Recherche fondamentale

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Rats : 60
Souffrances
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 60

Une opération de deux heures, puis jusqu'à huit semaines de suivi : des rats Fischer mâles reçoivent dans un défaut de taille critique de la mandibule une construction osseuse vascularisée, implantée huit semaines plus tôt autour d'un pédicule vasculaire. 60 rats vont être utilisés, dont six pour un prélèvement de moelle osseuse, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sans réveil, léger et sévère, et tous sont tués à l'issue pour analyser les implants. Le projet doit mettre au point un lambeau associant os imprimé en 3D et peau, pour reconstruire la mâchoire après un cancer ou un traumatisme sans prélever d'os ailleurs sur le patient, et le porteur le présente comme une étape avant des expériences sur "de plus gros animaux". Il ne décrit pourtant qu'une douleur faible, aucune limitation de mobilité et une possible gêne à s'alimenter, sans dire quelle procédure justifie le classement d'une partie des rats en souffrance sévère.

Objectifs

Les pertes de substances pluritissulaires ostéo-cutanées ou ostéo-muqueuses suite à un traumatisme, une chirurgie cancérologique ou une infection représente un défi pour la chirurgie reconstructrice du fait des différents types de tissus à reconstruire et régénérer. Ces pertes de substance peuvent être accompagnées de séquelles fonctionnelles, sensorielles, sensitives, ou esthétiques non négligeables avec des conséquences multiples pour la victime (intégrité physique et morale affectée). Ceci étant d’autant plus vrai pour les pathologies maxillo-faciales.

Bénéfices attendus

Ce projet permettra de développer un modèle de lambeau chez le rat, ce lambeau se voudra bi tissulaire (osseux et cutané) et autorisera des reconstructions complexes de la mandibule en s’affranchissant de prélèvements séquellaires. En effet, les reconstructions actuelles passent par des prélèvements osseux conséquents (autogreffe osseuse nécessitant un apport de tissus mous secondaire ou alors des prélèvements libres ostéocutanés tels que une fibula avec une palette cutanée). Ces prélèvements sont lourds, responsables de douleurs, boiterie, troubles neurologiques, instabilité de cheville. Ce projet associe reconstruction osseuse par ingénierie tissulaire osseuse (impression 3D avec ensemencement cellulaire et reconstruction des parties molles par lambeau perforant (prélèvement uniquement de peau et de son pédicule vasculaire respectant les structures nobles telles que les muscles, nerfs et os). Cette construction néoformée permettra de reconstruire en un seul temps opératoire des pertes de substances complexes bi tissulaires sans séquelle sur la zone donneuse.

Procédures

Expérimentation animale préliminaire (14 rats, deux semaines) Expérimentation animale avec réalisation d’une construction osseuse vascularisée avec implants mis en place 8 semaines (4 groupes de 8 rats et 6 rats permettant le prélèvement de moelle). Le geste de mise en place d’un implant ayant pour durée 20 minutes. Pour la preuve de concept de réparation de substance ostéo-cutanée mandibulaire, une construction osseuse vascularisée pendant 8 semaines, puis transférée dans un défaut mandibulaire de taille critique lors d’une intervention chirurgicale de 2 heures. La consolidation de la réparation sera évaluée à une durée allant jusqu'à 8 semaines post transfert.

Impact sur les animaux

Les conséquences de ces études sur les animaux seront potentiellement les suivantes : - Douleur faible lors de la première expérimentation (dissection du lambeau perforant) et deuxième (mise en place de l’implant autour du pédicule in situ) - Pas de limitation de mobilité attendue, ni de stress particulier - Les éventuels effets dureront 2 semaines lors de la première procédure, 8 semaines pour la moitié de chaque groupe dans la deuxième procédure et deux semaines supplémentaires pour l’autre moitié de chaque groupe. Concernant la chirurgie maxillo-faciale, une gêne à l'alimentation pourrait être observée et sera strictement monitorée.

Devenir

L’euthanasie des animaux est nécessaire afin d’analyser les implants mis en place autour du pédicule vasculaire du lambeau.

Remplacement

L’utilisation de rongeurs reste nécessaire afin de valider les propriétés des matériaux avant d’envisager des expériences sur de plus gros animaux et l’ultime but : l’utilisation chez l’homme. Aucune méthode alternative à l’utilisation d’animaux n’est possible; les systèmes de bioréacteurs in vitro n'étant pas assez avancés pour réaliser le projet. Seul un modèle animal vivant permet de nos jours la génération d'une construction osteo-cutanée transplantable selon les principes du bioréacteur in vivo.

Réduction

Pour limiter le nombre d’animaux utilisés, l’utilisation de rat Fischer mâles permet un prélèvement de moelle osseuse plus important sans devoir prélever sur tous les rats. Une analyse statistique a été réalisée afin de déterminer le nombre minimal de rats nécessaire pour obtenir un effet statistique : afin d’obtenir une puissance statistique pertinente (P = 95%, alpha 1%), le nombre d’animaux pour les procédures 1 et 2 a été évalué à à 14 et 8 par groupe (4 groupes soit 32 rats). Un animal supplémentaire par groupe est requis afin de pallier les possibles complications expérimentales.

Raffinement

Les animaux seront maintenus dans un cycle jour/nuit un cycle jour/nuit saisonnier (e.g., 12h/12h/ été, 8h/14h hivers) avec un accès à l’eau et à la nourriture à volonté. Le nombre d’animaux par cage est de 2 pour limiter le stress de la surpopulation ou de l’isolement. Des tunnels pour les rats seront placées dans la cage pour permettre aux animaux de s’enfouir et se cacher. Chaque protocole a été choisi pour répondre à une question précise, par sa reproductibilité afin de réduire la variabilité expérimentale et par conséquent le nombre d’animaux utilisés par expérience. Le protocole sera interrompu le plus tôt possible en accord avec des points limites définis et réalisés sur le plus petit nombre d’animaux possible suffisant pour obtenir une différence statistiquement significative. La fréquence des inspections sera faite tous les jours pour ce protocole. S’ajoute à cette observation une surveillance réalisée par les animaliers lors de l’entretien des animaux. La prise en charge de la douleur des animaux sera réalisée par injection en sous cutanée de lidocaïne et de buprénorphine dès l’anesthésie et ceci avant le geste opératoire (injection répétée toutes les huit heures pour la buprénorphine pendant deux jours si besoin). Des AINS seront administrés de manière systématique pendant au moins deux jours.

Choix des espèces

Le rat permet une première approche in vivo avant de tester les hypothèses confirmées avec ce modèle sur des animaux plus similaires à l’Homme, puis chez l’Homme. C’est un modèle de référence pour la recherche fondamentale dans le cadre d’implantation allogénique afin de se concentrer sur l’effet propre des biomatériaux évitant toute réponse immunitaire non désirée et permet de sélectionner les méthodes efficaces de réparation au sein d’un grand nombre de conditions expérimentales. Les études seront réalisées avec des rats adultes, c'est-à-dire, âgés de 10 semaines (300g), ce qui correspond au modèle validé et développé depuis plusieurs années dans notre laboratoire et dans la littérature.

  • Recherche fondamentale
    • Oncologie
    • Système endocrinien
Souris : 1152
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 1152

Tuées à l'issue de chaque procédure pour récupérer leurs organes, 1 152 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Selon les groupes, elles sont nourries 16 semaines d'un régime riche en graisses pour les faire grossir, soumises 16 semaines à un exercice d'endurance sur tapis de course, et subissent des prises de sang éveillées, jusqu'à sept en deux heures lors des tests de tolérance au glucose et à l'insuline. Les effets néfastes se limitent, selon le porteur, à un risque d'irritation et d'infection aux points d'injection. Pour justifier le choix de la souris, le porteur cite sa "natalité importante", son "faible coût d'élevage" et la possibilité d'obtenir assez de "matériel" pour les analyses, puis conclut : "Aucune autre espèce ne peut donc être utilisée."

Objectifs

Ce projet concerne l'étude d'une protéine cible de l'hypoxie et induite en réponse aux stress. Nous étudieorns son implication dans le développement de la résistance à l'insuline induite par un régime riche en graisses et nous déterminerons si la délétion de cette protéine dans les adipocytes potentialise les effets bénéfiques de l’activité physique. Ce projet ne duplique pas d'études déja publiées.

Bénéfices attendus

Ce projet permettra d'établir d'une part, le rôle d'une protéine adipocytaire dans le développement de l'obésité et de la résistance à l'insuline, et d'autre part si son invalidation peut avoir des effets bénéfiques sur le traitement de l'obésité.

Procédures

Les souris seront soumises à un régime riche en lipides pendant 16 semaines afin d'induire une prise de poids. Les souris seront soumises à un protocole d'exercice d'endurance (tapis de course adapté à la souris) pendant 16 semaines. Les souris seront soumises à des prélèvements de sang sur souris vigiles lors des tests de tolérance au glucose (GTT) ou à l'insuline (ITT). Lors de ces tests, une goutte de sang est prélevée pour mesurer la glycémie au cours du temps (0, 15, 30, 45, 60, 90 et 120 minutes). Un prélévement de sang sur souris vigile sera effectué à la semaine 6, 14, 20, 22, 24 et 28 (max 100µl) de la procédure 1 et à la semaine 6, 20, 26 et 29 de la procédure 2.

Impact sur les animaux

Lors des injections en intra-péritonéale (lors des GTT, ITT ou tamoxifène) il pourrait y avoir un risque d'irritations et d'infection aux zones d'injection.

Devenir

A l'issue de chaque procédure, tous les animaux seront mis à mort pour récuperer les organes.

Remplacement

Pour satisfaire au remplacement, nous avons réalisé des études sur des cellules adipocytaires cultivées in vitro et nous avons montré que la protéine d'intérét est impliquée dans le développement de la résistance à l’insuline in vitro. Pour comprendre l’implication de cette protéine chez l’Homme, il est maintenant nécessaire de l’étudier sur l’animal car il n’existe pas de méthodes alternatives permettant de tenir compte de la physiologie et de toutes les interactions existantes entre cellules et organes dans un organisme.

Réduction

Pour satisfaire à la réduction, une gestion éthique de l’élevage nous permettra de ne pas générer trop d’animaux en excès. Chaque procédure utilise un nombre d’animaux minimum mais nécessaire à des études statistiques pertinentes. Le nombre d’animaux a été calculé pour limiter les variations inter-individus et atteindre un niveau statistique validé par une analyse prédictive. Les procédures seront répétées 3 fois. Cependant, si une différence statistiquement significative est observée après 2 répétitions, nous ne ferons pas la troisième répétition.

Raffinement

Les souris seront maintenues dans un milieu enrichi (igloo et tigettes qui permettent aux souris de réaliser un nid) et celles-ci seront hébergées en portoirs ventilés à raison de 5 souris maximum/cage (500cm2). Nous réaliserons aussi un suivi quotidien des animaux (par les expérimentateurs ou l'équipe zootechnique), ce qui permettra l'arrêt de l'expérience dès que les souris présenteront un mal-être ou une souffrance.

Choix des espèces

La souris est un modèle animal facile à utiliser grâce à sa natalité importante, son faible coût d’élevage et notre expertise nous permettant d’avoir des locaux d’hébergements et des conditions d’expérimentation appropriés à cette espèce. D’autre part, la similitude de leur patrimoine génétique avec celui de l’Homme nous permet de pouvoir, dans la mesure du possible, extrapoler les résultats et en tirer des conclusions valables pour l’Homme. Les données in vivo de la littérature sont réalisées sur des souris et cette espèce nous permet d'obtenir assez de "matériel" pour faire des analyses protéiques et génomique et histologique. Aucune autre espèce ne peut donc être utilisée. Seules les souris adultes seront utilisées dans ce projet. Pour l’étude du métabolisme, les souris seront mises sous régime alimentaire à 6 semaines. Ceci permet de diminuer la variabilité inter-animaux et donc de réduire les effectifs.

  • Recherche appliquée
    • Maladies animales
  • Recherche fondamentale
    • Système nerveux
Souris : 484
Souffrances
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 484

Selon leur groupe, des souris sont gavées six jours sur sept pendant quatre semaines, ou reçoivent chaque jour pendant deux semaines des injections intrapéritonéales ou des administrations par le nez, puis passent des tests comportementaux, un par jour, que le résumé ne nomme pas. 484 souris, dont des souris transgéniques qui développent des plaques amyloïdes, vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue pour analyser leur cerveau. Une partie est exposée de façon chronique à l'acroléine, un composé qui provoque un stress carbonylé, pour tester un dérivé du phloroglucinol, le Phloro-OiP-DHA, censé contrer ce stress. Le porteur attend de cette exposition des "troubles comportementaux et de neurodégénérescence", et ne cite comme effet néfaste que l'inconfort des gavages et des administrations répétés.

Objectifs

La maladie d’Alzheimer (MA) est la forme la plus fréquente de maladie neurodégénérative associée à une démence chez les sujets âgés. L'élaboration et la mise sur le marché de nouveaux traitements pour lutter contre ce fléau est un défi sanitaire et économique majeur. Le stress oxydant induit par de nombreux facteurs environnementaux (notamment l'exposition à des polluants chimiques) est un évènement extrêmement précoce et jouant un rôle majeur dans la maladie. En effet, l’oxydation des lipides et du glucose favorise l’accumulation d’espèces carbonylées réactives (ECR, stress carbonylé) dont la réaction avec les acides aminés entraîne des modifications et pertes de fonctions irréversibles des protéines cellulaires. Parmi les molécules capables de combattre ce phénomène, les polyphénols, métabolites secondaires du règne végétal, présents dans de nombreux fruits et légumes de notre alimentation, ont été largement étudiés. L'obstacle majeur à l'utilisation de ces composés en thérapeutique est leur très faible biodisponibilité. Pour contourner ce problème, une équipe de chimistes a synthétisé un composé capable de réduire à la fois le stress oxydant et le stress carbonylé. Un polyphénol naturel, le phloroglucinol (Phloro) a été modifié chimiquement afin de pouvoir piéger les espèces responsables du stress carbonylé. Afin d’augmenter sa biodisponibilité, le phloroglucinol modifié a ensuite été couplé à un acide gras à longue chaîne (DHA) pour donner le Phloro-OiP-DHA. Son activité a été validée in vitro et in vivo dans un modèle murin présentant une dégénérescence des photorécepteurs induite par la lumière. L'objectif de ce projet est de déterminer le potentiel thérapeutique de ce composé dans un modèle de stress carbonylé induit par une exposition chronique à une ECR (l'acroléine), mimant le développement de la maladie d’Alzheimer.

Bénéfices attendus

Ce projet permettra : -de confirmer que l'exposition chronique à l'acroléine, conduisant à l'apparition d'un stress carbonylé, s'accompagne de troubles comportementaux et de neurodégénérescence. -de déterminer le potentiel thérapeutique du lipophénol Phloro-OiP-DHA dans ce modèle. Avec cette étude, nous posons donc l'hypothèse d'un mécanisme reliant le stress carbonylé aux processus neurodégénératifs asssociés à la maladie d'Alzheimer, et en particulier ceux associés à la formation des dépôts amyloïdes et l'hyperphosphorylation de la protéine tau. Ce projet nous permettra d'en appréhender les mécanismes biochimiques sur le long terme et de tester le potientiel thérapeutique d'une molécule ciblant le stress carbonylé, le Phloro-OiP-DHA.

Procédures

Les animaux, en fonction de leur groupe, pourront être soumis à : -un gavage quotidien pendant 4 semaines (6j/7) -des injections intrapéritonéales ou intranasales quotidiennes pendant 2 semaines - des tests comportementaux (un test par jour) - ils seront euthanasiés en fin de projet.

Impact sur les animaux

La dose d'acroléine utilisée est basée sur des travaux précédemment publiés . L'inconfort lié au traitement peut provenir de la répétition quotidienne du gavage pendant 4 semaines et/ou des administrations intranasales pendant 2 semaines.

Devenir

Les animaux seront euthanasiés en fin de procédure afin de pouvoir procéder à des analyses biochimiques et immunohistologiques du tissu cérébral.

Remplacement

De manière générale, il est aujourd’hui très difficile en neurosciences d’étudier le fonctionnement du cerveau sur des modèles simplifiés (in vitro ou in silico) et donc de remplacer l’étude sur l’animal dans sa globalité. En effet, il n'existe pas de modèles alternatifs (in vitro ou in silico) validés pour étudier la neurodégénérescence et le déclin cognitif dans leur globalité. Il est primordial d’avoir des circuits neuronaux in vivo associés aux cellules gliales et vasculaires, pour caractériser les modifications moléculaires liées à la maladie d’Alzheimer d’un point de vue spatiotemporel. Les modèles utilisés sont acceptés, bien documentés, et très utilisés par la communauté des neurosciences.

Réduction

Le nombre d’animaux est réduit au minimum pour répondre aux objectifs du projet. Le nombre d'animaux dans chaque groupe, ainsi que le nombre de groupes est basé sur une connaissance approfondie des modèles et de l'expérience acquise par notre équipe et a été déterminé par une analyse de puissance statistique basée sur nos études précédentes. Pour les analyses comportementales, histologiques et biochimiques, les tests seront de type non appariés, paramétriques sur les moyennes à variances égales ou différentes suivants les résultats des analyses précédentes. Ici, 10 animaux par groupe seront nécessaires pour observer d’éventuels changements. A ce nombre d’animaux une marge de 10% sera ajoutée afin de compenser les aléas expérimentaux.

Raffinement

Afin de minimiser les effets du stress qui pourraient fausser les résultats (en particulier sur les analyses comportementales), mais également de contrôler l’état général des animaux, les souris seront manipulées chaque jour par l’expérimentateur en charge de l’expérience, avant la procédure expérimentale. Tous les incidents et toutes observations anormales (comportement, poids, pelage, plaie,…) seront transmis à l’expérimentateur afin d’être traités dans les plus brefs délais et seront notés dans un tableau de suivi expérimental.

Choix des espèces

Il s'agit d'une espèce de choix au niveau international pour l’étude de la physiopathologie de la maladie d’Alzheimer. Ces études chez l’animal vigile sont nécessaires pour appréhender des mécanismes intégrés et pour évaluer la pertinence de traitements potentiels. De plus, l'utilisation d'animaux transgéniques (modèle Alzheimer) justifie également le choix de cette espèce. La maladie d'Alzheimer étant une maladie se déclarant chez l'adulte voire la personne âgée, les animaux seront utilisés et sacrifiés à l'âge adulte (6 mois). De plus, la caractérisation du modèle de souris transgéniques a déjà été effectuée dans notre laboratoire et nous avons montré que : -les déficits comportementaux commencent à partir de 3 mois -les modifications biochimiques (augmentation de la charge amyloïde, de la phosphorylation de la protéine tau, principaux marqueurs de la maladie d’Alzheimer) et histologiques (formation des plaques amyloïdes) sont visibles à l’âge de 6 mois

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    • Système musculosquelettique
Souris : 140
Souffrances
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140 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles subissent deux chirurgies du genou droit, une injection intra-articulaire d'un vecteur viral puis une déstabilisation du ménisque pour induire une arthrose, avant d'être tuées pour analyses. Le porteur cherche une preuve de concept d'une thérapie génique augmentant la protéine alpha-Klotho contre l'arthrose post-traumatique, avec l'espoir d'un passage en clinique humaine. Il affirme qu'aucun modèle in vitro ne remplace l'animal pour tester un traitement de l'arthrose.

Objectifs

L'arthrose, est la plus commune des maladies rhumatismales et touche plus de 500 millions de personnes dans le monde. L’arthrose atteint l’ensemble des tissus de l’articulation (cartilage, os, membrane synoviale, muscle). A ce jour, aucun traitement n’est capable de reverser ni même de ralentir les atteintes arthrosiques et les traitements proposés aujourd’hui ne corrigent que les symptômes de la maladie. Étant donné que le vieillissement est l’un des principaux facteurs de risque de l’arthrose, nous proposons de tester un facteur anti-âge, la protéine alpha-klotho (a-KL), pour le traitement de cette maladie. En effet, un risque accru d’arthrose a été mis en évidence chez des patients qui présentaient des différences dans la séquence du gène codant pour la protéine a-KL. D’autre part, des niveaux différents d'ARN messager d’a-KL ont été rapportés entre le cartilage articulaire sain et arthrosique. L’objectif de cette étude est d’évaluer l’efficacité thérapeutique d’une thérapie génique visant à augmenter l’expression d’a-KL dans le traitement de l’arthrose. Cette approche de thérapie génique sera effectuée par l’injection intra-articulaire d’un vecteur viral codant pour la protéine d’a-KL dans un modèle d’arthrose chirurgicalement induite chez la souris.

Bénéfices attendus

La prise en charge des patients atteints d’arthrose est insuffisante puisqu’elle ne traite que les symptômes. Ce projet permettra de faire une preuve de concept sur l’efficacité d’un nouveau traitement de thérapie génique contre l’arthrose dans ce modèle d’arthrose post-traumatique chez la souris. Ce traitement adapté pour la clinique pourra ensuite être proposé pour des essais cliniques chez l’Homme.

Procédures

Les animaux seront soumis à deux chirurgies d’environ 15 minutes chacune consistant en une injection intra-articulaire du genou droit et une semaine après, une déstabilisation du ménisque médial unilatérale (genou droit) effectuées dans des conditions d’asepsie strictes, sous anesthésie gazeuse et traitement anti-douleur pré et post-opératoire.

Impact sur les animaux

Dans les trois premiers jours suivant la chirurgie, si de la douleur est ressentie par l’animal celui-ci peut entrer dans un état de prostration, s’isoler des autres animaux dans la cage et cesser les interactions comme par exemple le toilettage social. Cette douleur pourrait être notamment causée par une dilacération du tissu cutané supplémentaire, inopinée et indépendante de l’incision initiale pendant les chirurgies. De plus, une infection pourrait intervenir au niveau des sutures post-chirurgicales. De façon générale, différents points limites (changement de poids corporel, apparence physique, comportement non provoqué…) seront attentivement regardés.

Devenir

A l’issue des procédures, tous les animaux seront mis à mort afin de collecter des tissus et procéder à des analyses radiologiques, histologiques et moléculaires.

Remplacement

L’articulation se compose de différents tissus et types cellulaires, ainsi que d’un liquide synovial à prendre en considération dans les modalités du transfert de gène en intra-articulaire. D’autre part, cette pathologie à des causes et conséquences multiples difficilement reproductibles dans un système vitro non intégré. C’est pourquoi, aujourd’hui, aucun autre modèle substituable aux modèles animaux ne nous permet de tester l’intérêt thérapeutique de traitements dans le cadre de l’arthrose.

Réduction

Compte-tenu d’études comparables déjà effectuées, le nombre d’animaux est réduit au strict minimum (20 maximum par groupe compte tenu de la variabilité du modèle chirurgical) mais suffisant pour démontrer des différences statistiquement significatives entre les groupes en utilisant les tests statistiques non paramétrique Kruskal-Wallis pour pouvoir comparer toutes les conditions, suivi du test de comparaison multiple de Dunn pour déterminer où sont les différences observées. Pour élucider les mécanismes moléculaires, le traitement est également testé in vitro sur des modèles de cellules en culture afin de limiter le nombre de souris par groupe.

Raffinement

Une analgésie chimique est assurée en pré- et post-opératoire. Les souris sont anesthésiées par inhalation d'un gaz durant toute la procédure. La chirurgie, même si celle-ci ne dure pas plus de 15 minutes, sera effectuée sur tapis chauffant afin d’éviter toute hypothermie éventuelle. Les souris seront ensuite transférées dans une cage également disposée sur tapis chauffant le temps de récupérer suite à ce réveil. Le reste du temps, les souris sont hébergées en groupes sociaux de 5 souris par cage avec de l'enrichissement de type frisottis (Sizzle-Dri) et si besoin ajout d’un dôme (Cello dome). Les souris sont observées quotidiennement pendant les 3 premiers jours post chirurgie puis 2 fois par semaine. Si des signes cliniques sont observés, la gestion de la douleur se fera comme suit : 1 signe notable: visite 3 fois/semaine des animaux, mise à disposition de croquettes humidifiées dans la cage; 2 signes notables: administration d'un analgésique chimique toutes les 12h; 3 signes notables ou un signe sévère (point limite): euthanasie. -Signes notables: Plaie/Traumatisme: Lésion sans effraction cutanée; Comportement/Mouvement : Agitation/Agressivité, Hypomobilité/Hyporéactivité, incoordination modérée, mouvement répétitifs; Aspect général: Poil piqué, Coloration anormale de la peau, muscle flasque, Gonflement abdominal, Zone ano-génitale souillée; Excrétion : Fèces liquides; Evolution pondérale : Perte de poids inférieure à 15%; Consommation de nourriture : diminution/absence de prise de nourriture -Signes cliniques sévères : Plaie/Traumatisme: Lésion sévère (automutilation, plaie suintante,…), Traumatisme, Saignement incontrôlable; Comportement/Mouvement: absence de mouvement, Difficulté/ Impossibilité de mobilisation, Incoordination marquée, tremblements généralisés, Convulsions; Aspect général: , Coloration jaune/bleue des muqueuses, courbure du dos; Excrétion: Absence de fèces, Urines rouges; Evolution pondérale: Perte de poids supérieure à 20%; Consommation de nourriture: absence de prise de nourriture>2 jours

Choix des espèces

Pour la majorité des études portant sur la thérapie génique, une espèce mammifère est requise pour avoir une pertinence clinique. L'utilisation de la souris est justifiée par l'existence de plusieurs modèles murins d’arthrose qui en fait l’espèce la plus décrite dans la littérature internationale dans l’étude de cette pathologie. D’autre part la possibilité de constituer des groupes d'animaux suffisamment larges pour pouvoir effectuer des calculs statistiques (n=20 par groupe) est nécessaire. Le modèle murin envisagé (C57BL/6J) est couramment utilisé dans le domaine de la thérapie génique et dans le domaine de la pathologie arthrosique. Notre protocole démarrera chez des souris arrivées à maturité squelettique et âgées de 9 semaines. Cet âge correspond à l’âge à partir duquel une induction de l’arthrose est possible et correspond aux autres études que nous réalisons dans le domaine.

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    • Oncologie
Souris : 144
Souffrances
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144 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Porteuses d'une greffe de glioblastome, elles passent une imagerie et une spectroscopie par résonance magnétique sous anesthésie une fois par semaine, avant d'être transférées vers un autre établissement pour y être tuées et prélevées. Le porteur teste l'hypothèse que des cannabinoïdes freinent le lien métabolique entre cellules tumorales et neurones et donc l'invasion tumorale. Il affirme que les co-cultures s'affranchissent de "l'organisme entier" et qu'aucun remplacement n'existe pour son modèle.

Objectifs

Le glioblastome est une tumeur cérébrale qui touche les astrocytes (les cellules de soutien du cerveau). Cette maladie est rare ; cependant son mauvais pronostic représente un problème de santé publique majeur. En effet, après traitement, le risque de récidive est très élevé. Les cellules tumorales migrent et envahissent les tissus avoisinants et forment des foyers tumoraux secondaires. Le lien métabolique entre les astrocytes et les neurones est très fort. L’hypothèse du projet est que la relation métabolique entre les cellules du glioblastome (astrocytes devenus tumoraux) et les neurones pourrait être impliquée dans l’invasion tumorale : les neurones pourraient aider au développement tumoral en stimulant les cellules du glioblastome. L’objectif global de ce projet est de décrypter les principales voies du métabolisme reliant les cellules du glioblastome et les neurones. L’inhibition de ce lien métabolique pourrait représenter une piste thérapeutique de choix. Les cannabinoïdes pourraient inhiber ce lien entre cellules du glioblastomes et neurones et donc inhiber l'invasion tumorale.

Bénéfices attendus

En dépit des traitements thérapeutiques, les cellules tumorales du glioblastome (cellules dérivées des astrocytes, cellules de soutien du cerveau) migrent et envahissent les tissus avoisinants pour former des foyers tumoraux secondaires, associés à un mauvais pronostic. Il existe un lien métabolique très fort entre les astrocytes et les neurones ; dans le cadre du glioblastome, les neurones pourraient aider au développement tumoral en stimulant les cellules du glioblastome. Le projet vise à évaluer les effets d’une diminution du lien entre cellules tumorales et neurones, sur l’invasion tumorale. Le bénéfice attendu est une réduction de la capacité invasive des cellules tumorales. La réduction de ce lien entre cellules tumorales et neurones par les cannabinoïdes pourrait représenter une stratégie thérapeutique complémentaire pour contrer les récidives de l'invasion tumorale, après le traitement.

Procédures

Les animaux seront soumis à de l'imagerie par résonance magnétique et de la spectroscopie par résonance magnétique. Ces deux techniques sont non-invasives pour les animaux. Tous les animaux du projet subiront cet examen, d'une durée de 20 minutes. Ce suivi sera réalisé 1 fois par semaine.

Impact sur les animaux

L’imagerie par résonance magnétique est une technique non invasive, cependant, durant l'examen d'imagerie par résonance magnétique, un changement important du rythme cardiaque (rythme cardiaque supérieur à 200-400 battements par minute) et/ou respiratoire (30-60 battements par minute), mesurés grâce à un capteur placé sous l'animal, peut subvenir, du fait de la variabilité inter-animaux de la sensibilité aux anesthésiques. Cette nuisance entrainera l'arrêt de l'expérimentation.

Devenir

Tous les animaux partiront pour un autre établissement pour être mis à mort pour des prélévements, dans la continuité de ce projet.

Remplacement

Des modèles de co-culture (lignées cellulaires, cellules GBM / neurones) existent, cependant, ces modèles s’affranchissent de la (patho)physiologie de l’organisme entier. Le but final de notre projet de recherche a une envergure translationnelle et nécessite donc une approche intégrative. De ce fait, notre projet nécessitant le fonctionnement du cerveau dans son intégrité afin de tester les effets de la modulation du métabolisme énergétique entre les cellules du GBM et les neurones dans les capacités invasives et métastatiques des cellules tumorales, il n'existe pas de remplacement disponible à notre modèle expérimental.

Réduction

Une réduction du nombre d’animaux est rendue possible par l’utilisation de l’IRM et de la RMN qui sont des techniques d’investigation non invasives et permettent donc une réduction du nombre d’animaux nécessaires à l’étude. De plus chaque animal peut être son propre témoin. Ceci permet de réduire fortement le nombre d’animaux nécessaire pour distinguer de façon statistiquement significative deux populations.

Raffinement

Les nuisances sur le bien-être animal seront minimisées par la mise en place de diverses procédures : (i) pesées régulières (2 fois par semaine en routine et 3 fois par semaine si une perte de poids > 10%. À partir de 10% de perte de poids, de la nourriture enrichie sous forme de gel (gel diet energy) sera déposée dans la cage). (ii) L’évolution des volumes tumoraux sera suivie de manière non invasive par IRM, une fois par semaine. Lors des anesthésies, nécessaires à l’examen IRM, du gel ophtalmologique (Ocrygel) sera appliqué. Pendant les sessions d’imagerie les animaux seront maintenus au chaud grâce à un système chauffant et monitoré. La respiration sera surveillée grâce à un capteur placé sous le ventre de l'animal. (iii) Au niveau de l’hébergement, les animaux seront élevés en cage collective enrichie avec une cachette en plexiglas teinté, des frisures de papier craft, du coton et des briquettes en bois à ronger. Les animaux seront observés de façon journalière par le zootechnicien et ou la personne en charge de l'expérimentation. Lors de ces observations, la capacité de l’animal à s’alimenter, son comportement et sa vivacité, l’état du pelage seront évalués. Un échange quotidien entre le zootechnicien et l’expérimentateur permettront une intervention et une prise de décision rapide en cas de souffrance constatée.

Choix des espèces

La souris est utilisée depuis plusieurs années pour les études du métabolisme dans notre laboratoire, ainsi nous disposons déjà de nombreux groupes témoins permettant les comparaisons et limitant ainsi de refaire tous les témoins. De plus, l'utilisation de l'espèce souris permet d'utiliser des animaux génétiquement modifiés adapté à l’implantation de xenogreffes (cellules tumorales P3). La capacité de ces souris à ne pas initier de rejet permettra aussi de diminuer le nombre d’animaux nécessaire à l’étude. Les animaux seront utilisés à l'âge adulte (entre 3 et 6 mois), le métabolisme cérébral étant différent à des stades plus précoces.

  • Recherche fondamentale
    • Système cardiaque
Souris : 224
Souffrances
▲ 160
▲ 64
▲ -
▲ -
Devenir
 -
 -
 -
 224

224 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures menées pour l'essentiel sous anesthésie sans réveil, la seule douleur légère attendue survenant au réveil d'une injection faite 24 heures avant. Modèles d'hémophilie A et de maladie de Willebrand, elles reçoivent l'emicizumab puis une piqûre de la veine de la cuisse sous anesthésie pour induire un saignement mesuré pendant trente minutes, avant d'être tuées sans réveil. Le porteur veut comparer l'efficacité de cet anticorps dans les deux maladies et renforcer l'idée d'un essai clinique dans la maladie de Willebrand. Il affirme que les tests sans animaux ne reproduisent pas l'intégralité du processus de coagulation.

Objectifs

La maladie hémorragique la plus connue est l'hémophilie A, une pathologie qui affecte principalement les hommes (1 naissance de garçons sur 5000 environ). Dans cette pathologie, une des protéines importantes de la coagulation, le facteur VIII, est absente. Une autre maladie hémorragique génétique moins connue mais pourtant plus fréquente est la maladie de Willebrand qui affecte jusqu’à 1% de la population dans sa forme modérée (hommes et femmes indifféremment). Dans ce cas, c’est une autre protéine de la coagulation qui est absente, le facteur Willebrand. Les saignements observés sont différents dans ces deux pathologies avec des hémorragies plutôt au niveau des muscles et des articulations dans le cas de l’hémophilie et plutôt au niveau des muqueuses (sphère ORL ou gynécologique) dans le cas de la maladie de Willebrand. Les deux protéines impliquées dans ces deux maladies, le facteur VIII et le facteur Willebrand sont en fait liées l’une à l’autre dans le sang et circulent sous forme d’un complexe. Récemment un anticorps thérapeutique appelé emicizumab a été développé pour remplacer le facteur VIII chez les patients hémophiles. Et la question se pose de son efficacité dans la maladie de Willebrand. Notre projet va consister à tester et comparer l’efficacité de l’emicizumab dans des modèles murins d’hémophilie A et de maladie de Willebrand grâce à un modèle de saignement spécialement mis au point pour ce projet.

Bénéfices attendus

A court-terme, les résultats de cette étude permettront 1) de mieux appréhender comment l’emicizumab est capable de se substituer au facteur VIII dans le modèle de saignement de la veine saphène et 2) de déterminer si l’emicizumab peut aussi être efficace dans la maladie de Willebrand et pas seulement dans l’hémophilie A. A long terme, le projet contribuera à renforcer l’idée d’un essai clinique dédié à l’utilisation de l’emicizumab dans la maladie de Willebrand. Malgré quelques cas cliniques décrits jusqu’à présent, il est en effet important d’accumuler plus d’évidence dans des modèles pré-cliniques avant de lancer une étude clinique prospective chez l’homme.

Procédures

Les souris seront soumises à une procédure impliquant plusieurs gestes sur une période courte (24H au maximum). Les animaux sous anesthésie/analgésie chimique recevront le médicament à tester 24H avant, et/ou 5 minutes avant d’induire le saignement. Pour induire le saignement, une piqûre sera faite avec une aguille au niveau de la veine de la cuisse sur des souris anesthésiées. Le nombre de caillots sanguins se formant sur une période de 30 minutes sera mesuré, le sang sera recueilli sur une compresse et au terme des 30 minutes, l’animal toujours sous anesthésie sera euthanasié par les méthodes réglementaires.

Impact sur les animaux

Les animaux peuvent expérimenter une légère douleur transitoire à leur réveil après l’injection qui a lieu 24H avant le saignement. Ensuite l’intégralité de la procédure se fait sous anesthésie/analgésie chimique et sera sans réveil.

Devenir

Du fait des pertes sanguines potentielles lors du test de saignement, les souris seront euthanasiées selon les méthodes réglementaires afin de ne pas souffrir d’hypovolémie (trop grosse perte de sang) à leur réveil.

Remplacement

Le système de la coagulation est complexe, faisant intervenir de nombreux acteurs, que ce soit les cellules sanguines, les protéines qui circulent dans le sang mais aussi la paroi des vaisseaux sanguins. Actuellement les tests disponibles qui ne font pas appel aux animaux, même s’ils se sont beaucoup améliorés depuis quelques années, ne permettent pas de reproduire l’intégralité de ce processus.

Réduction

Afin de déterminer le nombre d’animaux approprié pour le projet, nous avons réalisé une analyse de puissance. Les hypothèses sous-jacentes à nos calculs sont basées sur la littérature existante utilisant ce modèle de saignement et prenant en compte sa variabilité. Il est d’ailleurs à noter que ce modèle de saignement de la veine saphène est réputé comme ayant une reproductibilité supérieure aux autres modèles connus, ce qui réduira le nombre d’animaux utilisés. S’il s’avère après les premiers essais que 6 animaux/groupe (8 proposés actuellement) est suffisant, nous adapterons les groupes suivants en réduisant notre nombre d’animaux.

Raffinement

Les procédures utilisées se feront dans le cadre adapté d'un hébergement agréé, respectant au maximum le bien-être des animaux avec un enrichissement du milieu (morceaux de bois à ronger, filaments de papier kraft pour faire un nid), en limitant la souffrance par le respect des méthodes anesthésiques. L’ensemble des expériences seront effectuées par une personne habilitée à expérimenter sur animaux et la procédure aura lieu principalement sous anesthésie et sans réveil. Au cours de ce projet, les opportunités de raffinement seront régulièrement ré-évaluées pour nous assurer de la mise en place rapide de tout nouveau développement technique qui interviendrait pendant la période du projet.

Choix des espèces

Ce projet fait appel à des modèles murins déjà développés qui reproduisent les pathologies étudiées (hémophilie et maladie de Willebrand). Ces modèles ont d’ores et déjà montré leur pertinence en tant que modèles des pathologies humaines. Les souris adultes des deux sexes seront utilisées à partir de 10 semaines d’âge, lorsque la veine saphène est clairement visible.

  • Recherche appliquée
    • Bien-être animal
    • Diagnostic des maladies
    • Maladies animales
    • Troubles cardiaques
    • Troubles endocriniens
    • Troubles gastrointestinaux
    • Troubles musculosquelettiques
    • Troubles nerveux
    • Troubles respiratoires
    • Troubles urogénitaux
  • Recherche fondamentale
    • Multisystémique
    • Oncologie
    • Système cardiaque
    • Système endocrinien
    • Système gastrointestinal
    • Système musculosquelettique
    • Système nerveux
    • Système respiratoire
    • Système urogénital
Souris : 3000
Rats : 2500
Souffrances
▲ -
▲ -
▲ 3750
▲ 1750
Devenir
 -
 -
 -
 5500

5 500 souris et rats vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré à sévère. Ils subissent une chirurgie d'implantation, sous la peau ou dans l'abdomen, d'un dispositif diffusant des substances ou mesurant des paramètres biologiques, avec jusqu'à quatre prélèvements sanguins par jour, puis sont expédiés vivants aux chercheurs ou tués en cas d'atteinte d'un point limite ou pour contrôle qualité. Le porteur produit ces modèles implantés pour la communauté scientifique et revendique qu'ils réduisent le stress lié aux manipulations répétées. Il prévoit des animaux surnuméraires liés au taux d'échec des chirurgies et admet un "phénotype dommageable" possible selon les besoins du projet.

Objectifs

L’objectif du projet est de permettre la production et la mise à disposition pour la communauté scientifique des modèles de rongeurs équipés de manière permanente (par technique chirurgicale) d’implants sous la peau ou dans l’abdomen permettant soit la libération de substances (comme des médicaments ou des hormones) de manière répétée ou continue, soit la mesure de paramètres biologiques (comme l’activité cérébrale, musculaire ou cardiaque ou la mesure de la tension).

Bénéfices attendus

L’utilisation de modèles implantés permet l’administration répétée ou continue de substances d’intérêts (comme des médicaments ou des hormones) ou la mesure et le suivi de paramètres biologiques (comme l’activité cérébrale, musculaire ou cardiaque ou la mesure de la tension) chez l’animal sans la moindre manipulation de la part du chercheur et sans anesthésie. Cela permet donc la réduction très importante du stress provoqué chez l’animal par des manipulations répétées. Ces administrations et mesures pourront permettre à la communauté scientifique d’augmenter leurs connaissances et leurs compréhensions sur différents domaines de recherche (maladies cardiaques, maladies du cerveau, hypertension, cancer, infertilité, …) tout en réduisant les nuisances posssibles sur l’animal.

Procédures

Tous les animaux dans le cadre de ce projet seront soumis à une procédure chirurgicale unique d’une durée d’une demi-heure à une heure sous anesthésie générale et à la mise en place d’un matériel implanté. Selon les besoins du projet, les animaux pourront être soumis à des prélèvements sanguins (maximum 4 prélèvements sanguins par jour). Les actes de prélèvements et d’injection ont une durée d’une dizaine de secondes à une minute. Selon les besoins du projet, les animaux hébergés soumis aux nuisances énoncées pourront être de phénotype dommageable.

Impact sur les animaux

Les effets indésirables prévus sur les animaux font suite à la mise en place de l’implant suite à la chirurgie : douleur, stress et perte de poids possible chez tous les animaux dus aux contentions, aux procédures chirurgicales, à la présence du matériel implanté. Hébergement individuel possible jusqu’à une semaine.

Devenir

Les animaux sont expédiés chez les scientifiques ou sont mis à mort dans le cas d’atteinte d’un point limite ou pour contrôle qualité du modèle.

Remplacement

La production de modèles implantés a pour objectif de mettre à disposition des modèles rongeurs implantés prêts à l’emploi pour les scientifiques. Les animaux opérés sont intégrés dans des programmes de recherche ou d’études précliniques. Ces programmes visent à étudier les réactions des organes ou du comportement des individus face à une substance ou un stimulus. Cela entraîne de nombreux mécanismes différents et implique de nombreux organes. La complexité des mécanismes mis en jeu ne permet donc pas de réaliser de nos jours de tels programmes sur des modèles in vitro.

Réduction

Le nombre d’animaux nécessaires est défini par le scientifique. Il est possible que des animaux surnuméraires doivent être utilisés de par les contraintes du modèle, ce nombre étant basé sur les taux de réussite connus et attendus des modèles. La réduction de ces animaux surnuméraires repose sur : l'expertise de l’équipe chirurgie et la maitrise des procédures, les locaux adaptés, les données historiques, l’observation de l’état clinique de l’animal en péri-opératoire afin d’adapter les traitements post-opératoires et de diminuer la mortalité éventuelle. Le nombre d’animaux surnuméraires utilisés dans chaque procédure est déterminé au cas par cas, en fonction du degré de difficulté du modèle, du taux de succès de la chirurgie, du nombre d’animaux à opérer, de la souche, du sexe et de la provenance.

Raffinement

Les implantations permettent le suivi de paramètres biologiques ou l’administration de substances en continu sans intervention humaine ce qui permet une réduction très importante pour l’animal du stress provoqué par des manipulations répétées. Le contrôle de la douleur est réalisé par une administration appropriée d’analgésique et/ou d’anesthésie locale, sous le contrôle d’un vétérinaire. Une réhydratation est pratiquée pour tous les animaux au réveil. Une habituation par la manipulation positive des animaux peut être effectuée dès la phase d’acclimatation. Une observation quotidienne de l’état clinique général des animaux est réalisée tout au long de la procédure. Des soins spécifiques sont apportés en cas de signes cliniques. En cas de détection d’un point limite, l’animal est immédiatement mis à mort. Des points limites spécifiques sont établis et raffinés au fur et à mesure des observations. Ces observations sont facilitées par l’utilisation d’outils internes de suivi de type grille de score et document qualité d’enregistrement permettant une traçabilité.

Choix des espèces

Le choix de l’espèce et de la souche est très généralement effectué par le scientifique. Le rat et la souris sont des animaux couramment utilisés dans ce type de projet. Ce sont des mammifères dont l’anatomie et la physiologie sont proches de l’homme, la disponibilité de données historiques chez ces espèces permet d’obtenir des informations fiables et pertinentes. Sont concernés ici que les animaux sevrés à partir de 3 semaines, dont la taille et le poids sont compatibles avec la pose du matériel implanté, selon les recommandations éthiques en vigueur et les recommandations du fournisseur.

  • Recherche fondamentale
    • Système nerveux
Souris : 336
Souffrances
▲ -
▲ -
▲ 288
▲ 48
Devenir
 -
 -
 -
 336

336 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré à sévère. Génétiquement modifiées pour ne pas exprimer une protéine, elles reçoivent dans une patte une injection d'agent inflammatoire, formaline, carraghénane ou adjuvant complet de Freund, puis subissent des tests de sensibilité douloureuse thermique et mécanique avec possibilité d'échappement, avant d'être tuées pour prélever cerveau, ganglions et poumons. Le porteur étudie le rôle de cette protéine dans la douleur, avec l'espoir de nouveaux antidouleurs pour l'humain. Il affirme qu'il "n'existe pas d'alternative" à l'expérimentation animale pour observer la sensibilité douloureuse.

Objectifs

Les protéines que nous étudions sont connus pour leur implication dans la régulation des messages nerveux, notamment des neurones. Nos recherches nous mènent à penser que la protéine que nous étudions est impliquée dans la transmission de messages douloureux. Elle pourrait donc représenter une cible pharmacologique importante pour l'Homme dans le domaine de la douleur. Disposant déja d'une lignée de souris transgénique n'exprimant pas cette protéine, nous étudierons les effets de de l'absence de cette protéine sur la sensibilité de ces souris. Tous les animaux seront mis à mort à la fin de chaque procédure afin de prélever les cerveaux/ganglions/poumons dans le but de réaliser des analyses de ces organes.

Bénéfices attendus

Cette étude pourrait mettre en évidence le rôle de cette protéine dans la régulation de la douleur. Ainsi, ce projet pourra apporter des informations nouvelles sur le fonctionnement de la douleur et ouvrirait la voie à la recherche de nouveaux anti-douleurs chez l'Homme.

Procédures

Les seules interventions que subiront les animaux sont des injections d'agents inflammatoires. Il y aura 4 procédures. Dans une procédure, un total de 96 animaux mâles et femelles seront soumis à l'injection intra-plantaire unique d'un agent inflammatoire appelé formaline dans une patte, cette injection sera réalisée en quelques secondes. Dans deux autres procédure, un total de 192 animaux mâles et femelles seront soumis à l'injection unique d'un agent inflammatoire appelé carraghénane dans une patte, cette injection sera réalisée en quelques secondes. Dans une dernière procédure, un total de 48 animaux mâles et femelles seront soumis à l'injection unique d'un agent inflammatoire appelé adjuvant complet freudien dans une patte, cette injection sera réalisée en quelques secondes. Les animaux seront âgées de 7 à 8 semaines dans le but d'éviter les variations de perception douloureuse dues à l'âge. Ces tests seront réalisés sur animaux mâles et femelles dans le but de déterminer s'il existe une différence lié au sexe.

Impact sur les animaux

Après injection d'un agent inflammatoire, les animaux sont susceptibles de présenter différents troubles comme une altération de la locomotion, une absence de toilettage ou encore du stress, c’est pour cela qu’une attention particulière sera accordée à chacun de ces animaux tout au long de la période de test inflammatoire. Des tests de sensibilité douloureuse thermique et mécanique avec possibilité d'échappement seront réalisés sur les animaux, les nuisances sont donc limitées par la possibilité d'échappement du test par l'animal.

Devenir

Tous les animaux seront mis à mort à la fin de chaque procédure afin de prélever leurs cerveux, ganglions de la racine dorsale et poumons. Ceci nous permettra de pouvoir analyser ces organes, c'est la seule façon de pouvoir obtenir des informations essentielles pour l'étude de notre protéine dans les voies de la sensibilité et de la douleur.

Remplacement

Ce projet a pour but de déterminer le fonctionnement d'une protéine dans les voies de la douleur. Il n’existe pas d’alternative à l’expérimentation animale pour observer la sensibilité douloureuse, il nous est donc impossible de remplacer les animaux pour étudier les voies de la douleur.

Réduction

Nous avons pris des mesures de réduction du nombre d'animaux. Tout d'abord, tous les animaux seront mis à mort à la fin de chaque procédure afin de prélever les cerveaux/ganglions/poumons dans le but de réaliser des analyses de ces organes. Nous nous limitons à analyser les organes des animaux testés et nous n'utiliserons donc pas d'autres animaux pour ces analyses. Nous avons également conçu nos procédures de manière a utiliser le moins d'animaux possibles, nous utiliserons notamment les mêmes animaux pour les 2 tests de sensibilité inflammatoires chroniques, divisant ainsi par 2 le nombre d'animaux pour cette procédure.

Raffinement

Plusieurs facteurs sont susceptibles de moduler la sensibilité, c’est pourquoi une attention particulière sera apportée à l’hébergement et aux bien-être des animaux tout au long de leur vie. Un des principaux enjeux sera de diminuer le niveau de stress des animaux, afin d’améliorer les conditions de vie des animaux et de maitriser les facteurs pouvant influencer la sensibilité. Nous avons concu des procédures les plus courtes possibles pour étudier la douleur inflammatoire, allant de 45min à 3h dans le but de diminuer au maximum l'inconfort et la souffrance potentielle des animaux.

Choix des espèces

Le choix de cette espèce constitue le meilleur modèle pour notre étude car les caractéristiques des souris de la souche utilisée sont largement documentées. La souris possède également une reproductibilité rapide et fiable, constituant un atout pour développer efficacement notre projet. Les tests de sensibilité sont bien adaptés pour les souris et suffisamment documentés. Nous possédons déjà les souris génétiquement modifiées indispensables à notre étude, nous n'auront donc pas besoin de générer de nouveaux modèles. Les animaux utilisés seront âgés de 7 à 12 semaines. Ce choix est motivé par la volonté de nous soustraire des variations dues aux processus développementaux ou liés au vieillissement.

  • Recherche fondamentale
    • Système cardiaque
Souris : 2538
Souffrances
▲ -
▲ 2052
▲ 486
▲ -
Devenir
 -
 -
 -
 2538

2 538 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Elles reçoivent des injections répétées et des transplantations de cellules après baisse de leur immunité, avec trois prélèvements sanguins chacune, avant d'être tuées pour isoler leurs cellules souches du sang. Le porteur décrit des risques d'infection et de rejet de greffe et fixe la mise à mort à une perte de poids de plus de 20 %. Il affirme qu'il n'existe pas de système in vitro comparable au corps du mammifère pour étudier l'hématopoïèse, ce qui rend selon lui les expériences in vivo "essentielles".

Objectifs

Le vieillissement de la population, en particulier au sein de la population occidentale, est aujourd’hui l’un des principaux problèmes socio-économiques. Le vieillissement du système sanguin et en partie de la population de cellules appelée cellules souches hématopoïétiques entraîne un dysfonctionnement de la formation de sang. Ceci accroit le risque de développer diverses maladies du sang malignes telles que la myélodysplasie, un ensemble de maladies caractérisées par une production insuffisante de cellules sanguines matures saines par la moelle osseuse, la leucémie ou encore le lymphome. Au sein de notre laboratoire, nous supposons que le vieillissement "sain" ou "physiologique" est une succession de moments de stress. Notre hypothèse est donc de vérifier si des signaux de stress provoquent des changements dans l’ADN ou les ARNm constituant ainsi une signature du vieillissement des cellules souches hématopoïétiques. Pour répondre à cette hypothèse nous 1) vérifierons si les cellules sont capables de se souvenir d’un stress subi et donc de répondre plus rapidement ou plus fortement à un second stress ; nous 2) évaluerons si cette mémoire contribue au vieillissement ; et finalement nous 3) déterminerons si le vieillissement à un impact sur la réponse au stress en laissant des marques permanentes et potentiellement héréditaires sur l’ADN et les ARNm.

Bénéfices attendus

L'objectif de cette étude est d’identifier de futures cibles thérapeutiques qui permettront de développer de nouvelles thérapies dans le but d’améliorer la qualité de vie de la population vieillissante.

Procédures

Un traitement sera injecté aux souris une, deux ou trois fois pour une durée de 15sec environ par injection. Les souris seront également soumises à des transplantations de cellules, impliquant une diminution de l'immunité et une injection de 15sec environ, ainsi qu'à des prélèvements sanguins (prélèvement de 15s environ, 3 prélèvements sanguins par souris à 4, 8 et 12 semaines après la transplantation).

Impact sur les animaux

Les injections du traitement peuvent induire des rougeurs et des gonflements. La diminution de l'immunité des souris receveuses de la transplantation peut entrainer des infections. La transplantation peut induire un rejet de greffe.

Devenir

Tous les animaux seront mis à mort à l’issue de chaque procédure dans le but d’isoler et d’étudier les cellules souches hématopoïetiques.

Remplacement

Nous avons envisagé la possibilité de modéliser les mêmes processus in vitro. Cependant, il n'existe pas de système in vitro approprié pour étudier l'hématopoïèse, qui soit comparable au corps du mammifère. Seules certaines expériences peuvent être réalisées in vitro, comme les tests d'unités de formation de colonies, que nous allons mettre en place. Par conséquent, les expériences in vivo utilisant des souris sont essentielles.

Réduction

Afin de réduire le nombre d'animaux utilisés, chaque groupe contiendra le nombre minimum nécessaire pour la quantité de matériel nécessaire à l'expérience et pour obtenir des résultats statistiquement pertinents. Nous effectuerons 3 répétitions pour vérifier si la variation est importante. Si les deux premières expériences donnent le même résultat, la troisième expérience sera annulée pour réduire le nombre d'animaux utilisés.

Raffinement

Afin de prévenir les infections bactériennes, les souris transplantées recevront un traitement antibiotique dans l'eau de boisson. Lors des prélèvements sanguins une pression sera appliquée sur le site de prelevement pour arrêter l'hémorragie. Les souris seront surveillées pour détecter tout signe d'inconfort 10 à 15 minutes après la procédure. Un manque de soin ou un isolement de l’animal entrainera une surveillance quotidienne. Un deplacement anormal nécessitera l’administration d’eau gélifée et de nourriture directement dans la cage. Une respiration haletante entrainera une surveillance quotidienne. L’animal sera mis à mort dans tous les cas si les symptomes persistent plus de 3 jours. Une perte de poids de plus de 10% sans récupération sur 2 semaines entrainera une vigilance accrue des autres paramètres. Une perte de poids supérieure à 20% entrainera la mise à mort de l’animal. Des rougeurs ou gonflements au niveau des sites de prélèvement ou d’injection entraineront l’utilisation quotidienne de solution antiseptique non colorée. Les animaux seront mis à mort s’il n’y a pas d’amélioration après 3 jours.

Choix des espèces

La souris est le système idéal pour étudier l'hématopoïèse car le système hématopoïétique est hautement conservé entre la souris et le système hématopoïétique humain. En outre, le vieillissement du système hématopoïétique est bien défini et l'approximation des âges pertinents entre les humains et les souris est connue. Enfin, la capacité d'isoler les CSH de la souris est bien définie et les CSH peuvent être préservées dans un système normal où elles sont situées dans leur niche et peuvent donc conserver leur quiescence. Des procédures telles que la transplantation sont également facilement réalisables chez la souris puisque des protocoles d'irradiation sont en place. Les âges des animaux utilisés (très jeune de 4 à 8 semaines ; jeunes de 4 à 6 mois ; âgés de 10 à 14 mois) ont été choisis car ils simulent les humains très jeunes, jeunes et d'âge moyen. Une attention particulière sera portée aux groupes, afin d'équilibrer autant que possible les âges dans chaque expérience.

  • Recherche fondamentale
    • Éthologie / comportement / biologie animale
    • Oncologie
    • Système nerveux
Souris : 120
Souffrances
▲ -
▲ -
▲ 120
▲ -
Devenir
 -
 -
 -
 120

120 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Âgées jusqu'à 20 mois, elles subissent des tests comportementaux dont le résumé ne précise pas la nature, puis une perfusion intracardiaque sous anesthésie pour prélever cerveau et cellules. Le porteur étudie le rôle des oméga-3 et d'un récepteur sur l'humeur et la plasticité synaptique, et renvoie les applications thérapeutiques et nutritionnelles chez l'humain au long terme. Il affirme que le recours à des animaux vivants reste une "nécessité expérimentale majeure" et qu'aucune approche sur cellules, modèle informatique ou chez l'humain ne permet ces mesures.

Objectifs

D’après l’OMS, les troubles de l’humeur (dépression, troubles bipolaires) sont la première cause d’incapacité dans le monde et concernent 350 millions de personnes chaque année. Outre l’impact sur la qualité de vie des patients et de leurs familles, les troubles de l’humeur représentent des coûts de santé considérables. De plus, ~30% des patients demeurent résistants aux traitements pharmacologiques et autres approches thérapeutiques existants à ce jour. Ainsi, une alternative consisterait à développer des stratégies préventives, et notamment nutritionnelles, pour limiter ou retarder l’apparition des troubles de l’humeur. Au laboratoire, le rôle des oméga-3 sur le fonctionnement cérébral et la santé mentale est étudié depuis presque 10 ans. Le laboratoire a notamment démontré qu’une carence en oméga-3 exacerbe les comportements de type anxieux et dépressif chez l’animal, tandis qu’une supplémentation en oméga-3 les diminue. Ces études précliniques sont en accord avec les données chez l’homme, des essais cliniques montrant qu’une supplémentation en oméga-3 améliorerait certains symptômes dépressifs. Ainsi, une supplémentation en oméga-3 peut constituer une alternative intéressante dans la prévention des troubles de l’humeur, mais les mécanismes qui sous-tendent les effets positifs des oméga-3 dans les troubles de l’humeur restent encore très mal connus. Le laboratoire a récemment ouvert une nouvelle hypothèse, en démontrant que les apports en oméga-3 avaient un impact direct sur la plasticité synaptique ainsi que l'arborisation dendritique. La plasticité synaptique regroupe les phénomènes qui confèrent au cerveau sa capacité de s’adapter à l’environnement, par des modifications de la connectivité entre les neurones, au niveau des synapses. Les différentes formes de plasticités synaptiques sont indispensables aux mécanismes d’apprentissage et d’évolution. De plus en plus d’études suggèrent que les troubles de l’humeur sont associés à des dysfonctionnements dans les processus de plasticité synaptique et ces dysfonctionnements pourraient être à l’origine des symptômes neuropsychiatriques des troubles de l’humeur. Les oméga-3 sont des modulateurs importants des fonctions synaptiques, car, faisant partie des éléments structurels des membranes plasmiques, ils modulent la dynamique membranaire ainsi que la fonctionnalité et le trafic des protéines transmembranaires présentes à la synapse.

Bénéfices attendus

L’objectif de notre projet est désormais d’aller plus loin dans la compréhension des mécanismes neurobiologiques par lesquels les oméga-3 contenus dans l’alimentation permettent de protéger les animaux. L’objectif à long terme de ce projet est de transférer les connaissances acquises chez le rongeur à l’homme pour développer de nouvelles stratégies thérapeutiques et nutritionnelles. Ces données pré-cliniques nous permettrons de comprendre un peu plus en quoi la nutrition influence les fonctions cognitives et la physiologie de la transmission synaptique. De plus, des applications thérapeutiques peuvent être envisagées, en particulier pour déterminer si une thérapie nutritionnelle peut atténuer les pathologies liées au stress chronique, comme par exemple les troubles de stress post-traumatiques. De façon similaire, des stratégies préventives, liées à une nutrition adaptée et équilibrée en lipides, pourraient être envisagées afin de limiter, réduire ou même d'endiguer l'apparition de troubles dépressifs et/ou anxieux.

Procédures

Les animaux subiront des tests comportementaux qui ne durent que 5 à 10 minutes, peuvent entrainer des nuisances modérées , mais n’induisent pas d’altération de l’état général des animaux. Les piqures d'analgésique et anesthésique avant la perfusion intracardiaque durent quelques secondes et la contention peut stresser les animaux.

Impact sur les animaux

Les tests comportementaux réalisés ne durent que quelques minutes, peuvent entrainer des nuisances modérées, mais n’induisent pas d’altération de l’état général des animaux. Les piqures d'analgésique et anesthésique avant la perfusion intracardiaque durent quelques secondes et la contention peut stresser les animaux.

Devenir

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

Remplacement

L’étude des régimes alimentaires nécessite l’utilisation d’animaux vivants. De même, les comportements ne peuvent être étudiés que sur des animaux vivants et vigiles. L’objectif général du projet vise à étudier les mécanismes neurobiologiques et rôle des acides gras polyinsaturés oméga-3 dans la prévention des altérations cognitives et émotionnelles suite à un stress chronique. Pour se faire, nous utilisons des tests in vivo, et dans ce contexte, le recours à des modèles animaux pertinents et adaptés aux études in vivo reste donc une nécessité expérimentale afin d’appréhender la réalité physiologique de nos résultats. Une recherche d’alternatives et d’autres méthodes dans des bases de données démontre que les solutions de rechange appropriées à ces procédures ne sont pas disponibles, et qu’aucun dupliqua du travail proposé n’est aujourd’hui identifié. Les expériences ne peuvent pas être effectuées sur des cultures cellulaires ou dans des modèles computationnels ou encore chez l’homme, car aucune de ces approches ne permet de réaliser toutes ces expériences chez un même sujet. Le recours à des modèles animaux pertinents et adaptés à l’étude des troubles de l’humeur reste une nécessité expérimentale majeure.

Réduction

Afin de réduire le nombre d'animaux utilisés pour ces expériences, les animaux qui passeront les tests comportementaux serviront également pour récupérer les cellules ou structures centrales nécessaires pour les études de lipidomiques et/ou moléculaires et protéomiques, évitant donc de générer une nouvelle cohorte pour ces analyses biochimiques et moléculaires. Les femelles sont également étudiées, ce qui nous permet d'utiliser tous les animaux générés durant cette étude et de ne pas euthanasier des animaux pour rien. Statistiquement, des études menées précédemment dans notre laboratoire montrent que pour avoir une puissance statistique suffisante, 15 souris C57Bl6/j sont nécessaire par groupe.

Raffinement

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

Choix des espèces

Nous utiliserons des souris car ce sont des animaux de petite taille et peuvent donc être facilement hébergés à l’animalerie dans de bonnes conditions d’élevage. Nous choisissons de travailler chez la souris plutôt que chez le rat car de nombreuses souris transgéniques sont disponibles ce qui n’est pas le cas chez le rat, ce qui peut s’avérer nécessaire pour la poursuite à long terme de notre projet. Les expériences de comportement se feront sur des animaux adultes (6mois) et âgés (20 mois).

  • Recherche appliquée
    • Maladies animales
  • Recherche fondamentale
    • Système gastrointestinal
Lapins : 120
Souffrances
▲ -
▲ 120
▲ -
▲ -
Devenir
 -
 -
 120
 -

120 lapines vont être utilisées puis gardées comme reproductrices pour d'autres protocoles, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Elles subissent des collectes de lait à quatre stades de lactation, précédées d'une injection d'ocytocine pour faciliter l'éjection, afin de décrire les oligosaccharides du lait et leur lien avec le microbiote des lapereaux. Le porteur précise que soixante lapereaux seront tués pour prélever leur contenu caecal, ces morts étant comptées "hors procédure", et que les lapereaux non retenus rejoindront la filière de consommation à soixante-dix jours. Il inscrit le projet dans la réduction des antibiotiques en élevage cunicole et le présente comme "impératif" pour la santé des lapereaux.

Objectifs

Les oligosaccharides sont des composés présents dans le colostrum et le lait. Ces molécules sont des polymères composés d'au moins 3 sucres et présentent une grande diversité de structure. Ils ne sont pas digérés par les jeunes mammifères mais utilisés par les bactéries intestinales. Dans l’espèce humaine, ils ont des effets bénéfiques sur le microbiote intestinal des bébés (effet prébiotique), contre des pathogènes, bactéries, virus et parasites et sur l’activité des cellules intestinales épithéliales et immunitaires. Leurs effets dépendent de leur structure. Chez les animaux d’élevage, cependant, leurs bénéfices sont peu ou pas connus. En élevage cunicole, les lapereaux sont très susceptibles aux troubles digestifs (diarrhée notamment), qui sont généralement traités par des antibiotiques. Dans l’enjeu de suppression de l'utilisation d'antibiotique en élevages et d’amélioration du bien-être des animaux, il est impératif de développer des stratégies préventives qui permettent de préserver la santé des lapereaux. Dans ce contexte, le projet vise d’abord à décrire les oligosaccharides du lait de lapine et leur diversité de structure et ensuite à étudier les liens entre ces profils en oligosaccharides du lait et le microbiote intestinal et la santé des lapereaux.

Bénéfices attendus

A court terme, le projet apportera des connaissances nouvelles sur le lien entre les profils d’oligosaccharides et la santé intestinale des lapereaux allaités. Afin de bénéficier au plus grand nombre, les données sur les oligosaccharides du lait de lapine, quantité et diversité de structure, alimenteront une base de données multi-espèce qui sera mise à disposition dans un répertoire public. A plus long terme, ces connaissances permettront de tester des stratégies de nutrition préventive pour les lapereaux, en étudiant les effets d’oligosaccharides spécifiquement identifiés comme potentiellement bénéfiques. Nous fournirons ainsi des pistes à la filière cunicole pour développer un aliment premier âge pour lapereaux allaités qui serait enrichi en oligosaccharides bénéfiques, aliment qui permettrait de réduire les problèmes digestifs des lapereaux au sevrage, une phase critique en élevage.

Procédures

Les 120 lapines seront soumises à une collecte de lait à 3, 10, 17, 25 jours de lactation (objet de la procédure 1). Les 60 lapereaux sélectionnés sur le poids moyen de la portée pour les prélèvements de contenu caecal pour les analyses de microbiote seront euthanasiés (1 par portée x 10 portées x 2 lignées x 3 stades de prélèvement : 10, 17, et 25 jours; hors procédure)

Impact sur les animaux

Les nuisances pour les lapines : Le prélèvement de lait nécessite une injection préalable d’ocytocine afin de faciliter l’éjection du lait, engendrant la douleur d'une piqure. La lapine est replacée au contact du nid dès la fin du prélèvement (10 minutes maximum). Les nuisances pour les lapereaux : le prélèvement de lait n’impacte pas la poursuite de la tétée. Les prélèvements de contenu caecal pour l’analyse du microbiote sont effectués post mortem (hors procédure et non comptabilisés ci dessous).

Devenir

Les 120 lapines, objet de la procédure 1 seront gardées comme futures reproductrices pour d'autres protocoles expériementaux.

Remplacement

Les deux objectifs du projet sont de décrire les profils en oligosaccharides du lait de lapine et d’étudier les liens entre ces profils et le microbiote intestinal des lapereaux. Le projet porte donc sur le continuum lapine-sécrétions lactées- lapereaux et nécessite d’être réalisé sur des animaux.

Réduction

Le nombre d’animaux prévus est de 120 lapines (procédure 1) et 60 lapereaux (1 lapereau / portée x 10 portées x 2 lignées x 3 stades de lactation; prélèvement post-mortem hors procédure). Afin d’évaluer la diversité génétique des profils d'oligosaccharides du lait, toutes les femelles disponibles dans le troupeau de lapines seront prélevées (2 x 60). Toutes ces lapines auront été génotypées en amont dans le cadre de l’expérimentation de sélection. Lors d'un essai préalable, nous avons pu caractériser la variabilité des profils d'oligosaccharides au sein d'une seule lignée sur la base de 75 lapines à un stade de lactation seulement. Dans le présent projet, ce nombre est également suffisant pour suivre la cinétique d’évolution de ces profils sur 4 semaines de lactation. Le prélèvement de contenu caecal post mortem sera réalisé sur un sous effectif de lapereaux. Pour des raisons de réduction de l’utilisation des animaux à des fins expérimentales nous n’utiliserons que 20 portées sur les 120 disponibles car les résultats obtenus antérieurement indiquent que l’unité statistique minimum pour mettre en évidence des différences de composition du microbiote est de n=10 lapereaux par groupe et par stade. Ces lapereaux seront issus de 10 portées par lot. Les 2 x 10 portées parmi les 2 x 60 portées seront choisies parmi celles respectant une taille de portée initiale de 10 lapereaux à 7 jours d'âge et représentatives du poids moyen intra lot. Au sein des 2 x 10 portées sélectionnées, les lapereaux seront euthanasiés à 10, 17 ou 24 jours. Les lapereaux seront des mâles représentatifs du poids moyen de leur portée. Les 3 stades de prélèvement permettent de suivre la cinétique d’évolution du microbiote intestinal des lapereaux pendant leur phase d’allaitement. Ce choix est basé sur nos expériences précédentes, validées. Les cinétiques seront étudiées par analyse de variance comportant l’effet temps de prélèvement et l’effet lapine. Les animaux non utilisés poursuivent le cycle d’élevage : les lapereaux sont élevés jusqu’à 70 jours d’âge à destination de la consommation humaine, tandis que les femelles poursuivent leur carrière reproductrice et pourront être réutilisées pour d’autre protocole.

Raffinement

L’ensemble des procédures sera réalisé par du personnel expérimenté et en respectant des points limites afin de réduire la souffrance et la douleur des animaux. Les mesures de raffinement consisteront à réduire le plus possible l’intensité et la durée du stress que peuvent engendrer la manipulation de la lapine pendant la prise de lait. Ainsi, les lapines et les lapereaux sont habitués aux mêmes personnels tout au long du protocole. En cas de signe de difficulté ou de nervosité pendant la prise de lait, le prélèvement sera interrompu et la femelle repositionnée dans son logement avec sa portée. Les lapines et les lapereaux seront particulièrement surveillés après la prise de lait et la poursuite de la tétée par les lapereaux sera suivie.

Choix des espèces

Les deux objectifs du projet sont de décrire les profils en oligosaccharides du lait de lapine et d’étudier les liens entre ces profils et la mise en place du microbiote intestinal des lapereaux. Le projet porte sur la transmission de substrats (oligosaccharides) de la lapine aux lapereaux via le lait. Il utilise donc des lapines en lactation et des lapereaux allaités par ces lapines

  • Recherche appliquée
    • Troubles musculosquelettiques
  • Recherche fondamentale
    • Système musculosquelettique
Rats : 193
Souffrances
▲ -
▲ 68
▲ 105
▲ 20
Devenir
 -
 -
 -
 193

193 rats vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance allant de léger à sévère. Génétiquement modifiés pour développer une dystrophie musculaire de Becker, ils passent des examens présentés comme non invasifs (électrocardiogramme, échocardiographie, pléthysmographie, test de préhension, tapis roulant) puis sont tués à des âges échelonnés jusqu'à trente-deux mois. Le porteur précise qu'une partie des animaux est laissée jusqu'à la mort naturelle pour établir une courbe de survie. Il espère que ce rat deviendra le "modèle animal de référence" de la maladie, aucun modèle n'existant à ce jour, et renvoie les bénéfices thérapeutiques au moyen terme.

Objectifs

La dystrophie musculaire de Becker est une pathologie affectant les muscles cardiaque et squelettiques, liée à des mutations dans un gène situé sur le chromosome X. Ces mutations entrainent des anomalies de l'expression d'une protéine appelée, la dystrophine, qui a pour rôle de protéger la membrane de la cellule musculaire lors de la contraction. Cette pathologie est liée au même gène que celui de la dystrophie musculaire de Duchenne mais la symptomatologie en est globalement moins sévère car la protéine n'est pas complètement absente dans ce cas-là mais anormalement courte. La dystrophine anormale fragilise les cellules musculaires qui sont de fait plus sensibles aux contraintes mécaniques. La maladie débute pendant l'enfance, souvent après l'âge de 7 ans, mais parfois plus tardivement. Les symptômes caractéristiques chez les enfants sont la marche sur la pointe des pieds ou des crampes pendant l'exercice, accompagnées ou non d'un signe de la dégénérescence des fibres musculaires détectable par la présence de myoglobine dans les urines. Au fur et à mesure que la pathologie évolue, la faiblesse musculaire peut entraîner des difficultés fonctionnelles : difficulté à monter les escaliers ou à se lever d'une chaise. La maladie progresse lentement et environ 40 % des patients affectés finiront par devenir dépendants du fauteuil roulant. Chez les patients en fauteuil roulant, la faiblesse des muscles intercostaux et du diaphragme engendre une insuffisance respiratoire. Les anomalies cardiaques sont rarement observées au début de la pathologie mais lorsqu'elles surviennent, l'atteinte cardiaque est alors caractérisée par une augmentation de la cavité cardiaque et est disproportionnée par rapport à l'atteinte des muscles squelettiques. À ce jour, il n'existe pas de modèle animal pour la dystrophie musculaire de Becker, ni aucun remède, mais de nouveaux traitements sont en cours d’élaboration. L’objectif de ce projet est de caractériser le phénotype d'un modèle animal unique pour cette maladie que nous venons de créer en espérant qu'il mime parfaitement la pathologie humaine et ceci afin de l'utiliser par la suite pour le développement de traitements efficaces.

Bénéfices attendus

A court terme, ce projet vise à caractériser un modèle unique de dystrophie musculaire de Becker qui pourrait être utilisé pour mieux étudier cette maladie. A moyen terme nous espérons que ce modèle sera utile à la communauté scientifique pour développer et tester de nouvelles thérapies comme c'est le cas avec notre modèle de rats de la dystrophie musculaire de Duchenne.

Procédures

Les prélèvements ne seront réalisés qu'après la mise à mort dans la procédure de caractérisation du phénotype dystrophique du modèle BMB. Il n'y a pas de procédure chirurgicale prévue dans la présente saisine. Les tests fonctionnels auxquels sont soumis les animaux pour la caractérisation du phénotype sont non invasifs, ne seront pas faits les mêmes jours et s'ils doivent être combinés ils le seront par deux: un test passif (ECG par holter - 12h, echocardiographie - 20min, plethysmographie - 15 min) et un test actif (grip test -10min, tapis roulant - jusqu'à arrêt spontanné de l'animal ou analyse de la démarche - 15min).

Impact sur les animaux

La procédure d'elevage n'engendre aucune nuisance. En procédure de survie, il n'y a pas de manipulation sur les animaux pouvant générer stress ou douleur, il n'est attendu aucun effet indésirable majeur sinon que les rats BMD développement spontanément d'une dystrophie musculaire faible à modérée. Dans la procédure de caractérisation du phénotype, les animaux pourraient être stréssés par les manipulations et la contention liée aux examens comme le grip test, la plethysmographie et l'echocardiographie.

Devenir

En dehors de la procédure pour établir la courbe de suivie où nous devons aller jusqu'au décès naturel des animaux BMD, dans les procédures d'élevage et de caractérisation du phénotype du modèle BMB, les animaux seront mis à mort par injection intrapéritonéale d'une dose létale de pentobarbital sodique après l'induction d'une anesthésie 20 à 30 minutes avant, soit lors du remplacement des couples reproducteurs dans la procédure d'élevage soit à chaque point d'observation défini dans la procédure de caractérisation du modèle (6, 9, 12, 18, 24, 28 et 32 mois).

Remplacement

Nous souhaitons avec ce projet répondre à des questions qui ne peuvent être obtenues que chez l'animal vivant avec l'ensemble de ses organes en interrelation constante les uns avec les autres ce à quoi l'utilisation des cultures cellulaires ne peut pas répondre intégralement.

Réduction

Chez l’homme la variabilité entre patients atteints d’une dystrophie musculaire de Becker est plus importante que chez les patients atteints d’une dystrophie musculaire de Duchenne, c'est pourquoi dans cette étude de caractérisation nous souhaitons utiliser des groupes de 10 rats BMD et 5 rats sauvages pour nos analyses afin d'être en mesure d'avoir des résultats significatifs. En fonction des statistiques obtenues, si cela est possible nous affinerons à la baisse ce nombre pour les saisines expérimentales ultérieures tout comme nous l’avons fait pour le modèle de rats DMD pour lequel il nous faut maintenant entre 6 et 8 rats DMD pour obtenir in fine des valeurs en nombre suffisant pour étudier l'évolution de la maladie et l'effet des traitements que nous testons.

Raffinement

Les animaux sont hébergés en portoirs dans de grandes cages ventilées et éclairées 12h par jour, dans des pièces dont température et hygrométrie sont contrôlées et monitorées. Les animaux ont un accès ad libitum à la nourriture et à l'eau. Les animaux sont hébergés avec leurs congénères, le nombre d'individus par cage étant fonction de l'âge et du poids des animaux. L'isolement n'existe jamais et le milieu est enrichi avec des lanières de papier Kraft et des bâtons de bois à ronger ou des carrés de coton compacté. Pour ce qui est de la gestion d'une douleur potentielle liée au développement de la maladie, nous utiliserons des points limites adaptés au développement de la maladie avec un suivi de l'état général des animaux et si nécessaire une injection d'un antalgique sera réalisée pour prévenir la douleur et en dernier lieu la mise à mort compassionelle si l'animal ne peut être soulagé.

Choix des espèces

Le rat phylogénétiquement proche de l'homme constitue un modèle apprécié. Les récents outils d'édition du génome ont permis d'en faire un modèle de choix pour l'analyse des troubles musculosquelettiques. Le modèle rat a les atouts des rongeurs : courte durée de gestation, taille raisonnable, longévité moyenne, effectifs plus importants. Nous espérons que notre modèle rat de la dystrophie musculaire de Becker reproduira fidèlement la symptomatologie observée chez les patients et qu'il deviendra le modèle animal de référence en la matière dans la communauté scientifique puisqu'il n'existe à ce jour aucun animal modèle pour ce type de dystrophie. Pour l'élevage, nous utiliserons des femelles porteuses de la mutation et des males sauvages de l'âge de 8 semaines (maturité sexuelle) jusqu'à l'âge de 8 mois (les femelles auront fait 4 à 6 portées). Pour établir la courbe de survie, nous utliserons des animaux de l'âge de 6 mois (début potentiel des premiers symptômes de la maladie) jusqu'à leur décès donc potentiellement 32 mois (durée de vie d'un rat sauvage étant de plus ou moins 36 mois, nous estimons que les rats BMD devraient décéder un peu plus tôt). Pour la caractérisation du phénotype du modèle, nous utliserons des animaux de l'âge de 6 mois jusqu'à 32 mois, ainsi nous pourrons suivre la progression du dévéloppement de la maladie à différénts âges ce qui nous permettra d'établir s'il existe une bonne corrélation avec la pathologie humaine et de valider notre rat BMD comme modèle pré-clinique pour le développement de thérapies.