Oncologie
- Autre recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Multisystémique
- Organes sensoriels
- Système cardiaque
- Système endocrinien
- Système gastrointestinal
- Système immunitaire
- Système musculosquelettique
- Système nerveux
- Système respiratoire
- Système urogénital
Acquisition d’une maitrise des gestes techniques nécessaires à la bonne réalisation des procédures expérimentales
- Formation professionnelle
- Recherche appliquée
- Bien-être animal
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Oncologie
Rats : 690
Cochons d'Inde : 817
Lapins : 647
Pour que le personnel d'animalerie acquière et maintienne la maîtrise de gestes techniques exigée par l'arrêté du 1er février 2013, 2 772 animaux non-humains vont être utilisés et tous tués. Ce sont 817 cobayes, 690 rats, 647 lapins et 618 souris, chacun soumis vigile et sous contention à quatre gestes différents au maximum, de trente secondes à deux minutes, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Le porteur indique que les mannequins et les simulateurs d'injection servent en amont mais ne suffisent pas à réussir le geste sur un animal vigile. Il précise que ces animaux sont des animaux de réforme "déjà destinés à l'euthanasie" ou repris d'autres protocoles, et qu'ils ne sont pas gardés en vie afin de pouvoir vérifier la qualité du geste.
Objectifs
Ce projet est dédié à l’acquisition d’une parfaite maîtrise de gestes techniques nécessaires à la bonne réalisation des procédures expérimentales par les personnels d’animalerie. Il répond aux exigences réglementaires de l'arrêté du 1er février 2013 relatif à l’acquisition et à la validation de compétences du personnel des établissements utilisateurs, éleveurs et fournisseurs d’animaux à des fins scientifiques. Maîtriser les gestes techniques est fondamental pour le bien-être animal (réduction au maximum du stress et de la douleur associé à ces gestes) et la reproductibilité des résultats scientifiques (exécution correcte du geste et fiabilité du résultat scientifique en découlant) lors des prochaines procédures de l’établissement. L’objectif de ce projet est d’assurer, après une première acquisition théoriques et sur modèles inertes, des compétences relatives aux gestes techniques, leur qualification et leur maintien dans le temps tout en garantissant le bien-être des animaux.
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus du projet sont la maitrise pour nos personnels travaillant avec les animaux des gestes techniques de routine dans nos activités, en respectant les bonnes pratiques actuelles et en minimisant les contraintes sur les animaux. En s’assurant que nos personnels sont à jour dans les connaissances pratiques et théoriques des gestes techniques, nous nous assurons que les procédures sont réalisées dans les meilleures conditions possibles et dans le respect du bien-être de l’animal.
Procédures
Chaque animal sera soumis au maximum à 4 gestes techniques différents, vigile et sous contention, d’une durée oscillant entre 30 secondes et 2 minutes.
Impact sur les animaux
Stress lié à la contention et douleur associée aux gestes techniques (introduction d’une aiguille).
Devenir
Tous les animaux sont mis à mort. Les animaux utilisés sont des animaux de réformes déjà destinés à l’euthanasie, il a donc été décidé de ne pas les garder en vie après les procédures pour éviter tout stress supplémentaire et pouvoir, le cas échéant, vérifier la qualité du geste technique.
Remplacement
Des méthodes alternatives comme des vidéos explicatives ou encore le recours à des mannequins ou autre support inerte (ex : simulateur d’injection intra veineuse) serviront de supports préalables lors des volets théoriques et pratiques des différents gestes techniques. Cependant, ces méthodes alternatives ne suffisent pas pour que le personnel réussisse à réaliser les gestes en conditions réelles, sur animal vigile tout en minimisant les nuisances sur cet animal lors de la réalisation du geste : cette partie ne peut être réalisé in vitro.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisés pour les procédures est composé d’un minimum et d’un maximum, afin de pouvoir vérifier que le personnel maitrise la technique. Dès lors que le nombre minimum d’animaux est atteint et que le geste est maîtrisé, la procédure s’arrête. Si le nombre maximum est atteint et que le personnel ne maîtrise toujours pas le geste, il repasse sur modèle inerte. Les animaux utilisés seront uniquement des animaux de réforme de l’animalerie de l’établissement où se déroule le projet ou des animaux réutilisés de protocoles expérimentaux (après validation vétérinaire et selon les recommandations éthiques). Lors de ces procédures et sur les conseil du vétérinaire et/ou la SBEA, il est possible d’utiliser un même animal pour plusieurs gestes techniques (selon leur caractère invasif) afin d’utiliser le nombre minimal d’animaux pour atteindre les objectifs du projet.
Raffinement
Les animaux utilisés seront hébergés dans un environnement adapté à l’espèce, au nombre et à l’âge. Des points limites en fonction des spécificités des gestes seront appliqués. Une observation 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 (soins locaux, ajout d’enrichissement, ajout d’aliment, ...). ...). 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. La manipulation et la contention des animaux se fera par le biais de méthodes les moins stressantes possibles (creux de la main, tunnels, habituation …). Les techniciens s’entraineront d’abord à la contention avant d’effectuer le geste, pour que le geste soit réalisé de manière sécurisée et non stressante pour l’animal et la personne. Les volumes prélevés ou injectés seront basés sur les doses minimales, et avec des produits neutres comme du sérum physiologique, ceci dans le respect des volumes d’administration et de prélèvements propres à chaque espèce.
Choix des espèces
Mâles ou femelles peuvent être utilisés. Dans la mesure du possible, les surplus de stock comme les mâles chez l’espèce souris et lapins et les femelles chez l’espèce rat et cobayes seront choisis. Ces espèces ont été choisies car ce sont les espèces élevées et utilisées dans notre établissement, il est donc nécessaire que le personnel maitrise les gestes techniques sur ces différentes espèces qui ont chacune leurs particularités. Pour pouvoir être cohérent avec les conditions réelles dans laquelle ces gestes techniques vont être réalisés et minimiser ainsi l’impact sur le bien-être animal, la qualification et la requalification des gestes techniques est effectuée sur des animaux vivants dont l’espèce correspond à celle sur laquelle les gestes seront réalisés. Les mâles ou femelles peuvent être utilisés. Dans la mesure du possible, les surplus de stock comme les mâles chez l’espèce souris et lapins et les femelles chez l’espèce rat et cobayes seront choisis.
Stress thermique : Effets sur la physiologie, le comportement et les traits d’histoire de vie chez la caille japonaise
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
- Système endocrinien
Exposées à 30 °C pendant toute leur croissance puis portées à 40 °C pendant près de quatre heures à deux reprises, 160 cailles japonaises subissent des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles sont piquées pour un prélèvement de sang à cinq reprises la première année, puis tous les six mois jusqu'à leur mort, et passent une nuit entière isolées dans une chambre calorimétrique à cinquante et à cent jours. Deux sessions dans une arène circulaire d'un mètre trente mesurent leur réaction à un objet nouveau, ce que le porteur rattache à l'anticipation des effets des vagues de chaleur sur la faune sauvage. Toutes les femelles restent à l'élevage jusqu'à leur mort naturelle, les trois quarts des mâles sont proposés à l'adoption et les autres sont tués pour prélever leurs tissus.
Objectifs
L’un des défis majeurs de notre époque est d’anticiper l’ampleur des changements environnementaux globaux. Ceux-ci se traduisent par une hausse des températures moyennes et une augmentation des événements climatiques extrêmes, comme les vagues de chaleur. Ces modifications affectent les écosystèmes en influençant la phénologie, la distribution des espèces et les réseaux trophiques. Elles impactent également les traits d’histoire de vie, le comportement et la physiologie des organismes. Comprendre la capacité des espèces à s’adapter aux variations de température est donc essentiel. Les organismes possèdent une plage thermique optimale pour leur physiologie. Chez les endothermes (organismes capables de maintenir une température corporelle constante), la zone de neutralité thermique représente l’intervalle où aucune production ou dissipation active de chaleur n’est nécessaire. Au-delà de cette limite, le stress thermique impose aux individus de dissiper activement la chaleur. Des températures extrêmes influencent la croissance, la reproduction et la survie. À l’échelle physiologique, ces variations peuvent modifier la production de corticostérone, une hormone de stress, dont l’élévation pourrait accélérer le vieillissement cellulaire. Notre compréhension des effets du stress thermique sur les réponses moléculaires (dégâts sur l’ADN), physiologiques et comportementales reste limitée. Explorer ces mécanismes et leurs conséquences sur la reproduction et la survie permettrait de mieux prédire l’impact des changements climatiques sur la dynamique des populations. Ce projet étudie les effets du stress thermique en analysant divers mécanismes physiologiques et moléculaires chez la caille japonaise (Coturnix japonica). L’objectif est d’évaluer l’impact d’une hausse de température sur le métabolisme, les marqueurs du vieillissement, la réponse au stress ainsi que la survie et la reproduction. Ces résultats seront essentiels pour évaluer la résilience des individus face au stress thermique et identifier les effets des modifications climatiques sur leur survie et leur reproduction, contribuant ainsi à une meilleure surveillance des réponses biologiques aux changements globaux.
Bénéfices attendus
Le projet apportera des bénéfices en termes de connaissances fondamentales concernant : - La capacité des organismes à s'adapter lors d'une exposition prénatale à une vague de chaleur - les mécanismes physiologiques sous-tendant l’effet d’un stress thermique sur le vieillissement cellulaire - l’importance des effets d’un stress thermique sur la survie et la reproduction des organismes. Ces connaissances fondamentales visant à caractériser la réponse au stress thermique et aux températures anormalement chaudes, sont notamment nécessaires dans une optique de suivi de la réponse des organismes aux changements climatiques. A long-terme, tester les conséquences du stress thermique sur la condition physique et les mécanismes physiologiques sous-jacents pourra permettre une meilleure modélisation des effets futurs de ces changements sur les réponses adaptatives des organismes.
Procédures
Voici les durées des gestes cités qui seront réalisés sur animal vigile, les 160 animaux de l’expérimentation sont concernés par ces procédures : -Exposition chronique à une température de 30±2°C lors de la croissance et exposition aigue à 40°C pendant moins de 4h lors de la mesure du métabolisme à J50 et J100. -Prélèvements de sang (30s) réalisés à J8, J20, J50, J60 et J100 puis une fois tous les 6 mois jusqu’à la mort de l’animal, -Prélèvement de plumes (≤10s) réalisés 1 fois à J20, -Analyses métaboliques dans une chambre calorimétrique (de 20h à 12h le lendemain) réalisées à J50 et J100 -Un des objectifs de l’étude etant de mesurer comment certains comportements (néophobie, exploration, etc.) peuvent être affectés par un stress thermique lors du développement et/ou de la croissance, les animaux seront placés dans une arène circulaire (1m30 de diamétre) et leurs comportements d'exploration ou d'approche d'un nouvel objet seront enregistrés durant 2 sessions de ≤30min chacune à J20 et J50.
Impact sur les animaux
La manipulation lors des différentes mesures (baguage, pesée, prise de sang, etc.) peut entrainer de la peur/de la détresse chez l’animal. Lors des prises de sang, la piqure d’aiguille entraîne un stress lié à la contention ainsi qu’une douleur légère ayant pour conséquence un stress physique léger de courte durée. Le prélévement de deux plumes à J20 entraine un stress lié à la contention ainsi qu’une douleur légère ayant pour conséquences un stress physique leger. Lors de l’évaluation comportementale, les animaux seront isolés ayant pour conséquence une peur/détresse légère à modérée ainsi qu’une exposition à un nouvel environnement. Lors de la mesure du taux métabolique, les animaux seront isolés au cours de la nuit puis au cours de la matinée suivante qui inclue une exposition graduelle (sur une durée de 4h) à un stress thermique. Cette manipulation peut entrainer un stress physique (isolement, mobilité réduite, environnement non adapté) et physiologique (faim, soif) modéré.
Devenir
Toutes les femelles seront gardées à l’élevage et suivies jusqu’à leur mort naturelle. Après la maturité sexuelle, 75% des mâles seront placés à l’adoption, et si celle-ci n’est pas possible ils seront euthanasiés pour collecter des tissues permettant des analyses physiologiques complémentaires.
Remplacement
Le projet vise à comprendre l’effet du stress sur le vieillissement cellulaire et les mécanismes physiologiques/cellulaires sous-jacents. L’exposition à un environnement stressant engendre une multitude de bouleversements physiologiques qui implique différentes cellules et différents organes, mais également les communications inter-cellulaires et inter-organes, ce qui ne peut pas être reproduit via des approches substitutives disponibles à ce jour.
Réduction
Le nombre d’individus utilisé a été réduit au minimum nécessaire à l’obtention de résultats statistiquement appropriés aux objectifs. Cela est possible grâce à la réalisation de l’expérimentation en 2 sessions (une par an) qui permettra de réduire le nombre d’animaux utilisés lors de la deuxième session en fonction des résultats obtenus lors de la première session. Certaines mesures comme les prises de sang, les mesures morphologiques et celles du comportement ont été regroupées afin de réduire le nombre de manipulation des animaux.
Raffinement
Les différentes phases du protocole ont été conçues avec soin pour favoriser le bien-être des animaux pendant les procédures : - stabulation en groupes mixtes au sol en densité modérée - température optimale (pour le groupe contrôle), nourriture et eau ad libitum - enrichissement structurel : cachettes, brises-vue et capsules de bouteilles (jouets) - enrichissement alimentaire (litière dense propice au fouissage, vers de farine dispersés 1x/jour dans la litière) - Lors des différentes mesures et dans l’élevage, des points limites précoces feront l’objet d’une attention spécifique. Si un animal présente des signes de souffrance (listés dans un arbre décisionnel précis), il sera soit retiré de l’expérimentation, traité si besoin et replacé dans des conditions contrôle, soit mis à mort si les souffrances sont irréversibles et après avis du véterinaire référent.
Choix des espèces
La caille japonaise, utilisée pour ce projet, présente à la fois une sensibilité au stress thermique ainsi qu’une facilité d’incubation artificielle et la capacité de prospérer dans des environnements de laboratoire contrôlés, ce qui fait d’elle un bon modèle pour étudier les effets du réchauffement climatique. Les cailles peuvent servir d'analogues à de nombreuses espèces d'oiseaux vivant au sol ou à de petits animaux terrestres, en particulier dans les zones semi-arides ou tempérées. De plus, cette espèce est un excellent modèle aviaire dans un contexte d’étude du vieillissement. Son cycle de vie court (de 50 à 60 jours entre l’éclosion et la maturité sexuelle) permet de réaliser des études jusqu'à l'âge adulte des individus en un temps réduit. Les animaux seront utilisés au stade poussin (début de procédure à J2) afin d'étudier les effets d'un stress thermique lors de la croissance. Ils seront également suivis au stade adulte (tous les 6 mois jusqu’à leur mort) afin d’évaluer les effets à moyen et long terme du stress thermique éprouvé lors du développement embryonnaire et/ou de la croissance.
Etude des conditions favorisant la dissémination et le développement d’acariens aviaires et l’exposition humaine à leurs piqûres
- Protection de l’environnement
- Recherche appliquée
- Autres troubles humains
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
Autres oiseaux : 155
Plus de 180 000 acariens hématophages dans un même dispositif, une mortalité observée au-delà d'un seuil estimé à 150 000 par jeune poulet, et des signes annonciateurs qui n'apparaissent qu'un ou deux jours avant la mort. 95 poulets et 155 pigeons bisets vont être exposés à ces pullulations dans des nids artificiels, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Les poulets restent confinés quatre semaines d'affilée dans des caissons dimensionnés d'après ce que les expérimentateurs peuvent manipuler pour en extraire les acariens, les pigeons trois nuits par semaine. Le porteur retient le pigeon biset et la poule domestique parce que ce sont les hôtes des acariens qui piquent les humains en ville, et prévoit de replacer ensuite les oiseaux chez des particuliers.
Objectifs
Les piqûres par des acariens ornithophiles du genre Dermanyssus chez l’homme en ville sont de plus en plus souvent rapportées dans différentes régions du Monde. Comme l’acarien est petit, ne vit pas sur l’hôte (se cache dans des interstices) et produit des lésions non spécifiques (confondues avec punaises de lit, moustiques, etc.), la fréquence de ces événements demeure largement sous-estimée. Les pathologies cutanées induites par l’acarien sont généralement absentes ou à peine évoquées dans les formations médicales. Le rôle de réservoir de pathogènes et les compétences vectorielles de ces acariens sont méconnues et nécessiteraient des études conséquentes. L’objectif du projet est d’identifier les déterminants de l'exposition humaine aux piqûres d'acariens hématophages du genre Dermanyssus associés aux oiseaux en ville, puis de rechercher des moyens pour empêcher la circulation entre les nids et l’habitat humain. Au moins 4 espèces du genre Dermanyssus sont présentes dans les nids d’oiseaux urbains, avec une seule espèce généraliste (Dermanyssus gallinae sensu stricto) et trois espèces spécialistes (des pigeons, des hirondelles, des martinets). Nous cherchons à établir comment les odeurs, le comportement des hôtes et la configuration spatiale des surfaces reliant les nids d’oiseau à l’habitat humain déterminent la capacité de chaque espèce d’acarien à coloniser l’habitat des humains. L’objectif des expérimentations au laboratoire sur les oiseaux est d’étudier l’effet des différentes situations sur le développement des populations d’acarien. Des expérimentations complémentaires sur acariens seuls permettront de déterminer comment ils se déplacent et s’orientent dans l’espace. Des modèles mathématiques seront construits sur la base des résultats des deux groupes d’expérimentation pour prédire les conditions de l’exposition humaine aux différentes espèces d’acariens.
Bénéfices attendus
Les bénéfices seront triples : 1°) Apport de connaissance fondamentale en biologie : nos travaux permettront de mieux comprendre la biologie et le comportement locomoteur d’acariens de petite taille omniprésents en milieu anthropisé. En particulier, nous déterminerons le rôle des espèces hôtes, de la configuration des bâtiments et de leurs équipements dans l’interruption du flux de gènes entre populations d’acariens. 2°) Apport de connaissance épidémiologique : nous fournirons une première évaluation du risque d'exposition humaine aux piqûres par des acariens du genre Dermanyssus en fonction des oiseaux en présence, de l'espèce d'acarien et du "paysage" rencontré sur le trajet oiseau-humain (configuration spatiale à l’échelle de l’acarien). 3°) Recommandations opérationnelles : après synthèse des informations que nous tirerons des présentes expérimentations impliquant des oiseaux et des expérimentation sur acariens seuls conduites en parallèle, nous atteindrons pour la première fois une compréhension multi-échelles des processus généraux de dissémination des acariens du genre Dermanyssus et de leur transfert vers les humains. Par une démarche de co-construction, nous prévoyons de produire en fin de projet des recommandations pour la prévention et la gestion des infestations par Dermanyssus et du matériel pour le transfert de connaissances à destination du corps médical (actuellement très peu informé des problèmes induits par Dermanyssus) et des professions touchant à la construction des bâtiments et l’entretien des façades.
Procédures
Les oiseaux seront manipulés pour les introduire et les sortir de leurs nids artificiels (mésocosmes). Ils seront exposés à une pullulation d'acariens.
Impact sur les animaux
Le confinement dans des espaces réduits (mésocosmes) est le principal désagrément subi par l'animal. Il intervient durant 4 semaines consécutives pour les jeunes poulets et seulement durant le repos nocturne ou sur de très courtes durées (3h) pour le pigeon. Le stress induit par la charge parasitaire peut aboutir à la mort en cas de pullulation brutale d’acariens, mais cela ne devrait pas arriver dans nos conditions. En effet, chez le jeune poulet, nous avons observé dans le passé une mortalité dans des mésocosmes contenant >180000 acariens D. gallinae en fin d’expérimentation (après 6 à 7 semaines d'expérimentation). Les signes annonciateurs (ébouriffement, éclaircissement de la crête) apparaissent très peu de temps avant la mort (1-2 jours). La dynamique démographique de la population d’acariens montre une accélération très rapide avec passage d’une charge parasitaire tolérable – sans signes détectable sur l’oiseau - à une charge intolérable en quelques jours après une phase de latence de quelques semaines. Un seuil de tolérance semble se situer légèrement aux alentours de 150000 acariens (tous stades confondus) par jeune poulet de 5-7 semaines exposés depuis l’âge d’une semaine. Nous n'avons pas de données de laboratoire sur pigeons, mais avons observé des nids hébergeant un ou deux pigeonneaux en bonne santé dans lesquels nous avons trouvé plusieurs dizaines de milliers d'acariens après le départ des oiseaux. Nous supposons donc que la charge parasitaire maximum tolérable pour un pigeon exposé en continu aux acariens est du même ordre que pour un jeune poulet. Nous travaillerons avec un inoculum de 200 acariens femelles adultes et sur une durée de 28 jours soit 4 semaines pour les poulets et les pigeons, afin d’éviter les dommages dus aux acariens.
Devenir
Les animaux seront en priorité replacés auprès de particuliers suivant les consignes données l'inspecteur vétérinaire de la région. Nous ne procèderons à leur euthanasie que dans les cas exceptionnels où nous ne trouverions pas d'acquéreurs.
Remplacement
Le projet porte sur la dynamique des populations d'acariens hématophages obligatoires et spécialistes d'oiseaux et leur potentiel à piquer les humains. L'espèce recensée de manière récurrente dans les cas humain est Dermanyssus gallinae L1, espèce spécialisée dans le pigeon. Nous avons donc impérativement besoin de travailler avec cet hôte de prédilection. En outre, les acariens associés aux poules dans les poulaillers familiaux pourraient jouer un rôle dans l'exposition aux piqûres chez les humains, nous avons donc aussi besoin d'utiliser des poules pour reproduire les événements d'infestation. Bien que plusieurs systèmes de nutrition in vitro aient été publiés pour le pou rouge des poules, aucun ne permet à ce jour d’obtenir des cycles complets répétés, et aucun n’a été testé sur les autres espèces de Dermanyssus, cibles du projet. Malgré des efforts substantiels réalisés par plusieurs équipes dont l’équipe porteuse pour améliorer les systèmes de nutrition in vitro, nous n’avons pas la possibilité à ce jour d’utiliser ces méthodes pour évaluer l’effet de l’hôte sur la dynamique des populations des acariens du genre Dermanyssus.
Réduction
Nous prévoyons d'utiliser le nombre minimum d'animaux pour obtenir des résultats statistiquement robustes au vu de la variation établie dans les expérimentations préliminaires en matière de dynamique d'accroissement des populations de Dermanyssus gallinae s.s. en nous basant sur de précédentes expériences dans des dispositifs similaires.
Raffinement
Le désagrément que subiront tous les animaux sera le confinement dans les mésocosmes. En outre, certains animaux pourraient subir un stress important en cas de pullulation excessive d’acariens, bien que cela ne devrait pas arriver car nous avons configuré les expérimentations de manière à éviter ces situations, au vu des données acquises précédemment sur D. gallinae sur jeunes poulets. Le confinement dans les mésocosmes sera limité à 3 nuits par semaines pour les pigeons et 4 semaines consécutives pour les poulets. Les pigeons seront autorisés à voler le jour dans la volière qui contiendra les mésocosmes. Les dimensions des mésocosmes ont été définies de manière à optimiser l’espace pour de jeunes poulets (7 semaines max.) nourris et abreuvés ad libitum tout en rendant possible l’expérimentation : il s’agit du volume maximum que les expérimentateurs peuvent manipuler lors de l’extraction des acariens (il faut rincer intégralement l’intérieur du système et récupérer l’intégralité du produit de rinçage). Les animaux seront surveillés régulièrement afin de détecter d’éventuels signes alarmants (paupières qui se ferment et baisse de tonus pour les pigeons, ébouriffement persistant, prostration, éclaircissement de la crête pour les poulets) ou une agitation inhabituelle. Dans ces cas, nous retirerons l'animal du mésocosmes et l'hébergerons momentanément dans une cage respectant les standards de l'hébergement des poules en expérimentation animale. Afin de limiter le stress induit par les allées et venues du personnel dans la serre, nous installerons un appareil radiophonique qui diffusera de la musique et des voix humaines. Cette technique avait nettement réduit (si ce n'est supprimé) les réactions (sursauts, cris) à l'entrée du personnel dans la serre et à l'approche des mésocosmes durant les précédentes expérimentations sur jeunes poulets. Enrichissement : les pigeons seront hébergés dans des volières équipées de perchoirs similaires à ceux présents dans les élevages de pigeons et de bassines d’eau pour la baignade. Pour les jeunes poulets, un perchoir et un bloc de sel sur le caillebottis du mésocosme permettra aux animaux de se percher et de gratter tout au long de l’expérimentation.
Choix des espèces
L'étude focalise sur des acariens qui se développent dans les nids de pigeons ainsi que les poulaillers familiaux. C'est pourquoi nous allons conduire les expérimentations sur pigeon biset et poule domestique. De manière à réduire l'impact du confinement en mésocosme, nous prévoyons de travailler sur des animaux âgés de maximum 7 semaines au cours des expérimentations sur les poules. Pour les procédures avec le pigeon biset, nous utiliserons des animaux adultes.
Comparaison de la régulation de l’expression de deux transgènes efficaces en thérapie génique in vivo chez des souris atteintes de glycogénose de type Ia
- Maintien des lignées génétiquement modifiées
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
Les souris qui font plusieurs hypoglycémies avant de recevoir la thérapie génique sont mises à mort. 58 souris mâles vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées en fin d'étude pour prélever leur foie. La maladie leur est induite par cinq injections quotidiennes, puis viennent l'injection du vecteur viral dans la circulation, deux semaines de régime riche en sucres et en graisses pour une partie d'entre elles, une incision du bout de la queue et six prélèvements de sang par test de glycémie. Le porteur cherche lequel de deux vecteurs dérègle le moins la glycémie, et espère en tirer des recommandations alimentaires pour des patients dont la maladie touche environ 150 personnes en France.
Objectifs
La glycogénose de type I est une maladie génétique rare causée par un défaut dans un gène qui joue un rôle clé dans la production de sucre (glucose) par le foie. Lorsqu'il ne fonctionne pas correctement, le corps ne peut pas produire de glucose en interne, ce qui entraîne de graves baisses de sucre dans le sang (hypoglycémies). De plus, des accumulations de glycogène (polymère de glucose) et de graisses se forment dans le foie, ce qui peut provoquer des problèmes hépatiques à long terme, allant jusqu’au développement de tumeurs pouvant nécessiter une greffe du foie. Actuellement, il n’existe pas de traitement curatif pour cette maladie. Les patients doivent suivre un régime alimentaire très strict pour éviter les hypoglycémies, en mangeant régulièrement des sucres lents (Maïzena crue). La thérapie génique est une piste prometteuse ; elle consiste à introduire un gène fonctionnel dans le foie à l’aide de virus modifiés qui servent de « transporteurs » du gène médicament. Une étude sur un modèle viable de souris atteintes de glycogénose de type I a montré que l’injection unique de ce traitement permettait de restaurer la production de glucose par le foie et d’éviter l’apparition de tumeurs. Deux types de vecteurs ont été testés. Le premier est plus efficace et nécessite l’injection d’une dose plus faible, mais l’expression du gène médicament n’est pas régulée par l’insuline. Le deuxième, bien que moins efficace, est sensible aux régulations hormonales. Ces régulations sont importantes car l’insuline est une hormone qui contrôle le taux de sucre dans le sang. Elle est produite par le pancréas après un repas pour éviter que les taux de glucose dans le sang soient trop élevés. L’absence de régulation hormonale de l’expression du gène médicament pourrait dérégler l’équilibre de glucose dans le corps, et potentiellement favoriser une résistance à l’insuline, surtout en cas d'alimentation déséquilibrée, voire une hyperglycémie, qui sont les caractéristiques du diabète. L’objectif de ce projet est d’étudier l’impact de la thérapie génique sur l’équilibre du glucose et la réponse à l’insuline chez des souris atteintes de glycogénose. Ces souris suivront deux types d’alimentation : • Un régime normal • Un régime riche en sucre et en graisses (favorisant le diabète) Cela permettra de s’assurer que le traitement ne provoque pas de complications métaboliques, quelles que soient les habitudes alimentaires du patient.
Bénéfices attendus
Le taux de sucre dans le sang (glycémie) doit être très bien régulé. Si le foie produit trop de glucose, cela peut entraîner un risque de diabète, surtout chez les personnes ayant une alimentation déséquilibrée et un excès de poids. Les patients atteints de glycogénose de type I ne produisent pas de glucose eux-mêmes, donc ils doivent manger régulièrement des sucres lents tout au long de la journée et même la nuit. Ce régime constant peut les rendre moins sensibles à l'insuline, une hormone essentielle pour réguler le sucre dans le sang. La thérapie génique pourrait leur permettre de produire du glucose, mais selon la méthode utilisée, elle pourrait aussi modifier l’équilibre glycémique et, à long terme, augmenter le risque de diabète, surtout si leur alimentation n’est pas adaptée. Ce projet vise à mieux comprendre comment la thérapie génique influence la régulation du glucose chez des souris atteintes de glycogénose, en particulier après les repas. L’objectif est de trouver la meilleure approche pour optimiser ce traitement et, si nécessaire, donner des recommandations alimentaires aux patients pour éviter d’éventuels effets secondaires.
Procédures
Afin de sélectionner les souris transgéniques nécessaires au projet, un morceau de tissu (biopsie) sera prélevé pour caractériser leurs gènes. La durée du geste est de quelques secondes. Toutes les souris subiront une injection tous les jours pendant 5 jours (quelques secondes/souris) pour induire la glycogénose. Toutes les souris transgéniques seront traitées par thérapie génique par une injection unique du vecteur dans la circulation sanguine. Pour cela, les souris seront immobilisées dans un tube de contention adapté à ce type de procédure de manière à la rendre rapide et limiter le stress de l’animal (durée d’environ 1 minute). Une partie des souris seront nourries en régime riche en sucres et en graisse pendant 2 semaines après la thérapie génique. Ce régime pourrait favoriser le développement d’un état prédiabétique chez certains lots de souris, sans conséquence sur le bien-être animal (asymptomatique). Pour analyser la régulation de leur glycémie, les souris recevront une injection de glucose ou d’insuline et leur glycémie sera mesurée régulièrement. Pour cela, une goutte de sang sera prélevée (au total 6 fois au cours de chaque test) à l’extrémité de la queue. Une seule incision initiale de l’extrémité de la queue sera réalisée après application d’une crème anesthésiante. Au total, 3 prises de sang seront aussi réalisées avant et après l’injection du glucose pour suivre la sécrétion d’insuline. En fin de procédure, une prise de sang sera réalisée juste avant la mise à mort de l’animal.
Impact sur les animaux
Les effets indésirables prévus sur les animaux sont : -l’induction de la glycogénose de type I qui est une maladie entrainant des hypoglycémies sévères quand les animaux ne mangent pas (entre les repas). Le développement des hypoglycémies entraine un mal-être qui peut être important, voire le décès de l’animal s’il n’est pas pris en charge. -la biopsie de tissu et les injections peuvent entrainer une légère douleur. L’immobilisation de la souris pour réaliser ces gestes induit un léger stress. -la prise de sang peut entrainer une légère douleur.
Devenir
Afin de caractériser l’effet des traitements, en particulier le pourcentage de cellules du foie guéries et le nombre de particules virales, le foie sera prélevé en fin d’expérience. Pour cela, tous les animaux devront être mis à mort à la fin du projet.
Remplacement
Aujourd’hui, on sait fabriquer en laboratoire de mini-foies appelés organoïdes, qui contiennent différents types de cellules du foie (comme les hépatocytes, les cellules biliaires ou encore les cellules immunitaires). Cependant, la thérapie génique ne peut pas être testée uniquement sur ces mini-foies, car elle repose sur l’injection de virus modifiés dans le sang pour transporter le gène médicament. Pour fonctionner, ces vecteurs doivent atteindre les cellules du foie (hépatocytes) en traversant les petits vaisseaux sanguins. Or, toutes les cellules du foie ne seront pas forcément corrigées. L’efficacité du traitement dépend donc de la quantité de cellules qui reçoivent le gène. C'est pourquoi il est essentiel de tester cette thérapie dans un organisme entier, où la circulation sanguine et le fonctionnement du foie sont aussi proches que possible de la réalité.
Réduction
Le nombre de souris utilisées pour cette étude a été calculé avec précision, en tenant compte des connaissances actuelles sur la maladie, du modèle animal choisi, du fonctionnement du métabolisme du sucre et de l’énergie, des résultats d’expériences précédentes et d’une approche statistique. Au total, ce projet réalisé sur 2 ans nécessitera 58 souris mâles, dont 50 souris atteintes de la maladie et traitées par thérapie génique et 8 souris saines servant de groupe témoin.
Raffinement
-Pour éviter les inflammations des organes causées par les injections dans l’abdomen, l’induction de la maladie sera réalisée par une injection d’un produit sous la peau à différents endroits. -La maladie étudiée ne se développe que dans le foie des souris adultes, ce qui évite des complications comme des hypoglycémies graves et protège les souris pendant leur développement. - Avant que la maladie n’apparaisse, les souris seront habituées à boire du glucose à la pipette. Ainsi, si leur taux de sucre baisse légèrement, elles accepteront plus facilement cette solution. - Pour éviter les hypoglycémies, les souris auront un accès facile à la nourriture (croquettes dans la cage, biberons adaptés). En cas d’hypoglycémie sévère, une injection de glucose sera réalisée, et une partie de la cage sera placée sur une plaque chauffante pour maintenir leur température. Une grille d’évaluation permettra de surveiller les signes d’hypoglycémie. L’apparition de plusieurs hypoglycémies avant la thérapie génique constitue un point limite nécessitant l’euthanasie de la souris pour raison éthique. -Les souris seront manipulées avec un tunnel pour limiter leur stress. -Pour réduire la douleur, une crème anesthésiante sera appliquée sur les zones de ponction du sang et d’incision. -Une grille de score aidera à prendre des décisions en cas d’observation d’un mal-être et décrit les points limites au-delà desquels les souris seront mises à mort.
Choix des espèces
Le choix de l’espèce s’est orienté vers la souris car les études réalisées sur des vertébrés inférieurs tels que le poisson, montrent que les régulations de la production de glucose par l’organisme ne sont pas les mêmes que chez les mammifères. De plus, le modèle de souris transgéniques utilisé n’a été réalisé que dans cette espèce grâce à la transgenèse ciblée. Enfin, les outils d’analyses moléculaires, comme des anticorps, spécifiques de la souris sont disponibles en laboratoire. La biopsie de tissu pour caractériser les gènes des souris sera réalisée chez les nouveau-nés âgés de 7-10 jours. La maladie sera induite à l’âge de à 5 semaines. Une période de 5 semaines suivant ces injections permet la disparition des effets potentiels sur le métabolisme du produit injecté lors de l’induction de la maladie. Les souris seront traitées par thérapie génique à l’âge de 10 semaines. Les souris saines témoins seront commandées dès l’âge de 4 semaines.
Génotypage invasif et gestion de la production de souris génétiquement modifiées atteintes de glycogénose de type 1a qui développent une maladie chronique rénale.
- Maintien des lignées génétiquement modifiées
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
Tuées au sevrage pour les femelles et les génotypes jugés non pertinents, à sept mois pour les mâles malades, la moitié des géniteurs pouvant retourner à l'élevage, 1 000 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Toutes les souris de chaque portée subissent à sept ou dix jours le prélèvement d'un morceau de tissu destiné à lire leur génotype, y compris celles dont le génotype ne servira à rien. Les souris porteuses de la modification développent une maladie rénale chronique que le porteur décrit comme silencieuse jusqu'à la mise à mort, une perte de poids supérieure à 15 % déclenchant celle-ci plus tôt. Il indique que des mini-organes cultivés en laboratoire existent désormais, tout en concluant que l'étude du rein "nécessite" des animaux parce que la fonction rénale suppose un organe entier.
Objectifs
Ce projet porte sur la gestion de souris génétiquement modifiées pour étudier la maladie rénale qui se développent chez les patients atteints de glycogénose de type 1. L’absence de cette enzyme provoque de fortes baisses de sucre dans le sang (hypoglycémies) et des problèmes au foie et aux reins. La glycogénose est une maladie génétique rare qui touche environ 150 personnes en France. Jusqu’à ce jour, il n’existe pas de modèles cellulaires reproduisant la maladie rénale de la glycogénose. En effet, son développement implique différents types cellulaires constituant le néphron et les tubules rénaux, ainsi que des cellules immunitaires recrutées de la circulation sanguine. Le modèle de souris utilisé dans ce projet reproduit toute la maladie rénale de la glycogénose et est viable car la transgenèse est ciblée dans les reins. L’obtention de ces souris transgéniques nécessitent la réalisation d’un prélèvement de tissu (biopsie) pour caractériser leur gène et sélectionner uniquement les souris d’intérêt. Contrairement aux souris totalement dépourvues de l’enzyme clé de la production de sucre et qui meurent très tôt d’hypoglycémie (chute des taux de sucre dans le sang), ces souris particulières restent en vie car leur foie peut encore produire du glucose. Elles développent cependant progressivement une maladie des reins, avec apparition de kystes et perte de la fonction rénale, ce qui en fait un bon modèle pour étudier cette complication. Ces souris sont donc un outil unique pour comprendre les mécanismes de la maladie rénale dans la GSD1a et pour tester de nouveaux traitements. Le projet a pour but de conserver de jeunes mâles capables de se reproduire pour produire rapidement un nombre suffisant de souris destinées à ces recherches.
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus seront l’identification génétique de la lignée à partir d’une biopsie de tissu pour optimiser la gestion de l’élevage. Ce projet permet aussi d’organiser au mieux la production de cohortes d’animaux pour nos projets scientifiques (utilisation continue vers des projets liés à l’étude de la maladie rénale ou le test d’efficacité d’approches thérapeutique), en conservant un nombre de souris d’intérêt jeunes reproducteurs sans atteindre le développement le développement d’un mal -être lié à l’apparition d’une insuffisance rénale.
Procédures
Pour sélectionner les souris génétiquement modifiées nécessaires à l’étude, un morceau de tissu sera prélevé à l’âge de 7-10j sur toutes les souris de la portée (souris d’intérêt pour ce projet, mais aussi les souris de génotype non pertinent ou ne présentant pas phénotype dommageable) pour analyser leurs gènes. La durée du geste est de quelques secondes. Les souris atteintes de glycogénose peuvent développer une maladie chronique rénale, mais qui restera silencieuse puisqu’aucun signe de mal-être liée à une insuffisance rénale ne devrait apparaitre avant la mise à mort à l’âge de 7 mois des animaux.
Impact sur les animaux
A l’âge de 7 jours, on prélève un morceau de tissu pour analyser l’ADN des souris génétiquement modifiée. Ceci peut entrainer une légère douleur et un stress lié à la contention des nouveau-nés mais le geste est rapide (quelques secondes). Le risque de saignement est très faible. La nuisance liée au phénotype dommageable est principalement induite par la perte de la fonction rénale à long terme. Cette maladie silencieuse peut se révéler par une perte de poids importantes et des signes communs de mal-être (prostration de l’animal, absence de toilettage, yeux fermés, respiration accélérée).
Devenir
Toutes les souris génétiquement modifiées qui présentent les caractéristiques de la glycogénose seront mis à mort à l’âge de 7 mois afin d’éviter d’atteindre les stades avancés de la maladie rénale. Les animaux de génotype non pertinent ou femelles non utilisées seront mis à mort au sevrage ; cependant une partie des animaux géniteurs (50%) pourra être replacée, si besoin, dans le système d’élevage en vue du maintien de lignées.
Remplacement
Même s’il est maintenant possible de bio-construire des mini-organes à partir de cellules en laboratoire, l’étude de la maladie rénale nécessite l’utilisation d’animaux ; en effet, le rein est un organe complexe dont l’organisation en néphrons est requise pour assurer la fonction rénale. Ainsi, conserver la physiologie de l’organisme est nécessaire pour comprendre les mécanismes impliqués dans cette maladie et tester l’efficacité de nouvelles approches thérapeutiques.
Réduction
Le nombre d’animaux a été calculé au plus juste en connaissant le schéma d’accouplement et le nombre de lots de souris nécessaires pour chaque projet d’expérimentation. Les lignées transgéniques nécessaires à la création de ce modèle animal sont cryoconservées, ce qui permettra d’arrêter la production des animaux dès la fin des projets nécessitant ces animaux
Raffinement
L’obtention d’un modèle de la glycogénose ne touchant que les reins permet d’éviter le développement d’hypoglycémies sévères caractéristiques de la glycogénose et qui sont fatales chez les souris génétiquement modifiées dans tous les tissus. Ce raffinement a permis d’obtenir un modèle unique reproduisant la maladie rénale chronique qui apparait chez les patients atteints de glycogénose plutôt âgés. Pour vérifier la modification génique, la biopsie sera réalisée sur une zone peu innervée à l’âge de 7-10 jours pour limiter la douleur liée à la petite incision. Lors de la contention des nouveau-nés, le zootechnicien se frottera les mains dans la litière pour limiter le stress des animaux. La préhension des souris sera réalisée par transfert à l’aide d’un tunnel pour réduire le stress. L’âge de la mise à mort des animaux a été fixé à 7 mois pour les mâles afin de s’affranchir du développement du phénotype dommageable. Les femelles seront mises à mort au sevrage car elles ne peuvent pas être utilisées pour la reproduction. Une perte de poids au-delà des 15%, ainsi que l’observation d’une souffrance, de lésions ou de détérioration de l’état de santé général constituent des points limites au-delà desquels les souris seront mises à morts.
Choix des espèces
Le choix de l’espèce s’est orienté vers la souris car les études réalisées sur des vertébrés inférieurs tels que le poisson, montrent que les régulations de la production de glucose par l’organisme ne sont pas les mêmes que chez les mammifères. De plus, le modèle de souris transgéniques utilisé n’a été réalisé que dans cette espèce grâce à la transgenèse ciblée. Enfin, les outils d’analyses moléculaires, comme des anticorps, spécifiques de la souris sont disponibles en laboratoire. Seule une biopsie de tissu sera réalisée chez les nouveau-nés âgés de 7-10 jours. Les animaux d’intérêt seront ensuite utilisés à l’âge de la maturité sexuelle (6-8 semaines) pour être mis en reproduction.
Etude comportementale de souris mutantes, modèles d’une maladie maladie génétique rare caractérisée par une déficience intellectuelle MODIFICATION
- Recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Oncologie
- Système nerveux
Placées dans des dispositifs qui mesurent leur activité, leur motricité, leur anxiété, leur sociabilité et leur mémoire, 360 souris porteuses de mutations liées au syndrome de Bosch-Boonstra-Schaaf vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue. Cette version du projet ajoute un test de rotarod, où l'animal court sur un cylindre tournant jusqu'à trois cents secondes, sans augmenter l'effectif. Le porteur écrit pourtant que le seul effet indésirable potentiel sera le stress lié à la nouveauté de l'environnement, et qualifie le phénotype de non dommageable. L'encéphale de chaque souris est prélevé après la mise à mort, au cas où des modifications anatomiques échapperaient à l'observation du comportement.
Objectifs
L’ajout d’un nouveau test comportemental (rotarod) sans ajout d’animaux nécessite une modification du projet initial. Le syndrome de Bosch-Boonstra-Schaaf est une maladie génétique humaine identifiée à ce jour sur une centaine de personnes à travers le monde, souvent chez de jeunes enfants. Ces malades souffrent généralement d'une déficience intellectuelle, d'un retard développemental, de syndromes autistiques ainsi que de modifications comportementales plus ou moins sévères. De plus,cette pathologie est souvent associée à des troubles de la vision. Chez la souris, trois lignées mutantes ont été générées afin d'être au plus près des mutations rencontrées chez l'Homme. L'objectif principale est d'étudier le comportement (activité générale,motricité, apprentissage, mémoire, anxiété, sociabilité) de ces animaux afin de déterminer quel est le modèle (la mutation) le plus proche de l'Homme.
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus sont importants car cela permettra de valider le modèle animal et de choisir la mutation génétique la plus proche de l'Homme afin de mieux étudier ensuite le neurodéveloppement dans ce modèle et éventuellement de proposer des thérapies comportementales afin de permettre une évolution favorable de ce syndrôme.
Procédures
Les animaux seront soumis à differents tests comportementaux pour étudier leur activité générale; leur motricité, le niveau d'anxiété, le niveau de sociabilité ainsiq ue leur capacité d'apprentissage et de mémorisation
Impact sur les animaux
Le seul effet indésirable potentiel sera le stress que peuvent engendrer certains tests, les animaux étant mis dans un environnement nouveau.
Devenir
Les animaux seront mis à mort et l'encéphale sera prélevé pour d'éventuelles études in vitro à postériori. En effet, si des modifications comportementales sont enregistrées, il sera peut-être nécessaire d'étudier anatomiquement la structure de l'encéphale. Ce n'est pas parce que le phénotype est non dommageable et que le comportement semble normal qu'il n'y a pas des modifications au niveau anatomique ou cellulaire possibles
Remplacement
Les conséquences de certaines mutations sur le comportement ne peuvent pas être testées in vitro. Les interactions sociales, motivationnelles, les capacités motrices et mnésiques ne peuvent être étudiées que sur l'animal vigile. Afin de s'assurer que les résultats soient transférables à l'humain, les expériences seront menées sur la souris qui est un excellent modèle génétique.
Réduction
Le nombre d'animaux est calculé selon un testde puissance (80%) et d'après notre propre expérience afin d'obtenir des résultats robustes. Cela nous permet d'utiliser le strict minimun d'animaux, cad 20 animaux par groupe. Nous utiliserons les mâles et les femelles car il n'a pas été rapporté de différences comportementales entre sexe dans de précédentes études de ce gène.
Raffinement
L'hébergement sera effectué dans l'animalerie où les conditions d'élévage sont parfaitement définies pour un bienêtre animal. Les tests comportementaux seront effectués entre 9:00 et 17:00, avec un seul test par jour pour limiter le stress. Un suivi quotidien des animaux ( week-end et jours fériés inclus) est effectué soit par les animaliers, soit par l'expérimentateur. Les animaux seront amenés en salle d'expérimentation 30 minutes minimum avant le début du test pour s'habituer à la pièce et diminuer le stress. Les expérimenteurs pourront venir éventuellement le weekend afin de travailler dans des conditions optimales. Les animaux ne seront pas soumis à plus de 3 tests par semaines. Si besoin, suite à une évolution du score de la grille d'évaluation, et en accord avec le vétérinaire de l'institut, des mesures seront prises pour traiter l'animal. L'analyse comportementale sera faite par un système d'analyse vidéo automatique afin d'avoir un bon niveau de raffinement des résultats et de permettre d'utiliser un nombre minimal d'animaux. Une application stricte des points limites durant toute la vie de l'animal sera mise en place pour ce projet. Dans le test de rotarod, lors d'une session, si l'animal arrive à 300s lors d'un essai, il ne fera pas les essais suivants dans la mesure où il aura atteint la réponse maximale.
Choix des espèces
Nous avons choisi la souris en raison de ses similarités génétiques avec l'homme, ainsi que la facilité avec laquelle son génome peut être manipulé et analysé. La souris est un excellent modèle génétique afin d'étudier le comportement suite à la mutation des gènes connus chez l'Homme comme impliqués dans notre syndrome. Ces mutations sont maintenant bien identifiées et les animaux sont en élévage chez les prestataires d'élévage. Les tests comportementaux seront effectués sur des animaux adultes permettant ainsi d'avoir une maturité corticale suffisante.
Réduction de l’inflammation pour améliorer les réponses vaccinales : une étude préclinique sur un modèle murin de trisomie 21
- Recherche fondamentale
- Multisystémique
- Oncologie
- Système immunitaire
- Système nerveux
Porteuses d'une copie supplémentaire de gènes du chromosome 21, les souris de ce projet naissent avec des réponses immunitaires déséquilibrées, des déficits cognitifs et, dans un cas sur dix, une accumulation de liquide dans le cerveau. 555 vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, 150 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère et les autres un niveau léger ou modéré. Chaque souris suivie reçoit un produit par sonde gastrique quinze ou trente jours de suite, deux vaccinations sous anesthésie, neuf prélèvements de sang, puis trois tests de mémoire spatiale, à long terme et épisodique, dont un conditionnement à la peur que le porteur décrit comme une source de stress, d'angoisse et de douleur temporaire. Il annonce 555 souris au total, en indiquant que 150 seulement entrent dans l'expérience et que jusqu'à 540 seront mises au monde pour maintenir la lignée.
Objectifs
Le syndrome de Down (SD) est une anomalie génétique causée par la présence d'un chromosome 21 supplémentaire. Ce chromosome contient des gènes importants pour le système immunitaire, ce qui explique certaines particularités des personnes atteintes par ce syndrome. Par exemple, il influence la réponse du corps aux infections et aux vaccins. Les recherches montrent que chez les personnes atteintes du SD, une partie de leur système immunitaire fonctionne de manière un peu différente pouvant le rendre moins efficace et causer des problèmes de santé supplémentaires, comme des infections ou des maladies inflammatoires. La cause de cette modification du fonctionnement du système immunitaire pourrait participer à l’impact sur le développement intellectuel des personnes atteintes du SD. Nous pensons qu’en corrigeant cette cause il serait possible de non seulement réduire l'inflammation dans le corps, et potentiellement améliorer la réponse des personnes atteintes du SD aux vaccins et voir si cette modulation pourrait améliorer leurs capacités cognitives. L'objectif de notre étude est de tester l'effet d’un traitement sur des souris génétiquement modifiées modèles du syndrome de Down, et ainsi voir s'il peut améliorer leur réponse immunitaire après la vaccination et induire une réduction des déficits cognitifs typiques de cette pathologie.
Bénéfices attendus
Ce projet de recherche vise à mieux comprendre comment l'inflammation, les réponses aux vaccins et les déficits cognitifs sont liés à la trisomie 21 (T21), aussi appelée syndrome de Down, en utilisant un modèle de souris spécifiquement conçu pour étudier cette condition. Les connaissances que nous allons acquérir pourraient aider à développer des traitements plus adaptés aux personnes atteintes de T21. Mais ces découvertes pourraient aussi bénéficier à d'autres groupes de personnes qui souffrent de maladies liées à une inflammation chronique, comme celles atteintes de maladies auto-immunes, de diabète, ou même les personnes vieillissantes. De plus, cela pourrait concerner celles qui vivent avec des infections de longue durée, telles que le VIH. Si cette étude donne des résultats positifs, elle pourrait ouvrir la voie à de nouveaux traitements pour améliorer les capacités cognitives des personnes atteintes du syndrome de Down. Elle pourrait également offrir des solutions pour d'autres problèmes de santé qui sont liés à une inflammation du cerveau, comme les maladies neurodégénératives, qui touchent souvent les personnes âgées, telles que Alzheimer. Ainsi, cette recherche a des implications très importantes pour la santé publique. En fonction des résultats obtenus, elle pourrait non seulement aider les personnes atteintes de T21, mais aussi toute une population confrontée à des problèmes de santé similaires liés à l'inflammation et aux troubles cognitifs.
Procédures
Afin d’identifier leur patrimoine génétique tous les jeunes souriceaux vigiles subiront une petite biopsie (durée inférieure à 1 minute, 1 fois). Si un problème technique survenait (rare) un deuxième prélèvement pourrait être réalisé sur ces mêmes animaux adultes vigile (durée inférieure à une minute, une fois). Un sous-groupe de souris recevra un traitement quotidien pendant 15 jours consécutifs, tandis qu’un autre sous-groupe le recevra pendant 30 jours consécutifs. Toutes les souris suivront deux périodes de traitement, espacées de 120 jours, chaque administration durant moins d’une minute. Toutes ces souris recevront une vaccination et une dose de rappel, espacées de 150 jours, sous anesthésie générale (durée inférieure à 5 minutes). Ces souris auront également un suivi longitudinal au niveau sanguin, elles auront au total 9 prélèvements sanguins espacés de 2 semaines minimum, sous anesthésie générale (durée inférieure à 5 minutes). Elles participeront à 3 tests de comportements espacés d’un jour de repos entre chaque test. Le premier test permettra d’évaluer la mémoire spatiale (2 sessions avec 1 session par jour de 8 minutes). Le deuxième permettra d’évaluer la mémoire à long terme (5 sessions avec 1 session par jour de 10 minutes). Et enfin le troisième permettra d’évaluer la mémoire épisodique et l’apprentissage contextuel (2 sessions avec 1 session par jour de 5 minutes). Pour finir une chirurgie sous anesthésie générale et analgésie adaptée sera réalisée afin de collecter le liquide cérébrospinal (durée inférieure à 30 minutes, une fois) suivie de l’euthanasie par une méthode réglementaire.
Impact sur les animaux
La biopsie pour identifier le patrimoine génétique des animaux peut causer une douleur passagère et un petit risque de saignement. Les souris utilisées dans cette étude présentent une modification génétique spécifique, qui entraîne des réponses immunitaires déséquilibrées, une hypersensibilité à certains signaux dans le corps, des déficits cognitifs, et dans 10 pourcents des cas, une accumulation de liquide dans le cerveau, appelée hydrocéphalie. Ces souris sont aussi plus petites et plus légères que les autres. Lors de certaines procédures, les animaux peuvent ressentir du stress, notamment lorsqu’ils sont manipulés pour un traitement, des injections ou des tests comportementaux. Le fait de devoir être maintenue immobile peut également être une source de stress pour la souris. Lors de l’administration du traitement, il existe un petit risque que le tube utilisé blesse l’intérieur de la gorge ou de l’estomac, ou que le liquide passe par erreur dans les poumons au lieu de l’estomac. Les tests, comme celui de conditionnement à la peur, peuvent provoquer un stress supplémentaire, ainsi qu'une angoisse et une douleur temporaire. Les souris auront une douleur légère et temporaire au moment des injections ou lors des prélèvements sanguins, avec un risque d’hématome et de saignement. Les injections intramusculaires peuvent également provoquer des douleurs et des hématomes au niveau du muscle. La chirurgie sera associée à un risque de douleur. L'anesthésie générale nécessaire pour la réaliser peut entraîner quelques effets secondaires, comme une légère baisse de la température corporelle, une sécheresse des yeux, et dans de très rares cas, des problèmes respiratoires ou cardiaques. Toutefois, les anesthésies générales pour les prélèvements de sang ou les injections intramusculaires, sont très courtes et présentent donc des risques moins importants.
Devenir
Les souris utilisées pour évaluer le traitement seront euthanasiées afin de prélever puis analyser des tissus d’intérêt dans le but de répondre à notre question scientifique. Toutes les autres souris seront euthanasiées car elles ne pourront pas être replacées ou réutilisées en raison de leur modification génétique spécifique.
Remplacement
Il n'existe malheureusement pas d'alternative à l'utilisation d'animaux pour ces recherches. Les réponses aux traitements et aux vaccins sont très complexes, et pour obtenir des données précises et fiables, il est indispensable de travailler avec un modèle animal complet. Cela permet d'obtenir des informations pertinentes et compréhensibles sur le fonctionnement réel du corps. Les animaux vivants sont essentiels pour évaluer l'impact des traitements sur le comportement, ce qui est impossible à faire uniquement avec des modèles en laboratoire ou des simulations informatiques. Bien que des études en laboratoire aient montré que le traitement évalué ici pourrait améliorer les réponses immunitaires et réduire l’inflammation du cerveau, ces études ne reproduisent pas la complexité d'un organisme vivant. En laboratoire, on analyse souvent des cellules isolées ou des échantillons qui ne peuvent pas simuler les interactions entre les différents systèmes du corps. En plus de cela, même si les recherches en laboratoire montrent des effets à l'échelle cellulaire, elles ne permettent pas de savoir si ces effets auront un réel impact bénéfique dans un organisme vivant. Par exemple, un médicament peut avoir un effet sur des cellules en culture, mais cela ne signifie pas qu'il aura le même effet lorsqu'il est administré à un organisme entier. Enfin, les expériences réalisées sur des animaux vivants fournissent des informations cruciales qui permettent de faire le lien entre les recherches de base et les études sur les humains. C'est cette étape préclinique qui est nécessaire pour savoir si un traitement peut être testé de manière sûre et efficace chez les personnes. En résumé, bien que l'idéal serait d'éviter l'utilisation d'animaux, ces recherches sont actuellement indispensables pour progresser dans le domaine médical.
Réduction
Nous utiliserons un total de 555 souris maximum pour mener à bien ce projet. Le nombre d'animaux a été réduit au minimum nécessaire, sans compromettre les objectifs scientifiques de l’étude. Cette recherche, qui durera plusieurs années, impliquera un total de 150 souris, réparties en cinq groupes de 30 animaux (15 mâles et 15 femelles dans chaque groupe). Ce nombre a été calculé en tenant compte d'études précédentes, pour garantir des résultats fiables et robustes. Les groupes de 30 souris, répartis selon leur sexe et leur génétique, nous permettront d’obtenir des résultats solides, notamment pour les tests de comportement qui peuvent varier en fonction de ces critères. Les tests statistiques appropriés seront utilisés pour valider les données de manière précise. Nous maintiendrons notre élevage de souris génétiquement modifiées pendant toute la durée du projet et ne produirons que le nombre strictement nécessaire d'animaux. Nous prévoyons de produire un maximum de 540 souris, afin de respecter les besoins du projet tout en prenant en compte la production des souris porteuses du patrimoine génétique d’intérêt. Chaque étape de la reproduction et de l’élevage des souris sera minutieusement planifiée pour minimiser le nombre d'animaux utilisés tout en garantissant la qualité et la pertinence des résultats scientifiques.
Raffinement
Les animaux seront hébergés dans des conditions conformes à la réglementation en vigueur pour l’espèce. Ils seront observés quotidiennement, en cas d’anomalie celle-ci sera déclarée à notre équipe, à la structure chargée du bien-être animal (SBEA) et au vétérinaire afin d’assurer une prise en charge adaptée pour l’animal. Leur état de santé sera évalué plus spécifiquement par notre équipe chaque semaine ou toutes les deux semaines à l’aide d’un système de notation pour s’assurer qu’elles sont en bonne forme. Des mesures préventives seront mises en place pour réduire tout impact des procédures expérimentales sur les animaux. Cela comprend la formation du personnel, la surveillance constante des animaux, et des méthodes pour les habituer à l’environnement et à la manipulation avant les expériences. Les prélèvements de tissus pour connaître le génotype des souris seront réalisés sur de jeunes animaux, ce qui permet une cicatrisation rapide. Après chaque prélèvement, les animaux seront immédiatement surveillés, puis contrôlés à nouveau 30 minutes après. Nous utiliserons uniquement des mâles génétiquement modifiés comme reproducteurs afin de minimiser réduire au strict minimum le nombre d’animaux impactés par les modifications génétiques et assurer une bonne prise en charge des souriceaux par leur mère. Pour réduire le stress lors de l’administration de médicaments, les souris seront progressivement habituées à être manipulées. Pour les injections intramusculaires et les prélèvements de sang, les souris seront anesthésiées afin de limiter leur stress pendant ces procédures. Lors des tests comportementaux, les souris seront habituées à l’expérimentateur et à la manipulation. Elles seront également transférées dans la salle de test au moins une heure avant le début des expérimentations pour réduire leur anxiété. De plus, entre chaque animal testé, l’équipement sera soigneusement nettoyé pour garantir leur confort. Enfin, pour la chirurgie nécessaire à la collecte de liquide céphalorachidien (LCR), l'animal sera sous anesthésie générale et recevra des analgésiques pour éviter toute douleur. Un tapis chauffant sera utilisé pour prévenir l’hypothermie, et un gel oculaire sera appliqué pour protéger leurs yeux de la sécheresse pendant l’anesthésie. Toutes ces précautions sont prises pour assurer que les souris soient traitées avec respect et que leur bien-être soit pris en compte à chaque étape du projet.
Choix des espèces
Les souris sont des animaux de laboratoire couramment utilisés en raison de leur système immunitaire bien connu et de leur similitude génétique avec l'humain, ce qui permet de mieux comprendre des maladies et des comportements. Elles sont particulièrement adaptées pour étudier des maladies comme le syndrome de Down (SD) et sont cruciales pour mieux comprendre cette pathologie. Le modèle de souris qui a été développé pour imiter certains aspects du SD, est largement utilisé pour la recherche. Ces souris possèdent une copie supplémentaire de certains gènes, similaires à ceux du chromosome 21 humain, ce qui leur permet de développer des caractéristiques proches du SD, comme des troubles immunitaires et des déficits cognitifs. Nous injecterons le traitement à évaluer avant l’âge de 2mois c’est-à-dire juste avant la maturation complète du système nerveux des animaux puis les suivrons jusqu’à l’âge de 8 mois car on considère que le développement cérébral des souris est complet et leur schéma comportemental stable à partir de l’âge de 6 mois. Ce temps d’étude nous permettra de suivre l’évolution des paramètres d’intérêts. Les prélèvements pour identifier le patrimoine génétique des animaux seront réalisés sur de jeunes souris, ce qui permet une cicatrisation rapide.
Validation de biomarqueurs circulants pour l’agressivité et la sensibilité au Folfirinox, dans le cancer du pancréas
- Recherche fondamentale
- Oncologie
Opérées en vingt minutes pour recevoir des cellules tumorales dans la rate, puis isolées de leurs congénères, 308 souris subissent ensuite des injections dans l'abdomen cinq fois par semaine pendant trois semaines. Deux cent quarante-six d'entre elles relèvent d'un niveau de souffrance sévère, les autres d'un niveau modéré, avec une tumeur du pancréas et des métastases qui provoquent douleur, perte de poids et mobilité réduite. Le porteur affirme que le recours aux animaux est "absolument indispensable" pour valider des biomarqueurs sanguins avant de les chercher dans le plasma de patients, la quantité de plasma humain disponible étant limitée. Toutes sont tuées sous anesthésie après un dernier prélèvement de sang, pour que leurs organes alimentent aussi des projets connexes de l'équipe.
Objectifs
L’objectif de ce projet est de valider des biomarqueurs sanguins du développement tumoral et de la résistance au traitement dans le contexte du cancer pancréatique.
Bénéfices attendus
Dans l'ensemble, nous exploiterons les résultats obtenus ici pour valider une signature de biomarqueurs afin d’améliorer le diagnostic et la prise en charge des patients atteints de cancers pancréatiques. La validation des ces biomarqueurs permettra la mise en place de validation dans les échantillons sanguins de patients et ensuite la mise en place d’un essai de grande ampleur pour valider la fiabilité des signatures. L’amélioration du diagnostic (éligibilité à la chirurgie et sensibilité au traitement) sont des éléments majeurs permettant d’améliorer la survie et la qualité de vie des patients. La forte augmentation d’incidence des cancers pancréatiques (8.000 cas en 2000 et 16.000 cas en 2021, en France) en fait un réel problème de santé publique.
Procédures
Les animaux seront soumisent à 1 procédure chirurgicale (durée 20 minutes), des injections dans l'abdomen (durée 30 secondes) 5 fois par semaine pendant 3 semaines et enfin, un prélèvement de sang sous anesthésie juste avant la mise à mort pour prélèvement des organes d'intérêt (donc 1 seul prélèvement par souris, qui dure 30 secondes au maximum).
Impact sur les animaux
Les nuisances subies par les animaux sont pour les procédures 1 et 3: avant l’acte chirurgical : contention et injections sous-cutanées d’antalgique et d’anesthésique local qui peuvent générer un léger stress ; au cours de l’acte chirurgical : l’anesthésie gazeuse peut engendrer une hypothermie et une détresse respiratoire si elle est mal contrôlée ; en post-chirurgie : des complications post-opératoires (rupture des points de sutures, infection de la plaie) peuvent survenir et engendrer de la douleur qui doit être rapidement prise en charge ; les animaux devront être isolés de leurs congénères ce qui génère un stress. Pour les procédures 1, 2 et 3, les nuisances au cours du développement de la tumeur primaire et des métastases sont les suivantes : douleur, perte de poids, mobilité réduite, apparences et/ou comportements anormaux, celles-ci sont grâce à notre expertise du modèle rapidement détectées et en fonction du score déterminé, la procédure adaptée sera mise en œuvre.
Devenir
Le sort de tous les animaux sera la mise à mort sous anesthésie pour prélèvement d'organes en vue d'analyses cellulaires, biochimiques et histologiques.
Remplacement
Le recours à des animaux est absolument indispensable pour mener à bien ce projet qui vise à confirmer la faisabilité de la détection de biomarqueurs vésiculaires sanguins associés à la résécabilité ou à la chimiorésistance avant de pouvoir les valider dans le plasma de patients. La quantité de plasma humain est limitée et les protocoles d’isolation des vésicules extracellulaires et d’identification des biomarqueurs doivent pouvoir être mis au point afin de s’assurer qu’aucun échantillon ne soit perdu. Ce projet fait suite à plusieurs validations in vitro en modèle organoïde de la pertinence de ces biomarqueurs pour stratifier les patients entre les groupes réséqués et non réséqués, et pour identifier les vésicules extracellulaires capables d’induire la chimiorésistance. Ces signatures spécifiques ont été identifiées de telle sorte que, par exemple, une protéine présente dans un groupe ne soit pas du tout identifiée en spectrométrie de masse dans l’autre. Nous disposons donc de signatures spécifiques qui reposent sur la haute sensibilité du spectromètre de masse et sur une quantité importante d’échantillons biologiques différents (n=15 organoïdes).
Réduction
Le nombre d’animaux nécessaires dans chaque procédure pour l’obtention d’un résultat significatif a été défini en utilisant le test statistique d’analyse de la variance suivie de comparaisons multiples; en précisant la diminution attendue de l’incidence/taille des tumeurs et les différences inter-individuelles, estimées sur la base de données bibliographiques et de résultats antérieurs de l’équipe. Par ailleurs, nous prélèverons, par nécropsie, d’autres tissus de chacune de ces souris afin d’alimenter d’autres analyses au laboratoire. Le prélèvement des principaux organes associés aux métastases de l’ADKP (foie, poumon, …), à la régulation du métabolisme, ainsi que de la réponse immunitaire (rate, ganglion lymphatique, moelle osseuse) serviront à des projets connexes de l’équipe afin de mieux comprendre les mécanismes métaboliques de la réponse au traitement, du développement des métastases ainsi que les mécanismes conduisant à l’évasion immunitaire dans l’ADKP, en réponse à un agent chimio-thérapeutique.
Raffinement
Une voire 2 personnes compétentes (formations en expérimentation animale + chirurgie) réaliseront les injections en IP d’antalgiques en pré et post-opératoire, la désinfection de la zone à inciser, l’injection en SC de l’anesthésique local avant l’incision, puis l’implantation des cellules tumorales dans la rate. Ceci afin d’éviter toutes complications post-opératoires et limiter ainsi le nombre d’animaux à opérer. Une surveillance et une manipulation quotidienne des souris avec un phénotype dommageable seront effectuées, des critères objectifs seront quantifiés et un score cumulé sera établi (e.g. Score cumulé 10 apparences et/ou comportements anormaux). Lorsque ce score cumulé est > à 10 pour une souris avec un phénotype dommageable, celle-ci sera rapidement euthanasiée. Un enrichissement matériel (twists, cocon ou nid) de l’environnement des animaux est mis en place dans toutes les cages afin qu’ils expriment un répertoire diversifié de comportements normaux.
Choix des espèces
Nous utiliserons des souris de référence dans le domaine du cancer pancréatique car leurs tumeurs miment fidèlement la maladie chez l’homme. De plus, cette espèce se caractérise par de nombreux avantages, notamment leur développement rapide, une descendance nombreuse et une facilité d’entretien et d’élevage.
Traitement des cancers hépatobiliaires par le plasma froid atmosphérique dans des modèles murins immunocompétents et immunodéficients 1/2
- Recherche appliquée
- Cancers
- Troubles gastrointestinaux
- Recherche fondamentale
- Oncologie
10 800 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue pour prélèvement de sang et de tissus, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. 8 640 reçoivent une injection sous-cutanée de cellules tumorales dans le flanc, 2 160 une chirurgie abdominale de quinze à vingt minutes pour injecter ces cellules dans le foie, et 1 620 un traitement au plasma froid de dix minutes répété jusqu'à sept fois. Le porteur indique que ce gaz appliqué sur la peau peut l'assécher jusqu'à la nécrose dans les cas extrêmes, et que le développement tumoral entraîne un inconfort croissant. L'efficacité du plasma froid sur le cholangiocarcinome reste à démontrer, le porteur la disant "prometteuse" d'après des travaux sur d'autres cancers, là où les tumeurs greffées et les chirurgies du foie, elles, figurent au protocole.
Objectifs
Les cholangiocarcinomes (CCA) sont un type de cancer rare qui atteint le foie et les voies biliaires. A ce jour, seule l’ablation chirurgicale apparaît comme une thérapie efficace mais elle n’est envisageable que dans 20 pourcents des cas, avec sur 5 ans un taux de survie estimé entre 15-40 pourcents. La majorité des patients ne pouvant bénéficier d’intervention chirurgicale reçoit alors une chimiothérapie. En cas de progression tumorale consécutive à cette première ligne de traitement, il n’existe à ce jour pas de thérapie complémentaire approuvée. Par conséquent, l’émergence de nouvelles approches thérapeutiques est plus qu’attendue. Les plasmas froids atmosphériques (PFA) sont des gaz faiblement ionisés, constitués d’électrons, d’espèces radicalaires et excitées et possédant des propriétés de champ électrique et de rayonnement. Les PFA constituent une stratégie physique innovante et prometteuse pour le traitement des carcinomes puisque leurs capacités à réduire la croissance tumorale a récemment été démontrée dans des études in vitro et in vivo. Cependant, le développement et l’efficacité d’une stratégie PFA sur les cholangiocarcinomes (CCA) n’ont pas encore été testés. La finalité du projet est donc d’évaluer l’efficacité de la thérapie PFA comme alternative à l’ablation chirurgicale ou comme approche complémentaire à des traitements conventionnels. L’utilisation PFA permet raisonnablement d’espérer une régression significative de la taille des tumeurs, voire même une régression importante en combinant cette approche innovante à l’approche conventionnelle de la chimiothérapie. Par ailleurs, on peut s’attendre à un « effet sélectif » du plasma, c’est-à-dire qu’appliqué sur une zone présentant des cellules tumorales et saines, le plasma pourrait favoriser la mort des cellules cancéreuses sans endommager les cellules saines. Les objectifs sont de tester l’efficacité antitumorale du PFA et de mieux comprendre les mécanismes d’action du PFA, en particulier sur le phénotype des cellules tumorales, les cellules du microenvironnement tumorale et sur les composants de la matrice extracellulaire (MEC), dans des modèles précliniques de CCA ectopique. La caractérisation des échantillons sera réalisée par des approches multiples de biologie moléculaire et cellulaire. Ce projet sera mené dans 2 établissements utilisateurs.
Bénéfices attendus
Les tumeurs des voies biliaires ou cholangiocarcinome (CCA) sont de très mauvais pronostiques et très agressives. Les traitements sont limités, seule la résection chirurgicale est efficace mais seuls 20 à 30 % des patients sont éligibles, les autres recevront une chimiothérapie palliative. La recherche sur traitements dit innovants dans un but de traiter localement la tumeur est nécessaire pour proposer de nouvelles options thérapeutiques pouvant être proposée seule ou en combinaisons avec des thérapies systémiques déjà en place. Dans son ensemble, ce projet est de tester dans des modèles expérimentaux murins, l’effet du plasma froid atmosphérique (PFA) sur le CCA. Les bénéfices attendus sont de démontrer un effet antitumoral du plasma froid atmosphérique dans des modèles bien décrits de CCA représentatifs de la maladie humaine. Si l’effet anti-antitumoral s’avérait efficace, ce projet pourrait permettre de développer un nouvel outil thérapeutique anti-cancéreux applicable en santé humaine dans le cadre des cancers des voies biliaires. Au-delà du cancer des voies biliaires, les PFA pourraient jouer un rôle important dans le développement de nouvelles applications médicales. Par exemple, les résultats pourraient orienter la création de nouvelles thérapies pour d’autres cancers ou d’autres applications comme la cicatrisation des plaies et l'ingénierie tissulaire.
Procédures
- Procédure 1 (EU1). 1. Injection sous cutanées des cellules (n=8640) sur souris vigiles, durée 10 secondes/animal - Procédure 2 (EU1). 1 chirurgie pour injecter dans le foie des cellules sur souris anesthésiées et sous analgésie (n=2160), durée 15-20 minutes/souris - Traitement au plasma froid atmosphérique (EU1/EU2) sur souris anesthésiées (n=1080 procédure 1 et n=540 procédure 2) 10 minutes/souris, répété 6 à 7 fois max. - Imagerie (EU2). Anesthésie + imagerie (4-5 fois sur même souris) (n=6480), durée 15 min/souris - Prélèvements sanguins (EU1/EU2) sur animal vigile (2-3 par souris) (n=6480), durée 10 min/souris - Prélèvement terminal (EU1/EU2). A l’issue des traitements, tous les animaux seront anesthésiés et analgésiés puis soumis à un prélèvement sanguin et tissulaire pour effectuer les analyses et ne durera pas plus de 10 minutes entre de début de l’anesthésie et l’euthanasie de l’animal.
Impact sur les animaux
-le développement des tumeurs : -le modèle ectopique implique une injection des cellules sous cutanée dans le flanc/dos de l’animal ce qui peut engendrer un stress à l’animal en raison de la contention et d’une douleur de courte durée lors de l’introduction de l’aiguille, et un inconfort au fur et à mesure du développement tumoral. -Le modèle orthotopique (injection dans le foie) implique une chirurgie abdominale pour injecter dans un lobe du foie les cellules tumorales, ce qui engendre donc des nuisances liées à l’anesthésie (stress thermique, risque d’arrêt cardio-respiratoire) et à la chirurgie elle-même (douleurs post-opératoires malgré la prise en charge réalisée, inflammation locale, risque de dessiccation de la plaie). - Le traitement par plasma froid. L’utilisation de ce gaz faiblement ionisé appliqué directement sur la peau de l’animal peut générer un assèchement de la peau pouvant aller jusqu’à la nécrose dans les cas les plus extrêmes (peu probable). - Pour les traitements administrés par injection au niveau de l’abdomen ou dans la veine de la queue ou par gavage, les nuisances pourraient être un éventuel durcissement abdominal ou de la queue, une inflammation de l’abdomen, queue ou gorges). Les contraintes liées au gavage sont la contention qui constitue un facteur de stress. - Les traitements seront effectués sous anesthésie (sauf pour le gavage) et impliqueront donc également les contraintes/risques liées à l’anesthésie elle-même.
Devenir
A l’issue des procédures, les animaux seront tous euthanasiés par des méthodes réglementaires afin de prélever le sang et les tissus pour réaliser différentes analyses biologiques. Ces analyses permettront d’évaluer l’impact « biologique » des différents traitements, en utilisant les différents marqueurs de progression de la pathologie.
Remplacement
Dans la mise en œuvre de ce projet, un organisme vivant est nécessaire pour étudier les acteurs mis en jeu dans le développement et l’évaluation de thérapies innovantes anti-cancéreuses. Il n’est pas possible de recréer in vitro la complexité d’un organisme entier avec tous les acteurs cellulaires rentrant en jeu dans le développement du cancer. Le modèle animal est donc indispensable dans le cadre de ce projet.
Réduction
Le projet impliquera un total de 10800 animaux. Nous limitons au maximum le nombre d’animaux par groupe de façon à obtenir des résultats statistiquement fiables. A cause des variabilités inter-animales et intergroupes, un nombre trop restreint d’animaux engendrerait des résultats trop variables et non valides. Compte tenu des données de la littérature (variabilité attendue) et des effets espérés, un test de puissance statistique G*Power a été utilisé pour déterminer le nombre minimum d’animaux nécessaire pour cette étude qui est de 15 par groupe. Nous adapterons chaque test statistique en fonction du type de résultats et d’analyses à effectuer (les différents types de tests donnant des résultats soit qualitatifs, soit quantitatifs). D’une façon générale, les modèles seront testés avec un seuil de validité de 5%. Lorsque ces conditions ne seront pas vérifiées, des tests non paramétriques seront effectués. En parallèle des animaux, nous développons des modèles in vitro en 3 dimensions afin de tester nos thérapies, ce qui permetra de réduire le nombre d'animaux utilisés.
Raffinement
Dans la réalisation de ce projet, l’ensemble des procédures ont été mise au point afin de permettre une interprétation fiable dans le respect du bien-être animal, en limitant la douleur et le stress (anesthésie, analgésie, enrichissement). Les conditions d’hébergement sont conformes à la réglementation, les animaux disposent de nourriture et d’eau ad libitum, le milieu est enrichi. Nous nous efforçons à chaque instant de raffiner nos procédures afin de garantir le bien-être des animaux en cours de procédure grâce à une surveillance attentive (point limite) et des soins adaptés (anesthésie, analgésie). Un analgésique, notamment la buprénorphine, sera utilisé en pré-opréatoire 20 minutes avant et post-opératoire pour limiter la douleur et garantir un bien-être optimal des animaux. Un protecteur oculaire en gel sera aussi utilisé lors de l'anesthésie pour éviter tout assèchement des yeux. Pour le transport des animaux, celui-ci est effectué dans le respect du bien-être animal (mise à disposition d'eau sous forme de gel et de nourriture) et est réalisé par un transporteur agréé.
Choix des espèces
Les cellules en culture ne permettent pas de tester des nouveaux traitements anti-cancéreux dans sa globalité. Aussi, la souris est utilisée pour mimer un cancer avec des caractéristiques de la maladie proche de celles observées chez l’homme. Plusieurs modèles animaux de cancers biliaires (ectopique ou orthotopique) existent chez la souris récapitulant les différentes formes observées chez l’homme. Les souris seront utilisées à l'âge adulte/jeune adulte : 5 à 8 semaines pour les animaux commerciaux dont 1 semaine d’acclimatation. Nous n'utilisons pas d'animaux trop vieux afin de nous affranchir des problèmes de prise de greffes dans le cas des xénogreffes ectopiques et modifications des fonctions hépatiques dues à l'âge dans le cas des greffes syngéniques orthotopiques qui pourraient interférer avec nos résultats.
Etude des mécanismes d’initiation et de développement de néoplasmes myéloprolifératifs et traitements.
- Recherche appliquée
- Cancers
- Recherche fondamentale
- Oncologie
2 957 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue pour prélever moelle osseuse, rate et foie, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré à sévère. Elles reçoivent une greffe de cellules de moelle osseuse sous anesthésie, un gavage déclenchant l'expression des mutations étudiées, des prélèvements sanguins toutes les deux à trois semaines pendant un an au plus, et des injections de traitement tous les un à deux jours. Certaines développent une polyglobulie de Vaquez avec démangeaisons et rougeurs, que le porteur qualifie de modérées. Il conclut que l'utilisation d'animaux est "incontournable", l'auto-renouvellement des cellules souches du sang exigeant selon lui un environnement médullaire qu'aucun organoïde ni modèle mathématique ne reproduit.
Objectifs
Les néoplasmes myéloprolifératifs (NMP) sont des cancers hématologiques caractérisés par une prolifération incontrôlée de cellules sanguines. Les NMP regroupent 3 maladies : la polyglobulie de Vaquez (PV) caractérisée par une sur-production de globules rouges, la thrombocytémie essentielle (TE) qui présente un excès de plaquettes et la myélofibrose primaire (MFP), qui est la forme la plus sévère, caractérisée par une sur-production des lignées myéloïdes associée à la présence invalidante de fibres de collagène dans la moelle osseuse. Ces maladies, pourtant différentes, sont dues à l’acquisition au niveau des cellules souches hématopoïétiques de la moelle osseuse, de mutations affectant JAK2, la calréticuline et le récepteur à la thrombopoïétine. Les patients peuvent présenter des complications hémorragiques et thrombotiques ainsi qu’à long terme, un risque majeur de transformation du néoplasme en leucémies aigües myéloïdes qui sont de très mauvais pronostic avec une médiane de survie de 3 à 5 mois. Ces pathologies restent sans traitement curatif spécifique, excepté l’interféron alpha (IFNa) dans 8-20% des PV ou ET mais pas dans les MFP qui restent incurables et fatales à court terme. De plus, l’étape d’initiation de ces maladies reste mal comprise. Nous travaillons avec plusieurs modèles de souris exprimant qui miment une PV évoluant en myélofibrose, ou qui ont des mutations de la calréticuline qui développent une TE progressant en myélofibrose, ou qui ont des mutations qui pourraient évoluer d'une TE vers la myélofibrose. Nous travaillons également sur un facteur de prédisposition (CNV) à des formes familiales de NMP se transformant rapidement en LAM et dont l’étude va nous permettre de mieux comprendre les mécanismes d’amplification du clone muté et et les étapes de transformation en LAM à l’aide d’un modèle de souris spécifique. Les objectifs de ce travail sont d’étudier par quels mécanismes ces différentes mutations induisent des NMP différents à partir de l’expansion des cellules souches mutées pour tester l’efficacité de traitements innovants dans ces différents types de maladies.
Bénéfices attendus
Les mutations responsables des néoplasme myéloprolifératifs sont acquises au niveau des cellules souches hématopoiétiques. L'objectif principal est d’étudier comment les mutations d'intérêt affectent la composition du compartiment de ces cellules souches, ce qui permettrait d’identifier les cellules initiatrices de la maladie à cibler thérapeutiquement. Dans un second objectif, nous allons tester l’efficacité de nouveaux traitements. Enfin, notre troisième objectif est de comprendre les mécanismes d’initiation des NMP. L’un des bénéfices majeurs de ce projet est d’améliorer la prise en charge des patients souffrant de NMP en identifiant et testant de nouvelles thérapies.
Procédures
Nous allons générer des modèles de souris greffées en injectant des cellules de moelle osseuse (1 injection durant 10 secondes) à des souris receveuses anesthésiées. L’analyse du développement de la maladie se fait par prélèvements sanguins (1 prélèvement de 10 secondes/souris) sur souris anesthésiées (anesthésie générale) toutes les 2-3 semaines pendant 1, 3, 6 ou >6 mois
Impact sur les animaux
La greffe n’induit généralement pas d’effet particulier. Certaines souris développent une polyglobulie de Vaquez, comme les patients. Les animaux peuvent avoir des prurits et des érythèmes modérés. Le gavage pour induire l’expression des mutations d'intérêt peut causer une légère perte d’appétit. Les divers traitements ont pour but de résoudre la maladie et devraient donc apporter une amélioration de la maladie développée par les souris.
Devenir
Le sort des souris étudiées dans les différentes procédures est la mise à mort de tous les lots afin d’étudier les organes hématopoïétiques (Mo, rate et foie).
Remplacement
L’utilisation d’animaux est incontournable car les mutations s’expriment dans les cellules souches hématopoiétiques dont les propriétés d’auto-renouvellement (à la base de la résistance et de la dominance clonale de ces maladies) requièrent l’environnement médullaire impossible à reproduire in vitro. De plus, la progression de la maladie s’accompagne d’une mobilisation des cellules souches hématopoiétiques de la moelle osseuse vers la rate dont nous souhaitons caractériser le rôle afin de le contrer. Enfin, seuls les traitements des souris mimant les symptômes hématologiques des patients atteints de néoplasmes myéloprolifératifs permettront d’analyser leurs efficacités dans l’organisme dans sa globalité, incluant la réponse immunitaire contre les cellules mutées. Il n'est donc pas possible d'utiliser des méthodes in vitro telles que les organoïdes ni des méthodes de modélisation mathématique.
Réduction
Nous allons réaliser des greffes pour réduire le nombre d’accouplements et de souris à générer en élevage. Pour nos études ainsi que les traitements, nous réduirons au maximum le nombre de souris par groupe pour conserver cependant un pouvoir statistique permettant de valider leur efficacité. Pour les greffes, nous considérons que 2 expériences indépendantes sont nécessaires pour confirmer les résultats. Les résultats des traitements comparés à la condition non traitée (véhicule) ou entre eux (dosages) seront statistiquement analysés pour deux conditions.
Raffinement
Toutes les interventions invasives (greffes, prélèvements de sang) seront faites sous anesthésie générale. Une surveillance quotidienne sera effectuée pour s’assurer de leur santé physique et comportementale : un régime adapté haute énergie sera ajouté dans les cages en cas de diminution de la prise alimentaire et les points limites seront strictement appliqués Un suivi quotidien est réalisé. En cas de besoin, une analgésie sera appliquée.
Choix des espèces
L’utilisation de souris nous permet d’obtenir dans un temps très court un nombre nécessaire d’animaux prêts à être expérimentés. Ces modèles de souris miment parfaitement les divers néoplasmes myéloprolifératifs humains et permettent de reproduire les résultats de thérapies chez l’homme. Ce sont donc de très bons modèles pour les études proposées. La maladie survient chez l’homme à l’âge adulte. Nous avons la possibilité d’induire l’expression des mutations à un moment choisi (vers 3 mois après la naissance) pour mimer au mieux le développement de la maladie humaine.
Rôle des sous-populations neuronales à POMC dans la régulation énergétique et le développement de l’obésité.
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
- Système nerveux
4 320 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue pour prélèvement du cerveau et d'autres tissus, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, chacune passant jusqu'à deux fois en contention dans un tube d'IRM et donnant six gouttes de sang en deux heures après incision du bout de la queue. La moitié d'entre elles, soit 2 160 souris, reçoit un régime hyperlipidique pendant trois semaines à quinze mois pour développer une obésité, avec une prise de poids que le porteur estime pouvoir atteindre 200 % du poids initial. 2 400 subissent en plus une chirurgie cérébrale d'une heure pour injection d'un virus, et 1 920 un gavage quotidien de tamoxifène pendant cinq jours. Le porteur annonce à long terme de nouvelles stratégies contre l'obésité, quand l'objectif immédiat reste de cartographier des sous-populations de neurones de l'hypothalamus.
Objectifs
L'obésité est un problème de santé très sérieux, souvent lié à des maladies comme le diabète ou les problèmes cardiaques. Dans le cerveau, une région appelée l’hypothalamus joue un rôle clé pour contrôler la faim et gérer l’énergie du corps. Cela se fait grâce à des cellules nerveuses spécialisées, appelées neurones, qui aident à limiter la prise alimentaire et à réguler le métabolisme. Si ces neurones ne fonctionnent pas bien, cela peut conduire à l’obésité. Cependant, tous les neurones ne sont pas identiques. Notre objectif est de mieux comprendre cette diversité pour savoir comment ces neurones influencent l'obésité. Pour cela, nous utiliserons des outils génétiques pour marquer ces neurones et suivre leur évolution dans le temps. Nous testerons également une technologie innovante pour activer ou désactiver précisément les certaines sous-population de neurones, grâce à des molécules spécifiques. Cela nous aidera à voir comment ces cellules influencent le métabolisme et le développement de l’obésité. Dans chaque modèle, nous soumettrons la moitié des souris à un régime riche en graisses pour observer l’apparition et l’évolution de l’obésité sur des périodes allant de quelques semaines à plus d’un an. Avec ce projet, nous espérons mieux comprendre le rôle des neurones de l’hypothalamus et leurs sous-populations, afin de trouver de nouvelles stratégies pour prévenir ou traiter l’obésité.
Bénéfices attendus
Selon l’Organisation Mondiale de la Santé, plus d’un milliard de personnes dans le monde sont touchées par l’obésité, ce qui en fait une priorité de santé publique. Les traitements actuels s'avèrent peu efficaces, et les interventions durables se limitent souvent à des techniques invasives comme la chirurgie bariatrique (opération chirurgicale visant à réduire ou court-circuiter l'estomac), qui n'offre pas toujours de résultats garantis. Face à ce défi, approfondir notre compréhension des mécanismes biologiques impliqués dans l’obésité devient crucial pour développer des solutions thérapeutiques plus adaptées et efficaces à l’avenir. À court terme, notre projet fournira de nouvelles informations sur les processus qui encouragent la consommation d’aliments hypercaloriques et participent au développement de l’obésité et des comorbidités associées. De plus, il s’inscrit dans un cadre de recherche international visant à déchiffrer les rôles spécifiques des différentes sous-populations de neurones. À plus long terme, ce projet pourrait ainsi mener à de nouvelles stratégies thérapeutiques pour mieux lutter contre l’obésité.
Procédures
Administration orale (1920 animaux) : Chaque souris recevra un médicament par voie orale une fois par jour pendant 5 jours. Cette procédure est rapide, ne durant que 15 secondes par animal, et ne nécessite pas d’anesthésie. Nous manipulons les souris avec soin pour éviter tout stress. Chirurgie cérébrale (2400 animaux) : Une intervention chirurgicale sera réalisée sous anesthésie générale pour garantir l’absence de douleur. Chaque souris ne subira qu’une seule opération d’une heure maximum au cours de sa vie. Analyse de la composition corporelle (4320 animaux) : Pour mesurer la composition corporelle (graisse, muscles, etc.), une IRM est utilisée. Cette méthode est rapide (moins de 5 minutes) et réalisée en maintenant l’animal en contention pour réduire tout inconfort. Une même souris peut passer cette analyse au maximum deux fois dans sa vie. Tests de tolérance au glucose et à l'insuline (4320 animaux) : Ces tests, réalisés une fois par animal, consistent à mesurer la réponse du corps au glucose et à l'insuline. La procédure ne nécessite pas d’anesthésie et est réalisée de manière à minimiser tout inconfort. Les mesures se font par prises de sang (après avoir créé une minuscule incision à l’extrémité de la queue). Une goutte de sang est récupérée 6 fois en 2 heures. La moitié des souris (2160) seront sous un régime hyperlipidique afin de mimer l’obésité.
Impact sur les animaux
Les souris du premier objectif recevront une administration orale de tamoxifène, un agent pharmacologique qui peut provoquer des effets secondaires. Le tamoxifène induit une réduction temporaire du tissu adipeux, entraînant une perte de poids réversible. Bien que l'administration par gavage oral soit indolore, elle nécessite une immobilisation complète de l’animal, générant un certain niveau de stress. Les souris du deuxième objectif, subissant une injection dans le cerveau à des endroits précis de virus, pourraient également ressentir des douleurs post-opératoires liées à la neurochirurgie. Ces douleurs sont principalement dues à l’incision cutanée du crâne et à la déshydratation associée à l’anesthésie, mais elles devraient diminuer dans les jours suivant l’intervention grâce au traitement analgésique mis en place. Lors du suivi du développement de l’obésité : Stress de contention lors de l’analyse de composition corporelle. Ce test nécessite de placer l’animal dans un tube en plastique au fond duquel les souris sont bloquées. Ce stress est cependant d’une durée limitée, l’analyse ne prenant que 5 minutes au maximum. Prise de poids consécutive au régime gras. La prise de poids estimée (basée sur nos études antérieures) ne devrait pas dépasser 200% du poids initial. Tests de tolérance au glucose et à l'insuline : Mesure de la réponse du corps au glucose et à l'insuline. La procédure ne nécessite pas d’anesthésie et est réalisée de manière à minimiser tout inconfort. Les mesures se font par prises de sang (après avoir créé une minuscule incision à l’extrémité de la queue). Une goutte de sang est récupérée 6 fois en 2 heures. Ces tests reproduisent les conditions physiologiques suite à un repas. Les hyperglycémies et hypoglycémies sont monitorées mais n’induisent aucun mal-être.
Devenir
Les animaux seront mis à mort et des tissus seront récupérés (cerveaux ou autres), pour des études réalisées post-mortem. Toutes les souris sont classées sans réveil.
Remplacement
Le but de ce projet est d’étudier la fonction et le mécanisme de développement de ces sous-populations de neurones associés à un régime obésogène. Dans ce contexte, les neurones que nous étudions interagissent avec d’autres structures du cerveau mais également avec des organes périphériques qui influencent l’activité neuronale via des signaux hormonaux. Les effets que nous étudions sont donc la résultante de cette communication entre divers réseaux de neurones et la périphérie. Des interactions aussi complexes ne peuvent être modélisées in vitro, et les variables mesurées ici telles que le comportement alimentaire nécessite évidemment un animal vivant. De même, il n’existe aucun modèle informatique qui pourrait remplacer l’animal dans le cadre de cette étude.
Réduction
La composition corporelle de tous les animaux adultes sera analysée in vivo par résonnance magnétique nucléaire. Ce type d’analyse permet de vérifier les changements de composition corporelle des animaux dans le temps et en fonction des différents régimes alimentaires. Cette approche permet d’éviter de sacrifier plusieurs lots d’animaux à des temps différents pour vérifier les changements de composition corporelle.Nous avons réalisé un test de puissance pour déterminer le nombre minimal d’animaux nécessaires dans les deux sexes afin d’obtenir des résultats statistiquement exploitables. Pour l’analyse des données, nous comparerons les différents groupes expérimentaux. Le nombre d’animaux demandé correspond au maximum estimé pour le projet. Si, en cours d’étude, nous constatons qu’il est possible de le réduire, nous le ferons bien évidemment.
Raffinement
Nous avons défini différents points de raffinement tout au long de l’étude : 1) Les animaux arriveront dans la pièce d’hébergement et seront habitués pendant au moins 2 semaines. Toutes les expériences seront réalisées par du personnel formé et entraîné. 2) L’enrichissement des cages se compose de carrés de cellulose pour nidifier, de bâtonnets en bois pour ronger et de tunnels en carton, qui permettront aux souris de se cacher. En outre, nous utiliserons ces tunnels pour transporter les souris, qui est la méthode de manipulation la moins stressante pour ces animaux. 3) Environnement sonore : Une radio est installée dans la pièce d’hébergement afin d’atténuer l'impact des bruits extérieurs qui pourraient se produire accidentellement pour les pièces d'hébergement. 4) Des points limites précoces et terminaux appropriés ont été définis : ces critères prennent en compte l'apparence, l'évolution du poids, le comportement, les signes cliniques (température et respiration) et l'aspect de la plaie (le cas échéant). Des mesures conservatoires sont prévues pour chaque critère, afin de prendre en charge promptement toute modification de l’état de l’animal. Lorsqu’un point limite précoce est atteint, nous demanderons un avis vétérinaire afin d’envisager la mise en place de soins personnalisés compatibles avec le maintien de l’animal dans l’étude. En cas d’échec ou si un point limite terminal est atteint, l’animal sera retiré de l’étude, pour lui éviter toute souffrance que nous ne pourrions soulager. 5) Notre étude nécessite une chirurgie stéréotaxique (opération du cerveau pour cibler une zone très précise), qui sera réalisée sous anesthésie générale. La prise en charge de la douleur est assurée par un protocole associant morphinique, anesthésique local et traitement anti-inflammatoire. Durant la chirurgie, dès l’induction, les souris seront maintenues sur tapis chauffant et leur réveil s’effectuera en couveuse, pour prévenir le risque d’hypothermie. Leurs yeux seront également protégés de la sécheresse oculaire par application d’un gel ophtalmique. Le risque de déshydratation post-opératoire est prévenu. Enfin, le traitement anti-inflammatoire se poursuivra dans les 3 jours suivant la chirurgie, avec un suivi renforcé des souris durant cette période pour s’assurer de leur récupération.
Choix des espèces
La régulation du poids corporel et du comportement alimentaire sont depuis longtemps étudiés chez la souris, qui représente donc une espèce adaptée à ce type d’études. De plus, les lignées transgéniques dont nous avons besoin pour mener à bien ce projet ont été créées chez la souris. Enfin, la forte proximité biologique entre l’Homme et la souris en ce qui concerne le contrôle de la prise alimentaire fait de cette espèce un bon modèle prédictif. Toutes les souris de ce projet arriveront à l’âge de 6 semaines dans notre animalerie, mais nous ne débuterons les expériences qu’à partir de l’âge de 8 semaines, sur des souris adultes. Il est admis qu’à 8 semaines, la croissance des os est achevée, ce qui facilite les procédures impliquant une chirurgie stéréotaxique (opération du cerveau pour cibler une zone très précise) (car les points de repère anatomiques se situent sur le crâne). Les souris seront logées dans des cages collectives pour favoriser les interactions sociales et seront soumises soit à un régime hyperlipidique induisant l’obésité ou un régime standard pendant 3 semaines, 3 mois, 6 mois, 9 mois ou 15 mois et 2 semaines (en tenant compte des 5 jours de tamoxifène et l’attente d’une semaine). Les souris sont donc utilisées jusqu’à un âge de maximum 17 mois et 2 semaines.
Rôle des molécules S100A dans la pathogenèse du diabète de type 2 EU 2/2
- Recherche fondamentale
- Multisystémique
- Oncologie
- Système endocrinien
- Système immunitaire
- Système musculosquelettique
Gavées jusqu'à quinze fois un jour sur deux, saignées seize fois par la queue, entraînées sur tapis roulant cinq fois trente minutes par semaine pendant six semaines, les souris subissent aussi la pose d'une pompe osmotique sous la peau, des tests de force et un isolement de 48 heures pour mesurer leur dépense énergétique. 1 640 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Le porteur reconnaît que les gavages répétés peuvent blesser l'œsophage et réduire la prise alimentaire, que la pompe provoque des douleurs plusieurs jours, que la course cause des blessures aux pattes et qu'une des molécules injectées est toxique pour les cellules du pancréas, avec crampes abdominales. Toutes sont tuées et nécropsiées en fin de procédure, sans qu'aucune soit réutilisée, l'objet étant le rôle d'une protéine dans le diabète de type 2 et la fonte musculaire.
Objectifs
L'obésité est un facteur de risque majeur de diabète de type 2 (DT2) qui représente un fardeau de santé publique et diminue l’espérance de vie en bonne santé. Ces deux pathologies sont également associées à une insulino-résistance et une sarcopénie, i.e. perte progressive de masse et de force musculaire. Nous avons mis en évidence une surexpression marquée d’une protéine d’intérêt. Cette protéine peut s’hétérodimériser avec une autre protéine de la même famille pour former un complexe multi-protéique. Ces protéines jouent un rôle clé dans l’inflammation et l’immunité. Cependant leur rôle dans la pathogenèse du DT2 reste incertain. Nous émettons l’hypothèse que cette protéine pourrait jouer un rôle causal dans les altérations métaboliques et fonctionnelles du muscle squelettique dans un contexte d’obésité et de vieillissement. L’objectif de ce projet est de : 1) démontrer un rôle causal de notre protéine d’intérêt dans le développement de l’insulino-résistance et de la sarcopénie ; 2) évaluer si l’inhibition de l’action de cette protéine prévient au moins en partie du développement de l’insulino-résistance et/ou de la sarcopénie associée à l’obésité et à l’âge. Ces questions exigent le recours au modèle animal pour se placer dans un contexte organismal complexe et intégré. Il n’existe aucun modèle in vitro mimant de façon précise ces interactions complexes. Ce projet est multisites, il sera réalisé dans deux établissements utilisateurs.
Bénéfices attendus
La réalisation de ce projet visant à étudier le rôle de notre protéine d’intérêt dans l'obésité, l'insulino-résistance et la sarcopénie promet de générer des bénéfices substantiels tant au niveau scientifique que clinique. En premier lieu, ce projet permettra d'approfondir notre compréhension des mécanismes moléculaires et cellulaires sous-jacents à ces pathologies métaboliques et musculaires, en étudiant spécifiquement le rôle de notre protéine d’intérêt. Une connaissance plus détaillée de l'implication de cette protéine pourrait révéler de nouvelles cibles thérapeutiques potentielles, offrant ainsi des perspectives innovantes pour le développement de traitements spécifiques et efficaces. Sur le plan clinique, l'identification de la protéine comme un biomarqueur clé dans l'inflammation chronique associée à l'obésité, l'insulino-résistance et la sarcopénie pourrait améliorer le diagnostic précoce et la stratification des patients. Les praticiens pourraient ainsi mieux évaluer le risque de complications métaboliques et musculaires chez les patients obèses et ceux présentant une résistance à l'insuline, permettant une intervention préventive plus rapide et personnalisée. De plus, cibler cette protéine dans des approches thérapeutiques pourrait offrir une nouvelle avenue pour réduire l'inflammation et améliorer la sensibilité à l'insuline, atténuant ainsi les effets délétères de ces conditions sur la santé des patients. L'impact potentiel sur la gestion de la sarcopénie est également significatif. En étudiant les mécanismes par lesquels notre protéine d’intérêt contribue à la perte de masse musculaire et à la dysfonction métabolique, ce projet pourrait mener à des stratégies visant à préserver la masse et la fonction musculaire chez les personnes âgées et les patients atteints de maladies chroniques. Cela pourrait améliorer considérablement la qualité de vie et l'autonomie des individus affectés, tout en réduisant les coûts de santé associés aux complications liées à la sarcopénie. En somme, ce projet offre une opportunité de faire progresser notre compréhension des maladies chroniques liées à l'obésité et au vieillissement, tout en ouvrant la voie à des interventions thérapeutiques novatrices et personnalisées pour améliorer la santé et le bien-être des patients.
Procédures
Dans le premier établissement utilisateur, les animaux vigiles seront soumis à un maximum de 15 gavages (1 jour sur 2) et/ou à 7 injections sur 5 jours consécutifs seulement ainsi que 16 prélèvements sanguins à la queue (4 séquences de 7 prélèvements consécutifs). Tous les actes précédemment cités ne durent qu’au maximum 30 secondes chacun. Certains animaux auront une injection unique sous anesthésie générale. D’autres animaux seront soumis à une chirurgie sous anesthésie générale une fois au cours de leur vie pour la pose de mini-pompe osmotique. Certains animaux auront une alimentation enrichie en lipides pendant un maximum de 12 semainesou encore deux tests d’effort et de préhension au maximum. Un nombre limité d’animaux sera entrainé sur tapis roulant 5 fois 30 minutes maximum par semaine pendant 6 semaines consécutives. Certains animaux subiront au maximum deux isolements de 3 minutes pour mesures de composition corporelle et d’autres subiront un isolement pour mesure de dépense énergétique pendant un maximum de 48h. Dans le second établissement utilisateur, un nombre restreint d’animaux subira une injection de traceur radioactif pendant 15 minutes avant mise à mort et l’ensemble des animaux seront mis à mort et nécropsiés.
Impact sur les animaux
Le régime hyperlipidique induit une obésité chez les animaux pouvant créer un inconfort. Le gavage répété peut causer du stress et des blessures oesophagiennes (entrainant une diminution de la prise alimentaire) abolis après arrêt des gavages. La pose d’une pompe osmotique sous-cutanée sous anesthésie gazeuse peut provoquer des douleurs quelques jours après l’opération. La surexpression de notre protéine peut entraîner une inflammation associée à l’obésité et engendrer l'aggravation de l'insulino-résistance ainsi qu’une diminution des fonctions musculaires. Les prélèvements répétés de sang lors des tests de tolérance au glucose et à l’insuline peuvent provoquer du stress et des douleurs légères pendant 120 minutes au maximum. Les mesures de composition corporelle occasionnent un léger stress dû à l’isolement des animaux dans un tube de contention pendant 2 à 3 minutes seulement. Les tests de force provoquent un stress pendant 120 minutes au maximum. La course provoque un stress pendant 120 minutes au maximum et peut provoquer des blessures légères aux pattes. La mesure de calorimétrie provoque un stress dû à l’isolement visuel et olfactif pendant 48h au maximum. Le transfert adoptif de cellules immunitaires peut provoquer une inflammation de bas grade. L’injection de certaines molécules est cytotoxique pour les cellules pancréatiques et peut engendrer des crampes abdominales.
Devenir
L’ensemble des animaux sont mis à mort de manière réglementaire en fin de procédure et sont nécropsiés pour récolte d’organes et analyses ex vivo. Aucun animal de ce projet ne sera ré-utilisé.
Remplacement
Nous avons effectué des travaux préliminaires sur des modèles in vitro de myotubes humains montrant des effets de notre protéine d’intérêt sur la sensibilité à l’insuline et l’atrophie des myotubes. Le recours au modèle animal est indispensable pour évaluer les effets de cette protéine dans un contexte organismal complexe et intégré. Il n’existe aucun modèle in vitro mimant de façon précise ces interactions complexes. Une veille scientifique est mise en oeuvre pour étudier toute méthode scientifique alternative à l’expérimentation animale dans le domaine.
Réduction
Des études in vitro sont réalisées en amont afin de ne pas avoir à tester des produits potentiellement dangereux ou non efficaces sur les animaux. Des études pilotes permettront d'ajuster le protocole expérimental pour minimiser le nombre d'animaux utilisés dans les études principales ; ces études pilotes permettront aussi de s’assurer de la fiabilité du modèle. Des analyses statistiques visant à déterminer le nombre d’animaux optimal pour produire des résultats significatifs sont effectués.
Raffinement
Les animaux auront une semaine d’acclimatation avant que les procédures ne débutent. Des critères d’arrêt stricts sont mis en place et détaillés dans une grille de scoring. Les animaux seront suivis toute leur vie avec une grille de scoring permettant d’évaluer, par l’attribution de points, l’état de santé de chaque animal. En fonction du total de points obtenus (score), le responsable de la mise en oeuvre sera capable de déterminer si des points limites adaptés à chaque procédure sont atteints et les actions à réaliser pour soulager ou mettre fin aux souffrances relevées. Lors des actes chirurgicaux ou injections douloureuses des anesthésies gazeuses sont prévues avec utilisation d’antalgiques en périopératoire. Lors des injections de produits provoquant des douleurs nous administrerons des antalgiques en amont. Pour les tests d’exercices physiques les animaux seront préalablement acclimatés et surveillés afin de détecter d’éventuelles blessures aux pattes. Pour les manipulations nécessitant l’isolement des animaux pendant 48 heures maximum, une surveillance accrue sera appliquée lors de leur retour en groupe afin de détecter des comportements agressifs. Nous pourrons alors ajouter des enrichissements dans les cages voire séparer les individus trop agressifs. Pour les animaux spontanément diabétiques nous réaliserons un change de litière plus fréquent et des contrôles de la glycémie. Pour l’expérimentation terminale dans l’établissement n°2, les animaux seront transportés entre les deux établissements suivant une procédure de transport déclarée lors de l’agrément de l’établissement (cheminement et conditions de transport validés par signature d’une charte de transport).
Choix des espèces
L'espèce utilisée est la souris (Mus musculus). Les modèles de souris sont largement utilisés par les équipes de Recherche publique et privée dans le domaine des maladies métaboliques. Le modèle de souris choisi se prête bien aux phénotypage métabolique en raison d'un large panel d'outils d'analyses permettant de disséquer les mécanismes moléculaires des maladies et de sa bonne susceptibilité aux régimes obésogènes. De plus, l’utilisation de souris spontanément obèses et diabétiques et leurs contrôles non-diabétique permettent une étude plus fine des mécanismes moléculaires. Les souris seront étudiées à partir de l’âge de 8 semaines. L’intérêt est ici d’étudier l’obésité, son développement et ses complications chez l’individu adulte.