Oncologie
- Autre recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Éthologie / comportement / biologie animale
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- Système immunitaire
- Système musculosquelettique
- Système nerveux
- Système respiratoire
- Système urogénital
Mise en évidence du rôle des vaisseaux à endothélium épais associés aux tumeurs (TA-HEV) dans le recrutement des lymphocytes B dans les tumeurs de souris (Mus musculus)
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système immunitaire
Prostration, absence de toilettage, difficultés respiratoires, ces signes marquent chez les souris porteuses de nodules pulmonaires l'approche du seuil où l'expérience s'arrête. 2 320 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dont 1 502 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère et 818 un niveau modéré. Elles reçoivent des cellules tumorales dans la veine de la queue ou en d'autres sites, des immunothérapies pouvant déclencher inflammation et auto-immunité, et pour certaines une chirurgie suivie de deux à trois heures de microscopie intravitale. Le porteur écrit que le projet "devrait permettre" de mieux comprendre comment les lymphocytes entrent dans les tumeurs, bénéfice renvoyé à des recherches futures quand les atteintes sévères infligées à 1 502 souris sont, elles, programmées d'emblée.
Objectifs
Les traitements par immunothérapie contre le cancer ont transformé le traitement de nombreux cancers. Cependant, ces traitements ne sont pas efficaces pour tous les patients. Les vaisseaux sanguins à paroi épaisse, associés aux tumeurs, sont des vaisseaux particuliers que l'on trouve dans les tumeurs murines et humaines. Ces vaisseaux jouent un rôle clé en permettant aux lymphocytes d'entrer dans les tumeurs pendant la réponse immunitaire contre le cancer et lors des traitements combinés d’immunothérapie. De plus, augmenter la fréquence et la maturité de ces vaisseaux grâce à un traitement améliore la réponse à l’immunothérapie dans des modèles précliniques murins. Enfin, dans les tumeurs fortement envahies par les cellules immunitaires, ou dites « chaudes », la présence de lymphocytes particuliers produisant des anticorps et de structures lymphoïdes riches en ce type de lymphocytes est souvent associée à une meilleure réponse à l’immunothérapie. Toutefois, les mécanismes qui régulent l’entrée de ces lymphocytes particuliers dans ces tumeurs demeurent inconnus. L’objectif de ce projet est donc d’étudier le rôle de ces vaisseaux dans l'infiltration des lymphocytes produisant des anticorps et la formation de ces structures lymphoïdes dans les tumeurs « chaudes » traitées par immunothérapie.
Bénéfices attendus
Ce projet devrait permettre de mieux caractériser le rôle des vaisseaux à endothélium épais associés aux tumeurs dans l'établissement de structures lymphoïde tertiaires (TLS). Ces TLS sont des structures qui ressemblent en partie à nos ganglions lymphatiques et leur induction et leur développement pourrait favoriser la réponse immunitaire anti-cancéreuse.
Procédures
Des souris auront une injection en vigile sous analgésie locale (1-2 minutes). Pour certaines souris, quatre injections en vigile (environ 10 secondes par injection) seront réalisées. Des souris auront une injection sous anesthésie (2-3 minutes) ainsi que trois injections en vigile (environ 10 secondes par injection). Des souris auront en plus, 1h avant leur mise à mort, une injection en vigile sous analgésie locale (1-2 minutes). Des souris auront une injection sous anesthésie (2-3 minutes), trois injections en vigile (environ 10 secondes par injection) et seront anesthésiées avant la pose d’un cathéter, puis seront soumis à une chirurgie nécessaire à la microscopie intra vitale. Cette procédure dure moins d’1h, l’imagerie quant à elle dure en moyenne une heure pour la microscopie intravitale à champ large et de 2 à 3h pour la microscopie intravitale multiphoton.
Impact sur les animaux
L'injection de cellules tumorales dans la veine de la queue pour les modèles de développement de tumeurs pulmonaires peut provoquer une douleur modérée et entraîner du stress chez l'animal. Le cancer se manifeste par l'apparition de nodules dans les poumons, ce qui peut entraîner des douleurs, des difficultés respiratoires et une détérioration de l'état général de l'animal (absence de toilettage, prostration, lenteur dans les mouvements, etc.). L'injection des cellules tumorales dans d’autres sites peut également causer du stress. Le développement de la tumeur peut entraîner des douleurs et une dégradation de l'état général. Les traitements d'immunothérapie peuvent provoquer des effets secondaires similaires à ceux observés chez l'homme, comme une inflammation et une auto-immunité.
Devenir
L’ensemble des animaux est mis à mort pour des prélèvements ou bien à l’issue d’une chirurgie prolongée ne permettant pas de réutilisation des animaux
Remplacement
Les procédures réalisées sur l’animal dans le contexte de ce projet ne peuvent pas être remplacées par des méthodes expérimentales alternatives. En effet, il n’est pas possible à l’heure actuelle de disposer de modèles in vitro permettant d'intégrer à la fois le système immunitaire, le développement d'une tumeur et le système vasculaire sanguin. De plus les vaisseaux auxquels nous nous intéressons dans ce projet ne conservent pas leur caractéristiques en dehors d'un organisme vivant.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisé pour chaque expérience a été déterminé à partir de nos études antérieures et de la littérature scientifique. Il est de 15 animaux maximum pour chaque groupe afin d’avoir un nombre suffisant d’animaux pour mettre en évidence des différences significatives statistiquement, en utilisant des tests appropriés. Le projet est conçu avec une hiérarchie des procédures où la réalisation d’une procédure ultérieure n’est possible que si les résultats des procédures précédentes le justifient.
Raffinement
La stratégie de raffinement se base premièrement sur une connaissance approfondie du développement tumoral des modèles : les résultats d’expériences précédemment établies et publiés nous permettent de connaître précisément le moment où la réponse immunitaire anti tumorale est maximale et nous ont permis d'établir le point final de chaque expérience qui se situe bien avant d'atteindre les points limites. Le suivi des animaux sera réalisé quotidiennement par les expérimentateurs et des soigneurs en suivant une grille des scoring conçue spécifiquement pour ce projet. Les méthodes d’expérimentation et d’hébergement sont optimisées pour réduire au maximum le stress et la douleur causée par les procédures. Les injections sont réalisées sous anesthésie locale et avec un matériel de contention dédié et optimisé pour ces injections. La chirurgie est réalisée sous anesthésie (générale + locale) et un analgésique est administré avant.
Choix des espèces
La souris est un organisme modèle génétiquement proche de l’être humain, ce qui en fait un modèle préclinique de choix très utilisé dans les domaines de la cancérologie et de l’immunologie. L'étude présentée ici nécessite aussi l'utilisation d'un modèle mammifère car les ganglions lymphatiques sont apparus tardivement au cours de l'évolution. Pour toutes les procédures, des souris âgées de 6 à 10 semaines seront utilisées car à ce stade, ces animaux ont un système immunitaire mature.
Rôle des microglies dans la période critique chez la souris (EU 2/2)
- Recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Oncologie
- Système immunitaire
- Système nerveux
Pour savoir si la microglie participe à l'ouverture de la période critique du cerveau, 547 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. La microglie est appauvrie pendant la vie intra-utérine par un traitement mêlé à la nourriture des mères, ou une inflammation prénatale est provoquée par une injection intrapéritonéale sur femelle gestante vigile. Après transfert vers un second établissement, la moitié des souriceaux de chaque groupe subit la suture d'une paupière sous anesthésie, puis une imagerie du cortex visuel d'environ deux heures, avant d'être mise à mort sans avoir été réveillée. L'effectif compte 67 mères, dont 40 ne sont utilisées que pour accompagner leurs petits pendant le transport.
Objectifs
La plasticité cérébrale décrit la capacité du cerveau à remodeler ses connexions en fonction de l'environnement et des expériences vécues par l'individu. Cette plasticité est élevée peu après la naissance et diminue chez l’adulte. Elle est maximale au cours d’une période limitée dans le temps, appelée « période critique », pendant laquelle les circuits neuronaux sont particulièrement susceptibles d’être remodelés en réponse à un changement de l’environnement. Ainsi, une pathologie touchant par exemple la vision pendant la période critique aura des impacts irréversibles sur la perception visuelle par le cerveau. Comprendre les mécanismes permettant la mise en place des périodes critiques est donc essentiel pour espérer un jour rouvrir chez l’adulte une forte plasticité et recouvrer, après un handicap ou un environnement inadéquat pendant leur mise en place, des réseaux neuronaux optimaux. Cependant, nos connaissances sur ces mécanismes restent profondément incomplètes, et le présent projet a pour objectif d’étudier si la microglie participe à l’établissement de la période critique. La microglie est en effet une population de cellules du cerveau dont le rôle est d’assurer la défense immunitaire grâce à ses capacités phagocytaires. Des données préliminaires ont montré qu’une altération du niveau de microglie chez l’embryon de souris induisait une modification profonde des circuits neuronaux après la naissance. En particulier, certains de ces circuits neuronaux sont connus pour être des régulateurs importants de l'ouverture de la période critique. Cela suggère donc un rôle majeur de la microglie dans l’établissement de la période critique. Le but de ce projet est maintenant de tester si des changements de plasticité ont lieu in vivo dans le but de confirmer ces résultats préliminaires et de caractériser ainsi les conséquences de modifications prénatales des microglies sur la période critique. Ce projet, qui est multisite, a déjà fait l’object d’une demande similaire, qui a été validée, avec le même nombre d’animaux. Aucun animal supplémentaire n'est donc ajouté ici par rapport au projet principal déjà autorisé.
Bénéfices attendus
D’un point de vue fondamental, nos connaissances concernant le rôle de la microglie dans l’établissement des périodes critique est profondément incomplet. De plus, la compréhension des mécanismes qui sont impliqués ouvre donc des perspectives thérapeutiques de pouvoir réinstaller une plasticité neuronale chez l’adulte et rétablir des connexions corticales normales suite à une pathologie pendant l’enfance.
Procédures
Les animaux seront produits par accouplements contrôlés dans le premier établissement utilisateur (EU2/2), pour produire les 3 groupes d’animaux : 1) ceux dont lesquels la microglie aura été déplétée pendant le développement in utero (par traitement pharamacologique non dommageable présenté dans la nourriture), 2) ceux qui auront été exposé à une procédure mimant une inflammation prénatale (injection à un stade précis de la gestation- geste réalisé par des expérimentateurs entrainés (injection de quelques secondes réalisée sur animal vigile) et suivi intensifiés dans les 3 jours suivants (voir ci -dessous)), et 3) un groupe non manipulé d’animaux contrôle. Les animaux seront ensuite transférés dans un deuxième établissement utilisateur situé à proximité (EU1/2), dans des cages de transport scellés, avec des congénères de chaque portée, et ont une période d’acclimatation d’au moins une semaine après ce transport. Certains animaux devront être transporté avant sevrage pour leur laisser une semaine d’adaptation, et dans ce cas particulier, les mères seront également transportées. Dans le deuxième établissement utilisateur (EU1/2), nous procéderons à 3 actes sur les animaux. Pour la moitié des animaux de chaque groupe, nous réaliserons une fermeture transitoire de la paupière par suture chirurgicale, réalisée sous analgésie et anesthésie contrôlée (20 minutes environ pour l’entièreté de l’acte) et avec suivi post-opératoire pendant 3 jours. Après 3 jours, la plasticité induite par cette fermeture, ou l’absence de fermeture (autre moitié de chaque groupe), sera évaluée dans le cortex visuel par imagerie (environ 2h), réalisée sous analgésie et anesthésie contrôlée, et qui seront euthanasiés par méthodes règlementaires avant réveil.
Impact sur les animaux
L’induction des modèles d’étude se fera sur les mères et leurs embryons soit par l’alimentation sans contrainte autre que le changement de l’aliment, soit par une injection intrapéritonéale qui peut induire un stress lors de la contention une douleur de courte durée lors de l’injection au point de piqûre. Les animaux seront ensuite transportés dans un autre établissement ce qui pourra induire un léger stress. Dans le second établissement, la procédure chirurgicale mise en œuvre est rapide mais entraîne néanmoins un stress thermique et des risques liés à l’anesthésie générale. De plus, cela peut mener à un inconfort dans les jours suivants tels que grattages et petites plaies autour de l’œil. En fin de période de maintien, les animaux subiront une imagerie sous anesthésie (stress thermique/risques anesthésiques) puis seront euthanasiés.
Devenir
Tous les animaux seront euthanasiés par méthodes règlementaires, ce qui permet de réaliser les analyses et prélèvements nécessaires.
Remplacement
Des données préliminaires obtenues in vitro par notre équipe indiquent que les circuits neuronaux impliqués dans la période critique sont modifiés suite à une altération de la microglie in utero. La prochaine étape consiste à tester directement cette hypothèse in vivo au sein d'un organisme complexe. Il n’est pas alors possible de remplacer les enregistrements du cerveau intact par des simulations ou par des cultures de cellules du cerveau.
Réduction
Dans le but de réduire le nombre d’animaux utilisés, la taille de chaque lot a été optimisé pour pouvoir réduire au maximum le nombre d’animaux utilisé, mais pouvoir établir des conclusions scientifiquement et statistiquement fiables. Nous estimons à 10 animaux la taille optimale par lot, ce qui porte à 547 le nombre total d'animaux (480 animaux seront enregistrés, auxquels s'ajoutent 40 mères qui devront accompagner les animaux en plus bas âge au moment du transport et 27 mères ayant subies des traitements). Nous avons également choisi de réaliser un groupe contrôle unique pour les deux conditions expérimentales, afin de réduire le nombre total d’animaux.
Raffinement
Sur l’ensemble de la trajectoire de vie des animaux, et donc sur les deux établissments utilisateurs, nous utiliserons les analgésiques et anesthésiques appropriés pour limiter au maximum l’inconfort des animaux. Suite à la manipulation des souris gestantes, nous aurons un suivi particulier de ces animaux et de leur descendance (grâce à des points limites définis, et protocoles analgésiques dédiés). Pour les mères un suivi sera effectué en même temps que leur progéniture pour déceler des changements dans leur comportement et leur apparence. Pour le transport, nous veillerons à maintenir les congénères de chaque portées et une semaine d’adaptation. Suite à la chirurgie de fermeture d’un oeil, les animaux seront surveillés quotidiennement pendant 3 jours et une attention particulière sera donnée si l’animal se gratte et présente une plaie autour de l’oeil. Dans ce cas, nous procéderons à une désinfection de la zone opérée et, à l’application d’un anesthésique local. Nous examinerons en parallèle le comportement et l'apparence des souris opérées pour détecter tout inconfort et un analgésique pourra être injecté si besoin. Pour l'expérience d'imagerie, la procédure sera réalisée sous anesthésie et préparée par une injection analgisante. De plus, la technique d'imagerie utilisée pour l’enregistrement de l’activité cérébrale est minimalement invasive et ne nécessite pas de chirurgie lourde. Tous les animaux seront logés à plusieurs dans des cages enrichies à l'aide de coton pour faire leur nid et boisson et nourriture à volonté, dans les deux établisssments utilisateurs.
Choix des espèces
Nous utiliserons le modèle murin qui est un modèle idéal puisque son développement est proche de celui de l’homme. La souris est l’espèce animale la plus répandue dans les laboratoires de Neurosciences aujourd’hui. Elle permettra une meilleure reproductibilité des résultats et une meilleure comparaison avec ceux publiés dans la littérature. De plus, la période de gestation est courte et le nombre d’embryons important, ce qui nous permet de générer un nombre d’animaux suffisant pour plusieurs expériences à partir de relativement peu de parents. Ces animaux seront testés soit aux jours post-nataux 21, 28, 50 et 100. Ces âges constituent des âges remarquables pour la plasticité visuelle chez la souris car : - La période critique pour la dominance oculaire chez la souris est maximale vers le jour post-natal 28. - Au jour post-natal 21, la période critique commence à s’ouvrir. - Au jour post-natal 50, la plasticité est largement réduite - Au jour post-natal 100 la période critique est totalement fermée.
Etude de l’impact de la surexpression du facteur de transcription c-MYC sur le développement des Lymphocytes B, sur les réarrangements chromosomiques et dans la leucémogénèse
- Maintien des lignées génétiquement modifiées
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système immunitaire
Prélèvement du bout de la queue sous anesthésie gazeuse au sevrage, deux injections immunisantes, deux prises de sang, puis surveillance de l'apparition de tumeurs pendant douze mois. 486 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Les lignées sont construites pour surexprimer le facteur c-MYC dans les lymphocytes B, afin d'observer la transformation tumorale qui mène à la leucémie lymphoïde chronique, la moitié des souris de la lignée témoin développant un lymphome vers neuf semaines. Le porteur décrit une douleur continue dès que la tumeur devient palpable, tout en classant l'ensemble du projet en souffrance modérée, la détection de la tumeur servant de point limite.
Objectifs
La Leucémie Lymphoïde Chronique est un lymphome, c’est à dire un cancer des lymphocytes B, très fréquent, particulièrement chez les personnes âgées, dont l’évolution est variable mais qui demeure encore aujourd’hui incurable. Les lymphocytes B assurent normalement la défense de l’organisme contre les agents pathogènes (virus, bactéries…) mais peuvent être sujets à la transformation tumorale en cellules cancéreuses. Nous cherchons à identifier les mécanismes à l’origine de la transformation des lymphocytes B en cellules cancéreuses de la leucémie lymphoïde chronique. A partir de prélèvements de patients nous avons identifié l’altération de l’expression d’un gène qui régule la prolifération cellulaire et la mort cellulaire dans les cellules tumorales. Aujourd’hui, nous souhaitons reproduire cette dérégulation dans les lymphocytes B de souris afin d’étudier son impact sur la transformation tumorale des lymphocytes B. Le modèle murin présente une très forte homologie de structure et de fonction des gènes avec l’humain, et permet de récapituler la complexité des systèmes et interactions cellulaires des organismes entiers nécessaires pour comprendre les évènements mis en jeu dans la transformation tumorale. Dans ces animaux, nous détecterons l’émergence de lymphome et nous étudierons la fonction des lymphocytes B normaux et tumoraux.
Bénéfices attendus
Cette étude permettra de mettre en évidence le rôle de l'altération génétique identifiée dans l'altération de la fonction des lymphocytes B ainsi que dans la transformation tumorale de ces cellules. Les bénéfices attendus sont l’apport de nouvelles données permettant une meilleure compréhension de la transformation tumorale dans la leucémie lymphoïde chronique mais aussi de façon plus générale des mécanismes physiologiques qui régissent le développement, la fonction et l’homéostasie des lymphocytes B.
Procédures
Tous les animaux générés seront génotypés au moment du sevrage par prélèvement de bout de queue sous anesthésie gazeuse, un seul prélèvement sera effectué par animal. Tous les animaux du groupe immunisation vont recevoir deux injections de solution immunogène et une injection de marqueur de prolifération cellulaire. Ces animaux seront soumis à deux prélèvements sanguins sous anesthésie gazeuse.
Impact sur les animaux
La survenue de tumeur peut entrainer de la douleur continue. L’injection en intra-péritonéale peut entrainer une douleur d’intensité légère de courte durée. Le prélèvement de bout de queue ainsi que la pose de boucle sous isoflurane induisent un stress physique et transitoire chez l'animal provoqué par la contention ainsi qu'une douleur de faible intensité durant une courte durée au réveil de l'animal. L'immunisation va provoquer un stress physique chez l'animal dû à la contention et une douleur de faible intensité et de courte durée suite à l'administration de l'aiguille. L’apparition de tumeur chez l'animal va entrainer une gêne et une douleur continue chez l'animal lorsque celle ci pourra être détectée par palpation. L'administration de l’analgésique va provoquer un stress physique chez l'animal dû à la contention et une douleur de faible intensité et de courte durée suite à l'administration de l'aiguille.
Devenir
A l’issue des procédures 1 et 2, les animaux de génotype non d’intérêt seront euthanasiés. Tous les animaux sont euthanasiés au cours des procédures 1, 2, 3 et 4. Pour caractériser les sous-populations de lymphocytes B et caractériser les cellules cancéreuses nous devons travailler à partir des lymphocytes B isolés à partir des cellules de la rate et de la moelle osseuse des souris ce qui nécessite l’euthanasie des animaux.
Remplacement
Dans le but de remplacer l'utilisation des animaux, ce projet a été initié dans une étude pilote menée sur une lignée cellulaire cultivée in vitro. Les résultats obtenus justifient l'approfondissement du projet qui ne peut être mené autrement que dans un organisme entier qui récapitule la complexité du système immunitaire, des intéractions entre populations cellulaires et les évènements oncogéniques. La très forte homologie de structure et fonction entre les gènes d'immunoglobuline humains et murins faisant de la souris le modèle expérimental incontournable pour cette étude.
Réduction
Le nombre des animaux sera réduit au minimum permettant l'obtention de résultats avec une valeur statistique. L'analyse des lymphocytes B normaux et tumoraux des 4 lignées sera réalisée par 4 expériences indépendantes pour assurer la reproductibilité des données. Pour chaque expérience, l'utilisation de 5 souris de chaque lignée permettra de diminuer l'écart type entre les résultats obtenus. Nous pourrons ainsi réaliser une analyse statistique des résultats. Soit un total de 80 souris, c'est à dire 20 souris de chaque lignée. Pour les immunisations, 4 expériences indépendantes seront réalisées avec l'utilisation de 5 souris de chaque lignée (total de 80 souris). Pour l'analyse des lymphocytes B et les immunisations, nous utiliserons des souris d’âge entre 12 et 16 semaines. Pour le suivi du développement de lymphome dans la lignée test d'intérêt en comparaison de la lignée contrôle, pour avoir une valeur statistique, il est nécessaire d’observer l’émergence de tumeur sur un nombre suffisant de souris. Dans la lignée contrôle, l’incidence de lymphome est de 50% à l’âge moyen de 9 semaines. Alors, la surveillance de l’émergence de lymphome, sera effectuée par le suivi de 50 souris de chaque lignée, test et contrôle, jusqu’à l’apparition de tumeurs ou pendant 12 mois afin de pouvoir comparer l’émergence de lymphome entre les deux lignées.
Raffinement
Le phénotype de la lignée contrôle développant des lymphomes est bien décrit et connu, il s’agit d’un phénotype dommageable avec émergence de lymphome caractérisé par des tumeurs à un âge précoce. La lignée test est une lignée créée dans le projet. Son phénotype n’est pas encore connu mais très vraisemblablement il s’agira d’un phénotype dommageable proche de celui de la lignée contrôle avec émergence de lymphome. Les souris feront donc l’objet d’une surveillance accrue consistant à détecter les premiers signes de suspicion d’émergence de lymphome : -aspect : poils hérissés, dos courbé, perte de poids, anomalie du déplacement, apparition d’une masse; -comportement : isolement. En cas de suspicion, l’animal concerné sera palpé afin de déceler une masse cellulaire anormale non décelable à l’observation. La détection de tumeur est un point limite est les animaux concernés seront euthanasiés.
Choix des espèces
Il existe une très forte homologie de structure et fonction entre les gènes d'immunoglobuline humain et murin faisant de la souris un modèle expérimental incontournable pour l'étude du système immunitaire et des évènements oncogéniques aboutissant à des cancers des lymphocytes B, ainsi la souris est l'espèce de référence internationale pour l'étude des cancers des lymphocytes. Les souris utilisées seront adultes âgées d'au moins 10 semaines, âge à partir duquel le système immunitaire est mature, et euthanasiées à l'âge maximum de 12 mois, âge après lequel la lymphomégénèse peut être due à une immunodépression associée au vieillissement.
Etude la dose léthale 50 en intra-veineuse d’une formulation innovante de mitotane
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
48 souris au maximum vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Chacune reçoit une injection intraveineuse unique de cinq secondes d'une formulation de mitotane, l'effectif variant de 12 à 48 selon la réponse toxicologique observée, pour établir la dose qui tue la moitié des animaux. Le porteur annonce des troubles gastro-intestinaux fréquents, une surveillance matin, midi et soir pendant cinq jours, et la mise à mort de l'animal si l'analgésique morphinique ne suffit pas. Il affirme qu'il est "indispensable" de recourir à l'animal, les modèles cellulaires ne permettant pas d'établir une dose léthale 50, et présente cette étape comme le passage obligé avant les premiers essais chez l'humain.
Objectifs
L’adénocarcinome corticosurrénalien est une maladie rare (0,5 à 2/million/an) aboutissant dans la majorité des cas au décès du patient. Cette pathologie peut survenir à tout âge, principalement chez l’adulte de plus de 50 ans et chez l’enfant de moins de 15 ans. Le but de cette étude, est de trouver une nouvelle formulation de Mitotane éfficace.
Bénéfices attendus
Obtenir des données sur la toxicité d’une formulation innovante, afin de finaliser les études précliniques et pouvoir passer aux études cliniques de niveau 1 chez l’Homme.
Procédures
Une injection "unique"en intra-veineux sera réalisé sur chaque animal, le premier jour, durée de l'injection :5 secondes
Impact sur les animaux
Troubles Gastro-intestinal fréquemement obervés
Devenir
Tous les animaux utilisés dans ce protocole seront euthanasiés, suivant les procédures décrites dans cette DAP.
Remplacement
Il est indispensable pour notre étude d’avoir recours à l’animal. En effet, les modèles cellulaires ne permettent pas la réalisation d’un profil de DL 50 in vivo. Il est donc primordial avant de passer sur un modèle Humain de définir la DL 50 chez l’animal.
Réduction
Un faible nombre d’animaux sera utilisé, c'est à dire 12 souris au minimun et 48 au maximun, en fonction de la réponse toxicologique de chaque animal; selon les recommandations OECD 423 (ligne directrice de l'OECD), pour les essais de produits chimiques.
Raffinement
Les vistes de surveillance seront effectués , afin de vérifier l'atteinte des points limiets et ceux-ci, tous les matins, midis et soir, pendant les 5 journées du déroulement du protocole et en cas d'observation de souffrance de l'animal, un traitement analgésique à base de morphinique (Buprecare 0.1mL/Kg) sera effectué en IP sur chaque animal. Si le traitment antalgique n'est pas suffisant, il sera décidé de la mise à mort de l'animal (voir pragraphe sur la mise de mort de l'animal).
Choix des espèces
La souris est l’animal de référence pour les études de DL 50. Les animaux utilisés sont au stade adulte, la taille à cet âge permet une réalisation facile de l’administration par voie IV
Comparaison de différentes formulations d’alizarine pour optimiser la détection externe de la fluorescence après marquage des anguilles européennes
- Protection de l’environnement
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
Capturées en estuaire, transportées une heure dans des sacs gonflés à l'oxygène, puis immergées trois heures ou treize minutes et demie dans un colorant fluorescent, 630 civelles sont utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Elles sont ensuite maintenues en aquarium puis en mésocosme, soixante jours pour une partie, jusqu'à deux cent quarante jours pour les autres. Quatre-vingt-dix d'entre elles sont tuées pour que la fluorescence de leurs otolithes soit lue au microscope, et les 540 autres sont remises en liberté sur les sites de repeuplement, dont cent vingt après anesthésie et lecture externe de la marque. L'effectif de départ intègre une mortalité attendue de 40 à 55 % en captivité, que le porteur rapporte à la qualité des civelles récupérées chez le mareyeur.
Objectifs
Face au déclin des population d’anguilles européennes, des mesures sont mises en œuvre pour reconstituer les stocks et sauvegarder l’espèce, dans le cadre du plan national de gestion de l’anguille. Des opérations de repeuplement sont réalisées chaque année : des jeunes anguilles (civelles) sont capturées en estuaire et relâchées dans les zones amont des cours d’eau côtiers. Afin d’évaluer le succès de cette pratique de repeuplement, il est nécessaire de pouvoir différencier les individus introduits ; pour cette raison, les civelles capturées sont marquées par immersion dans un colorant avant d’être relâchées. Ce colorant génère une marque fluorescente fixée durablement dans les structures osseuses des jeunes anguilles, et en particulier dans des concrétions de l’oreille interne (otolithes). L’observation de ces structures nécessite toutefois la mise à mort des individus. La possibilité d’une détection externe des marques a été récemment démontrée sur des civelles et des tests réalisés de 2022 à 2024 ont confirmé la présence de marques dans les nageoires des civelles, détectables après 180 jours à l’aide d’un dispositif portatif. L’objectif de la présente étude est de tester différents fabricants du colorant, sachant que de récents travaux ont montré des différences importantes selon les fabricants sur l’intensité des marques fluorescentes détectées dans les otolithes d’anguilles.
Bénéfices attendus
LLa lecture externe des marques fluorescentes sur des individus vivants permettra en premier lieu la préservation des civelles analysées (pas de mise à mort), une simplification du protocole de détection, la réduction du temps de lecture des marques et l’augmentation de la taille de l’échantillon analysé dans un soucis de représentativité statistique.
Procédures
Les animaux seront soumis au marquage par immersion dans une solution de colorant fluorescent, selon 6 traitements et un contrôle. La durée des marquages sera de 3h (pour 3 traitements en balnéation longue) ou 13.5 minutes (pour 3 traitements en balnéation "flash"). 90 individus des traitements en balnéation longue seront prélevés, mis à mort, mesurés, pesés et la fluorescence de leur otolithe observé à l’aide d’un microscope à épifluorescence. 90 individus des traitements à balnéation flash seront prélevés, anesthésiés, mesurés, pesés et leur fluorescence externe (nageoire) observée à l’aide du lecteur portatif. La durée totale de l’intervention hors d’eau sera de 1 minute.
Impact sur les animaux
Les principaux effets indésirables potentiels sur les animaux concernent le transport après capture, le marquage, le maintien en captivité et l’anesthésie avant lecture de fluorescence. Toutefois, ces effets peuvent être considérés comme légers au vu de l’expérience des opérateurs dans le transport et le marquage des civelles, qui sont communément réalisés dans le cadre du programme de repeuplement.
Devenir
630 civelles seront capturées, transportées, marquées puis maintenues en captivité. Un effectif de 270 civelle sera maintenu en aquarium puis en mésocosmes pendant 60 jours, parmi lesquelles 90 seront mises à mort. Les autres individus seront remis en liberté. Le maintien en mésocosme sera prolongé jusqu’à 240 jours pour les 360 civelles restantes pamis lesquelles 120 seront anesthésiées, mesurées, analysées (mesure de fluorescence), puis remises en liberté. Tous les autres individus seront remis en liberté en fin d’expérience.
Remplacement
La civelle est l’objet d’étude et ne peut pas être remplacée pour cette expérience de recherche de fluorescence externe. Les résultats obtenus sur une autre espèce de poisson ne pourraient être transposés à la civelle, du fait de sa singularité morphologique (poisson serpentiforme), anatomique (épiderme translucide) et comportementale (activité nocturne).
Réduction
L’effectif initial prévu de 630 individus répartis dans 7 traitements tient compte de la mortalité attendue en milieu contrôlé au stade civelle (maximum 40-55%, en fonction de la qualité des civelles récupérées chez le mareyeur), pour garantir un effectif d’au moins 30 individus analysables après 60 jours (traitements T1 à T3) et 240 jours (traitements T0 et T4, T5, T6). A 60 jours après marquage, 30 individus par traitement T1 à T3 sera mis à mort et analysé. Les autres individus de ces traitements seront relâchés dans le milieu naturel sur les sites de repeuplement (180 individus maximum). A 240 jours, les 120 individus analysés (lecture directe de la fluorescence) seront préalablement anesthésiés puis relâchés dans le milieu naturel après réveil. Les individus non analysés seront relâchés simultanément (240 individus maximum). L’effectif analysé de 30 individus par traitement est un minimum pour prendre en compte la variabilité inter-individuelle de la fluorescence, potentiellement importante au regard des résultats obtenus au cours des projets précédents.
Raffinement
Lors du transport, les civelles seront réparties dans deux sacs de transport gonflés à l’O2 et contenant un volume d’eau adapté. La densité de civelles sera très faible comparé aux densités de stockage observées chez les mareyeurs et lors des opérations standards de marquages effectuées depuis 2011 pour les repeuplements. La durée de transport est limitée au minimum et estimée à environ 1 heure, ce qui permet de garantir le maintien d’un niveau d’oxygénation très élevé dans les sacs (très faible consommation par les civelles). Pour le marquage, l’oxygénation des solutions sera maintenue à 100% à l’aide de diffuseurs d’oxygène, point essentiel en raison des fortes densités d’individus. Les aquariums seront enrichis à l’aide caches constituées de tubes PVC puis des flottangs seront utilisés dans les mésocosmes, dispositifs permettant aux civelles de s’abriter. Des daphnies seront ensemencées pour leur alimentation. La concentration en déchets du métabolisme azoté sera contrôlée chaque semaine, la concentration en oxygène et la température seront également contrôlées quotidiennement. Des changements d’eau seront réalisés si nécessaire, notamment en période de fort réchauffement estival. Lors des contrôles de fluorescence (à 60 et 240 jours), les civelles seront anesthésiées individuellement puis au moment de la lecture de fluorescence, leur tête sera protégée des rayonnements laser à l’aide d’un cache opaque. La durée totale de la manipulation hors d’eau n’excèdera pas 1 minute.
Choix des espèces
L’anguille est une espèce menacée au niveau européen, qui fait l’objet d’un plan de conservation à l’échelle nationale. L’évaluation des pratiques de repeuplement par une méthode de détection externe non létale représente un fort enjeu pour la gestion future. Les animaux seront utilisés au stade civelle car c'est le stade utilisé en France pour réaliser les opérations de repeuplement d'anguille.
Développement de nouveaux modèles murins de l’infection avec le virus Cedar provenant de chauves-souris Australiennes
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Oncologie
L'infection se fait par deux gouttes de virus déposées dans les narines ou par injection dans l'abdomen, suivies de sept injections abdominales et de onze injections dans la veine de la queue, chaque geste sous anesthésie gazeuse. 318 souris vont être utilisées ainsi, toutes tuées à la fin du protocole parce qu'elles portent le virus, 198 d'entre elles dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Certaines sont des souriceaux de six à neuf jours, choisis parce que leur système immunitaire immature les rend plus sensibles à l'infection, l'objectif étant de construire un modèle murin du virus Cedar utilisable en animalerie ordinaire plutôt qu'en confinement de haute sécurité. Le porteur décrit ce virus comme dépourvu du gène de virulence et sans symptômes chez la souris, tout en annonçant prostration, tremblements, perte d'équilibre et paralysie possibles.
Objectifs
Certains virus de la famille des henipavirus représentent un risque important pour la santé humaine et sont classés dans la liste des virus prioritaires de l’Organisation Mondiale de la Santé. Deux henipavirus dangereux pour l’homme, les virus Nipah et Hendra, sont responsables d’infections du cerveau et des poumons fatales dans 75% des cas. Ces virus sont naturellement portés par une famille de chauves-souris frugivores, chez qui ils n’engendrent à priori pas de pathologie spécifique. Il n’existe à l’heure actuelle ni vaccin, ni traitement, ces virus sont donc classés de niveau 4, nécessitant leur manipulation dans un laboratoire de très haute sécurité (niveau 4 maximale). De ce fait, les recherches menées sur ces virus sont donc limitées et extrêmement onéreuses. En 2012, le virus Cedar a été identifié chez des chauves–souris frugivores d’Australie, les analyses ont montré l’appartenance de ce virus aux henipavirus mais l’absence d’un gène, responsables de la virulence, marque une différence importante avec Nipah et Hendra. Ce virus a démontré une réplication très limitée chez plusieurs espèces (cobayes, souris, hamster), associée à une absence de symptômes justifiant son utilisation dans des conditions de confinement moins élevées (niveau 2). Une très forte réponse immunitaire a été observée chez le hamster et la souris en réponse à l'infection et est responsable du contrôle de la réplication de ce virus et de l’absence de symptômes. Ce projet de recherche vise à comprendre la réponse immunitaire et son rôle dans le contrôle de l’infection par le virus Cedar. Les résultats obtenus par ce projet permettront de mieux comprendre les infections à henipavirus et développer un modèle animal pour tester de nouveaux traitements antiviraux.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra tout d’abord de comprendre la réponse immunitaire, plus particulièrement le rôle des défenses antivirales et des cellules immunitaires, dans le contrôle de l‘infection par le virus Cedar. Les résultats obtenus dans ces souris, nous permettront de comparer la réponse immunitaire contrel le virus Cedar, à celle que nous avons caractérisé avec le virus Nipah par le passé . Nous pourrons ainsi mieux comprendre le contrôle de la réponse immunitaire car celui-ci fonctionne parfaitement chez le virus Nipah mais est absent chez le virus Cedar. De plus, ce projet permettra d’établir un modèle de souris plus facilement réalisable pour les henipavirus qui permettra de réaliser des essais de traitements dans des animaleries conventionnelles avant d'avoir recours à des animaleries de haute sécurité.
Procédures
Les animaux seront infectés par le dépot de 2 gouttes de virus sur les narines ou une injection dans l'abdomen. Les traitements se feront par des injections dans l'abdomen (7 injections ), et/ou dans la veine de la queue (11 injections). Dans tous les cas, les injections seront réaliseés sous anesthésie et ne dépasseont pas 20 secondes. Globalement, chacun des gestes sera réalisé sous anesthésie gazeuse (20 secondes) à l'exception de l'infection des souriceaux, un maximum de 12 anesthésies sera réalisé sur la durée du protocole.
Impact sur les animaux
Certains types de souris pourront être plus sensible au virus et pourront développer une maladie avec des symptomes tels que la perte d'équilibre. Les injections induiront une gêne mineure de très courte durée au niveau du site d'injection. Si l'infection se developpe activement, il sera possible d'observer une prostration, des tremblements, une perte d'équilibre voir une paralysie.
Devenir
Les animaux étant infectés par un virus, l’ensemble des animaux sera euthanasié à la fin du protocole.
Remplacement
L’obtention de données en culture de cellules, nous incite à mettre en place un étude chez la souris qui permettra de confirmer ou d’infirmer les hypothèses de recherche issues de ces données en culture de cellules. En effet, ces méthodes tendent à recréer artificiellement les interactions cellulaires que nous pouvons retrouver dans un organisme mais ne permettent pas de se focaliser sur la réponse d’un organe et encore moins d’un organisme vivant entier (système immunitaire, flux sanguin). Ces tests ne permettent pas de répondre à des questions globales, tels que la dissémination dans l'organisme, la mise en place de la maladie ou bien encore les réponses immunitaires (anticorps,...). Ainsi l'étude de la réponse immunitaire mise en place suite à l’infection par un virus, ici Cedar passe obligatoirement par l'utilisation d'un modèle animal.
Réduction
Nous utiliserons 6 animaux par groupe (mâles et femelles) afin de garantir une fiabilité de nos résultats dans les courbes de survie et des groupes de 3 animaux pour les différents points (J3 et J6) pour comparer les différence de quantité de virus entre les âges. Nous réaliserons les expériences de façon séquentielle, tout d’abord une première expérience exploratoire en souris au systeme immunitaire peu efficace et si cette expérience ne donne pas de résultats exploitables (pas de réplication virale) alors l’ensemble du projet est arrêté. Les données récoltées seront analysées à l’aide de tests statistiques pour valider les résultats.
Raffinement
Le personnel participant à cette étude aura été formé en interne à l’observation des symtomes et à remplir une grille d'évaluation, des points limites d'expérimentation seront fixés et marqueront l'arret definitif du protocolepour les animaux concernés. Les animaux seront anesthésiés deux fois durant le protocole : une fois par anesthésie gazeuse pour l'inoculation virale et une fois toujours par anesthésie gazeuse pour l'euthanasie. Nous n’effectuerons pas d’identification invasive des animaux mais réaliserons un marquage non invasif d'identification. Afin de maintenir le statut sanitaire des animaux, ceux-ci seront manipulés sous hotte stérile lors des expérimentations et des changes et seront maintenus en portoir ventilé dans l'animalerie . Nous suivrons les animaux tous les jours afin de mesurer l'évolution de leurs états cliniques et si le cas le nécessite (augmentation du score clinique) nous effectuerons une deuxième visite journalière. Nous effectuerons l'ensemble des infections pour les animùaux adultes sous anesthésie gazeuse.
Choix des espèces
Nous cherchons ici à utiliser un modèle de petit mammifère bien caractérisé dont de nombreux outils d'étude sont disponibles afin de caractériser la maladie induite par le virus. L'existence de modèles de souris dont certains gène ne fonctionnent pas constitue un réel avantage pour la recherche scientifique en permettant une compréhension approfondie du rôle du système immunitaire. Nous utiliserons des animaux jeunes adultes de 4 semaines dont le système immunitaire n’est pas complètement mature, afin de se mettre dans des conditions le plus favorables pour l’infection virale, qui nous permettra une mise en place d’un modèle de petit animal d’étude de la réplication virale. Dans certains cas nous utiliserons de jeunes souris de 6 à 9 jours car leurs systèmes immunitaires immatures les rendent plus sensibles à l'infection.
BirdBiomech – Etude biomécanique de la vocalisation des oiseaux
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
- Système musculosquelettique
Autres oiseaux : 110
Achetés adultes chez des fournisseurs, à raison de dix individus par espèce, 120 oiseaux de douze espèces captives, du diamant mandarin au loriquet à tête bleue, vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Des billes métalliques leur sont implantées dans la langue, le larynx, la trachée et la syrinx, jusqu'à huit par structure, pour rendre visibles leurs mouvements sous rayons X pendant qu'ils vocalisent. Les séances de radiographie et de vélocimétrie laser durent trente minutes par individu et par demi-journée, les lasers étant placés sous les oiseaux pour éviter les brûlures de rétine. Le porteur écrit que les 120 individus seront tués si tous les oiseaux implantés vocalisent devant les caméras, le microscanner nécessaire à la reconstruction en trois dimensions imposant leur mort, et que les oiseaux non implantés qui n'auront pas vocalisé seront gardés en vie et adoptés.
Objectifs
Bien que la production de sons soit essentielle dans l'évolution des oiseaux, elle reste encore mal comprise, notamment au niveau de la mécanique des mouvements. La plupart des études sur la façon dont les oiseaux produisent des sons (chants, cris, appels) ont utilisé des méthodes indirectes, comme des dissections ou des tests sur des oiseaux anesthésiés. Notre objectif est d'exploiter les nouvelles techniques pour observer et mesurer en détail les mouvements des organes vocaux des oiseaux pendant qu'ils chantent, tout en enregistrant le flux d'air sortant de leur bec et les sons produits. L’objectif de cette étude est d’enregistrer, de quantifier pour ensuite modéliser : 1) Les mouvements du système vocal interne et externe lors de la vocalisation 2) Les flux d’air impliqués et 3) Les vocalisations produites sur une diversité d’espèces d’oiseaux. Le but est de comprendre comment les oiseaux produisent et modulent activement le son dans des conditions physiologiques, au plus proche des conditions naturelles de vocalisation. Pour cela, nous voulons filmer les oiseaux vocalisant, en utilisant à la fois un système multi caméras et de cinéradiographie biplanaire (rayons X), pour quantifier la cinématique des parties externes (par exemple bec, cou) et des parties internes (par exemple, trachée, syrinx) du haut du corps. Les enregistrements vidéo seront synchronisés avec des enregistrements acoustiques, à l’aide de microphones. Nous voulons également coupler ces observations à des mesures de flux d'air circulant à la sortie du bec, synchronisées avec des enregistrements acoustiques pendant la vocalisation. Pour cela nous utiliserons la méthode de Particle Image Velocimetry (PIV), une technique de mesure optique permettant d’obtenir le champ de vitesse d’un écoulement d’intérêt à partir de lasers. Pour comparer la production et la modulation du son entre les espèces et les sexes, nous avons choisi 4 familles d’oiseaux, représentant une diversité d’anatomies et de sons produits (c’est-à-dire Passeriformes, Columbiformes, Galliformes et Psittaciformes). Trois espèces par groupes ont été sélectionnées et des individus mâles et femelles seront utilisés pour chaque espèce de façon à mener des analyses comparatives en contexte phylogénétique.
Bénéfices attendus
En comparant la façon dont différentes espèces d'oiseaux produisent des sons, chez les mâles comme chez les femelles, nous allons identifier des structures importantes pour mieux comprendre leurs capacités vocales, à l’échelle de l’individu, du sexe et de l’espèce. Pour la première fois, nous pourrons observer tout le système vocal en mouvement, grâce à l'utilisation combinée de plusieurs techniques : des radiographies en mouvement (cinéradiographie), une méthode optique pour mesurer les flux d’air (PIV) et des enregistrements sonores. Les données détaillées que nous allons collecter permettront de répondre à d’anciennes questions non résolues sur les mécanismes impliqués dans la production de sons chez les oiseaux. En approfondissant notre connaissance de leur communication vocale, nous pourrons mieux comprendre comment des systèmes complexes de communication se développent et évoluent.
Procédures
Les animaux seront filmés à l’aide de caméras rayons X à haute vitesse et enregistrés par des microphones. 1) Les enregistrements par cinéradiographie (rayons X) couplés à des caméras haute vitesse permettront de quantifier les mouvements des structures externes et des structures internes rigides (par exemple le bec, les anneaux cartilagineux de la trachée). Pour quantifier la cinématique des structures non rigides (comme la langue, le larynx) des marqueurs radio-opaques constitués de billes de métal (alliage d’étain et d’argent) seront implantés dans les différentes structures du système vocal avant les enregistrements. Le nombre de marqueurs variera en fonction de la taille de la structure (par exemple, 5 pour la langue, 3 pour le larynx, de 5 à 8 pour la trachée, 3 pour la syrinx) et leur position sera adaptée à la forme et la fragilité de la structure (par exemple, implantés dans les anneaux cartilagineux plutôt que dans les parties molles de la trachée). Une étude pilote sur 2 individus par espèce sera réalisée pour s’assurer que les oiseaux implantés sont bien capables de vocaliser. 2) Les oiseaux filmés en cinéradiographie sans marqueurs ou avec marqueurs seront enregistrés en vélocimétrie par images de particules. Cette technique permet de quantifier les mouvements d’air impliqués dans la vocalisation à l’aide de particules en suspension dans l’air et de lasers. Cela permettra de s’assurer que les mouvements du système vocal et de l’air pendant la vocalisation ne diffèrent pas entre les oiseaux implantés et les oiseaux non implantés.
Impact sur les animaux
Les risques pour les oiseaux pendant les enregistrements par vélocimétrie par images de particules, cinéradiographie et système multi-caméras seront prévenus au maximum. Nous maintiendrons la salle à moins de 27°C, fournirons de l'eau et limiterons les enregistrements à 30 minutes par individu et par demi-journée. Les lasers susceptibles de provoquer des brûlures seront positionnés sous les oiseaux pour éviter les impacts sur les rétines, déclenchés après leur phase d'exploration, avec des flashs brefs en salle obscure et éclairée par des lampes infrarouges. Les oiseaux seront étroitement surveillés pour tout signe de détresse, et des ajustements seront faits si nécessaire. Pour la cinéradiographie, les animaux seront surveillés pour éviter la surexposition aux rayons X, bien que les études précédentes n'aient pas montré d'effets secondaires. Toute mesure sera prise pour éviter l'inconfort et la douleur lors de l’implantation des marqueurs, avec une surveillance régulière des zones implantées et du comportement des oiseaux.
Devenir
Les animaux implantés, ayant permis la prise de données cinématiques doivent être scannés en microtomographie (CTscans) pour reconstruire le mouvement en 3D des organes étudiées. Cette procédure nécessite la mise à mort des individus. Par exemple, si tous les oiseaux implantés vocalisent dans le champ des caméras rayons X, les 120 individus seront mis à mort. Les animaux n'ayant pas vocalisé dans le champ de caméras (Rayons X) ou du système de vélocimétrie par images de particules et n'ayant pas été implantés seront gardés en vie et seront adoptés.
Remplacement
Comme les organes vocaux internes sont difficiles à visualiser, la plupart des mesures et des expériences ont jusqu'ici utilisé des méthodes indirectes, telles que des dissections, des préparations d'organes vocaux excisés et des mesures de la pression des sacs aériens, ou ont été enregistrées lors de stimulations neurales d'oiseaux anesthésiés. Malgré les résultats importants fournis par ces études, une contrainte majeure demeure : les structures impliquées ne peuvent pas bouger et moduler le son comme elles le feraient in vivo. Nous souhaitons mettre à profit les progrès méthodologiques récents en termes de collecte et de traitement des données pour comprendre comment les oiseaux produisent et modulent activement le son, dans des conditions physiologiques proches des conditions naturelles. De ce fait l’utilisation d’animaux vivants, libres de leurs mouvements est incontournable.
Réduction
À part une étude réalisée en 2015, aucune n’a examiné la diversité des mécanismes de production des sons chez différentes espèces d'oiseaux. Nous nous basons sur cette étude pour choisir les espèces et le nombre d’individus à étudier. Dans cette étude, quatre groupes d’oiseaux avaient été sélectionnés : les Paléognathes, Columbiformes, Psittaciformes et Passériformes, car ils représentent une grande diversité anatomique, sonore et évolutive. Comme les Paléognathes (autruches, émeus, nandous) sont souvent de grande taille et difficiles d’accès, nous avons les avons remplacés par les Galloanserae, un autre groupe ancien qui diverge tôt dans l’évolution des oiseaux modernes. Nous avons choisi d’inclure 3 espèces par groupe (soit 12 espèces au total), afin d’avoir une étude plus équilibrée et statistiquement solide que celle de 2015, dans laquelle le nombre d’espèces par groupe variait de 1 à 2. Habituellement, les études en biomécanique impliquant la cinéradiographie ne concernent que peu d’individus (2 à 4) et d’espèces (1 à 3). Nous avons donc décidé d’étudier 5 individus par sexe (soit 10 individus par espèce), et d’analyser les données d’au moins 3 individus par sexe, ce qui permet de pallier aux difficultés de prise de données (comme un oiseau qui ne vocalise pas). Nous prévoyons d’analyser entre 5 et 20 séquences de sons par individu, ce qui nous donnera 30 à 120 séquences par espèce, un nombre considéré comme suffisant pour obtenir des données exploitables statistiquement pour des analyses comparatives entre les espèces. Nous utiliserons des modèles mathématiques appelés modèles linéaires mixtes pour comparer certains paramètres des sons (comme les fréquences de vocalisation) en fonction du type de vocalisation ou du sexe, et nous prendrons en compte les différences entre individus.
Raffinement
Les études biomécaniques sur les vocalisations des oiseaux nécessitent des observations sur des animaux non anesthésiés et en bonne santé. Le bien-être des oiseaux est essentiel à chaque étape de l'expérimentation. Ils proviendront de fournisseurs externes et seront logés dans des cages adaptées avec des enrichissements comme des perchoirs, des balançoires et des zones de bain. Chaque espèce sera hébergée individuellement pour minimiser le stress, et les sexes seront séparés pour éviter les reproductions non souhaitées. Toutes les méthodes seront adaptées pour réduire la douleur et le stress des animaux. Les procédures invasives seront limitées aux cas strictement nécessaires, avec un protocole d'anesthésie élaboré avec un vétérinaire. Une période d'acclimatation à la salle d'expérimentation sera mise en place, et des experts veilleront au bien-être des oiseaux 7 jours sur 7.
Choix des espèces
Les espèces choisies sont des espèces captives, habituellement utilisées en expérimentation animale (elles ont toutes fait l'objet d'études expérimentales sur les vocalisations ou dans des conditions expérimentales similaires). Elles sont de taille relativement réduite et donc compatible avec le protocole expérimental choisi : Poule domestique (Gallus gallus), Sarcelle à collier (Callonetta leucophrys), Caille des blés (Coturnix coturnix), Diamant mandarin (Taeniopygia guttata), Canari domestique (Serinus canaria domestica), Moineau du Japon (Lonchura striata domestica), Pigeon biset (Columba livia), Tourterelle domestique, (Streptopelia risoria), Colombe diamant (Geopelia cuneata), Calopsitte élégante (Nymphicus hollandicus), Perruche ondulée (Melopsittacus undulatus), Loriquet à tête bleue (Trichoglossus haematodus) Bien que pour certaines espèces, seuls les mâles soient considérés comme chanteurs, toutes les espèces choisies produisent des vocalisations stéréotypées (mâles et femelles) mais diversifiées avec des mécanismes de production variés. Ces espèces représentent donc une diversité morphologique et acoustique au sein du groupe des Aves. Tous les oiseaux seront achetés adultes ou sub-adultes (>1 ans), de façon à ce que leur apprentissage du chant soit consolidé et leurs organes vocaux matures. Tous les oiseaux seront achetés adultes ou sub-adultes (>1 ans), de façon à ce que leur apprentissage du chant soit consolidé et leurs organes vocaux matures.
Impacts mnésiques et cognitifs de l’invalidation d’un gène (PGBD5) jouant un rôle clé dans la mémoire dans les neurones hippocampiques de la souris adulte.
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
- Système nerveux
Une chirurgie cérébrale de trente minutes sous anesthésie gazeuse est pratiquée sur 70 des 75 souris de ce projet, avec injection d'un plasmide dans l'hippocampe et risque d'hémorragie cérébrale. Toutes sont ensuite tuées par perfusion d'un fixateur sous anesthésie profonde, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré pour la plupart d'entre elles. L'objet déclaré est de mesurer les effets de l'extinction d'un gène de la mémoire chez la souris adulte, et le porteur écrit qu'il est "prématuré d'espérer des effets en santé humaine" puisque la fonction de ce gène reste inconnue chez l'adulte. Il annonce trois tests censés mesurer l'anxiété, l'exploration et la mémoire, d'environ cinq minutes chacun, sans dire lesquels.
Objectifs
La mémoire est une fonction essentielle à la santé mentale, car elle guide les comportements des animaux. La formation d’un souvenir repose sur des modifications synaptiques entre neurones, qui doivent être stabilisées et consolidées pour éviter au souvenir de s’estomper. Une hypothèse est que cette stabilisation résulte de l’expression de gènes, activés par des réarrangements non aléatoires du génome neuronal induits par une ou plusieurs recombinases encodées par différents gènes dont notre gène d'intérêt. Ce dernier est exprimé dans tous les neurones au cours du développement normal du cerveau des mammifères et chez l’adulte. Cette expression est particulièrement marquée dans les neurones pyramidaux et granulaires de l’hippocampe, une région clé pour la mémoire. L’inactivation de ce gène chez la souris entraîne des déficits comportementaux complexes, des troubles anxieux et d’apprentissage, des crises d’épilepsie, des déficits moteurs, ainsi que des anomalies structurelles significatives du cerveau, notamment au niveau de l’hippocampe. Toutefois, ces résultats proviennent de lignées de souris dans lesquelles le gène est inactivé au niveau germinal, ce qui ne permet pas de distinguer les conséquences de son absence au cours du développement, de celles observées à l’âge adulte. La question du rôle de ce gène dans le cerveau adulte et de son implication dans les fonctions mnésiques ne peut pas être résolue en utilisant les souris transgéniques traditionnelles car la délétion de gènes dans le cerveau est partielle et variable et que les mutants sont créés durant le développement et non à l’âge adulte. Nous proposons d’utiliser une technique récemment mise au point qui implique l’injection d’un plasmide dans la région cérébrale d’intérêt afin de supprimer l’expression du gène d'intérêt. Après injection du plasmide des expérimentations comportementales sont prévues afin d’estimer les déficits mnésiques et cognitifs associés à la diminution d’expression de ce gène. Après réalisation des tests chez les souris mâles et femelles, le site d’injection du plasmide sera vérifié. Cette approche devrait nous permettre de mener des recherches innovantes sur le déterminisme génétique des capacités mnésiques et cognitives chez la souris adulte.
Bénéfices attendus
Ce projet devrait nous permettre de comprendre le rôle chez l’adulte mâle et chez l’adulte femelle d'un gène essentiel à la mise en place de la mémoire dans les capacités exploratrices, les fonctions cognitives et l’anxiété chez la souris. Ce travail est seulement possible chez des souris dont l’expression du gène n’a pas été perturbée au cours du développement. Les résultats acquis devraient constituer des recherches innovantes sur le déterminisme génétique des capacités mnésiques et cognitives chez la souris adulte. Il est pour l’instant prématuré d’espérer des effets en santé humaine puisque la fonction du gène est encore inconnue chez l’adulte d’où l’objet de cette étude
Procédures
Chirurgie cérébrale chez l'animal anesthésié par inhalation : environ 30 minutes par animal sur 70 animaux du projet. Perfusion d'un fixateur chez un animal en anesthésie profonde : environ 10 minutes par animal, tous les animaux du projet (n=75). Trois tests comportementaux afin de mesurer l'anxiété, les capacités exploratoires et la mémoire: chaque test dure environ 5 minutes par animal
Impact sur les animaux
Effets directs: toute neurochirurgie peut entrainer des diminutions de la température corporelle, ainsi qu'une douleur localisée en post-opératoire au niveau du site d'incision de la peau du crâne et du périoste cranien. Plus rarement, parmi les effets directs, il peut se produire une hémorragie cérébrale lors de l'injection dans le cerveau. Les effets indirects peuvent découler de la chirurgie (trouble comportemental, baisse d'activité locomotrice) et de la protéine induite par le plasmide (perte ou gain de poids). Les effets directs sont de courte durée (de quelques heures à quelques jours). Les effets indirects peuvent survenir après quelques heures mais se poursuivre sur plusieurs jours. Les nuisances associées avec les tests comportementaux consistent en un stress léger de courte durée.
Devenir
Le projet porte sur le cerveau et sur l'analyse anatomique et fonctionnelle d'un traitement in situ constitué par un transfectant et un plasmide. De ce fait, il est nécessaire d'euthanasier toutes les souris de ce projet en fin d'expérimentation afin de vérifier d'une part le taux d'expression du gène cible dans l'hippocampe et d'autre part, de confirmer la zone d'injection, de mesurer son étendue et de caractériser d'éventuelles lésions tissulaires.
Remplacement
Les fonctions cognitives et mnésiques étant des fonction intégrées (sous influence de facteurs environnementaux, sociaux et hormonaux endogènes) contrôlée par différentes régions cérébrales dont l’hippocampe, elle ne peut s'observer que sur un organisme vivant. Les expériences s'appuieront néanmoins sur nos données in vitro et sur celles de la littérature pour sélectionner la meilleure construction de nos plasmides, les critères expérimentaux seront aussi affinés pour réduire le nombre de tests et s’appuieront sur notre expérience antérieure avec la même approche technologique acquise chez le rat.
Réduction
Le choix du nombre d’individus par lot s'appuie sur les données de la littérature et notre expérience antérieure montrant que des résultats exploitables et statistiquement fiables peuvent être obtenus avec des groupes compris entre 8 et 10 animaux selon les données à collecter. La réalisation successive des expériences permet de réduire le nombre d’animaux dans la dernière expérience. La comparaison des données quantitatives entre animaux témoins et animaux traités sera réalisée avec un test statistique fiable dans la dernière expérience. La taille des lots a été déterminée en nous basant sur notre expérience antérieure où selon les données quantifiées, la variabilité inter-animale et le test statistique utilisé il faut au minimum 9 animaux/groupe. Nous avons ajouté 1 animal par lot afin de prévenir tout risque lié à la chirurgie.
Raffinement
Les souris seront hébergées par trois à quatre en présence d'objets en carton (maisons) et habituées à la manipulation. Les souris auront toujours un contact visuel et olfactif avec leurs congénères dans les conditions d’hébergement. Les souris seront anesthésiées par inhalation gazeuse lors des neurochirurgies et recevront un traitement antalgique en période peropératoire. Les yeux de l'animal seront protégés au moyen d'une pommade ophtalmique pour conserver une bonne lubrification de l'oeil pendant la neurochirurgie. La température interne de l’animal sera également suivie pendant cette neurochirurgie. La molécule étudiée est une protéine endogène qui n'est pas connue pour avoir des effets nocifs sur la santé des animaux, de même l'absence de nocivité du transfectant a été établie. La surveillance post-opératoire s'appuiera sur l'observation quotidienne du comportement, de l'apparence physique et du poids corporel. Une surveillance quotidienne des animaux sera effectuée tout au long de l'expérimentation ainsi qu'un suivi de poids hebdomadaire.
Choix des espèces
Nous utiliserons dans tout ce projet des souris adultes car c’est l'espèce chez lesquelles une modification génétique a été réalisée pour permettre l’expression d’une molécule fluorescente sous contrôle du promoteur du gène d'intérêt. L’expression de la molécule fluorescente permet donc de mimer celle du gène cible. Ces souris sont aussi communément utilisées pour réaliser des tests comportementaux pertinents concernant la cognition, l’anxiété et la mémoire. De plus, les approches de neurochirurgie sur cette souche murine sont réalisées en se basant sur un atlas de référence développé pour la souris adulte.
Etude des mécanismes de rejet inné après transplantation d’organe et tissue
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Multisystémique
- Oncologie
- Système immunitaire
Prélèvement du cœur ou du rein sur les souris donneuses, puis greffe sur les receveuses au cours d'une opération de vingt à quatre-vingt-dix minutes selon l'organe, suivie de quatre injections de morphine et d'un suivi qui peut atteindre cent soixante-huit jours. 4 240 souris vont être utilisées ainsi, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Les lignées d'élevage au phénotype dommageable subissent trois prélèvements sanguins par an au sinus rétro-orbitaire pendant cinq ans, et les receveuses de greffe d'îlots pancréatiques reçoivent d'abord une injection provoquant un diabète, puis deux contrôles de glycémie par semaine. Chaque chirurgie entraîne une gêne au réveil et une douleur malgré les analgésiques, et toutes les souris sont tuées en fin de procédure pour que soient prélevés leur sang, leurs organes lymphoïdes et les greffons.
Objectifs
La transplantation est souvent le traitement le plus efficace, voire le seul, pour les patients en insuffisance terminale d'organe. Ce processus permet de remplacer l’organe malade par celui d’un donneur génétiquement différent. Cependant, son efficacité à long terme est limitée par le rejet, principal facteur de perte de greffon. Ce rejet survient car le système immunitaire du receveur reconnaît le greffon comme un tissu étranger. Actuellement, le rejet est attribué à la reconnaissance du greffon par la réponse immunitaire adaptative. Nos recherches récentes explorent le rôle d’un autre bras du système immunitaire, l’immunité innée, révélant un potentiel thérapeutique inédit pour éviter et traiter le rejet du greffon. L’identification et la compréhension des mécanismes du rejet inné permettraient de mieux évaluer et suivre les patients, tout en ouvrant la voie à de nouveaux traitements innovants. Les objectifs du projet sont : i) analyser les réponses de l’immunité innée du receveur contre le greffon; ii) tester des molécules susceptibles de freiner les lésions de rejet et d’augmenter la durée de vie des greffons ; iii) étudier comment l’interaction entre les cellules innées et les lymphocytes. Cette approche optimiserait la sélection des donneurs et prolongerait la survie des greffons, tout en améliorant la qualité de vie des receveurs. Des études récentes montrent que le type de rejet varie selon les cellules immunitaires impliquées et le type de greffe. Nous utiliserons diffèrents modèles de greffes pour explorer la contribution des cellules de l’immunité innée dans le rejet de greffe chronique et aiguë. Le projet est structuré en 8 procédures, chaque modèle de greffe (moelle osseuse, greffe cardiaque, rénale, îlots) étant étudié avec deux objectifs : 1) caractériser les mécanismes impliqués dans le rejet de greffe médié par les monocytes et tester des molécules visant à réduire le risque de rejet ; 2) analyser les mécanismes impliqués dans le rejet de greffe médié par les cellules innés NK avec les lymphocytes. D’une durée de 5 ans, le projet pourrait impliquer jusqu’à 4240 souris, avec des expériences réalisées en séquence et arrêtées en cas d’hypothèse invalidée.
Bénéfices attendus
Ce projet nous permettra d'améliorer la compréhension du rôle du système immunitaire inné dans le rejet de greffe, ainsi que de ses interactions avec le système adaptatif. Cette meilleure connaissance pourra nous guider dans l'identification de traitements potentiels pour atténuer le rejet. L’effet thérapeutique de molécules candidates sera étudié, ce qui permettra de sélectionner et valider des candidats capables de moduler ces interactions, avec des études plus approfondies sur les mécanismes moléculaires in vitro.
Procédures
Elévages des souris du phénotype dommageable : prélèvement sanguin au sinus retro-orbital trois fois par an, maximum 5 secondes par prélèvement – durée 5 ans Souris receveuses des cellules moelle osseuse : Greffe des cellules moelle osseuse sous anesthésie (injection dans le ventre 5 sec) + analgésie morphinique (4 injections dans le ventre 20 sec) – au niveau du rein - Incision au niveau du flanc latéral. (opération 20 minutes) Souris donneuses de greffon cardiaque : prélèvement du coeur sous anesthésie (injection dans le ventre) + analgésie morphinique - durée 15 minutes Souris receveuses de greffon cardiaque : greffe cardiaque sous anesthésie (injection dans le ventre 5 sec) + analgésie morphinique (4 injections 20 sec) – opération au niveau du cou (opération 60 minutes) Expérience de maximum 56 jours Souris donneuses de greffon rénale : prélèvement du coeur sous anesthésie (injection dans le ventre) + analgésie morphinique - durée 20 minutes Souris receveuses de greffon rénale : greffe rénale sous anesthésie (injection dans le ventre 5 sec) + analgésie morphinique (4 injections soucutanée 20 sec) – opération au niveau du ventre (opération 90 minutes) + + analgésie morphinique (4 injections dans le ventre 20 sec) – opération au niveau du ventre (total opération 20 minutes) Expérience de maximum 168 jours Souris receveuses de greffon d’îlots pancréatiques : Injection dans le ventre pour une induction chimique de diabète (maximum 5 secondes). Greffe des cellules de pancréas sous anesthésie (injection dans le ventre de 5 secondes) + analgésie morphinique (4 injections dans le ventre de 20 secondes) – réalisée au niveau du rein via une incision sur le flanc latéral. (opération 20 minutes). Suivi de la glycémie par glucomètre (prélèvement sanguin de la queue deux fois par semaine, maximum 5 secondes par prélèvement). Expérience de maximum 56 jours
Impact sur les animaux
Les injections intrapéritonéales et les prélèvements de sang sont susceptibles d’entrainer un stress (contention) et une légère douleur. La greffe de cellules de moelle osseuse, cœur, rein et îlots pancréatiques sont des procédures bien documentées, les potentiels effets indésirables sont associés la plupart du temps à des soucis d’anesthésie lors de la chirurgie ou de suture des vaisseaux. Chacun des 4 types de chirurgie entrainera une gêne lors du réveil et douleur (malgré les analgésiques) et risque d’engendrer des difficultés de mouvements ou des démangeaisons lors de la cicatrisation. De manière générale, ces procédures peuvent donner lieu à des troubles des fonctions corporelles ou de l’état général des animaux.
Devenir
Les souris seront mises à mort en fin de procédure avec un prélèvement de sang et récupération des différents organes lymphoïdes et des greffons. Ces prélèvements d’organes et de sang sont nécessaires aux analyses biochimiques/biologiques.
Remplacement
Ce projet ne peut être mené sans l’utilisation d’animaux car le système immunitaire est un système biologique extrêmement complexe, et les interactions cellulaires qui aboutissent au rejet ne peuvent avoir lieu qu’au sein de l’architecture d’un ganglion ou de la rate, ce qui est impossible à reproduire in vitro. Les mécanismes de rejet d’organe ne peuvent pas être reproduits in vitro.
Réduction
Des calculs d’effectifs ont permis d’établir le nombre minimal d’animaux par groupe pour garantir des résultats pertinents, fixé à 8 animaux par groupe. Afin d’atteindre cet effectif malgré les taux de réussite variables des greffes rénales, des greffes d’îlots et de l’induction du diabète (80-90% et 70% respectivement), chaque groupe comprendra entre 10 et 14 individus au départ. Cette marge permet de s’assurer qu’au moins 8 animaux pourront être analysés par groupe. Au total, 4240 souris (Mus musculus) seront nécessaires pour ce projet. Le nombre d’animaux a été déterminé par une approche statistique afin d’assurer la robustesse des analyses. Les expériences seront réalisées de manière séquentielle, chaque étape étant conduite uniquement après l’obtention et l’analyse complète des résultats de la procédure précédente. Si les résultats obtenus ne permettent pas de valider l’hypothèse testée, les étapes suivantes ne seront pas engagées. Cette approche garantit que la poursuite des expériences repose sur des résultats concluants, limitant ainsi la réalisation d’expériences non nécessaires.
Raffinement
Le bien-être des animaux sera évalué et pris en compte tout au long du protocole grâce à un suivi rigoureux, incluant l’observation de leur poids, de leur comportement et de leur état général. Des points limites spécifiques à chaque chirurgie seront définis pour assurer une prise en charge adaptée. Des traitements anesthésiques et analgésiques seront administrés afin de garantir le confort des animaux lors des interventions chirurgicales et des prélèvements sanguins. Un suivi rapproché sera effectué après chaque chirurgie, avec une surveillance accrue en fonction des signes cliniques observés. Pour limiter le stress, les animaux seront maintenus en groupes sociaux. Les interventions chirurgicales seront réalisées par un professionnel formé à la chirurgie sur rongeurs, avec du matériel stérile et sous conditions optimales. Après la chirurgie, les animaux seront placés en armoire chauffante pour favoriser leur réveil.
Choix des espèces
La souris, grâce à sa similarité génétique et physiologique avec l’homme, est un modèle idéal pour étudier la réponse immunitaire allogénique. Notre projet utilise diverses lignées de souris génétiquement modifiées et de fonds génétiques variés pour simuler différents types de rejets, qu’ils soient allogéniques ou innés : 1. Souris receveuses et donneuses sans système adaptatif (immunité innée seule) pour étudier les monocytes : BRG (receveuses et donneuses contrôles), NSG (donneuses uniquement, SIRPA mismatch). 2. Souris receveuses sans système adaptatif pour l’étude des NK : Rag. 3. Souris donneuses de greffons pour l’études des NK: C57BL/6 (contrôle), B2MKO (absence de MHC-I, « missing-self »). 4. Pour les greffons exprimant l’antigène OVA : B6-OVA, B2MKO-OVA. 5. Pour les donneuses de cellules T spécifiques d’OVA : Rag OTII. Ces souches permettent une analyse précise des mécanismes de rejet de greffe. Des souris âgées de plus de 8 semaines seront utilisées (age de la maturité sexuelle) Age maximum 12 mois en fin de procédure.
Identification des composés sémiochimiques (odeurs) et des voies neuronales impliqués dans les régulations sociales de la fonction de reproduction chez la brebis – Partie 02
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
- Système endocrinien
Maîtriser la saisonnalité de la reproduction des brebis, dont dépendent la disponibilité et le prix du lait et de la viande, est la finalité affichée de ce projet. 120 ovins y sont utilisés, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger pour les 60 mâles et modéré pour les 60 femelles. Les mâles subissent six prélèvements sanguins, les femelles huit, plus deux anesthésies générales, deux intubations, une endoscopie de vingt minutes et des séances d'imagerie d'une heure, avec transport entre deux unités expérimentales. Les mâles retournent ensuite dans leur troupeau d'origine, les brebis sont tuées pour des analyses de biologie moléculaire, le porteur présentant cette recherche sur les odeurs comme une voie "plus responsable et plus éthique" que les traitements hormonaux.
Objectifs
Chez les petits ruminants, la saisonnalité de la reproduction conduit à des variations annuelle de la disponibilité et du prix des produits (lait et viande) sur le marché. La maîtrise de la saisonnalité de la reproduction chez ces animaux est donc un enjeu majeur pour les éleveurs. Depuis les années 1970, les traitements hormonaux sont utilisés pour désaisonner la reproduction et ils restent le seul moyen efficace pour contrôler la reproduction à ce jour. L’utilisation d’hormones dans les élevages est cependant un sujet de préoccupation majeur et un enjeu de santé publique. Dans ce projet nous proposons d’approfondir la compréhension d’un processus biologique naturel qui pourrait apporter une solution aux traitements actuels : l’effet mâle (EM). En effet, chez les ovins, un mâle rendu sexuellement actif via un traitement photopériodique va, via l’émission de molécules odorantes être capable de désaisonner les femelles qui interagissent avec lui. Dans ce projet nous proposons d’identifier les molécules à l’origine de l’EM mais également de mieux comprendre comment le cerveau des femelles intègrent ces signaux pour développer de nouvellesapproches agroécologiques, bassée surl'olfaction qui pourraient être plus responsables et plus éthiques. Ce projet sera réalisé dans deux unités expérimentales différentes.
Bénéfices attendus
Le présent projet vise à étudier les mécanismes biologiques de l'effet Male avec pour but ultime de remplacer les traitements pharmacologiques hormonaux dans les exploitations. Une meilleure compréhension des mécanismes de contrôle de la reproduction chez les ovins est néanmoins indispensable pour tenir cet objectif de remplacement.
Procédures
Six prélèvements sanguins seront réalisés sur les mâles inclus dans cette étude dans EU1. Huit prélèvements sanguins, deux anesthésies générale 2 intubations, une endoscopie et séances d'imagerie seront réalisées sur les femelles inclues dans cette étude dans l'UE2. Les prélèvements sanguins durent quelques secondes et seront suivis d'une récompense. Les anesthésies générales et les intubations durent moins de 1h30. L'endoscopie dure 20 minutes environ et les séances d'imagerie durent environ 1heure.
Impact sur les animaux
Les différentes injections nécessaires pour l'anesthésie générale nécessite une contention légère qui peut induire un stress minime. Les différentes étapes de transport peuvent également engendrer un stress minime pour les animaux. La procédure d'endoscopie peut générée une douleur légère durant quelques heures. La procédure de prélévement sanguin nécessite une contention qui peut induire un stress léger.
Devenir
Les mâles seront réintroduits dans le troupeau d'origine de l'unité expérimentale. Les femelles seront euthanasiées pour les besoins d'étude en biologie moléculaires afin d'affiner notre compréhension du mécanisme.
Remplacement
L'effet mâle est une pratique utilisée en élevage pour induire l'activation de la fonction de reproduction en dehors de la saison sexuelle chez les animaux d'élevages. L'étude de l'effet mâle et des processus neurologiques mis en jeu nécessitent, de fait, l'utilisation d'animaux vivants et ne peux être substitué par une approche alternative. Le modèle choisi est le modèle de référence pour étudier effet. Les résultats acquis par le présent projet viendront donc s'ajouter à la masse de connaissances sur le sujet afin de nourrir la compréhension de ce processus physiologique.
Réduction
Notre protocole expérimental a été mis en place de sorte à réduire au maximum le nombre d'animaux utilisés et la moitié seront réintroduit au sein du troupeau de l'EU2. S'agissant d'exposition des femelles exposées aux mâles actifs avec une finalité d'analyse en biologie moléculaire, les animaux seront euthanasiés. Pour les besoins de l'analyse statistique, en se basant sur la variabilité intrinsèque des méthodes de quantifications utilisées dans ce projet, 15 animaux par groupe seront nécessaires à l'étude.
Raffinement
Nous raffinerons chaque procédure dans le but de réduire au maximum l'inconfort, la douleur ou l'angoisse subie par les animaux. Les animaux seront hébergés en groupes lors des procédures afin de réduire le stress au maximum. Aussi, la priorité sera mise sur l'habituation des animaux au maniements et aux différents déplacements nécessaires à l'étude (déplacement pour rejoindre les enclos, déplacement entre les unités expérimentales pour les besoins de l'imagerie). Les habituations seront menées par une mise en contact quotidienne des animaux avec le matériel de transport (petite remorque spécifique pour le transport d'animaux utilisée par le personnel animalier), les animaux seront déplacés à minima par deux, pour éviter la sensation d'isolement pour réduire le stress au maximum et d'obtenir des résultats de qualité. Le comportement (notamment l'isolement du groupe, grincement des dents), l'état clinique des brebis et la prise alimentaire des animaux seront surveillés tout au long de l'expérimentation. Ce suivi permettra d'évaluer le bien-être des animaux et de décider de la prise en charge adéquate avec l'appui d'un avis vétérinaire.
Choix des espèces
L'effet mâle est une pratique qui est utilisée en élevage pour induire l'activation de la fonction de reproduction en dehors de la saison sexuelle chez les animaux d'élevage. L'étude de l'effet mâle et des processus neurologiques mis en jeux nécessite, de fait, l'utilisation d'animaux vivants et ne peux être substitué par une approche alternative. Le modèle choisi ici, est celui pour lequel cet effet a été le plus caractérisé. Les résultats acquis par le présent projet viendront donc s'ajouter à la masse de connaissances sur le sujet afin de nourrir la compréhension du phénomène physiologique. L'étude nécessite des animaux ayant une fonction de reproduction mature, donc des animaux ayant passé le stade de la puberté.Ainsi les animaux utilisés seront adultes.
Modélisation de la transition psychotique chez le Rat: Recherche des altérations cognitives induite par un stress chronique pendant l’adolescence
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
- Système nerveux
Vingt et un jours de stress chronique pendant l'adolescence, puis une restriction alimentaire à 20 grammes par jour pouvant durer trois mois, attendent 960 rats utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, tous tués pour prélèvement du cerveau. Quatre prélèvements sanguins sous anesthésie gazeuse s'y ajoutent, espacés d'au moins trois semaines. Le porteur réduit les nuisances attendues à un ralentissement de la prise de poids et à un stress de courte durée lié aux tests, et écrit vouloir "éviter toute souffrance" alors que le protocole consiste précisément à stresser les animaux pendant trois semaines. Il annonce plusieurs tests comportementaux durant de cinq minutes à une heure, sans préciser lesquels.
Objectifs
Les troubles psychotiques sont fréquents. Ils apparaissent généralement à l’adolescence, une période de grands changements, tant sur le plan physiologique, psychologique, que social. Ces troubles ont des conséquences majeures sur la vie personnelle, sociale, et professionnelle des patients et de leur entourage en font un véritable enjeu médical et socioéconomique. Malheureusement les origines de la maladie restent mal connues car plurifactorielle. Son développement résulterait d’une interaction entre gènes et environnement, suggérant qu’il existe une vulnérabilité génétique précipitée par des facteurs environnementaux comme le stress. Des adolescents ou jeunes adultes présentant des symptômes atténués ou très transitoires de psychose ont été identifiés comme des individus à ultra-haut risque de psychose. Deux tiers des sujets à ultra-haut risque ne développeront pas de trouble psychotique. Une meilleure compréhension des mécanismes impliqués dans la sensibilité ou la résilience au stress notamment pendant la période cruciale qu’est l’adolescence pourrait permettre de faire émerger de nouvelles cibles thérapeutiques. Ce projet, chez le Rat, vise à étudier les conséquences comportementales et plus particulièrement sur la cognition pouvant s’apparenter aux les troubles psychotiques suite à stress chronique à l’adolescence afin d'identifier les mécanismes biologiques et moléculaires impliqués dans cette dernière et la résilience au stress.
Bénéfices attendus
A terme, l’identification des mécanismes biologiques sous-tendant la vulnérabilité au stress pourrait ouvrir la voie au développement de stratégies thérapeutiques innovantes ciblant les stades précoces des troubles psychotiques.
Procédures
Les animaux pendant l'adolescence subiront sur une période de 21 jours un stress chronique. Ils seront également évalués à 2 périodes de temps dans plusieurs tests comportementaux espacés de 24h au minimum et durant entre 5 minutes et 1h. Chez ses mêmes animaux 4 prélèvements sanguins seront effectués avec au minimum 3 semaines entre chaque prélèvement. Les prélèvements seront réalisés sur une période de 5 minutes sous anesthésie gazeuse générale. Pour une partie des tests cognitifs effectué l’animal sera place en restriction alimentaire (20g de nourriture/jour/rat). Cette restriction se fera sur toute la durée des tests et pourra donc atteindre 3 mois.
Impact sur les animaux
Le stress réalisé pendant l'adolescence va induire un ralentissement de la prise de poids. Les tests comportementaux utilisés peuvent engendrer un stress chez l'animal mais sont de courte durée. Les prélèvements sanguins peuvent entrainer un stress et une douleur.
Devenir
Les animaux seront mis à mort à la fin des expériences afin de pouvoir collecter leur cerveau pour des analyses moléculaires.
Remplacement
L’utilisation d’un modèle animal est une nécessité pour cette étude qui propose une approche comportementale qui n’est possible qu’à l’échelle de l’organisme entier.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisés dans ce projet est le minimum nécessaire permettant une analyse statistique robuste des résultats grâce aux données collectées au cours d’expériences précédentes et une analyse de puissance statistique. De plus, certaines expériences présenteront un aspect longitudinal afin de minimiser le nombre d’animaux à utiliser.
Raffinement
Les rats sont hébergés en groupes sociaux dans un environnement enrichi. Les soins sont toujours effectués par les mêmes expérimentateurs et animaliers afin de réduire le stress des animaux. Pour éviter toute souffrance, les animaux seront observés régulièrement et une grille précise d’évaluation des points limites sera utilisée. Tout signe de douleur sera soulagé avec des analgésiques. Les prélèvements sanguins seront effectués sous anesthésie générale avec prise en charge de la douleur pour limiter le stress et la douleur associés à ce geste.
Choix des espèces
Nous avons choisi le rongeur et plus particulièrement le Rat car il présente l’avantage, d’être proche physiologiquement de l’Homme, conférant ainsi aux résultats des recherches une meilleure performance translationnelle. D'ailleurs, le Rat, contrairement aux souris, est plus réceptif aux interactions sociales et présente dans le temps des performances cognitives plus stables. De plus, des résultats préliminaires issus de notre laboratoire ont pu montrer que certains stress pendant l'adolescence pouvaient avoir des répercutions à long terme qui pouvaient varier d'un individu à l'autre, comme chez l'Homme. Les animaux issus de femelles gestantes commandées seront utilisés à partir de 28 jours de vie (adolescence).
Inhibition de la calcification vasculaire par la Canagliflozine
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
- Recherche fondamentale
- Multisystémique
- Oncologie
- Système cardiaque
64 rats mâles vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Une chirurgie de trente minutes réduit leur fonction rénale, puis un régime enrichi en phosphate et en vitamine D calcifie leurs artères, les traitements étant incorporés à la nourriture cinq jours sur sept pendant quatre semaines. L'incision ventrale est décrite comme une nuisance sévère avec mobilité réduite pendant vingt-quatre heures, suivie d'une perte de poids d'environ 10 %. Le porteur affirme que le modèle animal est "indispensable" et que l'interaction entre rein, cœur, vaisseaux et cerveau est "nécessaire", tout en indiquant que des résultats prometteurs sur la molécule ont déjà été obtenus sur des artères de souris et de patients cultivées hors de l'organisme.
Objectifs
Environ 850 millions de personnes sont atteintes d'insuffisance rénale chronique dans le monde (≈ 11 % de la population). La mortalité due à cette maladie augmente et devrait devenir la 5ème cause mondiale de décès d'ici 2040. Cela est en partie dû à une augmentation de la calcification vasculaire chez les patients. La calcification vasculaire est définie par l’accumulation de cristaux de phosphate de calcium dans les vaisseaux sanguins, ce qui les rend rigides, augmente la pression artérielle et fatigue le cœur. On manque encore de thérapies pour lutter contre la calcification vasculaire. Une nouvelle classe de médicaments, les gliflozines, a été utilisée pour lutter contre le diabète de type 2 ces dernières années. Il a été montré qu’en plus de leur action anti-diabète, ces composés induisent une protection des vaisseaux sanguins. Des résultats préliminaires suggèrent qu’une des gliflozines en particulier pourrait permettre de lutter contre la calcification vasculaire. Le projet a pour but de valider le potentiel thérapeutique de ce composé d’intérêt dans un modèle mimant fidèlement la maladie humaine : le rat avec réduction de fonction rénale et calcification vasculaire induite par un régime riche en phosphate et vitamine D. Ce modèle présente une hypertension artérielle et des atteintes cardiaques qui permettront d’évaluer la protection cardiovasculaire procurée par le composé. Le mode d’action du composé sera étudié en détail. On vérifiera également que ce composé agit en présence du principal médicament déjà utilisé chez les patients atteints d’insuffisance rénale.
Bénéfices attendus
Le bénéfice principal du projet est de démontrer à court terme que la molécule d’intérêt étudiée peut permettre le traitement des patients insuffisant rénaux présentant une calcification vasculaire. Les résultats doivent venir valider et approfondir ceux précédemment obtenus dans des modèles in vitro. Le mécanisme d’action du composé étudié est encore mal compris et il semble posséder des cibles non-identifiées. Explorer ces voies d’action alternatives dans un modèle proche de la maladie humaine permettra d’approfondir notre compréhension de l’action de ces composés. Le projet inclus un groupe traité avec un médicament déjà très couramment utilisé chez les patients pour être au plus proche des « conditions cliniques » et avoir de plus grandes chances que les résultats obtenus chez les rats puissent être reproduits chez l’humain. De plus, nous utiliserons une stratégie unique, basée sur l’analyse de certaines protéines urinaires similairement modifiées dans le modèle animal et chez les patients (dit marqueurs « humanisés »), pour mieux déterminer si le traitement peut fonctionner chez les patients.
Procédures
Les animaux seront soumis à une chirurgie sous anesthésie générale gazeuse. La chirurgie dure environ 30 minutes et a pour but de réduire la fonction rénale pour mimer l'insuffisance rénale chronique humaine. Des analgésiques puissants seront utilisés pendant la chirurgie et la couverture analgésique sera maintenue pendant la période post-opératoire (48h minimum). Un prélèvement de sang aura lieu au cours du projet, 8 semaines après le début du protocole et avant les traitements. Ce prélèvement (0,5 ml) sera effectué à la veine de la queue suite à l’anesthésie gazeuse des animaux. La fonction rénale des animaux sera évaluée à la fin du projet à l’aide d’un dispositif miniature. Ce dernier permet de mesurer à travers la peau l’élimination par le rein d’une substance fluorescente injectée en intraveineux sous anesthésie gazeuse. Les mesures sont effectuées pendant 2h sur les rats éveillés, libres de leur mouvement. Les traitements seront administrés 5 jours sur 7 pendant 4 semaines dans la nourriture des animaux (boulettes contenant les produits à tester). L’induction de la calcification vasculaire sera aussi effectuée lors de cette étape par une supplémentation en vitamine D. Les rats sont placés dans des cages individuelles en présence de la boulette de nourriture (contenant la vitamine D et les traitements) et remis en groupe une fois qu’ils l’ont mangée (évite les gavages). A la fin du protocole, la pression artérielle des rats sera mesurée sous anesthésie générale gazeuse et couverture analgésie. Cette partie de la procédure est sans réveil et les rats anesthésiés seront ensuite euthanasiés chimiquement.
Impact sur les animaux
La chirurgie sur le rein peut induire de la douleur pour les animaux. L’incision ventrale lors de la chirurgie induit une nuisance sévère et une mobilité réduite des rats pendant 24h. Dans les jours suivants la chirurgie une perte de poids (environ 10 %) transitoire peut être observée (nuisance modérée). Un prélèvement de sang, effectué sur des rats anesthésiés, peut entrainer un léger stress. De même, lors de la mesure des fonctions rénales, l’injection intraveineuse d’un produit fluorescent sur les animaux anesthésiés représente une nuisance légère. L'utilisation de phosphate et de vitamine D peut arrêter la prise de poids chez les animaux ayant les plus faibles fonctions rénales (stress léger).
Devenir
les rats anesthésiés seront mis à mort pour prélèvement des organes
Remplacement
Le modèle animal est indispensable à cette étude pour induire une insuffisance rénale chronique et la calcification vasculaire qui est observée chez les patients. L'interaction entre différents organes (rein, cœur, vaisseaux sanguins, cerveau …) est nécessaire afin de représenter la maladie humaine. L’effet principal de la calcification vasculaire est l’augmentation de la pression artérielle qui va induire des atteintes cardiaques et rénales. Les artères sont soumises au flux sanguin les exposant à des composés toxiques lors de l’insuffisance rénale chronique et la calcification vasculaire s’accompagne d’un changement de la structure des artères. Cette situation ne peut être reproduite de façon réaliste que chez l’animal. Des résultats prometteurs concernant la molécule d’intérêt comme inhibiteur de la calcification vasculaire ont été obtenus dans plusieurs modèles in vitro et ex vivo (culture d'explants provenant d'artères de souris et de patients). Les expériences chez l’animal seront aussi complétées par des analyses sur culture cellulaire afin de mieux comprendre et décrire l’action de la molécule d’intérêt.
Réduction
Le nombre minimal d’animaux par groupe a été déterminé en prenant en compte la variance que l’on s’attend à observer lors de la mesure de la calcification vasculaire dans le modèle. Ce nombre doit nous permettre de mettre en évidence une différence statistique si l’effet protecteur du composé testé se confirme. Si une faible mortalité est observée au cours du projet, le nombre total d’animaux utilisés sera revu à la baisse. Il a été choisi de focaliser l’étude uniquement sur les rats mâles car le modèle est beaucoup mieux décrit chez ce sexe, alors que la femelle présente une résistance à l’insuffisance rénale et à la calcification vasculaire, suite à l’action des hormones féminines. Inclure les deux sexes dès le départ du projet aurait nécessité d’utiliser un plus grand nombre d’animaux. Les possibilités de transposer les résultats obtenus à l’humain seront maximisés grâce à la présence d’un groupe traité avec la thérapie classique utilisée en clinique et l’études de protéines urinaires communes au rat et à l’humain. De nombreuses données seront obtenues comme la mesure des fonctions rénales et l’analyse de protéines sanguines et urinaires à plusieurs moments de l’expérience. Le test de 5 groupes en parallèle permet d’éviter de devoir répéter les groupes non traités plusieurs fois. De nombreux tissus seront prélevés chez les animaux et utilisés dans le cadre de différents projets dans notre équipe et avec des équipes partenaires (rein, cœur, sang, artères, urine et fèces, muscles du mollet, tibias, cerveau, foie et gras). Au total, le projet nécessitera 64 rats au maximum.
Raffinement
La chirurgie de réduction de masse rénale est réalisée sous anesthésie générale gazeuse en une seule étape, ce qui évite d’avoir à opérer 2 fois les animaux (autre technique souvent utilisée). L’utilisation d’analgésiques puissants lors de la chirurgie et pendant 48h suite à l’opération permet de limiter le plus possible la douleur induite par cette procédure. Lors de cette étape et durant tout le projet, les effets indésirables sur le bien-être des animaux seront surveillés par l’utilisation d’une grille de score et la mise en place de points limites adaptés. Les instruments sont stérilisés entre chaque opération pour éviter les infections. Un protecteur oculaire (gel) sera utilisé pour prévenir la sécheresse des yeux des rats pendant la chirurgie. Les rats sont placés en cage individuelle brièvementt suite à la chirurgie afin de mieux les surveiller et favoriser leur récupération. Les animaux seront surveillés quotidiennement (activité, cicatrisation) pendant la semaine post-opération et de la nourriture hydratée sera placée dans le fond des cages afin de favoriser leur prise alimentaire. Les traitements seront incorporés dans la nourriture (après entrainement d’une semaine) ce qui permet d’éviter le stress et les possibles lésions de la trachée induites par la réalisation quotidienne de gavage. Cela évite aussi l’utilisation de solvants nécessaires à la dissolution de certains composés testés et pouvant présenter une toxicité.
Choix des espèces
Le rat est un animal dont la fonction rénale et les pathologies associées sont très proches de celles de l’humain. Par rapport à la souris, le rat permet de mieux mimer l’insuffisance rénale humaine et d’étudier des modifications cardiovasculaires de par sa plus grande taille. Le modèle chez le rat est bien connu, de nombreuses données sont disponibles ainsi que de nombreux outils pour analyser les tissus chez cette espèce. Les rats sont réceptionnés à l'âge de 7 semaines (200-225g) et leur fonction rénale est réduite à l’âge de 8 semaines. A cet âge les animaux viennent d’atteindre leur maturité sexuelle (stade jeune adulte). La réduction de fonction rénale à ce stade « jeune » permet d’obtenir une insuffisance rénale qui mime bien la maladie humaine. Les rats suivront ensuite des traitements en même temps que l’induction de la calcification entre leur 16ème et 20ème semaine de vie (stade adulte). Agés de 16 semaines après la chirurgie de réduction de masse rénale réalisée à 8 semaines, les rats présentent une pathologie bien installée et qui devrait être reproductible entre les animaux.