés avec leurs congénères (6 par cage maximum dans des cages de Longueur 36,50 cm, largeur 20,5 cm et hauteur 12,5 cm). Les animaux sont regroupés de façon à éviter les combats et permettre l'installation d'une hiérarchie stable et non conflictuelle. L'isolement est évité au maximum. Le milieu est enrichi pour permettre aux souris de faire un nid avec des lanières de papier Kraft. L’état général des animaux (apparence physique, changement de comportement) sera suivi quotidiennement par le personnel qualifié de l'animalerie et par les expérimentateurs au moins 3 fois par semaine. Tout état anormal sera communiqué au responsable de projet et les mesures pour remédier à la souffrance seront mis en œuvre (euthanasie ou arrêt du protocole). Toute observation de souffrance animale (blessure, prostration, poil hérissé, modification majeure du comportement, expression faciale particulière indiquant des signes de souffrance) fera l’objet d’un avis au vétérinaire responsable de l'animalerie et sera suivi de l’application de ses conseils en tant qu’expert. Une discussion sera engagée pour déterminer s'il y a lieu d'administrer un analgésique et si oui lequel. Le choix dépendra de l'intensité et de la durée de la douleur éventuelle. En pratique si on trouvait un animal qui présente des signes de souffrance, soit nous l'euthanasions et le sortons de l'étude soit on lui donne un analgésique. En général, on choisira plutôt de le sortir de l'étude car les analgésiques peuvent interférer avec le système immunitaire. La dentition de chaque souris sera vérifiée régulièrement.
Choix des espèces
La souris (Mus musculus) a été choisie car c’est un excellent modèle pour étudier le développement tumoral. De nombreuses voies de régulation sont conservées entre souris et Homme, permettant une extrapolation des résultats obtenus. Le modèle d’induction de cancer du colon est un modèle préclinique mimant la pathologie humaine. L’utilisation de souris génétiquement modifiées nous permet d'étudier le rôle de différentes voies de signalisation dans le développement tumoral. Ces modèles expérimentaux sont également des outils précieux pour étudier les mécanismes d'action d'agents pharmacologiques in vivo et pour envisager leur validation dans des études précliniques chez l'Homme. Enfin, la disponibilité de données bibliographiques importantes sur la physiopathologie de la souris est un atout important dans l'analyse et l'interprétation de nos travaux de recherche. Pour l’ensemble des expériences, celles-ci seront initiées chez des jeunes adultes de 6 à 12 semaines d’âge, à un moment où le système immunitaire est mature.
Rôle de la cavéoline-1 dans la perméabilité vasculaire lié à l’exotoxine EDIN-B de S. aureus durant la bactériémie
- Recherche appliquée
- Diagnostic des maladies
- Maladies infectieuses
- Recherche fondamentale
- Multisystémique
- Oncologie
- Système cardiaque
1 000 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent, sous anesthésie, une injection de Staphylococcus aureus ou de sa toxine, avec des prélèvements de sang, pour tester si l'absence de cavéoline-1 aggrave l'infection. Le porteur indique que les souris peuvent montrer prostration, apathie, hérissement des poils, perte de plus de 20 % du poids et forte variation de température, et que les effets sont irréversibles. Il affirme que la perméabilité vasculaire au cours de l'infection ne peut être évaluée qu'en système intégré chez l'animal.
Objectifs
Staphylococcus aureus (S. aureus) est une bactérie fréquemment retrouvée dans le nez, le tractus respiratoire et la peau. Dans certaines conditions, S. aureus peut causer un grand nombre de maladies, allant des infections mineures comme des infections superficielles de la peau et des tissus mous jusqu’à des infections mortelles telles que le syndrome de choc toxique, la pneumonie, la septicémie et l'endocardite infectieuse. C'est toujours actuellement l'une des cinq causes les plus fréquentes d'infections acquises dans les hôpitaux et souvent la cause d'infections postopératoires. Chaque année, environ 750 000 patients dans les hôpitaux de France contractent une infection staphylococcique, soit environ 4 000 décès. Par conséquent, il est crucial de définir les facteurs de risque qui contribuent à l'invasion de l'hôte par S. aureus. Les toxines de S. aureus induisent la formation de pores à travers les cellules qui favorisent la perméabilité des vaisseaux sanguins et la dissémination de la bactérie dans les organes. La protéine cavéoline-1 est un régulateur critique qui limite la formation et l’élargissement de ces pores. La perte d’expression de la cavéoline-1 entraine un doublement du nombre de pores et leur élargissement d’un facteur 3. Ces résultats étant basés sur des études in vitro, l’objectif de notre étude est de démontrer que la perte d’expression de la cavéoline-1 chez l’animal est responsable d’une hyper-susceptibilité des animaux à l'infection par S. aureus.
Bénéfices attendus
Les travaux préalables ont permis de montrer un lien causal entre la formation des pores induits par S. aureus et la survenue de dysfonctions vasculaires (œdème, hémorragie et aggravation de l’infection). Ce projet doit permettre d’apporter un bénéfice à la compréhension de la formation des pores vasculaires et leur importance dans la régulation de la perméabilité vasculaire . Ceci aura en outre des retombées probables dans la compréhension de certaines formes de maladies vasculaires conduisant à des hémorragies spontanées sans diminution du nombre de plaquettes.
Procédures
L'injection des bactéries aura lieu une seule fois sur animaux anesthésiés (durée d'anesthésie 10 min). Des prélèvements sanguins à la queue seront effectués également après anesthésie et la souris maintenue endormie jusqu'à l'arrêt des saignements (anesthésie totale 15 min). Les expériences d'injection de colorant non toxique pour vérifier l'intégrité des vaisseaux seront effectuées sur animaux sous anesthésie, maintenue pendant 20 minutes, jusqu'au prélèvement de sang en aorte qui entraine l'arrêt cardiaque et respiratoire.
Impact sur les animaux
L’ensemble des résultats obtenus in vitro sur cellules concordent pour indiquer que la perte d’expression de la cavéoline-1 entraine une augmentation du nombre et du diamètre des pores cellulaires lors de l’intoxication par la toxine EDIN. On peut anticiper que si les effets in vitro sont reproduits chez l'animal, l'absence de cavéoline-1 devrait aggraver les symptomes lors de la bactériémie à S. aureus produisant l’EDIN-B. Les animaux pourraient ainsi montrer des signes d’hyper-susceptibilité à l’infection à travers l'augmentation de perméabilité vasculaire, manifestés par un phénotype caractéristique de prostration, immobilité, apathie, hérissement des poils ou/et perte de poids de plus de 20%. La multiplication des bactéries pourrait entrainer une modification importante de la température corporelle, soit une fièvre, soit une hypothermie en cas de choc septique. Par ailleurs, concernant les nuisances liées aux actes expérimentaux, les animaux vigiles seront soumis à des actes de contentions afin d'injecter un mélange anesthésiant. Toutes les autres manipulations seront effectuées sous anesthésie. Les prélèvements non terminaux à l'extrêmité de la queue seront effectués par section < à 0.5 mm et les souris réveillées une fois l'hémostase réalisée afin de minimiser les nuisances au réveil.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à l'issue du projet car les effets des bactéries et de la toxine sont irréversibles après l’injection et les animaux ne peuvent être ré-utilisés sous peine de créer des biais.
Remplacement
La cavéoline-1 est un gène de susceptibilité à la formation de pores transendothéliaux induits par l’EDIN-B, une toxine produite lors d'une infection par Staphylocoque. La formation de ces pores corrèle avec l’apparition de complications vasculaires. L’évaluation de la pathogénicité vasculaire de l’exotoxine EDIN-B en terme de perméabilité vasculaire au niveau des différents organes ne peut se faire que par une étude chez l’animal en système intégré.
Réduction
Pour réduire le nombre d’animaux nous partirons de nos données antérieures sur l’infection bactérienne induite par Staphylococcus aureus. Pour limiter le nombre d’animaux engagés dans cette étude nous procèderons en étapes successives, la première étape étant la comparaison des sensibilités des souris contrôles ou présentant une absence de cavéoline-1 aux souches bactériennes exprimant ou non la toxine. Si une différence est présente, l'étape-2 servira à confirmer le rôle de la toxine Edin avec des souches mutantes contrôles. Enfin, la perméabilité vasculaire sera examinée après injection i.v. de la toxine EDIN purifiée. Les effectifs ont été calculés sur la base d'une analyse de puissance. Sachant que toutes les souris ne développent pas de bactériémie, pour un risque 5% et une puissance de 80%, nous avons calculé des effectifs de 30 animaux par groupe. Ceci correspond à une différence entre les groupes variant de 0.13 à 0.35, suffisante pour répondre à la question biologique.
Raffinement
Les points-limites ont été établis pour soustraire l’animal à la souffrance, et une surveillance quotidienne des animaux nous permettra de détecter au plus tôt ces points limites. Les souris sont maintenues dans leur groupe, qui aura été mis en place une semaine avant le démarrage des expériences. La cage est enrichie en jouets, et en frisure et coton à déchiqueter pour favoriser la nidation et maintenir la température en cas de refroidissement des animaux. De la nourriture sera systématiquement placée dans le fond de la cage avant le début de l'expérience, et aux premiers signes d'apatie on rajoutera de la nourriture gélifiée, plus apétante et hydratée.
Choix des espèces
La souris est l'espèce de choix pour l'étude de l'infection par Staphylococcus aureus. C'est une espèce naturellement colonisée par S. aureus comme l'homme, qui développe des symptomes similaires à ce que l'on observe chez l'homme. De plus dans le cas de cette étude, il s'agit de déterminer le rôle de la cavéoline-1 dans le développement de l'infection, et l'utilisation des souris transgéniques invalidées pour la cavéoline-1, mâles et femelles, nous permettra d'obtenir des conclusions claires.
Approche thérapeutique pour le diabète de type II : validation d’un candidat médicament
- Recherche appliquée
- Troubles endocriniens
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
- Tests réglementaires
- Autres tests de tolérance et d’efficacité
390 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Elles reçoivent une injection puis, sous anesthésie, une capsule sous-cutanée délivrant un candidat médicament, avant un test de tolérance au glucose avec quatre prises de sang. Le porteur vise à valider l'association de deux médicaments contre le diabète de type 2 et à conforter le passage à un essai clinique. Il affirme qu'aucun modèle in vitro ne reproduit la complexité d'un organisme vivant.
Objectifs
En 2015, la France comptait 3,7 millions de personnes traitées pour un diabète dont 90% présentaient une insulino-résistance. La résistance à l’insuline, qui se caractérise par une perte de sensibilité des tissus périphérique (muscle, tissus adipeux) à cette hormone, s’installe progressivement et silencieusement chez les sujets à risques (âgés, en surpoids ou obèses) et est la cause majeure de l’apparition du diabète de type II. Nous développons une protéine dont le mécanisme d’action anti-inflammatoire et antioxydant permet de diminuer la résistance à l’insuline dans 2 modèles murins différents. Des premières études ont permis d’identifier une dose efficace de notre candidat médicament démontrant son efficacité sur la résistance à l’insuline. En raison de son mécanisme d’action lui permettant de cibler la cause du diabète de type II à savoir la résistance à l’insuline, notre médicament pourra être utilisé en combinaison avec les antidiabétiques oraux actuellement sur le marché qui ont spécifiquement un effet hypoglycémiant. L’objectif d’une telle combinaison chez l’homme sera de retarder voire de stopper l’utilisation de l’insuline comme dernier recours thérapeutique en bloquant la progression de la résistance à l’insuline.
Bénéfices attendus
Valider la synergie de l’association de 2 médicaments permettant une prise en charge globale du diabète de type II en ciblant plusieurs mécanismes moléculaires à l’origine de la pathologie. Les résultats obtenus renforceront donc le positionnement de notre médicament pour la prise en charge du diabète de type II et confirmeront la pertinence d’un essai clinique de type II chez des patients diabétiques.
Procédures
Au cours de ce protocole, nos animaux seront soumis à 3 interventions : - l’Administration de molécule par une injection abdominal nécessitant de tenir l’animal pendant qq secondes - Mise en place d'une capsule délivrant notre médicament sous la peau nécessitant une anesthésie générale d'environ 15-20 minutes par animal -Evaluation sur 120 min de la tolérance au glucose sur animal vigil par une administration oral de glucose suivi de 4 prises de sang afin de réaliser des dosages.
Impact sur les animaux
Au cours de cette étude, nous avons cibler 1 nuisance qui pourrait impacter nos animaux, elle pourrait survenir à la suite de la mise en place de la capsule délivrant notre médicament par l’induction légère d’une inflammation au niveau du site d’implantation. Elle sera atténuée par une injection d'anti inflammatoire systématique. Une surveillance quotidienne des animaux sera réalisée tout au long de l’étude.
Devenir
La fin de chaque procédure les animaux seront mis à mort afin de prélever des tissus sur lesquels on pourra réaliser des analyses et des dosages ultérieurement.
Remplacement
Notre projet correspond à un travail de phase préclinique visant à tester l'effet anti-diabétique d'une nouvelle molécule. C'est donc un passage obligé vers la clinique et l'Homme. Il n'existe pas actuellement de modèle in vitro permettant de reproduire la complexité d'un organisme vivant.
Réduction
Pour ce projet nous utiliserons 15 animaux par groupe afin d’ observer une diminution significative la glycémie à jeun. Les résultats de cette étude seront validés par l’usage rationnel de tests statistiques.
Raffinement
L’ensemble des procédures de ce projet vise à concilier une interprétation fiable des résultats et le respect du bien-être animal. Les conditions d’hébergement sont conformes à la réglementation. Les chirurgies sont réalisées sous anesthésie générale et la prise en charge de la douleur est prévue avant pendant et après l’opération. De plus, des points limites adaptés (chute importante de la glycémie au cours du test, perte d'un implant...) aux procédures expérimentales ainsi que des critères d'arrêt des souffrances (perte de poids supérieur à 15%...) sont mis en place.
Choix des espèces
Les souris ont une physiologie métabolique proche de l'Homme notamment en ce qui concerne la régulation de la glycémie et sont souvent utilisées comme modèles de pathologie humaine comme le diabète. Il s'agit de jeunes adultes, âgés de 11 semaines.
Morphologie neuronale dans un modèle murin d’autisme: évaluation d’une nouvelle stratégie thérapeutique
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
80 souris transgéniques modèles d'autisme vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Chacune reçoit dans la veine de la queue, sous anesthésie, un virus marquant les neurones, puis un traitement oral modulant le système endocannabinoïde, avant que le cerveau soit prélevé. Le porteur présente l'évaluation de cette stratégie comme une étape pouvant mener à terme à des essais cliniques chez les personnes autistes. Il affirme que l'étude de la morphologie des neurones exige un modèle animal plutôt que des sujets humains.
Objectifs
L'objectif de ce projet est d'évaluer une nouvelle stratégie thérapeutique consistant à administrer des modulateurs du système endocannabinoïde aux souris transgéniques modèles d'autisme. Nous étudierons leur capacité d'améliorer ou corriger les anomalies de la morphologie des cellules nerveuses (neurones) observées chez les souris transgéniques. Le système endocannabinoïde régule la communication entre les neurones (neurotransmission) ainsi que la plasticité synaptique, c'est à dire la capacité du système nerveux de former et de défaire des connexions entre les neurones (synapses). L'autisme et d'autres troubles neurodéveloppementaux tels que la déficience intellectuelle sont caractérisés par des anomalies de la neurotransmission et la plasticité synaptique et pourraient donc être améliorés par des traitements ciblant le système endocannabinoïde.
Bénéfices attendus
L'étude dans des modèles murins des conséquences neurobiologiques de l'absence des gènes mutés dans l'autisme et autres troubles neurodéveloppementaux est une étape clé dans la compréhension des mécanismes impliqués dans ces maladies, afin de permettre de développer des approches thérapeutiques adaptés. Ces expériences devraient permettre d'évaluer une nouvelle stratégie thérapeutique consistant à administrer des modulateurs du système endocannabinoïde aux souris modèles d'autisme et pourraient mener à terme à des essais cliniques chez les personnes atteintes.
Procédures
Afin de marquer les neurones du cerveau, les souris seront injectées dans la veine de la queue avec un virus exprimant une protéine fluorescente ; cette injection sera effectuée sous anesthésie générale (durée de la procédure : 3-5 min). Après un délai de 6 semaines, pendant lequel le virus est exprimé, le cerveau est prélevé pour des analyses morphologiques. Deux semaines avant l'euthanasie les animaux recevront un traitement chronique avec un modulateur du système endocannabinoïde, administré par voie orale dans l'eau de boisson. Après 2 semaines de traitement, les animaux seront euthanasiés sous anesthésie profonde afin de prélever le cerveau pour des analyses de la morphologie neuronale.
Impact sur les animaux
La manipulation par l'expérimentateur peut engendrer un léger stress chez les souris. L'injection du virus dans la veine de la queue peut engendrer une douleur passagère. L'administration par voie orale des traitements n'engendre pas d'effets secondaires. L'injection intrapéritonéale d'un anesthésique avant l'euthanasie peut causer de la douleur.
Devenir
Tous les animaux seront euthanasiés à la fin des expériences (6 semaines après l'injection du virus), afin de prélever le cerveau et effectuer des analyses histologiques.
Remplacement
Nos travaux nécessitent l’utilisation de rongeurs puisque nous étudions des mécanismes pathologiques complexes associés à l’autisme et la déficience intellectuelle tels que des déficits comportementaux, l'activité des circuits neuronaux intacts et la morphologie des neurones corticaux. Les procédures d’expérimentation animale décrites ici sont donc essentielles pour développer de nouvelles approches thérapeutiques. La nature expérimentale de notre recherche nécessite l’utilisation de modèles animaux plutôt que des sujets humains.
Réduction
Nous utiliserons au maximum 80 souris. Nous réduisons le nombre d’animaux au strict nécessaire afin d’obtenir des résultats robustes statistiquement. Pour cela, le nombre d’animaux doit se situer entre 8-10 par condition étudiée. Ce nombre tient compte de la variabilité interindividuelle observée lors de ce type d'analyses morphologiques et du fait que le marquage neuronal suite à l'injection du virus peut ne pas bien marcher chez certaines souris. La taille des groupes est déterminée sur la base de la littérature scientifique et notre propre expérience dans ce type d'analyses. Les données seront analysées à l'aide de tests statistiques pour une interprétation fiable des résultats.
Raffinement
Dans le cadre du raffinement de l’expérimentation animale, les protocoles utilisés ont été optimisés pour exposer les animaux au minimum de gêne possible. L’injection du virus dans la veine de la queue est réalisée sous anesthésie générale. Le virus injecté n'affecte pas le bien être des animaux. Les animaux sont observés quotidiennement par une personne compétente. Toute souris qui montre des signes de mauvaise santé engendrant une souffrance est exclue du protocole. Les souris sont hébergées à raison de 2 à 4 animaux par cage dans une animalerie de stabulation (température 19–21°C, cycle jour–nuit 12h–12h), avec accès libre à l’eau et aux croquettes. La litière est changée tous les 7 jours pour éviter le stress. A la fin des expériences nécessitant de prélever le cerveau pour des analyses histologiques, les souris sont anesthésiées avant d'être euthanasiées, leur évitant toute détresse.
Choix des espèces
Le système nerveux de la souris présente des analogies avec celui de l’être humain. De plus, ce rongeur constitue un modèle de choix bien caractérisé pour les études neurobiologiques et comportementales en rapport avec l'autisme et autres troubles neurodéveloppementaux. Enfin, on a accès à des souris transgéniques afin d’étudier le rôle des gènes d’intérêt, ce qui permet d’aborder leur fonction dans le cerveau de manière intégrée, dans l’organisme vivant. Les animaux seront utilisés à l’âge adulte (2-4 mois). L'autisme étant un trouble qui persiste toute la vie, nous avons choisi d'étudier les conséquences de la perte du gène chez l'adulte, une fois que l'ensemble du système nerveux est développé.
Mise au point d’un modèle murin de vieillissement accéléré.
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Oncologie
640 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent des antiviraux anti-VIH par gavage ou injection dans l'abdomen cinq jours par semaine, pendant huit à seize semaines, pour créer un modèle de vieillissement accéléré qui n'existe pas encore. Le porteur indique que le protocole peut provoquer perte de poids, chute de poils, lésions au site d'injection et altération de l'état général, et que les animaux trop atteints sont mis à mort. Il affirme que le vieillissement de l'organisme ne peut se réduire à des études in vitro et justifie ainsi le développement du modèle murin.
Objectifs
Le vieillissement est responsable de nombreuses pathologies (Cancer, diabète). De nombreux stimuli sont responsable d'un vieillissement accéléré. Plusieurs études ont montré que certains traitements médicamenteux peuvent induire des effets secondaires induisant un vieillissement accéléré. C'est le cas des antiviraux (notamment utilisées chez les patients atteints du VIH), qui en plus d'avoir des effets secondaires à court terme, accélèrent le vieillissement du sujet (niveau cardiovasculaire, osseux, ...). Toutefois aucun modèle animal de vieillissement accéléré via l'administration de ce type de molécules anti-VIH n'a alors été mis au point. Or cela permettrait de proposer des solutions thérapeutiques pour lutter contre ce vieillissement accéléré. Le but de ce protocole est (1) de mettre au point un modèle de vieillissement accéléré via l'administration d'antiviraux de type antiprotéase utilisés par les personnes atteintes notamment du VIH et (2) dans un second temps de tester des solutions pour éviter ce vieillissement accéléré. Dans cette seconde partie il y a un premier axe dans lequel l'effet de l'induction de la mort des cellules sénescentes sur le phénotype de vieillissement accéléré sera testé. Deux nouvelles molécules induisant la mort de cellules vieillissantes seront testées. Dans un second axe le rôle de gènes pro-vieillissement dans ce modèle sera testé. Cela permettrait alors de proposer des solutions thérapeutiques.
Bénéfices attendus
Le présent projet permettra dans un premier temps de mettre au point un nouveau modèle de vieillissement accéléré par administration d'antiviraux anti-VIH, modèle qui n'existe pas à l'heure actuelle et qui mimera ce qui se passe chez l'Homme. Cela permettra également de tester de nouvelles molécules pour voir si elles permettent la réversion de ce vieillissement accéléré et apporter des solutions thérapeutiques à ces patients afin d'améliorer leur confort de vie. De plus l'implication potentiel de gènes pro-vieillissement dans ce modèle pourra être mise en évidence. Les bénéfices attendus sont (1) la création d'un nouveau modèle animal qui n'a pas encore développer et (2) potentiellement l'identification de solutions thérapeutiques pour palier les effets secondaires du traitement du VIH avec les antiviraux.
Procédures
Les animaux pourront être soumis à différents traitements, administrés soit par gavage (1 gavage par jour, pendant 5 jours, pour une durée de protocole pouvant aller de 8 semaines à 16 semaines maximum. La durée du geste par souris est estimé au maximum à une minute à chaque gavage) soit par injection intra-péritonéale (1 injection par jour, pendant 5 jours, pour une durée de protocole pouvant aller de 8 semaines à 16 semaines maximum. Depuis l'anesthésie locale à base de pommade à la lidocaïne à l'injection en elle-même, le temps est estimé à 5 minutes par souris à chaque fois. Cette durée tient compte du temps entre la pose de la pommade et l'injection pour que l'anesthésie soit effective). Un prélèvement d'urine pourra également être réalisé lors de la mise au point du protocole. Lors de la préhension de la souris on peut récolter de l'urine dans un tube. Le temps maximum entre la prise de l'animal et l'arrêt du prélèvement d'urine est estimé à 1 minute.
Impact sur les animaux
Nous allons développer un nouveau modèle de vieillissement accéléré, et de ce fait cela peut amener des phénotypes de type perte de poids, alopésie, altération de l'état général. C'est pour cela que les animaux inclus dans ce projet seront suivi très fréquemment afin de rapidement identifier ces effets indésirables et apporter des solutions pour les atténuer, et dans le cas où cela n'est pas possible les animaux seront alors mis à mort et sortis du protocole. Des nuisances peuvent également dues à la fréquence de traitement et/ou au mode d'injection. Nous testerons l'injection intra-péritonéale avec une fréquence d'injection de 5 fois par semaine. Nous serons alors vigilant sur la possible apparition de lésion au niveau de la zone d'injection. En cas d'apparition de ce type de lésion le traitement sera stoppé pendant 3 jours, la zone sera alors traitée avec de la Vétédine. En cas d'amélioration le traitement sera repris. En absence d'amélioration l'animal sera mis à mort. Pour palier à l'apparition de lésion au niveau du site d'injection nous chercherons à alterner tous les jours les sites d'injection. Il faut également noter que notre équipe a une expérience importante sur le suivi du vieillissement des animaux, que ce soit du vieillissement "physiologique" ou bien du vieillissement induit par un stress métabolique. Cela permettra une très bonne prise en charge des animaux.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à la fin de chaque procédure afin de prélever les organes d'intérêt et réaliser les analyses nécessaires à l'étude.
Remplacement
La sénescence à l'échelle de la cellule peut être bien étudiée via des modèles in vitro. Ainsi des études préliminaires in vitro ont été réalisées en traitant des cellules primaires humaines de type fibroblastiques ou épithéliales avec des antiprotéases, à savoir le mélange Atazanavir et ritonavir (noté ATV/r). Nous avons alors pu montrer l'entrée en sénescence de ces cellules via les tests classiques comme la mise en évidence de l'activité de la Béta-Galactosidase à pH 6 (coloration bleue) dans les cellules sénescentes, l'arrêt de prolifération (comptage cellulaire), la forme des cellules, l'expression de marqueurs de sénescences comme p16, p21 par qRT-PCR et également la sécrétion de molécules dans le milieu de culture (dosage ELISA), spécifique des cellules sénescentes. Le vieillissement au niveau d'un organisme, qu'il soit du à l'âge ou à l'exposition à différents stress comme un stress métabolique, un stress chimique (ingestion de molécules ayant un effet à long terme), est le résultat d'un processus complexe. Son étude ne pouvant malheureusement pas se résumer à des études in vitro et être modélisé, elle nécessite donc l'utilisation de modèles animaux, comme le modèle murin, dans lesquels l'impact global pourra être visualisé. C'est pour cela que nous avons choisi de développer le modèle murin qui est l'objet de ce protocole expérimental.
Réduction
Pour minimiser le nombre d'animaux utilisés dans ce protocole la mise au point du modèle (procédure 1) sera réalisée séquentiellement. Plusieurs voies d'administration, plusieurs doses, deux temps seront testés. Si les premiers tests se révèlent concluant toutes les conditions ne seront pas testées. De plus si la procédure 1 ne permet pas de mettre au point le modèle de vieillissement accéléré alors les procédures 2 et 3 ne seront pas réalisées. C'est pour cela que c'est le nombre maximal d'animaux qui est donné et le nombre d'animaux réellement utilisés pourra être inférieur. Dans la procédure 1 la mise au point du modèle ne nécessite pas d'étude statistique, c'est pour cela qu'il y aura 5 souris par groupe. Dans les procédures 2 et 3 des tests statistiques seront réalisés, c'est pour cela qu'il y a 10 souris par groupe. Enfin pour visualiser l'effet sexe des mâles et des femelles seront utilisées. Cela permettra d'éviter de relancer d'autres protocoles pour vérifier le biais lié au sexe et cela renforcera l'analyse statistique de cette étude.
Raffinement
La grande expérience des équipes qui gèrent les protocoles de vieillissement est un gage quant à la garantie du suivi du bien-être animal. Une surveillance adaptée et individuelle des animauix afin de s'assurer que les animaux expérimentaux ne subissent aucune souffrance est mise en place. L'apparition de signes évocateurs de souffrance, de mal-être comme la prostation, un comportement erratique ou une altération de l'état général de la souris permettra rapidement, en fonction de la gravité des observations, de procéder soit à une prise en charge de l'animal (traitement antalgique) soit à la mise à mort de l'animal concerné. En cas de traitement avec un antalgique de la brupénorphine à la dose de 0,05 mg/Kg sera administrée quotidiennement, pendant 3 jours. En absence d'amélioration après 3 jours de traitement l'animal concerné sera mis à mort. Pour les injections intra-péritonéales, pour éviter le stress d'une anesthésie générale à l'animal, une anesthésie locale du site d'injection avec une pommade à base de lidocaïne quelques secondes avant l'injection sera réalisée. Pour éviter également d'injecter plusieurs jours de suite au même niveau sur l'abdomen de la souris le site d'injection sera modifié tous les jours en alternant entre le haut et le bas de l'abdomen et entre le côté droit et le côté gauche de l'animal.
Choix des espèces
La souris est un animal très utilisé dans les modèles de vieillissement induit par des stress comme le stress métabolique notamment. En effet on peut alors voir l'impact de ce vieillissement au niveau des différents organes de la souris. De plus la souris est un modèle de prédilection dans la réalisation de modèle transgénique avec notamment la perte d'expression de nombreux gènes. Nous pourrons alors utiliser ces modèles transgéniques au sein de notre protocole de vieillissement accéléré et valider ou non l'implication de gènes d'intérêt dans le phénotype observé. Les expérimentations seront réalisées chez des souris adultes d'environ 5 mois. Chez l'Homme les observations initiales à l'origine de notre protocole ont été faites avec des patients âgés en moyenne de 30 à 40 ans. De plus à 5 mois la prise de poids des souris n'est plus très importante, ce qui permet d'avoir un poids plus stable en début d'expérimentation. Cela sera plus simple pour évaluer la perte de poids en cas de douleur chez la souris. Enfin ces animaux auront atteint la maturité, notamment au niveau du système immunitaire et hormonal.
Evaluation de la réponse des chèvres à une épreuve inflammatoire en relation avec le génotype de longévité
- Recherche appliquée
- Maladies animales
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
- Système immunitaire
100 chèvres vont être utilisées, réutilisées ensuite, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chacune reçoit un implant sous-cutané et une injection de lipopolysaccharide dans la jugulaire pour déclencher une inflammation qui imite une mammite, avec une fièvre attendue d'environ deux degrés, suivie de onze prises de sang. Le porteur relie ces travaux à la "capacité d'adaptation" dégradée par la sélection sur la production et vise à terme des animaux "plus résilients, productifs et en bonne santé". Il affirme que la réponse inflammatoire du ruminant ne peut être étudiée qu'in vivo.
Objectifs
L’objectif principal du projet est d’évaluer les capacités d’adaptation des chèvres à une épreuve inflammatoire, en lien avec leur génotype. Dans le cadre du projet nous produisons et utilisons des chèvres laitières de race Alpine, issues d’une sélection divergente sur le caractère de longévité fonctionnelle (chèvres de génotype Longévité élevée (LGV+) et chèvres de génotype Longévité faible (LGV-). L'ensemble des chèvres est génotypé et caractérisé sur des caractères de croissance, de métabolisme énergétique, de production de lait, de santé et de réponse à des épreuves nutritionnelles afin de mieux comprendre les déterminants de la capacité d'adaptation des chèvres à une épreuve transitoire nutritionnelle. Dans cet avenant, nous proposons de réaliser une épreuve inflammatoire transitoire sur un sous ensemble de 2 groupes chèvres LGV+ et LGV- de ce dispositif afin d’élargir le concept d’adaptation à la réponse anti-infectieuse en relation avec le génotype. En effet, la santé des animaux d’élevage fait partie intégrante de leur capacité d’adaptation et de leur bien-être. Les mammites, en particulier, représentent la maladie infectieuse majeure chez les ruminants laitiers. Pour ce faire, nous proposons une épreuve inflammatoire par voie générale à base de Lipopolysaccharide (LPS), un composé non infectieux d’origine bactérienne permettant de mimer une inflammation de type mammite afin de doser les cytokines circulantes et caractériser la cinétique de réponse suite à cette stimulation.
Bénéfices attendus
La capacité d'adaptation est une caractéristique qui a été dégradée, chez les animaux de rente, par la sélection pour des niveaux de production élevés. Ce qui a eu des conséquences négatives sur la santé, la reproduction, et la longévité de ces animaux et par conséquent a impacté l'efficacité de production. Les causes du déclin de la capacité d'adaptation sont majoritairement inconnues. La capacité d'adaptation d'un animal est due à des mécanismes adaptatifs opérant à différents niveaux d'organisation physiologique. Ils sont en partie sous le contrôle des conditions d’élevage et de nutrition, du statut physiologique de l’animal, mais aussi de son patrimoine génétique. Nous savons, en particulier, que la longévité fonctionnelle, qui traduit des mécanismes d’adaptation des adultes, est partiellement contrôlé par la génétique. Ce projet doit permettre de mieux comprendre le rôle de la génétique sur les capacités d'adaptation des chèvres adultes. A court terme (durée du projet), il doit permettre de valider l’utilisation d’un ensemble de cytokines sanguines pour caractériser la résilience de la chèvre, dans le cadre d’une épreuve in vivo par du LPS (mimant une mammite). Si cette étape est concluante, cela permettra de tester une procédure équivalente, in vitro, à partir de simples prélèvements sanguins (sans épreuve LPS). A plus long terme, ce phénotypage pourra être utilisé, le cas échéant, pour sélèctionner des animaux plus résilients, productifs et en bonne santé, afin de garantir la durabilité de l’élevage caprin.
Procédures
Les animaux seront soumis à la pose d’un implant sous cutané après contention pour la mesure de la température interne de l’animal. Réalisée une seule fois sur chacune des 100 chèvres du projet. Utilisation d’une seringue à usage unique qui contient l’implant à injecter (de la grosseur d’un grain de riz). Ensuite les chèvres se verront injecter des lipopolysaccharide (LPS : Escherichia coli ultrapur) réalisée au niveau du cou dans la veine jugulaire. Réalisée une seule fois sur chacune des 100 chèvres du projet. Enfin des prélèvements de sang seront effectués à l’aide d’une aiguille montée sur un prolongateur à partir de ponctions à la veine jugulaire. Pour la collecte de 11 tubes (volumes de 4ml) maximum pour chacune des 100 chèvres du projet : 1 prélèvement de 4 ml toutes les deux heures avant l’épreuve (J-1), puis toutes les deux heures entre l’injection de LPS et jusqu’à 12h, et ensuite une fois par jour jusqu’à 72heures. Soit un volume total inférieur à 50mL correspondant à moins de 1% du volume sanguin total de l’animal.
Impact sur les animaux
Dans ce projet, nous réalisons des prises de sang et la pose d’un implant sous cutané pour le suivi de la température. Les chèvres peuvent éprouver un stress léger lors des contentions nécessaires pour les prises de sang et la pose de l’implant. Une douleur et une inflammation transitoires peuvent apparaitre lors de la pose des implants sous cutanés. Une eventuelle nuisance serait l'apparition d'hematome suite aux prises de sang. Par ailleurs, nous proposons dans ce projet une épreuve inflammatoire par voie générale à base de Lipopolysaccharide (LPS), un composé non infectieux d’origine bactérienne permettant de mimer une inflammation de type mammite, s. Dans une expérience préalable réalisée sur un petit effectif, l’injection par voie générale (0,5 µg/kg poids vif), de LPS a permis de déclencher une réaction inflammatoire des chèvres qui s'est accompagnée d’une élévation de température réctale moyenne de +1,9°C entre +3 et +6 heures après l'épreuve. Le retour à l’état normal (température et fréquence respiratoire) s’observe entre 12 et 48 heures après l’injection. Ainsi il est attendu que les chèvres impliquées dans cette procédure auront recouvré leur état antérieur de santé à la fin de l’essai. Les nuisances eventuellles en lien avec l'injection de LPS pourraient être une fièvre >40°C, un décubitus prolongé, une perte de poids et efin impliquer une prostration, une cachexie ou alopecie.
Devenir
Tous les animaux seront gardés en vie Aucune mise à mort n’est prévue, car les chèvres auront recouvré leur état antérieur de santé à la fin de l’essai. Dans le cas, peu probable, d’atteinte des points limites, la mise à mort sera opérée par le vétérinaire sanitaire soit en urgence par un opérateur expérimenté et habilité de la structure, à l’aide d’un matador et suivi d’une saignée. Les animaux pourront être réutilisés selon l’avis du vétérinaire sanitaire.
Remplacement
La réponse anti inflammatoire du ruminant laitier implique des modifications biologiques complexes, qui incluent également leur impact sur la production de lait et le métabolisme énergétique qui nous intéressent ici et qui donc ne peuvent être étudiés qu’in vivo.
Réduction
Le nombre d’individus a été défini afin de pouvoir évaluer la réponse à l’épreuve inflammatoire en interaction avec le génotype de la chèvre. Dans l'esprit des 3R, nous avions proposé initialement d’évaluer 80 chèvres primipares, car les données d’héritabilité (h²) des réponses immunitaires etaient élevées dans la littérature . Ces heritabilités sont en moyenne plus de 3 fois supérieures à celle de la longévité (h²=0.08 en race Alpine). Les analyses préliminaires (n = 96 chèvres des cohortes 1 et 2) du projet ont montré que le Beta Hydroxy Butyrate plasmatique du sang discrimine les génotypes longévité. Toutefois, une étude récente dans l’espèce bovine, utilisant le dosage de cytokines après stimulation par LPS montre des héritabilités plus faibles (0.07 à 0.15 dans de nombreux cas, et aucune h²>0.15). Ainsi, afin d’atteindre la puissance statistique espérée, nous proposons donc d’augmenter l’effectif total de 20 chèvres, soit 100 chèvres évaluées au total.
Raffinement
Les chèvres seront hébergées en groupe, sur litière paillée. L’utilisation d’un composé non infectieux pour le déclenchement de l’inflammation réduit l’intensité de l’inflammation et permet de mimer les premières étapes d’une vraie infection. Les prises de sang réalisées ne nécessitent qu’une contention manuelle minimale, les animaux étant habitués à être manipulés par les opérateurs de la structure. Les chèvres feront l’objet d’une surveillance accrue pendant toute la durée du protocole, selon une grille permettant d’évaluer la température, le poids, le comportement alimentaire, l’anorexie, la présence d’un décubitus latéral et l’apparition de comportements anormaux. Un score sera donné par animal et si il est superieur à 2 alors il est sorti de l'experimentation. La mise en place des implants sous cutané pour le suivi de la température sera réalisée par des opérateurs expérimentés et habilités (animaliers), qui côtoient ces animaux quotidiennement. Un baume décongestionnant, antiseptique et cicatrisant sera appliqué en massage sur la zone concernée après mise en place de l’implant. Ces implants permettent donc de relever automatiquement la température et de supprimer les prises de température par voie transrectale. Un traitement en cas d'hyperthermie prolongée est administré. En cas de non recouvrement de l'etat , une euthanasie sera realisée.
Choix des espèces
L’espèce caprine est l’espèce cible. La physiologie et la réponse immunitaire des ruminants sont particulières à ces espèces. Le choix est d'étudier des chèvres primipares non gestantes en lactation.
Rôle d’un modulateur épigénétique d’intérêt dans l’obésité, le diabète de type 2 et la stéatose hépatique chez la souris
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
- Système immunitaire
1 430 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Selon les groupes, elles subissent des régimes gras ou déficients pendant une à seize semaines, des prélèvements répétés, un gavage ou une injection, pour étudier une protéine des macrophages dans l'obésité et le diabète de type 2. Le porteur indique que les souris privées de la protéine peuvent développer des lésions cutanées et que celles au régime déficient sont surveillées pour ne pas dépasser 20 % de perte de poids. Il conclut que les cultures cellulaires ne donnent pas un modèle physiologique d'obésité et que la souris est "nécessaire", en vue d'une éventuelle approche thérapeutique chez l'humain.
Objectifs
Le diabète ainsi que l’accumulation de graisse dans un organisme peuvent provoquer une cascade de réactions immunitaires. Ces dernières sont connues comme étant déterminantes dans la survenue d’un diabète de type 2 et les nombreuses complications associées à cette maladie. Les mécanismes impliqués commencent à être connus. Ce projet a pour but d’étudier le rôle d’un modulateur du système immunitaire susceptible d’être impliqué.
Bénéfices attendus
Nous devrions démontrer l'importance de ce modulateur dans la maladie du diabète de type 2 et dans ses complications. Ce projet de recherche fondamental a pour objectif de définir les conséquences que pourrait provoquer l'absence de cette protéine, uniquement dans les macrophages, et donc de comprendre son rôle dans l’inflammation et la régulation du glucose chez des souris. A terme, influencer l'activité de cette protéine pourrait être proposé comme une nouvelle approche thérapeutique chez l'Homme pour contrôler l'inflammation afin d'atténuer le risque de diabète de type 2 et de stéatose hépatique.
Procédures
Selon les groupes, les animaux seront soumis à différents types d'alimentation sur des durées comprises entre 1 et 16 semaines et à des prélèvements répétés (entre 2 et 9 prélèvements par souris) espacés de 2 semaines et qui durent chacun 30 secondes. En fin d’expérience, les animaux subiront une mise à jeun de 16h ou 6h et un gavage ou une injection (10 secondes chacun) suivi de 6 prélèvements de sang. Un groupe d’animaux recevra l’injection d’une molécule pour pouvoir accumuler et récupérer les cellules d’intérêts pour le projet. Cette injection aura lieu une seule fois et durera 30 secondes.
Impact sur les animaux
Les animaux ne possédant pas la protéine étudiée (uniquement dans les macrophages) peuvent être amenés à développer des plaies au niveau du dos à partir de l'âge de 6 mois : perte de poil et lésions cutanées. Pour cette raison aucun animal ne sera étudié au delà de l'âge de 6 mois, de cette façon nous évitons l'apparition éventuelle de ces plaies. Les animaux placés sous régimes enrichis en lipides vont prendre du poids tout au long des semaines de régime et vont devenir un peu moins actifs. Les souris placées sous régime décifient vont perdre du poids, elles seront surveillées de près pour ne pas qu'elles dépassent une perte de poids de 20%.
Devenir
L'ensemble des animaux sera mis à mort à la fin de leur procédure afin de prélever différents organes pour les analyser. Nous pourrons ainsi étudier les altérations du foie, des tissus graisseux, et du pancréas par différentes techniques permettant des observations précises au niveau cellulaire, génomique ou protéique et ce afin de bien décrire le processus de la maladie et notamment le rôle de la protéine que nous étudions.
Remplacement
Ce sont des études in vitro, elles même appuyées sur des données issues de cohortes de patients, qui ont déterminé le choix de cette protéine à étudier. Cependant, les études in vitro seules, comme les cultures cellulaires, ne permettent pas d'obtenir un modèle physiologique d'obésité, d'homéostasie glucidique et de stéatose hépatique. Les modèles animaux sont donc nécessaires pour évaluer in vivo l’effet de l'absence de notre protéine d'intérêt au niveau des macrophages, mais également pour définir la réponse globale d’un animal face à la maladie (obésité, diabète, athérosclérose, stéatose hépathique modérée ou majeure).
Réduction
Le nombre d'animaux utilisé est de 1430. Afin de limiter le nombre d’animaux dans l’étude, nous avons développé́ des protocoles permettant l'analyse de plusieurs paramètres sur un même animal, comme par exemple l'évaluation de la tolérance au glucose et l’évaluation de la sensibilité à l’insuline successivement. De plus afin de réduire le nombre d'animaux, le groupe contrôle (régime non enrichi ou déficient) servira de comparaison aux cinq types d'alimentation. Pour chaque condition (type d'alimentation et durée), des groupes de 80 souris seront générés (40 qui possèdent la protéine étudiée et 40 qui n'en possèdent pas dans les macrophages), il s'agit du nombre minimal d'individus nécessaire pour analyser correctement les résultats.
Raffinement
Les animaux sont hébergés sur des portoirs ventilés et ont un accès libre et illimité à l'eau et la nourriture. Les conditions de température et d'humidité sont contrôlées et monitorées tous les jours pour qu'elles soient optimales pour les souris. Le cycle d'éclairage est de 12h par jour (8h-20h), les souris étant des animaux nocturnes une période importante d'obscurité est indispensable à leur bien-être. Les animaux sont hébergés avec leurs congénères (5 par cage maximum) et l'isolement est évité au maximum, en effet la souris est un animal grégaire, la vie en groupe est un facteur important pour son bien-être. Si, pour des raisons de protocole, une souris devait se retrouver seule dans une cage, l’enrichissement sera augmenté. Pour s’assurer du confort des souris, elles bénéficieront de coton et de «maisons» afin de les occuper et qu’elles puissent se construire un « nid ». Les souris seront sous surveillance quotidienne de la part de l'équipe professionnelle de zootechnie. En ce qui concerne les procédures expérimentales nous avons mis en place des fiches de suivi permettant la prise en compte de différents facteurs visibles chez l'animal révélant son bien-être (évolution du poids, comportement, aspect physique). Nous avons également veillé à ce que le matériel soit adapté pour les prélèvement ou l'administration. Nous avons également mis en place des mesures en vue de réduire au maximum les douleurs pouvant être dues aux prélèvements (mise sous anesthésie ou application d'une solution antiseptique).
Choix des espèces
La souris est le modèle de référence dans l'étude de l'obésité et du diabète, en effet les gènes impliqués dans l’obésité et le diabète (dont les gènes de l'inflammation chronique) jusqu’à présent identifiés sont très proches chez la souris et chez l’Homme. De plus la souris est un modèle permettant l'obtention relativement rapide du nombre d'individus suffisant et que nous sommes en capacité d'héberger dans des conditions (surface, température, luminosité) nécessaires à son bien-être. La souris est également un modèle pour lequel il existe beaucoup d’outils disponibles : modification du génome pour créer les meilleurs modèles d'études possible, méthodes n'analyses des tissus prélevés, etc. L'ensemble de ces critères font de la souris le modèle optimal pour répondre aux questions du présent projet. Nous avons choisi de commencer les études sur des souris qui ont entre 8 et 10 semaines. Cela correspond à la maturité sexuelle (stabilisation hormonale) et équivaut à l'entrée dans l'âge adulte chez l'Homme.
Étude du développement neuronal chez la larve de Xénope pour un projet éducatif
- Enseignement supérieur
- Recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Oncologie
90 femelles xénopes vont être utilisées, réutilisées ensuite, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Chacune reçoit une injection d'hormone pour induire la ponte, dont les œufs servent à familiariser des étudiants de master au développement neuronal précoce. Le porteur revendique un "bénéfice d'enseignement" et affirme qu'une vidéo, déjà testée, ne suffit pas et qu'il est "indispensable" que les étudiants observent les larves en travaux pratiques. Il souligne que le xénope évite d'avoir à tuer les femelles pour récupérer les œufs, ce qui en ferait selon lui la "meilleure alternative animale".
Objectifs
L’objectif du projet est la formation d’étudiants en Master dans le domaine des neurosciences développementales et les familiariser aux modèles expérimentaux les mieux éthiquement adaptés selon les questions scientifiques posées. Spécifiquement notre objectif est d'initier les étudiants du Master 2 aux approches expérimentales qui ont permis de découvrir les bases moléculaire et cellulaire de 1- l'induction des axes embryonnaires ; 2- L'induction neurale ; 3- La détermination identitaire des territoires neuraux ; 4- la signalétique impliquée ; 5- la migration cellulaire ; 6- la production d'organoïdes chez amphibien. Il a aussi pour objectif de familiariser les étudiants avec les modèles d'études in vivo.
Bénéfices attendus
Bénéfice d'enseignement.
Procédures
Un seul geste technique consistant à réaliser une seule injection d’hormone de croissance chez des femelles de xénope (quelques secondes par animal).
Impact sur les animaux
Nuisance set effets indésirables minimes, restreints à la contention et l’injection.
Devenir
Après induction de la ponte, les femelles retournent en élevage dans les animaleries. Au préalable, les expérimentateurs s’assurent que l’animal a pleinement recouvré son état de santé et de bien-être général sur une période de 24h.
Remplacement
Ce projet s’inscrit dans le cadre d’un cours de Neuroscience et vise à montrer aux étudiants certains mécanismes moléculaires de développement précoce, en utilisant un modèle vertébré : la grenouille Xenopus Laevis. L’utilisation de vidéo a déjà été testée pour d’autres aspects du cours dans le contexte de pandémie et de distanciation et il est apparu clairement qu’il est indispensable que les étudiants observent les larves et suivent les étapes développement en travaux pratiques et de façon la plus intéractive avec l’enseignant. Les étudiants travaillent uniquement sur des oeufs et des larves de Xenope laevis. Dans le cadre d’un enseignement, le modèle Xénope est particulièrement bien adapté car c'est l'une des espèces modèles les plus robustes ce qui garantit une réussite expérimentale. Il présente une cinétique de développement rapide permettant d’observer le développement dès l’étape de fertilisation sur œufs, les stades précoces de développement et l’apparition de la plaque neuronale en quelques heures, dans des conditions externes à l’animal producteur. Nous induisons la ponte de manière non invasive (sans chirurgie). Une seule injection sous-cutanée d’hormone aux femelles Xenopus laevis est nécessaire et n'entraîne aucune réaction de la femelle. La récolte des œufs est faite en mimant le geste d’amplexus du mâle, i.e. en saisissant la femelle de façon à la maintenir en contention tout en dirigeant le cloaque vers une boite de pétri pour déposer les œufs. Les xénopes adultes ne sont pas manipulés par les étudiants, mais uniquement par l’encadrant chercheur spécialiste de ce modèle. Le choix de cette espèce est la meilleure alternative animale étant donné les nuisances très limitées et la survie des femelles car permettant l’étude de stades précoces au développement externe et non au sein d’une cavité utérine comme cela serait le cas pour d’autres espèces animales. Le choix des xénopes permet de ne pas avoir à euthanasier les femelles pour récupérer les produits de la fécondation, et représente donc en soit la meilleure alternative animale pour répondre aux objectifs du projet. Les xénopes adultes ne sont pas sacrifiés en fin d’expérience et seront réutilisés en laboratoire de recherche fondamentale. Le transport des xénopes entre laboratoires tel qu’effectué et de très courte durée, n’affecte aucunement la survie des animaux.
Réduction
Le nombre d’animaux prévus pour le projet est calculé par rapport au nombre d’embryons nécessaires à la réalisation d’expériences pour un groupe de 20 étudiants par session annuelle (18 animaux pour 20 élèves). Les animaux pourront être ré-utilisés pour d'autres projets externes.
Raffinement
L'injection et la contention (geste qui mime le geste d’amplexus du mâle, i.e. en saisissant la femelle de façon à la maintenir en contention tout en dirigeant le cloaque vers une boite de pétri pour déposer les œufs) sont réalisés par le concepteur qui a une longue expérience. Dans les deux cas le geste est fait en maintenant fermement la femelle et en lui cachant les yeux ce qui diminue son stress. Quand le geste est bien fait l'animal ne réagit pas. En cas de réaction intempestive le geste est arrêté.
Choix des espèces
Dans le cadre d’un enseignement, le modèle Xénope est particulièrement bien adapté car c'est l'une des espèces modèles les plus robustes ce qui garantit une réussite expérimentale. Il présente une cinétique de développement rapide permettant aux étudiants d’observer le développement dès l’étape de fertilisation sur œufs collectés, les stades précoces de développement et l’apparition de la plaque neuronale en quelques heures, dans des conditions externes à l’animal producteur. Les études sur cette espèce ont été à la base de découvertes majeures en biologie du développement du système nerveux. C'est une espèce sur laquelle il est possible de générer facilement des organoïdes. Il s’agit d’animaux adultes ayant atteints la maturité sexuelle pour qu’ils puissent produire des oeufs afin que les étudiants d’étudient les stades très précoces du développement (dès fécondation).
Etude du rôle de l’hémostase dans l’anaphylaxie
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
- Système immunitaire
- Système respiratoire
1 632 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Elles reçoivent des injections intraveineuses et sous-cutanées répétées et des prélèvements de sang, avant d'être soumises sous anesthésie à un choc anaphylactique avec trachéotomie et mesure de la pression dans la carotide, pour étudier le rôle des plaquettes sanguines dans l'anaphylaxie. Le porteur renvoie au conditionnel les retombées annoncées, l'identification de nouvelles cibles pour réduire la mortalité de l'anaphylaxie. Il affirme que ces mécanismes sont quasi impossibles à étudier chez l'humain et que le recours à la souris est "nécessaire".
Objectifs
L’anaphylaxie est la forme la plus sévère d’une réaction allergique, qui se manifeste par des signes cutanés, respiratoires et cardiovasculaires, et qui peut être fatale. Cependant, les mécanismes cellulaires et moléculaires menant à l’anaphylaxie ne sont pas encore clairement élucidés. On peut émettre l’hypothèse que d’autres acteurs pourraient contribuer à la sévérité de la réaction. Les plaquettes sanguines sont les acteurs majeurs de l’arrêt du saignement, ou hémostase, lors de brèches vasculaires et de la survenue des thromboses artérielles. L'objectif est de déterminer le rôle des plaquettes dans l'anaphylaxie.
Bénéfices attendus
Le présent projet a pour but de caractériser la contribution des plaquettes sanguines à l’anaphylaxie. Ces travaux pourraient permettre d’identifier de nouvelles cibles thérapeutiques pour traiter l’anaphylaxie et en réduire la mortalité.
Procédures
- contention de l’animal vigile (15 s) en vue d’une anesthésie. - injection de l’anesthésiant sur souris vigile (durée 5 s), 1 seule fois. - traitement dans l’eau de boisson pendant 3 semaines. - Les autres gestes sont réalisés sur souris anesthésiées: il s’agit de l'injection intraveineuse (durée 30 s) réalisée à deux reprises espacées d’au moins 24h. - injection d’albumine par voie sous-cutanée (durée 10 s) sur souris anesthésiées à l'isoflurane à deux reprises ou a trois reprises espacées de 15 jours. Il s’agit d’un prélèvement de petit volume de sang réalisé à deux reprises espacées de 24h. La chirurgie aura une durée maximum de 45 min.
Impact sur les animaux
Les animaux vigiles subiront un stress au moment de l'anesthésie, lors de la contention de l'animal, mais ce geste n'est pratiqué que par des expérimentateurs habilités à le réaliser rapidement. Une douleur peut être ressentie au niveau du site de piqure de l’aiguille lors de l’injection de l’anesthésiant. Une douleur peut être ressentie au niveau du site d'injection rétro-orbital. L'injection d'albumine par voie sous-cutanée réalisée soit à 3 reprises espacées de 15 jours ou soit à deux reprises espacées de 15 jours pourrait induire l'apparition éventuelle d'une inflammation au site d'injection. Pour le prélèvement à la queue la section réalisée sur l’extrémité de la queue peut induire une douleur aigue transitoire.
Devenir
Les animaux anesthésiés seront soumis à un choc anaphylactique. Il s'agit d'une procédure invasive comprenant une tracheotomie et une mesure de la pression artérielle dans la carotide.
Remplacement
REMPLACER : Le recours à l’utilisation d’animaux est justifié par le fait que les mécanismes cellulaires et moléculaires de l’anaphylaxie, qui est une réaction allergique exacerbée pouvant conduire au décès, sont difficiles, voire impossible à étudier chez l’homme, vue l’imprévisibilité de l’évènement et sa rareté. De plus, l’anaphylaxie est un phénomène multifactoriel qui implique plusieurs types de cellules sanguines et tissulaires et faisant intervenir des intercommunications complexes entre les cellules circulantes, la paroi vasculaire et les cellules résidantes des tissus environnants, qui ne peuvent pas être reproduites de façon complète in vitro, tant sur le plan des identités en jeux que sur le plan temporel. La compréhension de ces mécanismes est donc pratiquement impossible chez l’homme et le recours à des études in vivo chez l’animal s’avèrent nécessaire. Occasionnellement, des études in vitro seront réalisées sur du sang de souris ou sur cellules isolées. Cependant, elles ne pourront représenter à elles seules la maladie étudiée.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisé est réduit au minimum afin d’obtenir des données statistiquement significatives. Le maximum de prélèvements sera réalisé sur une même souris (organes, sang, liquides broncho-alvéolaires).
Raffinement
Le modèle animal est choisi dans le but de reproduire, le plus fidèlement possible, la pathologie étudiée et d’en tirer le maximum d’information. Les expériences seront raffinées afin de limiter l’angoisse, l’inconfort, le stress et la douleur associés aux procédures expérimentales: - Au moins 72h avant la procédure, les animaux sont répartis par groupes et mis dans les cages (tout en respectant les groupes sociaux) qu’ils occuperont tout au long du processus. - Les cages sont enrichies de coton compressé et de frisure de papier afin de permettre aux souris de factionner leur environnement. Les changements de litière sont réalisés tous les 10 jours. Le stress des animaux dû à une perte de repères olfactifs au cours du changement de litière est atténué par le transfert dans la cage propre d’une partie du nid issu de la cage souillée. Les souris sont maintenues en groupe sociaux. - toutes les procédures d’injections invasives seront effectuées sous anesthésie générale. La durée maximale de l’expérimentation est de 1h. Des points limites ont été établis et des critères d’arrêt déterminés pour interrompre les procédures et réduire ainsi la souffrance animale.
Choix des espèces
Le recours à l’étude in vivo chez l’animal est nécessaire, car l’anaphylaxie est un phénomène multifactoriel qui implique plusieurs types de cellules sanguines et tissulaires et faisant intervenir des intercommunications complexes entre les cellules circulantes, la paroi vasculaire et les cellules résidantes des tissus environnants, qui ne peuvent pas être reproduites de façon complète in vitro, tant sur le plan des identités en jeux que sur le plan temporel. Le modèle d’anaphylaxie active ou médié par les anticorps de type Immunoglobuline E pratiqué chez la souris fait consensus dans la communauté scientifique car il représente fidèlement l’anaphylaxie survenant chez l’homme. Les animaux sont utilisés au stade adulte, entre 2 et 6 mois. Cet âge correspond à la période utilisant des souris pubères et ne présentant pas encore de vieillissement.
Evaluer le rôle de la protéine TIF2 dans le fonctionnement métabolique du muscle squelettique dans un modèle d’ischémie de l’artère fémorale
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
- Système musculosquelettique
32 souris vont être utilisées, opérées sous anesthésie et tuées avant tout réveil. Un garrot placé à la racine d'une patte interrompt la circulation pendant deux heures, suivies de deux heures de reperfusion, pour étudier le rôle métabolique de la protéine TIF2 dans le muscle. Le porteur indique s'attendre à une réaction douloureuse au serrage du garrot, atténuée par un antalgique, et que les tissus sont prélevés avant le réveil des animaux. Il affirme ne disposer d'aucune autre possibilité que la souris pour étudier cette protéine dans un organisme vivant.
Objectifs
Le but de ce projet est d'étudier d'une manière très approfondie le rôle métabolique de la protéine TIF2 (co-régulateur transcriptionnel) dans le fonctionnement du muscle squelettique, stress oxydant et la mort cellulaire. Afin d’analyser les fonctions cellulaires-autonomes de TIF2 dans le muscle squelettique, des souris invalidés d'une manière sélective en TIF2 dans les myofibres des muscles squelettiques sont générés. TIF2 semble liée notamment à certains désordres métaboliques survenant lors d’une diminution du flux sanguin et donc de privation des organes en oxygène, sang et métabolites notamment le muscle squelettique un autre organe majeur du métabolisme mais également lors d’un afflux massif. Pour cela nous mettrons en place un modèle d'ischémie/reperfusion en utilisant la méthode du tourniquet au niveau de l'artère fémorale pour interrompre la circulation artérioveineuse dans la région située en aval et cela pendant 2h suivies de deux heures de reperfusion. Cela entrainera une privation limitée dans le temps du muscle squelettique, en sang et donc en oxygène, suivi d’un apport de sang qui augmente brusquement durant la reperfusion. De manière intéressante, lorsque des souris contrôles sont soumises au stress de l’ischémie/reperfusion, les niveaux de transcrits TIF2 et SRC-3 sont fortement augmentés. Des résultats préliminaires indiquent que les souris invalidées du gène TIF2 sont protégées contre les effets délétères de l’ischémie/reperfusion, cette étude nous permettra d'étudier en détails les voies de signalisation conduisant à ce phénotype de protection.
Bénéfices attendus
Dans ce projet, nous analysons dans un modèle d'ischémie/reperfusion les fonctions cellulaires-autonomes d'une protéine TIF2 dans le muscle squelettique. Le bénéfice sera l'accessibilité de ce muscle pour pouvoir transposer les résultats obtenus dans les muscles squelettiques striés des jambes aux muscles striés du cœur avec moins de souffrance pour l'animale et moins de difficulté chirurgicale et plus de bien- être pour l'animale qu'une ischémie myocardique. Ces travaux sont une étape nécessaire dans la compréhension des mécanismes sous-jacents et dans le développement de traitements potentiels de ce type de dysfonctionnements métaboliques qui va améliorer la prise en charge cliniques de l'ischémie myocardiaques.
Procédures
Les animaux subiront une ischémie unilatérale de la patte postérieure droite par la méthode du tourniquet (garrot placé à la racine du membre) pendant 2h suivie d'une reperfusion pendant 2h par desserrement du garrot sous anesthésie générale et l'intervention se terminera par la mise à mort de l’animal pour prélèvement de tissus analysés en extemporané ou congelés pour analyse ultérieure (immuno-histologique RT- PCR …).
Impact sur les animaux
Les animaux seront surveillés tout le temps de la procédure qui se déroulera sous anesthésie gazeuse. On peut s'attendre à une réaction motrice à la stimulation douloureuse d'une patte lors du serrage du garrot mais qui sera estompé par l'utilisation d'un antalgique antinflammatoire avant la procédure.
Devenir
Après la procédure d'ischémie et reperfusion et avant leur réveil, les animaux seront euthanasiés pour prélever les tissus et réaliser des études immunohistopathologiques et moléculaires.
Remplacement
Nous ne disposons pas d'une autre possibilité d'étudier la fonction d'une protéine dans un organisme vivant et dans le cadre d'atteintes de la fonction du muscle squelettique, le modèle Souris constitue la meilleure approche disponible à ce jour pour cela.
Réduction
Des analyses de puissance ont permis de définir les effectifs utilisés dans ce projet, afin d'obtenir des conclusions scientifiquement exploitables pour les procédures expérimentales retenues. Pour les analyses histologiques, nous utilisons une seule patte qui a subi l'ischémie et nous analysons la significativité des résultats pour comparer les 3 groupes. Par ailleurs, nous avons déjà utilisé cette approche avec d'autres lignées génétiquement modifiées et avons pu constater que ces effectifs étaient nécessaires et suffisants pour conclure sur les résultats observés.
Raffinement
La procédure expérimentale implique un soin et une surveillance constants des animaux, afin de s'assurer qu'elle n'entraîne pas de souffrance chez les souris. Des points limites spécifiques sont décrits, et suivis avec application pour répondre aux exigences du protocole du bien-être animal de notre institut. Ainsi, nous injectons 30 minutes avant la réalisation de l'ischémie par voie intrapéritonéale un analgésique. L’ensemble de la procédure se déroule sous anesthésie générale avec maintien de la ventilation spontanée au travers d’un masque délivrant un mélange gazeux qui assurera une sédation profonde. Un tapis chauffant permettra aux animaux de maintenir leur température corporelle durant l'anesthésie. Du gel ophtalmique sera appliqué pour éviter le dessèchement de la cornée. Par ailleurs, la douleur sera prise en charge au moment de serrer le garrot élastique puis pendant le déroulement du protocole expérimental.
Choix des espèces
Nous utilisons le modèle souris car il nous offre un accès à de nombreuses lignées génétiquement modifiées et que le système vasculaire peut être étudié et est suffisamment proche de l'humain pour offrir une valeur prédictive dans notre approche translationnelle. Les souris seront utilisées à l'âge adulte afin de d'effectuer le modèle d'ischémie/reperfusion sur des fibres musculaires squelettiques bien développé.