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
Etude de la réponse à la stimulation hormonale de l’ovaire chez un modèle de syndrome des ovaires polykystiques
- Recherche appliquée
- Troubles endocriniens
- Troubles urogénitaux
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
- Système urogénital
Vingt injections sous-cutanées quotidiennes entre les épaules, puis deux injections intrapéritonéales aux jours 21 et 23: 180 souris femelles de un à trois mois vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées pour prélever les tissus. L'induction du syndrome des ovaires polykystiques peut provoquer des épisodes douloureux au niveau ovarien, et les injections sous-cutanées des zones d'irritation. Le projet cherche des biomarqueurs qui prédiraient une réponse anormale à la stimulation hormonale, dont le risque d'hyperstimulation est accru chez les patientes atteintes de ce syndrome et suivies en procréation médicalement assistée. Le porteur ne nomme ni la substance qui induit le syndrome ni l'hormone injectée ensuite, et ne donne aucun chiffre à l'appui de l'effectif de 180 souris qu'il déclare avoir "restreint au maximum".
Objectifs
Le projet vise à comprendre le rôle des mécanismes qui permettent de controler la quantité de cholestérol à l'intérieur de la cellule, dans l'apparition du syndrome des ovaires polykystiques. Ce syndrome touche environ 10% des femmes en âge de procréer, il conduit à des troubles important de la fertilité et à des symptômes qui, chez certaines patientes, vont affecter leur qualité de vie. Par ailleurs, ces troubles de fertilité conduisent un large nombre de femmes à avoir recours aux techniques de procréation médicalement assistées dans le cadre d'un projet de parentalité. Ceci implique donc le recours à une stimulation hormonale de ces patientes qui présentent un risque clinique identifier d'hyperstimulation dont les conséquences peuvent être très délétaires. Il est important de noter que le risque d'hyperstimulation est très fortement augmenté chez les patientes souffrant du syndrome des ovaires polykystiques. Il a été montré que ces récepteurs jouent un rôle clé dans la réponse à la stimulation hormonale de l'ovaire. L'objectif principal du projet est donc de préciser leurs rôles dans l'apparition du syndrome des ovaires polykystiques. L'objectif secondaire sera d'identifier des biomarqueurs prédictifs de la réponse à la stimulation ovarienne associé à leur dysfonctionnement.
Bénéfices attendus
Les bénéfices seront de mettre en évidence une liste de biomarqueurs prédictifs potentiels d'une réponse anormale à la stimulation hormonale au cours d'un protocole de procréation médicalement assistée. Ces candidats seront par la suite utilisé à des fin de recherche translationnelle pour éprouver leur valeur prédictive en qualité de biomarqueur en clinique humaine.
Procédures
Les animaux seront soumis aux interventions suivantes : Injection sous cutanée quotidienne en position interscapulaire avec un volume de 0,1mL pendant 20 jour > nombre : 20 > durée : intervention de 20 à 60 secondes Injection intraperitonéale jour 21 et 23 avec un volume maximum de 0,15mL > nombre : 2 > durée : intervention de 20 à 60 secondes
Impact sur les animaux
L'induction du syndrome chez la souris, comme dans l'espèce humaine peut conduite à un impact sur la qualité du bien être suite à des épisodes douloureux au niveau ovarien. Les injections sous cutanée peuvent provoquer des zones d'irritations.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort en fin de protocole pour prélèvements et analyses des tissus.
Remplacement
Les mécanismes qui conduisent à l'émergence du syndrome des ovaires polycystiques doivent être étudier à l'échelle de l'ensemble du tissu ovarien. Cette étude ne peut-être conduite que sur modèle animaux car il n'existe pas à ce jour de modèle alternatif pour modéliser la complexité du SOPK lors de la réponse à une stimulation hormonale.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisés a été restreint au maximum et définit pour obtenir une puissance statistique satisfaisante à l’issue du protocole pour l'ensemble du projet. Ce nombre a été défini en s'appuyant sur les études antérieures menées dans la littérature, ce qui permet d'évaluer la variance attendue dans chaque groupe et d'en définir l'effectif optimal.
Raffinement
Un suivi régulier tout au long du protocole sera mis en place pour évaluer l’apparition de signe de douleur et une prise en charge par traitements antalgiques (anti-inflammatoires). Des points limites seront mis en place et suivi lors de la visite quotidienne, ainsi que lors des pesée réalisée tous les 2 jours. Un enrichissement renforcé est prévu pour les animaux en protocole (tube cartoné, pad fibres, buchettes de bois). Une manipulation low-stress sera effectué tout au long du protocole (prise en main en coupelle, contention minimale lors des injections, renforcement positif avant le debut du protocole pour habituer les animaux à l'expérimentateur). Les animaux seront hébergés dans des cages par 2 à 4 pour conserver leurs interactions sociales. Les injections seront réalisées par voie intraperitonéale pour les hormones de stimulation, par voie sous cutanée pour l'induction du syndrome ou pour le traitement antalgique. La pesée des animaux sera réalisée toutes les semaines.
Choix des espèces
Les mécanismes qui conduisent au développement du syndrome des ovaires polycystiques et les raisons de la réponse anormale à une stimulation hormonale sont très peu connue. L’accès à du tissu humain est possible, mais limité aux cellules du cumulus produit suite à l'ovulation. L'obtention de tissu ovarien issu de patientes atteintes de ce syndrome est impossible. En effet, ni exérèse, ni prélèvements sur l'ovaire ne sont indiqués dans cette situation clinique. Ainsi, l’exploration phénotypique et la caractérisation des dysfonctionnements sur l'ensemble de l'ovaire ne peut être conduite que sur des modèles animaux. Le modèle souris est celui le plus décrit dans la littérature. Nous utiliserons des femelles post-pubertaires, entre 1 et 3 mois, les animaux doit être en âge de se reproduire au sortir du protocole d'induction du syndrome des ovaires polykystiques.
Comprendre le rôle de l’histone variant H2A.X dans le processus mnésique et son ciblage contre la maladie d’Alzheimer
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
- Système immunitaire
- Système nerveux
Pour savoir si la réparation de l'ADN dans les neurones commande la mémoire et si elle peut être ciblée contre la maladie d'Alzheimer, 1 368 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées pour prélever des organes et alimenter une biobanque. 1 152 d'entre elles subissent une chirurgie cérébrale de moins de 40 minutes, 360 une infection chronique dont la phase d'invasion provoque un syndrome fébrile de sept jours, et 216 des injections hebdomadaires pendant treize semaines. Toutes passent des tests cognitifs sur quinze jours, dont un labyrinthe de Barnes qui impose un hébergement individuel, et le porteur fixe la mise à mort à deux signes de souffrance parmi perte de poids supérieure à 20 %, déshydratation, léthargie et absence de toilettage. Les bénéfices annoncés restent de l'ordre de "mieux cerner la stratégie thérapeutique de demain", quand la fièvre, les chirurgies et l'isolement sont déjà programmés.
Objectifs
Des modifications épigénétiques notamment liées aux dommages causés à l'ADN jouent un rôle majeur dans les mécanismes liés à l'apprentissage et la mémoire. Dans ce cas, les dommages sont transitoires et efficacement réparés par des mécanismes encore mal compris dans les neurones. Des dérégulations de ces processus épigénétiques, qui aboutissent à leur signalisation chronique contribuent directement aux troubles mnésiques dans la maladie d'Alzheimer (AD), ainsi qu'au cours d'infections. Le projet a pour objectifs de déterminer l’importance de la détection ou de la réparation des dommages dans les processus mnésiques et comportementaux normaux, ainsi que dans le processus de neurodégénérescence liée à l'AD. L'étude utilisera un modèle trangénique entrainant les symptômes de la maladie d'Alzheimer, et l'infection subclinique ou l'expression combinée avec un modèle transgénique permettant de modifier le processus épigénétique dans des régions cérébrales d'intérêt.
Bénéfices attendus
Comprendre l'impact d'infections latentes communes (de seroprevalence 30-70% chez l'humain et qui augmente avec l'âge) sur la réponse au traitement contre la maladie d'Alzheimer est un enjeu clé pour mieux définir les stratégies thérapeutiques futures. Comprendre par quels mécanismes le senseur épigénétique contribue au processus mnésiques et à leurs altérations et évaluer par preuve de concept son potentiel thérapeutique contre la maladie d'Alzheimer permettront de mieux cerner ensuite la stratégie thérapeutique de demain concernant sa manipulation.
Procédures
Les interventions concerneront: i) des injections répétées hebdomadairement pendant 13 semaines, sur animaux vigiles (216 souris, chaque injection prend quelques secondes); ii) une infection chronique réalisée par une seule injection de l'agent infectieux, dont la phase d'invasion peut engendrer un syndrome fébrile d'une durée de 7 jours, avant de devenir asymptomatique (360 souris, une injection de quelques secondes); iii) un type de chirurgies sous anesthésie générale de moins de 40 minutes par animal ( 1152 animaux, 40 minutes); iv) une évaluation comportementale de l'anxiété et de l'activité locomotrice (une seule session de 10 minutes par animal), des processus cognitifs ( toutes les souris (1368), sur 15 jours au total, tests d'objets (3 sessions chacune de 10 minutes d'exploration libre sur 2 jours par animal), test d'apprentissage et de mémoire spatiale (chaque souris testée une fois pendant 7 jours consécutifs, à raison de 3 essais d'exploration libre sur la table de 3 minutes maximum (selon la performance de l'animal) chacun par jour)), v)un prélèvement sanguin à la veine caudale pour test sérologique (360 animaux, quelques secondes).
Impact sur les animaux
Dans le cas d'infection, les animaux présentent un syndrome fébrile qui peut durer jusqu'à 7 jours et peut entraîner une perte de poids, et de l'anxiété. Les chirurgies peuvent parfois entrainer une angoisse ou une prostration pendant les 48 premières heures post-chirurgie. Seul durant la semaine de labyrinthe de Barnes, où les souris doivent être hébergées individuellement, des mesures d'enrichissiment du milieu et de nidification sont renforcées pour limiter l'anxiété potentielle, et l'isolement est limité à 14 jours maximum.
Devenir
A l'issue des 3 procédures, les 1368 souris seront euthanasiées par anesthésie profonde et irréversible, afin de réaliser le prélèvement d'échantillons d'organes, pour réaliser des analyses biochimiques, cellulaires ou moléculaires ou réaliser une biobanque.
Remplacement
Le recours à l’expérimentation animale dans le cadre de cette étude intervient après de nombreuses études in vitro utilisant des modèles cellulaires qui ont démontré l’impact de facteurs produits par des pathogènes et de l’inflammation sur l’activation des cascades conduisant aux dommages de l’ADN. Le principe de remplacement n’est pas applicable à ce projet car ces études in vitro ne permettent pas d’étudier l’importance des manipulations proposées sur le comportement et la cognition. De plus, seule l'utilisation de l'animal permet d'étudier la coordination des différentes régions du cerveau entre elles. Par conséquent les études in vitro ne permettent pas l’obtention de résultats scientifiques exploitables et pertinents de la pathologie humaine.
Réduction
Les expériences sont organisées de manière à réduire au maximum le nombre d’animaux, tout en permettant une analyse statistique valide des résultats. Des études sur des modèles animaux similaires ont montré que des groupes de 15 animaux par expérience comportementale étaient nécessaires lors d'infection et de 12 dans le groupe non infecté. En outre, un même groupe d'animaux pourra être utilisé pour plusieurs tests comportementaux et nous reproduirons chaque expérience 2 fois de manière indépendante. La variabilité interindividuelle ne nous permet pas de diminuer davantage le nombre d’animaux par groupe pour obtenir des résultats interprêtables.
Raffinement
Les conditions d’expérimentation font l’objet d’une procédure de suivi du bien être animal. Les animaux seront suivis quotidiennement à l’initiation du modèle. Un animal sera euthanasié s’il atteint un point limite caractérisé par l'atteinte d'au moins deux des 4 signes de souffrance décrits dans la section dédiée. Ces signes, nous les avons défini en accord avec le comité local de suivi du bien-être animal pour limiter la douleur, la souffrance ou l’angoisse de l’animal. Ces signes sont: perte de poids >20% du poids initial, déshydratation, léthargie, absence de toilettage. Les souris sont préalablement familiarisées avec le gel diet dans les jours précédant une chirurgie ou l'infection, ce qui optimise leur convalescence. Les chirurgies seront menées sous anesthésie générale accompagnée d'une analgésie opiacée en périopératoire et maintenue pendant 48h en post-opératoire. Des mesures seront prises pour limiter l’anxiété et l’impact environnemental sur les souris (amélioration de l'enrichissement par de petites maisonnettes, tubes en carton et bâtons de bois à ronger, et ajouts de coton pour la confection de nids) . Une surveillance journalière, par observation directe de l'attitude des souris dans la cage et leur pesée, par le personnel animalier ou expérimentateur permettra de déterminer l’éventuelle souffrance des animaux (comme précisé pour chacune des expériences). Enfin, les tests comportementaux sont choisis et menés en respectant les besoins écologiques des modèles: la recherche spatiale est motivée par récompense positive, les souris sont acclimatés à tous les tests et habituées aux dispositifs au moins une semaine avant chaque test. Les test ne requièrent que mobilité, exploration d'objets.
Choix des espèces
La souris offre la possibilité de développer de nombreux modèles mimant les pathologies humaines. La souris est l’hôte naturel de l'agent infectieux que nous étudions, ce qui nous permettra d’étudier les mécanismes physiopathologiques de la réponse aux dommages dans l'ADN des neurones dans le cadre d’une infection pertinente. De plus, notre projet de recherche est basé sur l’utilisation des animaux génétiquement modifiés ( modèles exprimant les protéines humaines responsable de la pathologie Alzheimer). Aucune autre espèce d’animaux pour ces modifications géniques n’est disponible. Il est également important de souligner que nous disposons chez la souris d’outils précieux (anticorps monoclonaux, plasmides, etc …) qui sont indispensables pour comprendre les mécanismes cellulaires et moléculaires impliqués. Seuls des animaux adultes d'âge supérieur à 6 semaines seront utilisés. Les recherches s'intéressent à l'impact de manipulations sur un système nerveux central mature et adulte, avec un impact de l'âge.
Caractérisation moléculaire et fonctionnelle des neurones répondant aux opiacés
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
- Système nerveux
Une chirurgie cérébrale d'une heure sous anesthésie, trois semaines d'isolement en cage séparée, trois jours de restriction hydrique et jusqu'à six prises de sang en cinq jours: 3 630 souris génétiquement modifiées vont être utilisées, toutes tuées pour prélever des tissus. Les procédures relèvent d'un niveau de souffrance léger pour 1 350 d'entre elles et modéré pour 2 280. Le projet porte sur les neurones sensibles aux opiacés et sur leur rôle dans l'équilibre entre plaisir et aversion. Le porteur annonce jusqu'à quatre tests comportementaux par souris, de cinq à soixante minutes chacun, et ne nomme que le test d'agression sociale, celui qui exige d'isoler les souris pour aviver leur territorialité.
Objectifs
Dans le cerveau, le système opioïde joue un rôle clé dans la régulation de la douleur, du plaisir et des émotions. Son dysfonctionnement est impliqué dans des troubles liés à l'utilisation de substances, la dépression et l’anxiété. Nous analyserons plusieurs régions du cerveau dans un modèle de souris génétiquement modifié qui nous permet d’étudier spécifiquement certains neurones. L’objectif sera de mieux comprendre le fonctionnement de ces neurones, d’observer leur réponse aux stimuli et d’étudier leur influence sur les réponses comportementales. Globalement, en élucidant le rôle des neurones répondant aux opioïdes dans la modulation de l’équilibre entre plaisir et aversion, ce projet contribuera à une meilleure compréhension sur les mécanismes cérébraux impliqués dans les émotions, l’humeur et de la motivation, ainsi que des troubles mentaux qui y sont associés.
Bénéfices attendus
Ce projet combine des techniques avancées dans le domaine des neurosciences qui nous permettent d'étudier spécifiquement les neurones répondant aux opioïdes dans des zones précises du cerveau, en caractérisant leur identité et mesurant leur réponse à différents comportements. Ce projet contribuera de manière significative à une meilleure compréhension des circuits cérébraux contrôlant l'équilibre émotionnel et l'humeur, permettant d'ouvrir de nouvelles perspectives dans l'étude des nombreuses pathologies psychiatriques qui ont en commun une rupture de cet équilibre.
Procédures
Toutes les souris seront soumises à 1 prélèvement de tissu sur animal vigile d'une durée maximale de 10 secondes. Toutes les souris seront soumises à 1 chirurgie sous anesthésie générale d'une durée d'environ une heure. Une partie des souris sera soumise à 2 injections, chacune d'une durée maximale de 10 secondes. Une partie des souris sera soumis à 1 restriction hydrique d'une durée de 3 jours. Une partie des souris sera soumise à 2/jour prélèvements sanguine sur animal vigile pour un maximum de 3 jours entrecoupés d'un jour de non-prélèvement (donc maximum 6 prélèvement en 5 jours). Chaque prélèvement sanguin a une durée maximale de 30 secondes. Une partie des souris sera soumise à isolement pendant 3 semaines dans des cages séparées. Une partie des souris sera soumise à des tests comportementaux, maximum de 4 tests comportementaux par souris, d'une durée de 5 à 60 minutes maximum. Les tests seront espacés d'un minimum de 6 jours. La durée totale des tests comportementaux sera de 4 à 8 semaines.
Impact sur les animaux
Dans cette étude, les types de nuisances suivants sont prévus: - Un prélèvement de tissu sur animal vigil pourra entrainer un stress léger. - Une chirurgie sera réalisée sous anesthésie générale qui pourra produire une douleur modérée transitoire et une inflammation légère. - Lors de certains tests comportementaux, les animaux seront soumis à des niveaux modérés de stress, indispensables aux objectifs scientifiques de l’étude. - Certaines procédures comprendront des injections susceptibles d’entraîner une douleur et un stress légers. - Des prélèvements de micro-échantillons sanguins seront réalisés. Cette manipulation pourra générer un léger stress. - Un sous-groupe de souris sera soumise à une restriction hydrique, ce qui pourrait induire un stress et une légère perte de poids. - Un sous-groupe de souris sera soumise à isolement. Cet isolement pourrait générer du stress chez les animaux, ce stress est le sujet de l’étude.
Devenir
Tous les animaux seront mise à mort pour prélèvements de tissus
Remplacement
Ce projet vise à étudier les neurones sensibles aux opioïdes, en analysant leur réponse à des stimuli influençant l’équilibre émotionnel et l’humeur, ainsi que leur rôle dans les comportements associés. Pour cela, l’utilisation d’un modèle animal est essentielle, car il permet d’étudier non seulement des comportements complexes, mais aussi un système nerveux entier et intégré à l’organisme. D’autres modèles, comme les cultures cellulaires, ne permettraient ni d’analyser ces comportements ni de reproduire la complexité d’un cerveau fonctionnant au sein d’un organisme vivant.
Réduction
Étant donné que les animaux utilisés sont consanguins, la variabilité entre eux est limitée, ce qui permet de réduire le nombre d’animaux tout en maximisant la détection d’effets statistiquement significatifs. Afin de réduire le nombre d'animaux génétiquement modifiés utilisés dans cette étude, des souris des deux sexes seront incluses. De plus, plusieurs tests comportementaux seront réalisés sur un même animal afin de minimiser autant que possible le nombre de souris utilisées. En tenant compte des données disponibles dans la littérature, de la variabilité interindividuelle attendue et du taux de réussite des chirurgies, chaque groupe expérimental comprendra 15 souris par sexe.
Raffinement
Nous avons limité le nombre maximum de tests comportementaux auxquels chaque animal peut être soumis à 4 afin de réduire la charge de stress sur chaque souris. En outre, entre chaque expérience comportementale, chaque souris disposera d'un temps de récupération minimum de 6 jours. Les conditions d’hébergement sont optimisées en fonction des comportements naturels des rongeurs : les souris sont hébergées en groupe sociaux de 3 à 5 animaux par cage, et chaque cage est enrichie avec un barreau à ronger et des papiers absorbants pour faire un nid. Seulement un petit sous-groupe de souris peut nécessiter d'être isolées avant le test d'agression sociale afin d'induire une territorialité plus prononcée chez ces souris, indispensable pour l'objectif du test. Enfin, la chirurgie sera réalisée sous anesthésie et traitement analgésique, la température corporelle des animaux étant maintenue constante et un gel ophtalmique étant appliqué sur les yeux. Un traitement analgésique et anti-inflammatoire post-opératoire sera administré. Des points limites prédictifs seront établis permettant d’interrompre l’étude limitant ainsi la souffrance, la douleur et le stress pour l’animal. Le stress induit par certains tests comportementaux ne peut être évité étant donné qu'il est lui-même l'objet de l'étude.
Choix des espèces
Des souris génétiquement modifiées seront utilisées à partir de l'âge de 2 mois pour étudier le cerveau adulte. La souris est un modèle essentiel en neurosciences, car son cerveau partage des similitudes fondamentales avec celui de l’humain. De plus, ses outils génétiques avancés offrent l'avantage important, par rapport à d'autres espèces, de permettre l'étude du fonctionnement précis des circuits cérébraux.
Étude des altérations visuelles dans un modèle murin d’AVC ischémique.
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
- Recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Oncologie
- Organes sensoriels
- Système immunitaire
- Système nerveux
2 000 souris vont être utilisées, chacune pouvant recevoir une prothèse crânienne, subir un accès chirurgical à l'artère cérébrale moyenne, un AVC provoqué, puis six séances d'imagerie fonctionnelle d'une heure étalées jusqu'au quatre-vingt-dixième jour. Les procédures sont déclarées d'un niveau de souffrance sévère et toutes les souris sont tuées à J+90, le porteur estimant que les maintenir en vie plus longtemps entraînerait une souffrance chronique. Les déficits fonctionnels et cognitifs consécutifs à l'ischémie cérébrale sont eux-mêmes classés sévères, et la mise à mort intervient dès une perte de poids supérieure à 20 % ou un score de grimace supérieur à 7. Le même document affirme pourtant que les acquis du laboratoire montrent des animaux qui se déplacent et s'alimentent normalement, prennent soin de leur pelage et n'émettent aucun son audible.
Objectifs
L'accident vasculaire cérébral (AVC) ischémique, caractérisé par l'obstruction d'un vaisseau sanguin cérébral, induit des lésions cérébrales séquentielles : les premières atteintes touchent le compartiment vasculaire, suivies d'une altération de la barrière hémato-encéphalique et de lésions du parenchyme cérébral. Bien que l'injection intraveineuse de l'activateur tissulaire du plasminogène recombinant (rtPA) soit le traitement de référence pour les AVC aigus, les séquelles neurologiques, notamment au niveau du cortex somatosensoriel, restent importantes. De nombreux travaux ont mis en évidence que l'ischémie cérébrale induit des lésions neurologiques sévères, notamment au niveau du cortex somatosensoriel de la souris. Ces lésions, consécutives à l'occlusion vasculaire, altèrent significativement la plasticité cérébrale et entraînent des déficits sensoriels persistants. Ces résultats soulignent l'importance du cortex somatosensoriel dans la perception tactile et la localisation spatiale, ainsi que sa vulnérabilité face à l'ischémie. Si les conséquences d'un AVC sur le cortex somatosensoriel ont été largement étudiées, celles sur le cortex visuel demeurent méconnues. Cette lacune souligne l'importance d'une caractérisation approfondie des atteintes visuelles post-AVC. De plus, l'utilisation d'anesthésiques chez les modèles animaux, bien que nécessaire, peut influencer les résultats expérimentaux. Ainsi, notre étude vise à combler ces lacunes en caractérisant les atteintes visuelles structurelles et fonctionnelles consécutives à un AVC, ainsi qu'à évaluer la récupération fonctionnelle du cortex visuel et du cortex barrel. Nous porterons une attention particulière à l'intégrité du système vasculaire, notamment sous traitement thrombolytique associé ou non à un neuroprotecteur, en évaluant leur potentiel prédictif des altérations cérébrales à long terme. Cette approche originale permettra d'améliorer notre compréhension des mécanismes sous-jacents aux atteintes visuelles post-AVC et d'identifier de nouvelles cibles thérapeutiques. À notre connaissance, une telle caractérisation approfondie n'a pas encore été réalisée, soulignant ainsi l'originalité et l'importance de ce projet.
Bénéfices attendus
D’un point de vue scientifique, cette étude va nous permettre d’acquérir des données fondamentales mais aussi translationnelles ou appliquées menées pour différentes pathologies (AVC, Sclérose en plaques ; SEP et processus inflammatoires). En effet, une meilleure compréhension de cette interaction permettra de développer des stratégies thérapeutiques adéquates, permettant d’envisager d’améliorer les performances de patients dans ces différentes pathologiques.
Procédures
Procédure 1 (n=500) : Modèle d’AVC 1 & Procédure 2 (n=500) : Modèle d’AVC 2. - J0 : Induction de l‘AVC +/- Traitements à 20 minutes ou 4 heures (durée : 50 minutes). - J+1, J+5 : Evaluation du devenir cérébral (lésions, transformations hémorragiques, recanalisation) post-AVC par IRM (durée : 10 minutes). - J+1, J+3, J+7, J+15, J+30, J+90 : Evaluation par Imagerie par fUS (durée : 1 heure). - J+1, J+3, J+7, J+15, J+30, J+90 : Etude de la récupération fonctionnelle des animaux (durée : 10 minutes/test). - J+90 : mis à mort par surdosage anesthésique/dislocation cervicale. Procédure 3 (n=500) : Modèle d’AVC vigile 1 & Procédure 4 (n=500) : Modèle d’AVC vigile 2. - J-11 : Pose d’une prothèse crânienne (durée : 45 minutes). - J-6/J-2 : Habituation (durée : 15-30 minutes). - J-1 : Accès à l'artère cérébrale moyenne (durée : 30 minutes). - J0 : Induction de l‘AVC +/- Traitements à 20 minutes ou 4 heures (durée : 50 minutes). - J+1, J+5 : Evaluation du devenir cérébral (lésions, transformations hémorragiques, recanalisation) post-AVC par IRM (durée : 10 minutes). - J+1, J+3, J+7, J+15, J+30, J+90 : Evaluation par Imagerie par fUS (durée : 1 heure). - J+1, J+3, J+7, J+15, J+30, J+90 : Etude de la récupération fonctionnelle des animaux (durée : 10 minutes/test). - J+90 : mis à mort par surdosage anesthésique/dislocation cervicale.
Impact sur les animaux
Les nuisances et effets indésirables étant susceptibles d’apparaître seraient, selon leurs degrés de gravité du stress pour l’ensemble des procédures : Leger. Une perte de poids pour l’ensemble des procédures, une hypothermie lors des phases d’anesthésies : Modéré. Des douleurs post-opératoires, des déficits fonctionnels et /ou cognitifs dans le cadre de l’ischémie cérébrale : Sévère.
Devenir
Maintenir en vie des animaux ayant subi un AVC ischémique sur le long terme pourrait engendrer une souffrance chronique et une qualité de vie altérée, rendant la mise à mort éthiquement préférable pour minimiser leur douleur et préserver leur bien-être. Ainsi, l'ensemble des animaux utilisés dans ce projet feront l'objet d'une mise à mort à la fin de chaque procédure.
Remplacement
Les procédures expérimentales pour réaliser ce projet ont un caractère de stricte nécessité et ne peuvent pas être remplacées par d'autres méthodes expérimentales n'impliquant pas l'utilisation d'animaux vivants car des techniques de remplacement ne sont pas susceptibles d'apporter le même niveau d'information. En effet, des approches in silico ne permettent pas d’obtenir le même niveau de sensibilité. De même, les approches in vitro ne permettent pas de reproduire la complexité d’un modèle in vivo. Avant de procéder à une telle étude, nous nous sommes assurés d’utiliser le nombre minimal d’animaux adéquat pour atteindre le résultat souhaité afin de souscrire au principe de réduction. Le projet est justifié d’un point de vue scientifique car il permettra des recherches fondamentales, translationnelles et/ou appliquées pour le diagnostic et le traitement d’une pathologie humaine neurovasculaire : l’AVC. Nous avons sélectionné le modèle présentant le meilleur compromis entre pertinence scientifique et sensibilité de l’espèce. L’ensemble des acquis et des connaissances dont nous disposons rend cette espèce particulièrement intéressante dans le cadre de notre étude.
Réduction
Notre projet ne nous permet pas d’utiliser d'autres moyens que l’expérimentation animale. Avant de procéder à une telle étude, nous nous sommes assurés d’utiliser le nombre minimal d’animaux adéquat pour atteindre le résultat souhaité. Ainsi, les procédures expérimentales décrites dans ce projet ont un caractère de stricte nécessité et ne peuvent pas être remplacées par d’autres méthodes expérimentales n’impliquant pas l’utilisation d’animaux vivants et susceptibles d’apporter le même niveau d’information disponible. De plus, des méthodes d’études non invasives telle que l’IRM sont utilisées dans ce projet afin de faire un suivi longitudinal des animaux, permettant de recueillir de nombreuses données sans augmenter le nombre d’animaux. Dans ce projet aucune approche statistique n'a été réalisée, le nombre minimum d’animaux a été défini en fonction de la spécificité/sensibilité des méthodes utilisées, à partir de nos expériences précédentes, de nos données sur chaque modèle et des données disponibles dans la littérature. En fonction de l'aisance des expérimentateurs (habileté, expérience, prédisposition pour ce type de gestes), le nombre d'animaux pourra être revu à la baisse. L’ensemble des échantillons collectés permettra également un partage de tissus, une réutilisation et donc une réduction du nombre d'animaux nécessaires.
Raffinement
Les principes éthiques et les standards de raffinement seront utilisés pendant tout le projet. Les animaux seront hébergés par groupes sociaux stables (n=5) avec un enrichissement minimum (maison en carton, produits de nidification tels que des lanières de papier kraft et/ou des carrés de coton nestlets) dans des cages standards aux normes européennes (type IV). Nous utiliserons une litière plus douce et variée et moins poussiéreuse et allergisante, permettant de réduire le niveau de stress des animaux. Le bien-être des animaux sera contrôlé 7j/7 par du personnel qualifié, ce qui permettra de détecter tout signe clinique de souffrance et d’agir rapidement pour mettre fin à une éventuelle détresse. L’ensemble des connaissances et des acquis dont nous disposons au laboratoire montre que les animaux se déplacent et s'alimentent normalement, prennent bien soin de leur pelage, n’émettent aucun son audible à l'oreille humaine et ne présentent aucun « sickness behavior syndrom ». Les animaux seront pesés tous les jours pour surveiller leur poids et mis à mort si une perte de poids de plus de 20% est observée et/ou si un score sur l’échelle de la douleur (Mouse Grimace Scale) est supérieur à 7 pendant les 48h critiques au modèle. Tout le matériel et consommables utilisés dans cette procédure expérimentale seront neufs (comme les seringues et aiguilles), soigneusement nettoyés et désinfectés pour les réutiliser (pinces métalliques). Durant la mise en place des modèles, les souris seront sous anesthésie générale et sous analgésie. Les animaux recevront également une anesthésie locale sur la peau au niveau de l'artère cérébrale moyenne (ACM). Les yeux des souris seront couverts afin de ne pas les éblouir avec la lampe de la loupe binoculaire et prévenir de la déshydratation. Après chirurgie, les souris disposeront de croquettes humides dans une coupelle sur le sol de leur cage pour faciliter la prise de nourriture et l'hydratation. Un système de pastilles à code couleur collé sur la cage permettra d’identifier les animaux les plus « à risque ».
Choix des espèces
La souris (Mus musculus) est l’espèce animale la plus étudiée dans le domaine du neurodéveloppement, les AVC, les modèles de SEP et les techniques employées sont bien connues. L’anatomie du SNC murin et la physiologie de la souris sont également bien connues et sont proches de celles de l’Homme, ce qui fait des modèles utilisés dans ce projet des approches expérimentales fiables. L’ensemble des connaissances et des acquis dont nous disposons au laboratoire et dans la littérature rend cette espèce particulièrement intéressante pour cette étude. Qui plus est, il n’existe pas de modèle fiable utilisant des vertébrés moins sensibles ou des invertébrés, compte tenu de leur anatomie et de leur physiologie très différentes de l’Homme. Concernant l’ensemble des procédures, seuls des animaux adultes âgés de 6-12 semaines seront nécessaires. Cette tranche d'âge correspondant à un stade de développement de "jeunes adultes" chez la souris, est cruciale pour assurer la comparabilité de nos résultats avec les données existantes au sein de notre laboratoire. En effet, nos modèles d'AVC ischémique ont été largement caractérisés et étudiés sur cette tranche d'âge spécifique. De plus, cette fenêtre développementale est fréquemment utilisée dans la littérature scientifique étudiant l'AVC et ses mécanismes physiopathologiques. L'utilisation d'animaux adultes de 6 à 12 semaines est justifiée par le fait qu'ils ont atteint une maturité physiologique et neurologique stable.
Étude du métabolisme mitochondrial au cours de la migration neuronale dans le cerveau embryonnaire et post-natal chez la souris.
- Recherche appliquée
- Autres troubles humains
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Oncologie
Une échelle de grimace et la recherche d'un défaut de toilettage servent à décider si la douleur postopératoire justifie d'intervenir. 4 860 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger pour 1 332 d'entre elles et modéré pour 3 528. Des femelles gestantes subissent une chirurgie de 45 minutes pour électroporer le cerveau de leurs embryons in utero, ou reçoivent des injections quotidiennes pendant cinq jours, et les petits ainsi traités présentent une hyperactivité persistante avec, dans environ la moitié des cas, des crises d'épilepsie légères. Le porteur justifie ses effectifs par dix animaux par condition et quatre embryons correctement électroporés par gestante, sans expliquer comment ce calcul aboutit à 4 860.
Objectifs
L’hippocampe est une structure cérébrale impliquée dans la mémorisation. Les patients atteints d’une mutation affectant certains gènes présentent des déficits cognitifs sévères et des épilepsies résistantes aux traitements. Les souris portant une mutation sur ces gènes sont un modèle de choix pour mimer la pathologie humaine et présentent des défauts de développement de l’hippocampe et également une propension à l’épilepsie. L’objectif de ce projet est de comprendre l’origine de ces défauts et de tenter de les corriger. En effet, les cellules progénitrices se divisent et génèrent des neurones qui vont migrer jusqu’à leur destination finale dans l’hippocampe. Cette migration des neurones est très finement régulée. Une des pistes de recherche nouvelle consiste à comprendre comment la régulation du métabolisme énergétique par ces gènes et les composantes des microtubules contrôle cette migration.
Bénéfices attendus
Les malformations au niveau du cortex cérébral sont des maladies rares (incidence 1:100000) pour lesquelles les mécanismes pathogéniques et physiopathologiques sont peu étudiés. Elles sont associées à des retards de développement et des déficits intellectuels sévères. S’agissant d’anomalies de neurodéveloppement, les anomalies apparaissent in utéro. L’étude de malformations induites par des mutations génétiques permet de comprendre les mécanismes cellulaires mis en jeu pendant le développement lors de la prolifération, la migration et la différenciation des cellules du système nerveux central. Les mutations génétiques sont très informatives car elles peuvent être modélisées chez l’animal, permettant une vision du développement physiologique in vivo. Les processus sont pour la plupart conservés entre l’Homme et les rongeurs. Les résultats de notre projet pourraient permettre, en inactivant l’expression d’un gène impliqué dans les cellules en division et les neurones de souris, d’identifier des mécanismes cellulaires, subcellulaires et moléculaires clés qui sont pertinents pour identifier de nouvelles cibles thérapeutiques
Procédures
Une chirurgie est réalisée sur des femelles gestantes sous anesthésie générale avec analgésie pendant une durée d’environ 45 minutes. Une injection, soit en aiguë (injection unique sur animal vigile d’une durée de 30 secondes), soit en chronique (une injection par jour pendant 5 jours) d’agents pharmacologiques est administré à des femelles gestantes. Les embryons traités in utero sont euthanasiés à l'âge adulte au cours d'une chirurgie réalisée sous anesthésie générale, avec administration préalable d'un traitement analgésique. La procédure dure environ 10 minutes.
Impact sur les animaux
Le phénotype dommageable se manifeste par une hyperactivité persistante et, dans environ 50 pour cent des cas, par des crises d’épilepsie légères survenant au repos ou pendant le sommeil lent. Ces troubles entraînent fatigue, stress et perturbation du sommeil . Dans le cadre de la chirurgie, des douleurs sont possibles en période post-opératoire, correspondant à la cicatrisation. L’anesthésie utilisée peut induire dans de rare cas une hypothermie, une détresse respiratoire, voire un arrêt cardiorespiratoire. L’injection d’agents pharmacologiques peut induire une péritonite au niveau du site d’injection.
Devenir
Les animaux seront euthanasiés à l’issue de chaque procédure pour réaliser des analyses histologiques. Ces souris ne peuvent entrer dans de nouveaux protocoles d’expériences puisqu’elles ont subi une chirurgie.
Remplacement
Pour des raisons scientifiques (difficulté d’étudier le cerveau en culture) nous devons caractériser ces maladies sur le modèle murin. L’étude d’un système intégré, requis pour la modélisation des altérations du cerveau associées à une pathologie impliquant des réseaux de neurones à différentes échelles, nécessite d’avoir recours à des animaux. De plus, nous avons accès à un modèle animal qui mime la pathologie humaine, qui est une opportunité pour étudier les causes de la maladie. La plupart des gènes que nous étudions sont spécifiquement exprimés dans le système nerveux central et ne sont pas exprimés dans les lignées cellulaires, d’où la nécessité d'étudier in situ les cellules neuronales dans les cerveaux des modèles murins. En effet, les modèles murins que nous étudions sont à ce jour les seuls modèles disponibles. Ils présentent l’avantage de mimer assez bien le phénotype humain. Le développement du cerveau est en effet bien conservé chez la souris, surtout pour les étapes de développement qui nous intéressent, favorisant l’identification de phénotypes robustes. Des données préliminaires in vitro de notre équipe, ont montré un rôle du gène étudié dans la régulation du transport axonal au niveau cellulaire. Nous étudierons son rôle sur des cultures de tranches de cerveau, ex vivo.et in vivo.
Réduction
La taille des groupes expérimentaux est optimisée de manière à réduire au maximum le nombre d’animaux utilisés pour le projet, tout en conservant une puissance statistique suffisante pour pouvoir obtenir des résultats significatifs et reproductibles. Sur la base de résultats d’expériences et de publications utilisant des techniques similaires, nous pouvons déterminer la taille des groupes grâce au calcul de puissance. Pour les études d’immunohistochimie après électroporation, 10 animaux par condition seront suffisants pour obtenir des résultats statistiquement significatifs. Dans le cas du protocole d’électroporation, en moyenne, 4 embryons sont correctement électroporés dans l’hippocampe par souris gestante sur 6 embryons électroporés. Ces considérations permettent de limiter le nombre de souris nécessaires. Le nombre total d'animaux utilisé est de 4860.
Raffinement
Nos activités impliquent toujours une attention particulière sur le soin et le bien-être des animaux, en limitant la douleur et le stress (anesthésie, analgésie, etc.). Les administrations seront effectuées conformément aux bonnes pratiques vétérinaires. Les conditions d’hébergement sont conformes à la réglementation en vigueur pour l’espèce concernée. Les animaux sont hébergés en groupes sociaux et ils disposeront dans chaque cage d’un enrichissement de nidification. Des observations du bien-être sont réalisées 1 fois par jour. Les souriceaux et jeunes animaux sont surveillés, afin de s’assurer que la mère s'occupe bien d'eux. Pendant toutes nos expériences, nous prenons toutes les précautions nécessaires afin de limiter toute douleur, en utilisant des pratiques adaptées (points limites définis). Les souris sont placées dans les cages avec de la litière chirurgicale entre 1 et 2 jours avant la chirurgie afin d’avoir le temps de s’y habituer. L’utilisation de cette litière est particulièrement importante afin d’éviter l’infection de la suture des souris qui se situe au niveau de l’abdomen. Lors des actes chirurgicaux, les souris sont anesthésiées et placées sur une plaque chauffante, et reçoivent des injections sous-cutanées d'analgésiques, une analgésie locale sur le site d’incision. Un gel ophtalmique est également utilisé afin d’éviter le dessèchement des yeux. Les animaux font l’objet d’une attention post-chirurgicale particulière (points limites définis et traitement des plaies). Une échelle de grimace est utilisée pour déterminer le niveau de douleur, ainsi que des comportements anormaux comme le manque de toilettage. L’état des animaux est alors surveillé plusieurs fois par jour. Mise à disposition d’un aliment enrichi et d’eau directement dans la cage pour animaux apathiques. Afin d’éviter une souffrance de la souris, les animaux sont anesthésiés et euthanasiés par des méthodes adaptées, conformément aux bonnes pratiques vétérinaires.
Choix des espèces
Nous comparerons des souris contrôles et mutantes issues de la même portée. Le développement du cerveau murin est bien caractérisé, ce qui rend les études plus aisées et favorise l’identification de phénotypes robustes. Le développement embryonnaire du système nerveux centrale de la souris est extrêmement proche de celui de l’homme, ce qui en fait un parfait modèle d’étude. L’utilisation de lignées de souris, avec des croisements en retour réguliers permet d’éviter la dérive génétique, une meilleure reproductibilité des résultats et réduit le nombre d’animaux utilisés. La technique de chirurgie d’électroporation in utero dans le cerveau a été mise au point chez le rat et la souris, c’est une méthode de choix efficace pour analyser le rôle des gènes pendant le développement. Cette procédure est simple et rapide, donne un bon rendement, avec une cytotoxicité faible et implique beaucoup moins d’animaux adultes qu’une lignée transgénique. Pour chaque procédure, des souris adultes sont utilisées pour l’élevage et le maintien des lignées. Plusieurs stades seront ensuite analysés : nous nous intéressons au développement cortical, comprenant les étapes de la prolifération et migration (stades embryonnaires de 16,5 à 18,5 jours post-fécondation), ainsi qu'à l'organisation des couches corticales (stades juvéniles à la naissance, 7 et 15 jours post-natal et adulte à 90 jours post-natal). Ces stades seront nécessaires afin d'apprécier l'impact des mutations sur le développement cortical et la permanence du phénotype ou de son atténuation/correction.
Communication olfactive des émotions entre l’animal et l’Homme
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
Rasés au niveau du cou, équipés d'une ceinture cardiaque et de compresses stériles, 30 agneaux de trois à quatre mois sont isolés vingt minutes derrière une paroi opaque, hors de vue de leur groupe, pour que les expérimentateurs récoltent la sueur de la peur puis celle du plaisir. Les procédures sont déclarées d'un niveau de souffrance léger. Le porteur parle d'un épisode "unique et ponctuel" et d'actes "légèrement perturbants", tout en décrivant chez ces animaux grégaires des vocalisations, une activité locomotrice augmentée et des tentatives de fuite, et en équipant le parc d'un sol en caoutchouc pour le cas où un agneau chercherait à sauter. Aucun n'est tué, tous rejoignent le troupeau en conditions d'élevage classiques, et l'étude se donne pour but lointain d'améliorer le bien-être des animaux non-humains.
Objectifs
La présente saisine s’inscrit dans un projet interdisciplinaire qui cherche améliorer la compréhension de la manière dont les animaux (chevaux et ovins) et les humains communiquent leurs émotions par la chémoréception, le canal de communication le plus primitif et répandu. La communication olfactive intra spécifique a été démontrée. Les ovins possèdent des glandes sudoripares, en particulier sur le dessus du cou, suggérant qu'elle peut produire des molécules odorantes via sa sueur. Les ovins sont des herbivores sociaux qui évitent le danger en fuyant, les rendant particulièrement sensibles aux signaux d'alarme de leurs congénères et aux phénomènes de contagion émotionnelle de la peur. L’objectif de la présente étude est de réaliser un protocole de prélèvement d’odeur sur des ovins dans des situations émotionnelles différentes. Nous comparerons deux émotions opposées en termes de valence : une avec une valence négative (l’isolement sociale de courte durée) et une avec une valence positive (la présence d’un humain familier avec une stimulation tactile agréable : caresse). Nous chercherons à vérifier que les situations émotionnelles imaginées sont bien celles que nous recherchons, agréables ou désagréables.
Bénéfices attendus
Cette étude aborde un champ encore peu exploré des communications animaux-humains, la communication olfactive. Les échantillons seront testés par des humains et de l’alimentation et du développement et en biochimie. Cette étude permettra de mieux comprendre les éléments qui potentiellement peuvent transmettre des informations sur les états émotionnels, mieux les caractériser et peut-être mieux les gérer ou s’en servir pour améliorer le bien-être des animaux et la communication humaine-animal.
Procédures
Pose de compresse pour les récoltes de sueur : des ceintures respirantes pour la fréquence cardiaque sont posées le matin pour la journée de test. La pose nécessite une contention de l’animal pendant 30s environ. Elles sont utilisées aussi pour protéger des compresses stériles pour récupérer la sueur. L’animal est rasé au tout début de l’expérimentation (nécessitant la contention de l’animal pendant 30s environ) lors de la première habituation à la ceinture et la peau nettoyée à chaque application. Les compresses sont portées 20 minutes et changées à chaque situation étudiée. Isolement social : l'animal est placé par l'expérimentateur dans le petit parc familier fermé construit dans le parc d’élevage où il sera seul pour 20 min sans pouvoir voir ses congénères (mur opacifié par des planches).
Impact sur les animaux
L’élément perturbant est la séparation visuelle et tactile, unique et ponctuelle d’un animal par rapport à son groupe social pendant 20 minutes. Les ovins étant grégaires, l’isolement social est désagréable pour eux (vocalisations, activité locomotrice augmentée, tentative de fuite). La pose/dépose de ceinture peut être perturbante et dure 30 secondes environ par animal. Les ceintures sont posées en continu sur la journée pour mesurer la fréquence cardiaque. Le rasage des animaux, la pose et la dépose des compresses peuvent être aussi légèrement perturbantes et nécessite d’attraper les animaux et prennent aussi environ 30 secondes par animal et par intervention.
Devenir
Les animaux complètement habitués à l'homme retourneront dans le troupeau dans des conditions d'élevage classiques.
Remplacement
Dans un cadre d’évaluation de l’impact de la relation homme-animal, il n’est pas possible de remplacer les animaux pour récolter de la sueur.
Réduction
Il s’agit d’une expérimentation sur une trente animaux Réaliser cette expérience avec moins d’animaux nous ferait prendre le risque de sous-estimer les difficultés liées à une variabilité individuelle. Une trentaine d’individus doit permettre d’obtenir une diversité de réponses afin d’avoir une indication de la variabilité obtenue. Cette taille d’échantillon permet d’obtenir des différences entre les indicateurs comportementaux qui souvent ne suivent pas des distributions normales et physiologiques que nous mesureront pour une validation croisée de l’état émotionnel. Une analyse discriminante avec classification sera réalisée pour voir si cette variabilité peut se répartir en classe en prenant en compte l’ensemble des indicateurs mesurés. Pour cela, avoir des effectifs autour de 30 est important pour la robustesse des résultats.
Raffinement
Les animaux seront en groupe de 10 sur litière de paille accumulée. Ils sont très habitués à être manipulés et à porter les ceintures. Des objets d’enrichissement seront mis à leur disposition : 1 brosse + 1 estrade par parc. Les manipulations des animaux seront faites dans le calme et nous avons choisi des animaux élevés en allaitement artificiel pour qu’ils soient faciles à manipuler et acceptent plus facilement le brossage et en bénéficient. Les ceintures pour la fréquence cardiaque ont déjà été utilisées sans souci dans de nombreux protocoles utilisant l’enregistrement de la fréquence cardiaque. Elles ne sont pas coupantes ni blessantes et l’état de la peau sera contrôlé après chaque utilisation. Elles seront changées entre chaque animal. Elles sont portées toute la journée pendant l’habituation (5 jours), ainsi que les jours de test (3jours). Il en sera de même pour les dispositifs permettant de poser les compresses de récoltes de sueur. L’isolement social est réalisé dans un parc de test très familier. Les réactions à l’isolement sont moins prononcées en environnement familier chez des agneaux déjà allaitement artificiel. Nous avons choisi un parc dont les parois n’auront pas d’angles contondants ou dangereux pour les animaux et assez hauts s’ils essaient de sauter pour ne pas se blesser. Le sol est en caoutchouc pour éviter les blessures si l’animal cherche à sauter. Tout le personnel, formé et compétent, impliqué dans l’expérimentation est attentif aux signes de stress et de douleur des ovins. Les animaux seront suivis quotidiennement en plus et en dehors des périodes de suivi expérimental, des pesées mensuelles permettent de vérifier la bonne croissance des agneaux.
Choix des espèces
Le modèle ovin a été choisi car il a un odorat très développé, capable de discriminer les odeurs corporelles humaines produites dans des conditions de peur par rapport à des odeurs neutres ou joyeuses. La communication olfactive intraspécifique a été démontrée. De plus, cette espèce possède des glandes sudoripares, suggérant qu'elle peut produire des molécules odorantes via sa sueur. Les moutons sont des herbivores sociaux qui évitent le danger en fuyant, les rendant particulièrement sensibles aux signaux d'alarme de leurs congénères et aux phénomènes de contagion émotionnelle de la peur. Enfin, ils ont été domestiqués depuis plusieurs milliers d'années, ce qui pourrait expliquer une certaine sensibilité aux émotions humaines Ils sont sensibles visuellement à l’isolement social. Nous avons choisi des agneaux élevés en allaitement artificiel pour qu’ils soient faciles à manipuler et acceptent plus facilement le brossage. Ces animaux n’ont pas été volontairement élevés en allaitement artificiel pour l’expérimentation. Ils sont sevrés pour ne pas porter les odeurs de lait qui sont très marquantes (acide gras) et pas encore pubères pour ne pas être impactés par des odeurs liées à la reproduction, ils auront entre 3 et 4 mois au moment de la procédure.
Sclérodermie systémique : Rôle des macrophages et thérapies ciblées
- Recherche appliquée
- Troubles immunitaires
- Recherche fondamentale
- Multisystémique
- Oncologie
- Système immunitaire
Deux injections par jour, cinq jours par semaine, six semaines de suite: chaque souris de ce protocole reçoit une soixantaine d'injections destinées à lui faire développer une sclérodermie. 496 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées pour prélever leurs organes. Le projet cherche à savoir quels macrophages entretiennent la fibrose et à tester des vésicules issues de cellules stromales, une piste jamais essayée dans cette maladie. Le modèle a été retenu parce que la sclérodermie se déclenche chez 100 % des souris qui y sont soumises, et le porteur décrit les blessures cutanées obtenues comme réversibles à l'arrêt des injections.
Objectifs
La sclérodermie systémique (SSc) est une maladie rare où le corps attaque ses propres organes, comme la peau, les poumons et le cœur. Cela cause une cicatrisation excessive (fibrose), des problèmes de vaisseaux sanguins et un mauvais fonctionnement des défenses du corps (le système immunitaire). Même si des progrès ont été fait, on ne comprend pas encore bien ce qui déclenche ces problèmes ni pourquoi ils persistent. Les macrophages, qui sont des cellules du corps jouant un rôle important pour se défendre et réparer les tissus, semblent très impliqués dans cette maladie. Il existe plusieurs types de macrophages : certains vivent déjà dans les tissus (on les appelle "résidents"), et d'autres viennent du sang pour aider quand il y a un problème (on les appelle "recrutés"). On ne sait pas encore bien lequel de ces types de macrophages est le plus impliqué dans la maladie. Aujourd'hui, les traitements pour la sclérodermie ne sont pas très efficaces. Mais il existe des cellules appelées "cellules stromales mésenchymateuses" (CSM), qui produisent des vésicules contenant des substances utiles (elles sont appelées "vésicules extracellulaires" ou VE). Ces vésicules pourraient peut-être aider à réparer les macrophages et à réduire les cicatrices et l'inflammation, mais cela n'a pas encore été testé dans cette maladie. Notre projet a donc pour objectif : 1. De mieux comprendre les différents types de macrophages dans les organes touchés par la sclérodermie. 2. De savoir si ce sont les macrophages "résidents" ou "recrutés" qui jouent un rôle plus important dans la maladie. 3. De tester si les vésicules des CSM peuvent aider à réparer les macrophages malades. 4. Et de rendre ces vésicules encore plus efficaces pour traiter la maladie. Pour cela, nous allons utiliser un modèle de souris qui imite la sclérodermie humaine. Ce modèle nous permettra d’étudier les phases de la maladie, comme l’inflammation et la cicatrisation, et de tester les effets des vésicules sur les macrophages. Nous espérons ainsi mieux comprendre cette maladie et développer un traitement plus ciblé et efficace.
Bénéfices attendus
Ce projet pourrait apporter plusieurs bénéfices importants : 1. Mieux comprendre la maladie : La sclérodermie systémique est une maladie rare et grave dont on connaît encore mal les causes. Cette étude pourrait nous aider à mieux comprendre pourquoi elle apparaît et comment elle évolue. 2. Trouver un traitement : Actuellement, il n'existe pas de traitement efficace pour cette maladie, qui est mortelle. Ce projet pourrait permettre de développer un médicament capable d’aider les personnes atteintes à vivre mieux et plus longtemps. 3. Améliorer les connaissances scientifiques : En étudiant les macrophages et en utilisant des vésicules extracellulaires, les chercheurs pourraient découvrir une nouvelle façon de soigner non seulement cette maladie, mais peut-être aussi d’autres maladies.
Procédures
Pour mener ce projet, nous utilisons des souris afin d'étudier la maladie. Voici comment cela fonctionne : 1. Créer la maladie chez l'animal : Les souris vigiles reçoivent deux injections par jour, 5 jours par semaine pendant 6 semaines, cette injection dure 30 secondes. Cela permet de reproduire les symptômes de la sclérodermie pour les étudier. 2. Suivre les macrophages : Pour voir comment les macrophages se comportent, on injecte une molécule qui les rendent fluorescents. Cette injection d’une durée de 10 secondes est répétée à 3 reprises sur la souris vigile, elle permet de suivre les macrophages et de mieux comprendre leur rôle. 3. Tester le traitement : Une fois les vésicules extracellulaires prêtes, elles sont injectées dans la souris, cette injection unique est réalisé sur la souris vigile et dure 10sec. Cela permet de voir si le traitement peut réduire les symptômes de la maladie.
Impact sur les animaux
Pour réaliser cette étude, les souris reçoivent des injections permettant de reproduire la maladie. Voici comment cela se passe : 1. Injections rapides : Les souris sont contentionnées pour les injections, qui durent 30 secondes. Ces injections peuvent causer une douleur légère à modérée d’environ 1min, les souris ne montrent plus de signes d’inconfort après s’être habituées aux manipulations quotidiennes. 2. Effets sur la peau : Le modèle peut parfois provoquer des petites blessures sur la peau, mais celles-ci s’améliorent lorsque les injections sont arrêtées ou après avoir reçu le traitement. Si des blessures apparaissent et ne guérissent pas spontanément, les injections sont suspendues pour laisser le temps à la peau de cicatriser. Ces précautions permettent de limiter la douleur et d’assurer le bien-être des souris tout au long de l’étude. Cela est important pour obtenir des résultats fiables tout en respectant les animaux utilisés.
Devenir
À la fin de l’étude, toutes les souris seront euthanasiées. Cela est nécessaire pour permettre de récupérer les organes et d’analyser les effets du modèle expérimental et des traitements testés.
Remplacement
À ce jour, il n'existe aucune alternative non animale permettant d’étudier de manière complète l’origine et le rôle des macrophages dans les tissus malades. Également, avant de proposer un traitement pour les humains, il est crucial de prouver que les vésicules extracellulaires sont à la fois efficaces et sûres en utilisant un modèle pré-clinique qui ressemble le plus possible à la réalité. Bien que des tests en laboratoire (modèles in vitro) soient effectués en amont, ces tests ne suffisent pas à évaluer correctement l’efficacité des traitements dans un organisme vivant, où la situation est beaucoup plus complexe. En effet, les modèles in vitro actuels ne parviennent pas encore à recréer fidèlement les interactions complexes entre les organes et les systèmes biologiques d’un organisme vivant.
Réduction
Nous avons utilisé les résultats d'expériences précédentes menées au laboratoire et avons calculé que l'inclusion de 16 souris par groupe expérimental est suffisante pour obtenir des résultats fiables et significatifs tout en réduisant au maximum le nombre d’animaux utilisés. Ce nombre de souris nous permet d’avoir confiance dans les résultats obtenus avec notre traitement pour le proposer par la suite chez les patients.
Raffinement
Les souris sont examinées quotidiennement pour détecter d’éventuelles lésions cutanées et s’assurer qu’il n’y a pas d’infections. On cherche aussi des signes de douleur ou de souffrance, en utilisant des méthodes validées d’évaluation de la douleur. Par exemple en surveillant la perte de poids ou les changements dans leur comportement. Si les lésions cutanées ne guérissent pas, les injections seront arrêtées jusqu'à ce que la cicatrisation soit complète, et des médicaments contre la douleur seront administrés pour soulager les animaux. En cas de perte de poids, les injections seront arrêtées et de la nourriture enrichie sera donnée.
Choix des espèces
Le modèle de souris utilisé pour la sclérodermie systémique a été choisi parce qu'il reproduit de manière très fidèle les caractéristiques de la maladie observées chez l’être humain et est largement reconnu comme une référence pour étudier cette pathologie. Les souris utilisées dans l’étude ont entre 8 et 12 semaines, c'est-à-dire qu'elles ont atteint leur maturité sexuelle. Les tests de mise en place du modèle ont montré que la sclérodermie se développe chez 100 % des animaux utilisés.
Caractérisation de l’accélération de la sénescence biologique le long d’un gradient géographique climatique dans des populations naturelles de lézards
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
Pour mesurer si le réchauffement accélère le vieillissement des lézards vivipares, 600 individus capturés dans quinze populations sauvages vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, puis relâchés là où ils ont été pris. Sur animal vigile, chacun subit des mesures de taille et de masse, des photographies, une prise de sang, un prélèvement de tissu caudal et, chez les adultes, l'amputation sous analgésie de deux extrémités de phalanges. Le relâchement six heures après la capture répond à une obligation attachée à l'autorisation de capturer une espèce protégée, que le porteur rappelle lui-même, et à ses suivis de population à long terme. Trois signes déclenchent l'arrêt immédiat des actes, hyperventilation, hyperactivité ou léthargie, avec transfert éventuel vers des conditions de réhabilitation.
Objectifs
Chez les ectothermes, le réchauffement de l’environnement peut influencer les trajectoires de vie des individus. Notamment il accélère leur rythme, avec une croissance plus rapide et un accès à la reproduction plus précoce, au dépend d’une sénescence plus rapide et d’une longévité plus courte. Les mécanismes à l’origine de cet emballement impliquent l’altération de processus cellulaires, résultant souvent en une augmentation du stress physiologique et cellulaire. A ce jour, les origines de ces changements, de leurs variations dans l’espace et le temps, ainsi que de leurs conséquences sur l’écologie des ectothermes restent mal compris. Ils sont néanmoins suspectés d’être à l’origine du déclin de nombreuses populations, et notamment à l’origine d’extinctions locales dans les populations de reptiles français. Le but de ce projet est de mieux comprendre l’influence du réchauffement climatique sur les mécanismes physiologiques liés à l’augmentation du stress métabolique, à l’accélération du rythme de vie et au vieillissement précoce chez les ectothermes. Il a aussi pour but de comparer ces effets dans l’espace (comparaison entre populations) et visera à répondre à plusieurs questions : (1) Les niveaux de stress impliquant un vieillissement précoce varient-t-il selon les caractéristiques thermiques et le niveau d’anthropisation des populations ? (2) Changent-ils selon l’âge ou le sexe des individus ? (3) Passent-ils par une augmentation du niveau moyen du stress, ou plutôt par une incapacité des individus à en réduire les effets négatifs ?
Bénéfices attendus
Nous prévoyons de capturer, mesurer et récolter des échantillons permettant d’effectuer le bilan écophysiologique de 600 lézards. Les sessions de mesures seront effectuées à la fin du printemps, après les événements de reproduction et au début de la gestation. Nos mesures permettront d’estimer à l’aide de marqueurs morphométriques (e.g., taille, masse, masse graisseuse), immunitaires (e.g., prévalences endo- et ecto-parasitaires) et physiologiques (e.g., dommages à l’ADN) le niveau de stress chronique imposés par l’environnement. Pour comparer plusieurs facteurs environnementaux impactant ce stress, nous échantillonnerons 15 populations différentes, réparties le long d’un double gradient altitudinal et anthropique. Les échantillons et les mesures seront effectués directement sur le terrain afin de limiter le temps de manipulation des individus.
Procédures
Une fois capturés, les individus feront l'objet de mesures morphométriques (taille et masse corporelle), photométriques (face ventrale et dorsale) et de prélevements de tissus sur animaux vigiles (prise de sang, tissu caudal et morceau de phalange sur les adultes). L'ensemble des actes est effectué par un experimentateur aguerri aux gestes techniques afin de ne pas dépasser 10 minutes de contention.
Impact sur les animaux
Les nuisances les plus importantes sont celles liées au stress de la capture et celles associées à la contention nécessaire aux mesures. Le temps de stress sera limité à environ 10 minutes pour la capture et les manipulations, sinon les animaux seront hébergés temporairement au calme en l'absence de stresseur. Aucun effet de ce genre de mesure sur la gestation des femelles adultes n'a par ailleurs été observé en laboratoire dans nos travaux précédents. Notons aussi que les événements d’autotomie induits par la capture ou la manipulation des animaux sont rares et les individus ayant perdu leur queue à la capture ou lors des manipulations seront exclus du plan de mesure (
Devenir
L'ensemble des animaux sera relâché à l'endroit de leur capture 6 heures après les captures. Le fait de devoir relacher les animaux est obligatoire étant donné les demandes d'autorisation de capture de cette espèce protégée et pour nos suivis à long terme des populations étudiées.
Remplacement
Il existe des modèles mécanistiques pour décrire le fonctionnement hydrique, thermique et métabolique des lézards mais pas pour leur vieillissement biologique. Il n’est donc pas possible de remplacer in vivo ou in silico le modèle biologique utilisé car cette étude vise à comprendre l’effet du changement climatique sur l’augmentation du stress métabolique et l’accélération du cycle de vie des individus en conditions naturelles. Le projet nécessite donc l’utilisation d’animaux sauvages afin de pouvoir comparer les effets conditions de l’environnement local entre populations.
Réduction
Un nombre important d’animaux sera utilisé pour quantifier les conséquences de caractéristiques individuelles et environnementales sur le stress et l’accélération du cycle de vie des individus. Pour correctement caractériser l’effet des facteurs individuels (e.g., âge, sexe), nous avons estimé empiriquement et en tenant compte de nos travaux précédents (Dupoué et al. 2022) qu’un effectif de 40 individus par population permettrait d’obtenir une population statistique probablement suffisante à nos analyses. Ce choix est justifié par un test de puissance statistique pour une taille d'effet équivalente à l'étude de 2022. Cet échantillon comportera 15 adultes femelles, 10 adultes mâles et 15 subadultes. Le nombre plus important d’adultes permettra de correctement caractériser l’effet de l’âge (2 à 10 ans en moyenne) qui peut varier entre chaque individu. La différence de taille d’effectif entre les adultes s’explique par la difficulté à trouver des mâles adultes sur certaines populations après la reproduction (en mai) et le sexe ratio biaisée en faveur des femelles dans les populations. Pour correctement caractériser les effets environnementaux (e.g., température, humidité, niveau d’anthropisation), nous répèterons cet effectif de 40 individus sur chacune des 15 populations visitées. Ces populations sont réparties selon un gradient nord-sud et un gradient altitudinal (800à 1500m) qui permet de correctement échantillonner des populations chaudes, intermédiaires et froides. Le long de ce gradient, les populations sont regroupées par paires et chaque paire comprend une population pour lesquels les effets anthropiques sont faibles, et une population pour lesquels ils sont élevés. Notons cependant que trois populations, en extrême sud de la répartition sont dans des zones protégées et n’ont pas de pendant anthropisé. Pour réduire notre impact sur les populations, chacune d’entre elle sera visitée un maximum de trois fois, même si les effectifs ne sont pas tout à fait atteints sur certaines d’entre elles. L’effectif total maximum sera donc de 40 individus pour 15 populations, soit 600 lézards. Une technique d'imagerie sera utilisée pour identifier les animaux.
Raffinement
Notre protocole de terrain est défini et raffiné par l’équipe depuis plusieurs dizaines d’années. La période de capture (juin) correspond à une période où les individus se sont déjà reproduits et à laquelle les femelles entament leur gestation. Les populations seront visitées selon leur phénologie naturelle (Rutschmann et al., 2016) afin de collecter des individus à des stades phénologiques similaires et de minimiser les biais de comparaisons. Les captures seront effectuées par du personnel formé pour minimiser les risques d’autotomie. La contention des individus suivant la capture sera limitée à quelques secondes et ils seront isolés dans des tubes individuels, opaques, ventilés et équipés d’un morceau de papier absorbant humide en attendant les mesures. Ces tubes seront placés dans un conteneur ventilé et maintenu à une température constante. Les mesures seront effectuées sur le terrain pour éviter le stress de transport vers un laboratoire. Les mesures seront effectuées en moins de 6 minutes pour limiter la détresse associée à la contention. Elles seront effectuées par un expérimentateur aguerri et une technique d'imagerie permettra de reconnaitre les individus. Pour minimiser la douleur liée au prélèvement des phalanges chez les adultes, une procédure sera appliquée pour analgésier les doigts de l’animal avant l’amputation. Les subadultes les plus petits (
Choix des espèces
Notre étude vise à comprendre comment les conditions climatiques locales altèrent de façon différente le niveau de stress et la dynamique de sénescence des populations de lézards vivipares dans le Sud de leur répartition. Il est donc indispensable d’avoir recours à des animaux issus de la faune sauvage pour atteindre nos objectifs. Le lézard vivipare (Zootoca vivipara) est un petit Lacertidé dont la distribution englobe l'Europe et l'Asie du Nord. Les populations se composent de juvéniles (nés en été), de subadultes non reproducteurs (1 an) et d'adultes (individus de plus de 2 ans). Dans le Massif Central, les individus émergent de l'hivernation au printemps. Les adultes se reproduisent peu après l’émergence. Les femelles portent les nouveau-nés jusqu'à la mise bas (mi-juillet à mi-août) et pondent des œufs membraneux qui éclosent en quelques heures. Les individus accumulent des réserves jusqu’à la prochaine hivernation (automne). Cette espèce est particulièrement sensible au changement climatique et est un bon indicateur de la qualité des habitats humides. Elle n’est pas menacée en Europe et a un statut de « préoccupation mineure » selon l'UICN. Elle est cependant protégée par l’article 3 de l’arrêté du 8 Janvier 2021 et est considérée comme « sentinelle du climat ». Nous échantillerons plusieurs populations en condition naturelle. Les individus utilisés seront des adultes (>2 ans) et subadultes (1 an). Les femelles adultes seront dans le premier tiers de leur période de gestation qui s’entend de la fin mai à la fin juillet (voir début août dans les populations les plus froides). Le projet se concentrant sur le vieillissement précoce imposé par le stress thermique, il est nécessaire d’échantillonner toutes les classes d’âges.
Influence d’une supplémentation alimentaire en extraits de pépin de raisin suite à une exposition à un stress thermique et/ou à des pesticides sur les performances reproductives, la fertilité et la qualité des descendants des poules et des coqs
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
Tués en fin d'essai pour prélever leurs organes et pour éviter que les polluants ne se disséminent, 800 poules, coqs et poussins vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Ils subissent une semaine de chaleur excessive, avec halètement, ailes déployées et baisse de la prise alimentaire, tout en recevant des pesticides à des doses dites environnementales. Les coqs passent neuf semaines en cage individuelle et subissent six prélèvements de sperme, les prises de sang allant jusqu'à six par animal. Le choix de l'espèce est assumé comme agronomique : il s'agit de savoir si un extrait de pépins de raisin ajouté à l'aliment protège la fertilité des élevages de volailles contre les vagues de chaleur et les pesticides.
Objectifs
Des études réalisées in vivo ont montré non seulement un effet néfaste du stress thermique (ST) mais aussi celui d'une exposition à des pesticides sur les performances reproductives chez la volaille. D'autre part, ces deux facteurs environnementaux sont associés à une augmentation du stress oxydatif. Cependant, nous ne connaissons pas les effets de leur association sur la fertilité chez la femelle et le mâle et la viabilité des descendants. Les extraits de pépins de raisin possèdent des propriétés anti-oxydantes importantes qui ont pour effet de réduire le stress oxydatif. Ces propriétés sont bénéfiques pour augmenter la durée de vie des cellules et réduire les pertes embryonnaires. Ainsi, notre hypothèse est que les extraits de pépin de raisin pourraient aider à limiter les effets néfastes du ST et/ou de l'exposition aux pesticides. Nos objectifs sont: - de mieux déterminer l'impact d'un ST observé en cas de vagues de chaleur associé ou non à une exposition à des pesticides retrouvés à des doses environnementales sur la fertilité de la poule et du coq. - de tester des approches alimentaires en particulier la supplémentation en extrait de pépins de raisin comme moyen pour réduire les effets néfastes du ST et des pesticides.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra de mieux comprendre les effets physiologiques d’une exposition à un mélange de pesticides associé ou non à un stress de température chez les oiseaux. De plus, il permettra aussi de proposer des solutions afin de limiter les effets négatifs de ces expositions par une supplémentation naturelle en antioxydants.
Procédures
L’ensemble des animaux recevront un stress thermique sur une durée d’une semaine. Ils recevront entre 2 et 6 prélèvements de sang et 6 prélèvements de sperme. Ces actes durent en moyenne 30 secondes. Les coqs seront placés en cage individuelle pour une durée de 9 semaines.
Impact sur les animaux
Pour les coqs, un stress lié au passage en cage peut être observé chez nos animaux, entraînant notamment des troubles du comportement alimentaire qui durent généralement de 48 à 72 heures. Les prélèvements de semences peuvent éventuellement engendrer du stress. Pour les poules et les coqs, l’exposition des animaux à un stress thermique d’élévation de température peut entrainer un inconfort avec une réduction de la prise alimentaire et des manifestations de halètement et de déploiement des ailes pour réguler la température corporelle. De plus, la contention lors des prises de sang engendre du stress pour l’animal, une légère douleur au niveau du site de prélèvement et un éventuel hématome. Les pesées peuvent aussi engendrer du stress.
Devenir
Tous les animaux seront euthanasiés afin d'effectuer le prélèvement d'organes et/ou pour éviter la dissémination des polluants.
Remplacement
Pour évaluer les réponses physiologiques telles que l’évolution du poids, l’engraissement, la performance de ponte et la fertilité, il faut disposer des mesures sur les animaux et le modèle le plus adapté est la poule, le coq et le poussin dans notre protocole.
Réduction
Du sang sera prélevé sur des poules, coqs et poussins. Pour les adultes, cela constitue l’ensemble des animaux en expérimentation alors que pour les poussins cela représente environ 20% des animaux. Nous cherchons à mettre en évidence des variations possibles du stress thermique et/ou des pesticides mais aussi celles de la supplémentation en extraits de pépin de raisin sur les performances de ponte et de fertilité et des marqueurs physiologiques de stress cellulaire. Un des paramètres principaux de ce stress est l’index de stress oxydatif de l’animal. L’unité statistique pour les analyser sera l’animal qui sera son propre témoin avant et pendant le stress thermique. Pour calculer l’effectif requis pour atteindre une puissance de 80%, nous nous sommes appuyés sur des études précédentes montrant que 10 animaux sont nécessaires pour voir une différence de ce marqueur en réponse à une supplémentation de 0.5% de la quantité d’aliment en extraits de pépin de raisin. Chez les poules, nous prélèverons non pas 10 mais les 30 animaux de chaque lot car nous souhaitons mesurer la concentration d’hormones impliquées dans l’engraissement et la reproduction dont nous supposons que les différences seront plus faibles entre les lots nécessitant plus d’animaux.
Raffinement
Les poules seront maintenues dans un bâtiment d’élevage standard, au sol sur litière avec copeaux de bois dans des parquets (9 m2) où elles resteront en groupe. Elles disposeront de plusieurs enrichissements (blocs à piquer, perchoir, …). Les animaux auront à disposition des éléments permettant de grimper et de se cacher. Les animaux seront maintenus en groupes sociaux tout au cours de l’élevage. Pour limiter les phénomènes de picage, des répulsifs dit anti picage pourront être appliqués sur les animaux victimes de picage. Pour les poussins, la taille du parquet sera suffisante pour leur permettre de se déplacer avec une zone de repos significative en plus de l’espace mangeoire et abreuvement. Ils disposeront également de plusieurs enrichissements (balles de couleur…) Les coqs hébergés en cages individuelles pendant 9 semaines comprenant 2 semaines d’adaptation bénéficieront d'un milieu enrichi par un jouet à picorer et de la proximité avec leurs congénères permettant des échanges visuels, olfactifs et auditifs. Les animaux seront soumis à une observation soutenue, plusieurs fois par jour, afin de détecter le plus précocement possible toute dégradation du bien-être. Un arbre de décision visant à faciliter la gestion quotidienne des animaux (atteinte ou non du point limite) a été développé et sera fourni aux techniciens chargés du suivi des animaux. Deux expérimentateurs seront mobilisés afin de permettre la réalisation d'une contention appropriée du poulet par l'un pendant que l'autre réalisera la prise de sang. Ceci permettra de limiter les mouvements éventuels des animaux susceptibles d'engendrer un échec de la prise de sang.
Choix des espèces
La poule et le coq ont été choisis comme modèle car c’est l’espèce agronomique cible du projet. Nous étudierons les animaux à deux stades physiologiques différents: -stade adulte (poules et coqs) afin d’étudier les performances reproductrices et la ponte chez les poules. - stade jeune poussin afin de déterminer l'effet du ST et/ou d'une exposition de pesticides sur la croissance des descendants.
Modification génétique sur le modèle souris par CRISPR/Cas9
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
- Système nerveux
Des femelles "réformées", déjà destinées à la mise à mort par l'animalerie, sont utilisées pour prélever les embryons qui servent à tester les stratégies d'édition génétique. 325 souris au total vont être utilisées, 125 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger et 200 un niveau modéré. Les donneuses reçoivent deux injections espacées de deux jours puis sont tuées pour qu'on prélève leurs embryons, et les porteuses subissent une chirurgie de réimplantation de dix minutes. Elles sont tuées après le sevrage de leurs petits, au motif qu'une femelle déjà opérée ne peut pas être réutilisée, tandis que les souriceaux génétiquement modifiés partent vers le projet du chercheur qui les a commandés.
Objectifs
Lorsque l’on veut étudier les mécanismes biologiques complexes qui régulent le développement et le fonctionnement des mammifères, la souris est un modèle privilégié, autant pour sa facilité d'élevage que pour sa proximité génétique avec l'homme. Les recherches scientifiques en biologie s'appuient depuis de nombreuses années sur les souris modifiées génétiquement. La technique que nous utilisons consiste à délivrer un ciseau moléculaire (CRISPR/Cas9) dans un embryon de souris au stade 1 cellule, ce qui va introduire une modification génétique spécifique dans le génome. Les souriceaux issus de la réimplantation dans une mère porteuse sont testés pour détecter la modification génétique. Les animaux porteur de la modification sont ensuite accouplés pour établir une lignée génétiquement modifiée. Par rapport aux techniques précédentes (transgénèse par cellules souches embryonnaires notamment), la technique de CRISPR/Cas9 permet de produire des modèles expérimentaux plus rapidement, en utilisant moins d’animaux. Notre Institut a mis en place un plateau commun pour développer ces modèles de souris transgéniques. La mise à disposition de ce plateau équipé et de personnels expérimentés permet d’augmenter de façon importante les taux de réussite et donc à la fois de réduire le nombre d’animaux utilisés et de raffiner la mise en œuvre des procédures.
Bénéfices attendus
La souris est un modèle privilégié pour la recherche fondamentale en biologie, notamment lorsqu'il faut étudier les mécanismes complexes du développement, de la neurogénèse, etc... Les modèles transgéniques murins que nous réalisons sont indispensables pour mieux comprendre ces mécanismes. Les bénéfices attendus de ce projet sont de maintenir un niveau de compétence élevé du plateau commun, tant sur le plan matériel qu’humain, grâce à la prise en charge régulière de projets d’obtention de lignées transgéniques.
Procédures
Les animaux seront soit soumis à 2 injections d’une durée de 10 secondes chacune (espacées de 46-48 heures), soit soumis à une unique chirurgie d’un maximum de 10 minutes.
Impact sur les animaux
La réimplantation est une procédure chirurgicale qui peut entrainer des douleurs, des infections et du stress. Les signes de douleurs ne sont plus normalement présents le lendemain de la chirurgie. Les souris recevront des injections qui provoqueront un stress léger lié à la contention et l’introduction de l’aiguille pendant moins de 10 secondes. Ces injections peuvent induire une certaine sensibilité locale. Ce désagrément ne dure que quelques minutes au maximum. Les animaux génétiquement modifiés peuvent éventuellement présenter un phénotype dommageable.
Devenir
Toutes les femelles donneuses seront mises à mort afin de pouvoir obtenir les embryons zygotes. Toutes les femelles porteuses seront mises à mort lorsque leurs petits auront été sevrés. En effet, nous ne pouvons pas réutiliser une femelle qui a déjà subi une chirurgie. Les animaux générés par le plateau technique seront transférés dans le projet du chercheur qui les utilisera.
Remplacement
Le modèle souris est un modèle d’étude indispensable pour les recherches qui sont menées dans notre institut, notamment pour les thématiques de biologie du développement. Même si des modèles in vitro de remplacement sont largement utilisés (modèles in silico, cultures cellulaires 2D, cultures de neurosphères, d’organoides), seuls les modèles animaux (la souris dans notre cas) permettent des études intégrées, reflétant la complexité d’un organisme entier. Les possibilités de remplacement seront aussi évaluées en amont par chaque responsable de projet accepté par la plateforme.
Réduction
La technique d’édition du génome CRISPR/Cas9 est très efficace. Grâce aux performants outils de bio-informatique disponible, il est possible d’optimiser les résultats, ce qui permet de réduire le nombre d’animaux nécessaires pour générer les souris fondatrices modifiées génétiquement. Par ailleurs, afin de limiter le nombre d’expériences nécessaires, nous avons mis en place une expérience test in vitro pour vérifier/comparer les stratégies d’édition et ainsi choisir les outils les plus performants. Pour cette expérience, nous utilisons des femelles donneuses d’embryons issus de notre animalerie et qui sont réformées (et donc normalement destinées à la mise à mort). En sélectionnant la meilleure stratégie d’édition, nous pouvons limiter le nombre de femelles à réimplanter.
Raffinement
Pour la réimplantation, les souris porteuses reçoivent une injection d’analgésique 30 min avant d’être anesthésié. En fin de chirurgie, les souris reçoivent une injection d’analgésique. Après la chirurgie, la surveillance renforcée permettra une vigilance accrue en cours d’expérimentation et la détection de l’atteinte des points limites.
Choix des espèces
L’espèce utilisée est la souris, modèle mammifère dans lequel il est possible d’introduire des mutations génétiques ciblées ou des transgènes rapporteurs de l’expression d’un gène d’intérêt. C’est aussi le modèle génétique le plus proche de l’Homme. Dans ce contexte, les résultats obtenus à la suite des expériences proposées pourront potentiellement trouver une application dans des études d’intérêt thérapeutique chez l’Homme. Les femelles donneuses seront utilisées entre 4 et 7 semaines car c’est à cet âge qu’on obtient le plus grand nombre d'embryons au stade 1 cellule. Les femelles porteuses réimplantées seront mises à mort après le sevrage de leurs petits (on ne peut pas réutiliser un animal ayant déjà subi une chirurgie).
Etude de l’altération d’un gène et de son rôle dans l’agressivité des cancers du sein triple négatifs
- Recherche appliquée
- Cancers
- Recherche fondamentale
- Oncologie
73 souris immunodéficientes vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Des cellules de cancer du sein triple négatif humain leur sont greffées dans les tissus mammaires, puis la tumeur est mesurée deux fois par semaine, jusqu'à cinq fois quand elle grossit assez pour gêner leurs déplacements et leur couper l'appétit. Le projet vise à confirmer sur un animal vivant ce que des cultures cellulaires ont déjà montré. Les retombées pour les malades sont renvoyées à une phase ultérieure de recherche, le porteur affirmant par ailleurs que seul un "organisme entier" permet de suivre la dissémination d'une tumeur et concluant que le recours à la souris reste "indispensable".
Objectifs
Parmi les différents types de cancer du sein, le cancer triple négatif (TNBC) est l’un des plus difficiles à traiter. Contrairement à d'autres formes, il ne répond pas aux traitements ciblés habituels, et la chimiothérapie y est souvent peu efficace. Ce type de cancer est donc particulièrement agressif et a un risque plus élevé de récidive ou de propagation à d’autres organes (métastases). Nous avons découvert qu’un certain gène, est quatre fois plus souvent altéré dans les formes avancées et métastatiques de ce cancer que dans les formes précoces. Cela nous a poussés à penser qu’il pourrait jouer un rôle dans la capacité du cancer à se propager. Pour mieux comprendre ce phénomène, nous avons créé en laboratoire des cellules cancéreuses issues d’un cancer du sein triple négatif reproduisant cette altération génétique. Nous avons observé que ces cellules devenaient plus agressives : elles bougent plus facilement, s'accrochent moins aux autres cellules (ce qui facilite leur dispersion dans le corps), résistent mieux à certains stress, et sont capables de survivre même dans des conditions difficiles (manque de nutriments). Ces résultats suggèrent que les mutations de ce gène pourraient rendre les cellules cancéreuses plus agressives capables de former des métastases plus facilement. Nous souhaitons maintenant vérifier ces observations dans un modèle vivant (chez l’animal), pour confirmer que cette mutation augmente bien le risque de métastases. Les résultats attendus viendront compléter nos travaux in vitro pour suggérer que la détection d’altérations du gèe étudié dans des tumeurs TNBC est un marqueur de risque accru de dissémination métastatique et de mauvais pronostic.
Bénéfices attendus
Ce projet de validation préclinique vise à confirmer l’implication des altérations d'un gène dans la promotion de la dissémination métastatique des cellules TNBC. Les informations attendues sont essentielles pour passer à la phase suivante de recherche plus translationnelle visant à déterminer si le gène étudié pourrait constituer une cible pour le développement de nouvelles approches thérapeutiques pour ce type de cancer très agressif et aux traitements limités.
Procédures
Injection de cellules tumorales au niveau des tissus mammaires après anesthésie générale: une fois par animal, durée 10 minutes, anesthésie locale.
Impact sur les animaux
Le développement du modèle de TNBC métastatique nécessite la réalisation de procédures qui peuvent entraîner des nuisances pour les souris. La greffe des cellules, sous anesthésie locale, engendre du stress et de la douleur légère chez l'animal. Le suivi longitudinal individuel de nos souris (2 fois par semaine puis 5j/semaine si nécessaire) avec la mesure de la taille tumorale peut entraîner un stress lors de l'intervention, mais celui-ci diminue avec le temps par habituation. Si la tumeur devient plus volumineuse (volume cumulé), elle peut limiter la mobilité de la souris, affectant ainsi son comportement et son bien-être général, avec des effets modérés pouvant entraîner une perte d'appétit.
Devenir
Tous les animaux seront euthanasiés pour analyses sur tissus et organes post-mortem.
Remplacement
Les modèles cellulaires alternatifs in vitro, in silico ou ex vivo ne permettent pas d’appréhender le comportement tumoral dans toute sa complexité, en particulier les interactions avec le microenvironnement ou encore la réponse aux traitements impliquant souvent différents systèmes au sein de l’organisme (système vasculaire, endocrine…). L’utilisation des modèles appliqués in vivo reste indispensable. Seul un animal vivant peut permettre d’étudier dans leur globalité le développement des tumeurs et leur dissémination à d’autres organes distants. Nous avons de solides résultats préliminaires in vitro qui suggèrent que notre gène d’intérêt joue un rôle important dans la dissémination métastatique dans les cancers du sein de type triple négatif.
Réduction
Le nombre de souris par lot expérimental a été déterminé par calcul de puissance de manière à en utiliser le moins possible tout en conservant une puissance statistique satisfaisante. Les résultats obtenus seront exploités par des études statistiques.
Raffinement
Aucun animal ne sera maintenu seul dans sa cage. Les animaux seront surveillés quotidiennement et font l’objet d’une observation clinique individuelle afin d’évaluer leur état de santé. Cette observation permettra de vérifier si l’animal se nourrit et s’hydrate bien mais aussi permet de voir l’aspect général de l’animal, sa posture, son comportement afin de déceler tout signe de détresse. En cas de besoin, ils reçoivent une médication contre la douleur et une surveillance renforcée afin de vérifier sa bonne alimentation et hydratation. Les animaux bénéficient d’enrichissement environnemental dans les cages d’hébergement des animaux avec la mise place de jouets, de cachettes et de matériaux pour construire un nid. Cette optimisation des conditions de vie permet aux animaux de s’exprimer, de se sociabiliser, de s’adapter à leur nouvel environnement mais aussi d’être moins stressés en restant occupés durant leur période de captivité. Les interventions seront faites sous anesthésie, avec analgésie adaptée. Ce projet fait l'objet de procédures rigoureuses réalisées par un personnel formé et vigilant quant au suivi régulier de l’état de santé des animaux. Des points limites précoes ont été définis et seront strictement appliqués.
Choix des espèces
Nous implanterons des cellules tumorales humaines. L'espèce souris est l'espèce de choix en oncologie préclinique. Pour ce projet, le fait qu'il soit possible d'utiliser des animaux immunodéficients bien caractérisés dans cette espèce est crucial. De plus, de précédentes études au laboratoire ont été réalisées sur ce modèle de souris. Le cancer étudié apparaissant chez les adultes, les animaux auront entre 7-15 semaines au début des procédures (souris adultes).
Étude de l’effet radio-potentialisant d’un composé organométallique à base de fer (EU porteur, EU2/2)
- Recherche fondamentale
- Oncologie
Toutes tuées pour que leurs tumeurs soient prélevées, 200 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chacune reçoit une injection sous-cutanée de cellules tumorales, dont la croissance est mesurée quatre fois par semaine pendant douze à quinze jours, puis trois injections d'un composé au fer en cinq jours, associées ou non à des séances quotidiennes de radiothérapie. Le porteur signale que l'irradiation du site tumoral peut provoquer une brûlure et que la tumeur peut gêner la locomotion, atteintes qu'il qualifie de légères. Il présente le projet comme une étape de pré-maturation destinée à positionner ce composé comme agent thérapeutique, le bénéfice annoncé pour les patients, moins de séances de radiothérapie, restant à démontrer.
Objectifs
Le cancer est une maladie de plus en plus fréquente, causant environ 10 millions de décès en 2020. Parmi les thérapies anticancéreuses, la radiothérapie est un traitement clé, utilisé chez près de la moitié des patients pour cibler et éliminer les tumeurs. Cependant, elle peut aussi affecter les cellules saines, entraînant des effets secondaires. Les séances sont donc réparties sur plusieurs jours pour limiter ces impacts. Afin de réduire ces effets secondaires tout en maintenant l'efficacité du traitement, nous travaillons sur une molécule prometteuse capable de renforcer l'action de la radiothérapie. Ce composé pourrait rendre certaines cellules cancéreuses plus sensibles aux effet de la radiothérapie. Après des résultats encourageants en laboratoire, notre objectif est de confirmer son efficacité sur des modèles de tumeurs. Si cela se confirme, cela permettrait de diminuer le nombre de séances, améliorant ainsi le confort des patients. Le projet se déroulera dans 2 Établissements Utilisateurs (EU).
Bénéfices attendus
Ce projet s’inscrit dans le cadre d’un projet pré-maturation afin de pouvoir positionner un nouveau composé comme agent thérapeutique pouvant potentialiser l’efficacité de traitements anticancéreux par radiothérapie.
Procédures
-1- Injection de cellules tumorales (UE1): Chaque souris reçoit une injection sous-cutanée de cellules tumorales pour initier la croissance tumorale. La manipulation est réalisée sous anesthésie par injection (durée environ 5 minutes par animal) -2- Croissance tumorale (UE1): Durée de 12 à 15 jours pour atteindre un volume suffisant. Les souris subissent un suivi 4 fois par semaine (prise de poids, mesure tumorale avec un pied à coulisse, durée 5 minutes) -3-Traitement (UE1): Chaque souris reçoit 3 injections du médicament sur une durée de 5 jours. Les injections sont associées ou non à des séances de radiothérapie quotidienne (5 séances par jour), (UE2). Toutes les manipulations sont réalisées sous anesthésie.
Impact sur les animaux
Le développement des tumeurs sur le flan peut engendrer une légère gène lors de la locomotion du fait de l'encombrement de la tumeur. La contention sur animal vigile réalisée lors de la mesure de la tumeur au pied à coulisse peut engendrer un léger stress. L'irradiation sur le site tumoral peut engendrer une légère brûlure. Une légère douleur peut persister aux points d'injections
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort afin de prélever les tumeurs
Remplacement
Ce projet est basé sur des études préliminaires réalisées sur cellules en culture montrant un effet fort du composé testé sur les cellules cancéreuses. Toutefois, ces études sur cellules ne permettent pas de prendre en considération l’impact des tissus autour de la tumeur sur la réponse au traitement anticancéreux. A ce jour, seules les expériences in vivo permettent de prendre en compte ces paramètres, En effet, il n'existe pas d'autre modèle capable de reproduire, de façon fiable, l'ensemble de ces paramètres. C'est pourquoi, la planification d'expériences in vivo est une étape indispensable pour la suite de ce projet.
Réduction
L'effectif du nombre d'animaux requis, par groupe expérimental, a été calculé statistiquement en nous basant sur des études similaires menées au sein de notre laboratoire. Ces données, ont permis de montrer un effet fort de ce type de traitement sur le développement de tumeur. C'est pourquoi, basé sur ces données et sur nos analyses statistiques, ce projet a été défini en utilisant le nombre minimal de souris requis pour pouvoir interpréter correctement les résultats obtenus.
Raffinement
Des mesures de raffinement sont prévues pour l'hébergement d'animaux immunodéficients. Les injections seront effectuées sur animaux anesthésiés. Des critères d'arrêt anticipé de l'expérimentation en cas de survenue d'une complication ont été identifiés.
Choix des espèces
Le modèle de souris sélectionné est le plus adéquate car il permet d’éviter les rejets de greffes de cellules cancéreuses humaines. Ce modèle permet donc d’induire le développement d’une tumeur et étudier l'impact de traitement anticancéreux.