Oncologie

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Souris : 14128
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Régimes enrichis en graisse et en sucre, décalages répétés des cycles de lumière, sept jours en cage métabolique individuelle, tapis de course une heure par jour pendant jusqu'à deux mois, pompes osmotiques implantées sous anesthésie : le porteur classe presque toutes ces atteintes en nuisances légères. 14 128 souris vont être utilisées sur cinq ans, 8 896 dans des procédures d'un niveau de souffrance léger et 5 232 dans des procédures modérées. Cet effectif est présenté comme le résultat d'une démarche de réduction qui "maximise les données obtenues de chaque animal" et évite "la production d'animaux inutiles". Toutes sont tuées à l'issue pour prélever leurs muscles et conduire des analyses histologiques et moléculaires.

Objectifs

Notre mode de vie actuel se caractérise par une sédentarité accrue alors que paradoxalement notre alimentation est de plus en plus riche en graisses et en sucres. Ce paradoxe favorise le développement de l’obésité et des maladies associées telle que le diabète. L’obésité, qui touchait déjà 13% de la population mondiale en 2016 selon l’OMS, ne fait qu’augmenter et représente aujourd'hui un défi majeur de santé publique. L’horloge biologique est présente dans toutes les cellules de l’organisme et permet aux individus de s’adapter aux changements environnementaux récurrents comme l’alternance jour/nuit. De nombreuses fonctions de l’organisme sont soumises à des variations entre période d’activité (le jour) et période de sommeil (la nuit). L’altération de ce cycle liée au mode de vie d’un individu entraine donc en retour des dysfonctionnements de son organisme. Par exemple, de multiples études mettent en évidence un risque significativement augmenté de développer une obésité, du diabète ou une maladie inflammatoire chez les personnes travaillant en horaires décalés. Le muscle, en plus d’être indispensable à la locomotion, est aussi un organe qui a la particularité d’avoir la capacité à se régénérer suite à des dommages causés par un exercice intensif ou une blessure. Il est également connu comme étant un acteur majeur de la gestion du glucose dans notre organisme. L’obésité et le diabète sont associées à des défauts de régénération de ce muscle. Ces pathologies entrainent une perte de masse musculaire conduisant à une augmentation des troubles métaboliques ainsi qu’à une perte de mobilité. Le maintien du processus de réparation musculaire chez ces patients est donc essentiel. Ce projet nous permettra de comprendre les processus de réparation musculaire au cours du développement de l’obésité et ses complications, et de préciser la contribution de l’horloge biologique dans ce contexte. A cette fin, les souris seront soumises à des régimes enrichis en graisse et/ou en sucre et subiront une variation dans les temps d’éclairage afin de mimer ce que vivent les individus travaillant en horaires décalés. Suite à cela, nous étudierons différents paramètres métaboliques et musculaires comme la capacité de régénération, d'exercice ainsi que les phénomènes d’atrophie musculaire.

Bénéfices attendus

Le muscle reste peu étudié alors qu’il est impliqué dans de plusieurs pathologies telles que les myopathies, la perte de masse musculaire liée à l'âge ou le diabète de type 2, dont plus de 350 millions de personnes sont atteintes à travers le monde. Notre projet va permettre d’identifier les mécanismes régulés par l’horloge biologique impliqués dans les processus de réparation musculaire lors de pathologies comme l’obésité et les maladies métaboliques. A plus long terme, ce projet permettra le développement de stratégies thérapeutiques visant à moduler l’horloge biologique afin de préserver la fonction musculaire lors de pathologies métaboliques.

Procédures

Un groupe de souris sauvages sera soumis à une restriction d’accès à l’alimentation de 12 semaines nécessitant 1 prélèvement sanguin (durée

Impact sur les animaux

Certaines procédures peuvent engendrer du stress : douleurs liées à la biopsie à l’oreille pour le génotypage ainsi que le marquage avec une bague (courte durée et léger), injections intramusculaire d’un composé chimique (modérée) ; Stress métabolique suite à une alimentation enrichie en graisses et en sucres (léger) ; stress lié à une mise à jeûn des animaux pendant 4 à 12h (léger); stress lié à une altération environnementale de l'horloge réalisée par des avances ou retards de phase dans l'éclairage de la cage ou de la pièce d'hébergement pour mimer un décalage horaire (léger) ; stress lié à un exercice physique des souris sur un tapis roulant ou dans un système de roues (léger).

Devenir

A l'issue de toutes les procédures, les animaux seront euthanasiés afin de récuperer des tissus en vue de réaliser des analyses histologiques et moléculaires supplémentaires, lesquelles nous fourniront des informations cruciales sur le role de l'horloge biologique sur la fonction et l'homéostasie du muscle squelettique au cours des pathologies métaboliques.

Remplacement

L’objectif de ce projet est d’évaluer différents aspects de l'horloge biologique sur la physiopathologie du muscle squelettique dans un contexte de désordres métaboliques qui mettent en jeu une communication inter-organes. Pour répondre à cette problématique, il sera utilisé des modèles de souris génétiquement modifiés pour des gènes clefs de l'horloge, mais également des procédures d'altération environnementale de l’horloge via des modifications des rythmes d'alimentations et des cycles lumière/obscurité. L'utilisation d'animaux vivants revêt donc un caractère de stricte nécessité avec le développement d’approches de physiologies intégrées. Le laboratoire est néanmoins conscient de l’aspect nécessaire de recourir à des méthodes alternatives quand cela est possible. Ainsi pour un certain nombre d’études cellulaires et moléculaires ne nécessitant pas de modèles animaux, nous utiliserons différents modèles cellulaires tels que les C2C12 (myoblastes murins) ainsi que lignées de macrophages afin d'étudier les interactions intercellulaires se produisant lors de la régénération musculaire.

Réduction

Le nombre total d’animaux concernant les procédures de l’ensemble des protocoles de notre laboratoire sur les 5 ans à venir est estimé à 14128. Cette utilisation maximise les données obtenues de chaque animal, ce qui peut limiter ou éviter l'utilisation subséquente d'animaux supplémentaires, et ce, sans pour autant compromettre le bien-être animal. La réduction du nombre d'animaux utilisés peut être obtenue par trois moyens principaux : 1. Optimisation des élevages : Éviter la production d'animaux inutiles. 2. Optimisation des groupes expérimentaux : Une prévision du nombre d’animaux total nécessaire par groupe sera réalisée pour respecter le principe des 3R à l’aide du site : https://eda.nc3rs.org.uk/experimental-design-group. 3. Formation adéquate : Assurer une bonne formation des personnes manipulant les animaux pour maîtriser les gestes techniques et minimiser le stress des animaux. La maîtrise technique permet de réduire la variabilité inter-animale et, par conséquent, le nombre d'animaux nécessaires pour confirmer statistiquement un effet biologique.

Raffinement

La stabulation se fait dans un environnement non anxiogène regroupant des conditions favorables à leur bien-être qui incluent une température régulée à 22°C +/- 2°C, 2 à 6 souris par cage, une alternance lumière/obscurité de 12h/12h (sauf procédure spécifique), de la nourriture et de l'eau ad libitum (sauf procédure spécifique comprenant le régime alimentaire), ainsi qu'un enrichissement de la cage avec des abris et des matériaux pour la confection de nids. Les animaux sont vérifiés quotidiennement et un registre de bien-être animal est tenu afin d'effectuer un suivi des conditions d'hébergement. Lors de la mise sous régime des souris, la fréquence de change de la litière et de la cage est de deux fois par semaine. L’utilisation de techniques non invasives, des produits anesthésiques et analgésiques optimaux, et la dextérité du personnel contribuent à réduire le stress des animaux durant l’expérimentation. La définition précise des points limites précoces associés à chaque procédure, ainsi qu’une surveillance pendant tout le protocole permettront de limiter l’apparition d’une souffrance ou d’une atteinte de l’état général de l’animal. En cas d’atteinte de ces points limites, les animaux seront sortis de l’étude et seront mis à mort.

Choix des espèces

La souris offre de nombreux avantages pour la recherche en métabolisme et physiologie. Elles ont un temps de génération relativement court et, selon la souche, peuvent développer des pathologies telles que l'obésité, l'insulino-résistance et la stéatose hépatique, avec des caractéristiques similaires à celles observées chez l'homme. De plus, cette espèce permet de réaliser des manipulations spécifiques, comme des gains ou pertes de fonction des gènes de l'horloge dans différents types cellulaires intervenant dans la régénération musculaire, afin de mieux comprendre leur action. Il existe également des données de la littérature identifiant les gènes régulés par l'horloge dans les muscles squelettiques chez la souris. Cela nous permettra de réduire le nombre d'animaux utilisés en comparant nos données avec ces dernières. Dans la plupart des expérimentations, les souris seront utilisées à l’âge adulte : de 2 mois à 12 mois. Etant donné que l'ensemble des procédures réalisées concerne le métabolisme, il est nécessaire d'utiliser des souris adultes (càd 2 mois minimum et en dehors de la courbe de croissance). Par ailleurs, les protocoles ont été validés (publications) au sein du laboratoire sur des souris adultes (de 2 à 12 mois) et ce, en accord avec les 3R.

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Souris : 652
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 652

Issus d'un croisement entre une femelle témoin et un mâle porteur d'une mutation du gène Magel2, 612 souriceaux naissent pour être testés puis tués au premier ou au deuxième jour de vie. Avec les 40 femelles allaitantes qui servent de support au test, 652 souris sont utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chaque souriceau est séparé de sa mère quatre heures, puis reçoit une injection d'ocytocine ou de véhicule avant un test de saisie de tétine de deux minutes. Leur mise à mort sert à prélever un fragment pour le génotypage, et les femelles sont tuées en fin de projet, à six ou huit mois, après trois ou quatre portées.

Objectifs

Ce projet porte sur la compréhension des déficits de tétée chez des souris modèles d’une maladie rare chez l’homme (le syndrome de Prader-Willi, SPW) et le rôle d’une hormone, l’ocytocine, comme effet thérapeutique. En effet, il a été montré que l’ocytocine (OT) est impliquée dans l’initiation ou le maintien de l’activité de tétée, qu’il y a un dysfonctionnement de cette activité de tétée chez les souris déficiente en OT, aboutissant à une mortalité d’environ 50 % des souriceaux deux jours après la naissance (P2) pour les souriceaux qui n’arrivent pas à téter après 24 post-natal, mais une survie équivalente à des souriceaux contrôle pour les souriceaux qui ont réussi à initier une tétée dès la naissance (P0). Ces études ont également montré que l’administration d’OT à la naissance supprime la mortalité entre P0 et P2 en rétablissant l’activité de tétée chez ces souriceaux. Ces études précliniques ont engendré des essais cliniques chez des bébés atteints du SPW qui ont montré une stimulation de l’activité de tétée par l’OT chez ces bébés. Les travaux précédents suggèrent également que chez la souris, l’effet de l’OT est différent entre la première tétée et les tétées suivantes. Dans la continuité de ces travaux l’objectif de ce projet est donc de caractériser précisément 1) les étapes de la succion qui sont altérées chez les souriceaux déficientes en OT et 2) l’effet d’une administration oro-nasale ou d’une injection sous cutanée d’OT juste après la naissance sur la survie et la restauration de la séquence comportementale de tétée chez ces souriceaux. Au total 652 animaux (612 souriceaux et les 40 femelles adultes) seront inclus dans ce projet.

Bénéfices attendus

Les objectifs permettront d’identifier le rôle de l’ocytocine (OT) dans la tétée, d’argumenter l’intérêt d’utiliser l’OT dans le traitement de déficit de succion afin de définir les conditions optimales pour traiter les souris modèles du syndrome Prader-Willi chez l’homme (SPW). Cette étude aura des retombées sur le traitement des patients SPW.

Procédures

Souriceaux : 1 test de saisie de tétine sur femelles allaitantes (2 min) et/ou 1 injection d’ocytocine ou véhicule (

Impact sur les animaux

Les injections d’anesthésique sur femelles allaitantes peuvent représenter, comme toute injection, une nuisance par leur caractère nociceptif, malgré la durée très courte de cette intervention. Les injections d’ocytocine sur souriceaux à P0 et P2 peuvent représenter, comme toute injection, une nuisance par leur caractère nociceptif, malgré la durée très courte de cette intervention. La séparation de 4h des souriceaux de leur mère avant le test de saisie de tétine peut engendrer un stress pour les souriceaux.

Devenir

L’ensemble des souriceaux produits et testés dans ce projet sont euthanasiés au 1er ou 2ième jour après la naissance, après avoir réalisé le test de saisie. Cela permettra de réaliser la biopsie post-mortem pour le génotypage. Ils ne peuvent pas être gardés dans les structures d’élevage de l’unité ou pour d’autres projets du fait qu’ils proviennent d’un croisement entre une femelle contrôle et un mâle mutant. Les 40 femelles allaitantes, support du test de saisie de tétine, seront euthanasiés en fin de projet du fait qu’elles auront entre 6 et 8 mois et qu’elles auront déjà donné 3-4 portées.

Remplacement

Nous travaillons sur la physiologie et la physiopathologie de la tétée qui est altérée dans la majorité des maladies neurodéveloppementales et en particulier dans une maladie rare chez l’homme (le syndrome de Prader-Willi, SPW). Il n’y a, à ce jour, aucune alternative à l’utilisation de mammifères pour conduire ce type d’étude. La stratégie de l’équipe a consisté en particulier à travailler sur des modèles humains dans un cadre thérapeutique et des spuris modèle, génétiquement modifiésmodèles en fonction des questions posées, afin d’apporter le maximum de réponses pour comprendre les mécanismes mis en jeu en situation normale et pathologique et, ainsi, mieux traiter les patients atteints de ces troubles précoces de la succion.

Réduction

L'utilisation de souches murines fixées génétiquement permet de réduire la variabilité et donc le nombre d'animaux utilisés. Les tests comportementaux présentent par nature une variabilité interindividuelle importante, encore plus avec les souriceaux à la naissance ou à P2. Nous utiliserons des femelles qui ont déjà donné naissance à au moins une portée, pour favoriser le comportement maternel et ainsi optimiser le taux de survie des souriceaux. Notre importante expérience pour ces tests, appuyée par des tests de Puissance montre qu’il est généralement nécessaire d’utiliser des effectifs de 15-20 animaux par groupe pour valider la démarche statistique. Le fait de ne pas distinguer les souriceaux mâles et femelles dans nos analyses (les travaux antérieurs ne montrent pas d’effet sexe sur le comportement de tétée entre P0 et P2) nous permet de diminuer de moitié le nombre de portées étudiées.

Raffinement

Les animaux utilisés dans ce projet seront hébergés dans des cages enrichies avec du matériel de nidification (dôme et coton) et la présence d'objets (cylindre carton). Le bien-être et la bonne santé des animaux adultes est évalué quotidiennement via l'observation de leur aspect (absence de poils hirsutes, position voutée, yeux fermés) et de leur comportement (absence d’apathie, d’agressivité, de nidation, ou de déplacement sur la pointe des pattes). Les souriceaux qui réaliseront le test de saisie seront isolés de leur mère pendant 4h avant le test (afin de standardiser leur motivation à téter). Pendant les temps de séparation de leur mère les souriceaux seront laissés dans leur nid, dans leur cage (pour maintenir les odeurs maternelles) et en posant ce bac sur une plaque chauffante à 38°C pour maintenir le nid à 36°C malgré l’absence de la femelle et ainsi éviter un stress thermique des souriceaux. Lors des injections sur les souriceaux à P0 et P2 de la lidocaïne 5% (gel anesthésique local) sera appliquée sur la peau 5 minutes avant l’injection pour diminuer la sensation de douleur potentielle.

Choix des espèces

L’étude que nous menons, dans le contexte pathologique, sur les déficits de tétée et l’effet de l’ocytocine dans des conditions physiologiques et pathologiques ne peut pas être menée sur des modèles in vitro ou via des modélisations. Cette étude nécessite d’évaluer des paramètres de comportement de tétée qui nécessitent d’étudier des mammifères et en particulier des modèles de maladies rares mais aussi d’avoir la possibilité de travailler sur des modèles d’animaux génétiquement modifiés. A ce jour, les rongeurs sont les animaux les plus adaptés à ce type d’étude. Nous étudions l’activité de succion des souriceaux le jour de la naissance (P0), après la première tétée afin d’étudier les déficits moteurs de la séquence comportementale des souriceaux mutant mis en évidence dans notre étude précédente. Nous les étudions également à P2 puisqu’il a été montré qu’à ce stade, ces animaux sont les plus discriminants et les plus sensibles au contexte sensoriel au cours de la tétée.

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    • Maladies animales
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    • Éthologie / comportement / biologie animale
    • Oncologie
    • Système nerveux
Souris : 184
Souffrances
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Une chirurgie cérébrale de deux heures, puis jusqu'à quatorze jours d'injections quotidiennes et de séances de conditionnement à la peur : 184 souris génétiquement modifiées subissent ces procédures, dont 160 à un niveau de souffrance sévère. Le porteur indique que la mise en place de la mémoire de peur entraîne un stress et possiblement de l'anxiété, et signale un risque d'hypothermie et d'arrêt cardiorespiratoire sous anesthésie. Il conclut néanmoins que ses points limites lui permettent de garantir le bien-être des animaux non-humains dans l'entièreté du projet. Toutes les souris sont tuées pour prélever leur cerveau.

Objectifs

Les dysfonctionnements de la mémoire émotionnelle peuvent résulter en des pathologies de type stress post-traumatique. Les réseaux neuronaux sous-tendant ces mémoires émotionnelles sont bien identifiés. Ainsi la structure amygdalienne, région clé dans la gestion des mémoires avertives, reçoit des projections cholinergiques du cerveau antérieur moyen. Or ces projections sont en partie également glutamatergique. Le but de ce projet est de caractériser le rôle de ces projections dans la mise en place et le maintien des mémoires averties chez la souris. Afin de pouvoir disséquer ces mécanismes, nous allons utiliser différentes lignées de souris génétiquement modifiées couplées à une approche virale afin de moduler spécifiquement cette transmission population neuronale.

Bénéfices attendus

Dans la population humaine, 5 à 30 pour-cent des victimes de traumatismes développent des troubles de stress post-traumatique (TSPT), alors même que d’autres personnes ne présentent pas de conséquences à long-terme. Mieux comprendre le rôle l’activité cérébrale des régions impliquées dans la gestion des évènements traumatiques nous permettra d’identifier les dysfonctionnements menant aux TSPT et ainsi de pouvoir mieux appréhender les approches thérapeutiques. Dans ce contexte, notre projet tend à comprendre les mécanismes neuronaux sous jacents à la mise en place de la mémoire de peur chez la souris, en étudiant plus spécifiquement une voie neuronale mal connue. A l’heure actuelle très peu de données permettent de comprendre son rôle dans la mémoire de peur. Notre travail permettra une meilleure compréhension sur ce sujet, en approfondissant nos connaissances sur ces désordres cognitifs.

Procédures

Deux procédures expérimentales seront effectuées afin de comprendre les bases neurobiologiques des mémoires de peur. En utilisant des modèles murins nous évaluerons le rôle joué par différents neurotransmetteurs dans les mémoires de peur. Un premier aspect de notre travail sera de caractériser ces projections anatomiquesémanant du cerveau moyen antérieuret projetant sur l’amygdale chez un modèle murin. Dans un premier temps, une unique chirurgie cérébrale sera effectuée afin de pouvoir identifier par la suite les voies neuronales impliquées. Cette chirurgie d’une durée de 2 heures max sera effectuée sous anesthésie et analgésie. Notre étude comportementale subséquente consistera à s’intéresser à la mise en place de la mémoire de peur en étudiant les effets de l’activation ou de l’inhibition de ces projections chez les animaux. Pour cette procédureune chirurgie cérébrale sera effectuée afin d’administrer des vecteurs viraux permettant de contrôler l’activité de cette voie. Cette chirurgie d’une durée de 2 heures max sera effectuées sous anesthésie et analgésie. Les animaux seront ensuite évalués quant à leur niveau d’anxiété dans le cadre de trois tests comportementaux (10 min d’exploration spontanée des dispositifs durant 3 jours consécutifs) avec un temps de repos entre chaque. La moitié des animaux sera testée quant à la mise en place de leur mémoire de peur et de son extinction (2 protocoles comportementaux successifs, sur une durée totale de 14 jours max à raison de 10-20min par jour) suite à la modulation de la co-transmission neuronale (grâce à l’administration du ligand 1 injection quotidienne durant 14 jours max). L’autre moitié des animaux sera testée quant à la mise en place de mémoires spécifiques de peur selon l'environnement (durée totale de 10 jours max à raison de 2 fois 5 min par jour) suite à la modulation de la co-transmission neuronale (grâce à l’administration du ligand (1 injection quotidienne durant 10 jours max). A la fin de ces procédures, les animaux seront anesthésiés puis euthanasiés pour effectuer des analyses de prélèvements biologiques.

Impact sur les animaux

La mise en place de la mémoire de peur entraine un stress et possiblement une anxiété chez les animaux. L’injection intrapéritonéale peut entraîner une douleur légère de courte durée au point de piqure et dans de rares cas, une infection. Les chirurgies au niveau du cerveau (injections de virus) peuvent entraîner un affaiblissement des animaux pendant les heures suivant celles-ci. Un risque d’inflammation peut aussi être considéré suite aux sutures. Un risque d’hypothermie est possible sous anesthésie tout comme un arrêt cardiorespiratoire.

Devenir

L'ensemble des souris sera euthanasié afin de prélever les cerveaux nécessaires à la réalisation des analyses immunohistochimiques.

Remplacement

Un organisme vivant est nécessaire pour étudier les acteurs impliqués dans la mise en place des mémoires que nous étudions. Ainsi l’utilisation de rongeurs est nécessaire dans la mise en oeuvre de ce projet. Il n’est pas possible de recréer in vitro la complexité d’un organisme entier avec tous les acteurs cellulaires, moléculaires et neuronaux rentrant en jeu dans ces processus cognitifs. L’absence de méthodes alternatives quant à l’étude des mémoires aversives nous impose d’utiliser les modèles murins proposés.

Réduction

Le projet impliquera un total de 184 animaux. Nous limitons au maximum le nombre d’animaux par groupe de façon à obtenir des résultats statistiquement fiables. A cause des variabilités inter-individuelles et intergroupes, un nombre trop restreint d’animaux engendrerait des résultats trop variables et non valides. Compte tenu des données de la littérature (variabilité attendue) et des effets espérés, un test de puissance statistique a été utilisé pour déterminer le nombre minimum d’animaux nécessaire pour cette étude. Pour ce projet nous avons réduit le nombre d'animaux utilisés au maximum en calculant le nombre nécessaire par groupe expérimental avec une analyse prédictive du nombre d’animaux en utilisant l’outil statistique. La taille des groupes expérimentaux pour le comportement doit se situer entre 10 et 15, et pour les analyses purement histologiques nous nous restreindrons à 3-6 animaux.

Raffinement

Les procédures d’expérimentation animale décrites ici sont essentielles pour comprendre les bases cérébrales de ces capacités cognitives et par conséquents pouvoir appréhender l’origine des désordres observés dans certaines pathologies de la mémoire de peur comme dans le cas des troubles du stress post-traumatique (TSPT). Nous disposons de techniques adaptées à cette espèce (électrophysiologie, comportement, chirurgie et génomique). Les stratégies de raffinement mises en place lors de ce projet comprennent l’enrichissement environnemental proposé aux animaux dans leur cage d’élevage, le soin apporté aux animaux tout au long de ces procédures, du choix des procédures afin de garantir une anesthésie et une analgésie optimale quant celles-ci font parties de procédures et d’une surveillance régulière garantie par un personnel formé. La mise en place de points limites pour chaque procédure proposée nous permet de garantir le bien être animal dans l’entièreté de ce projet.

Choix des espèces

Nos travaux nécessitent l’utilisation de rongeurs pour l’étude de phénomènes complexes tels que la mémoire et ses troubles. L’étude d’un système intégré nécessite d’avoir recours à des animaux « entiers ». Cette nécessité est d’autant plus incontournable lorsqu’il s’agit de l’étude des comportements et capacités cognitives telles que la mémoire. Dans notre projet, l’utilisation d’animaux génétiquement modifiés nous permet également d’aborder la physiopathologie humaine. Pour l’ensemble de ces raisons, seule l'utilisation d'animaux nous permet de répondre à ces questions. Dans nos études, nous utilisons des animaux adultes, de plus de 8 semaines au moment du début des procédures décrites. En effet, nos études visant à identifier les bases neurales de la mise en place de la mémoire se focalisent pour le moment chez l’adulte. Pour l’anatomie, nous utiliserons des animaux du même âge.

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Souris : 188
Souffrances
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 188

188 souris BALB/c reçoivent chacune une injection unique de chimiothérapie, sous la peau du dos rasé ou dans la veine de la queue, sous anesthésie gazeuse. Le protocole consiste à monter les doses sur quatre paliers pour trouver la dose maximale tolérée, celle qui produit l'effet recherché juste avant les effets indésirables jugés inacceptables, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Une partie d'entre elles est saignée par ponction cardiaque après injection d'une dose létale de pentobarbital, la mort étant achevée par élongation cervicale, les autres tuées pour prélever les organes et la zone d'injection. Le porteur met en avant une administration sous-cutanée plus confortable pour le patient et bien moins coûteuse que les chimiothérapies actuelles.

Objectifs

L’administration de médicaments anticancéreux par voie sous-cutanée est actuellement limitée par leur faible solubilité, leur viscosité et leur toxicité au niveau du site d’injection (irritations voire nécroses cutanées). Nous proposons dans ce projet une nouvelle approche permettant d’administrer efficacement par voie sous-cutanée des chimiothérapies anticancéreuses déjà présentes sur le marché. Nous avons en effet développé une technologie innovante qui consiste à coupler un agent de chimiothérapie existant, la Vinblastine, à une succession de molécules pour le rendre soluble et injectable par voie sous-cutané. L’objectif de cette étude est d’étudier la toxicité et la distribution dans l'organisme de cette prodrogue de Vinblastine administrée par voie sous-cutanée (SC), comparativement à la Vinblastine seule, administrée en intraveineuse (IV). L’étude de toxicité a pour objectif de déterminer la dose maximale tolérée (DMT, dose la plus élevée qui produira l’effet souhaité sans entrainer d’effets indésirables inacceptables) par voie SC de la prodrogue de Vinblastine, et de vérifier qu’elle n’induit pas de toxicité au niveau du site d’injection. L’étude de pharmacocinétique permettra de vérifier qu’il est possible d’avoir une exposition au principe actif comparable à la voie intraveineuse, et donc une efficacité thérapeutique similaire.

Bénéfices attendus

L’objectif de cette étude est de démontrer l’innocuité de la prodrogue polymère de Vinblastine administrée par voie sous-cutanée (SC) et de comparer son profil pharmacocinétique à celui de la Vinblastine libre administrée en intraveineuse (IV). De tels résultats permettraient d’envisager la délivrance des principes actifs anticancéreux par voie sous-cutanée, qui seraient à la fois efficace, confortable pour le patient et bien moins couteuse dans son utilisation que les chimiothérapies actuelles.

Procédures

Chaque souris recevra une seule injection de la prodrogue polymère par voie sous-cutanée sous anesthésie gazeuse (sévofluorane 3%) dans la région dorsale préalablement rasée ou de la Vinblastine libre en intraveineuse sous anesthésie gazeuse (sévofluorane 3%). Cette intervention durera environ 10 minutes, anesthésie comprise. Certaines souris subiront également un prélèvement sanguin terminal effectué par ponction cardiaque après injection d’une dose léthale d'anesthésique de pentobarbital, un anesthésique puissant, et la mise à mort de l'animak sera confirmée par élongation cervicale. Cette intervention durera environ 5 minutes.

Impact sur les animaux

Les nuisances suivantes sont attendues : - L'anesthésie par cage à induction qui pourrait entrainer un stress de l'animal avant endormissement. - Les injections de la vinblastine en intraveineuse dans la veine de la queue et de la prodrogue en sous-cutané, qui pourraient causer une gène ou une inflammation au niveau du site d'injection - Les pesées qui peuvent entrainer un stress chez l'animal.

Devenir

Tous les animaux seront mis à mort, afin de prélever les organes et la zone d'injection pour des études histologiques afin de vérifier l’absence de toxicité systémique et de toxicité locale aigue (procédure 1) ou pour effectuer des prélèvements sanguins terminaux (procédure 2).

Remplacement

Les médicaments, durant leur transport dans l’organisme, vont interagir avec les éléments du système immunitaire et être soumis à une métabolisation (hépatique, rénale, …) qui peut provoquer l’apparition de métabolites pouvant être plus ou moins actifs voire toxiques. Cette chaine de phénomènes complexes ne peut pas être modélisée ou mimée in vitro. Il est donc nécessaire de mener ces études sur des animaux vivants pour reproduire tous ces processus et évaluer la toxicité et la fraction de substance active qui arrive dans le sang.

Réduction

Les études préliminaires in vitro ont permis le criblage de différentes formulations dont une seule sera testée in vivo, permettant ainsi une réduction du nombre d’animaux nécessaires dans cette étude. Une planification statistique minutieuse permet aussi de réduire le nombre d’animaux tout en préservant la validité statistique de l’étude. La DMT de la prodrogue sera déterminée en testant des doses croissantes de prodrogue à partir de la dose équivalente à la DMT par voie IV de la molécule libre (connu dans la littérature) car la prodrogue polymère est censée avoir une DMT supérieure à celle de la molécule libre. Quatre doses seront testées au maximum, nous nous arrêterons avant si la DMT de la prodrogue est atteinte. Le dimensionnement des groupes a été déterminé par un test de puissance (erreur de 5% et puissance de 80%) qui permet de mettre en évidence une perte de poids de 10% avec une variabilité de 10% avec 4 animaux par groupe. La DMT du principe actif libre, bien décrite dans la littérature, ne sera testée qu’à deux doses maximum pour tenir compte de la variabilité inter-souche. Pour la pharmacocinétique de libération du principe actif, une seule dose sera testée pour déterminer quelle est la prodrogue qui permet une libération optimale du principe actif dans le sang. La prodrogue polymère et la molécule libre seront administrées à une dose équivalente permettant leur détection pendant 48 à 72 heures, afin de pouvoir comparer la cinétique de la molécule libre et de la prodrogue. Nous cherchons à mettre en évidence une augmentation du temps de présence de la molécule dans l'organisme. Le nombre d’animaux nécessaire (erreur 5%, puissance 90%) a été évalué à 4 animaux par groupe. L’analyse statistique des données sera effectuée avec un test non-paramétrique.

Raffinement

Dans notre laboratoire, les animaux en provenance des centres d'élevage sont pris en charge dès leur arrivée (environ 8 jours avant le début de l'expérimentation), jusqu'à l'euthanasie. Le bien-être animal sera respecté : -Conditions d’hébergement adaptées : nourriture et eau à volonté, température constante de 20°C et mise en place d’un cycle jour/nuit inversé par période de 12 heures. -Temps d’acclimatation de 8 jours avant toute procédure -Souris hébergées en groupes (6 par cage) -Enrichissement des cages : dômes (Plast Hut) et cotons prédécoupés spécifiques (Cell Nest) -Définition des points limites et évaluation quotidienne des signes de douleurs (difficultés respiratoires, prostration, atonie, défaut d’alimentation, isolement, ou tout autre signe physique tel que la position des oreilles ou des vibrisses). La définition exacte des points limites se trouve dans une grille des scores de la douleur, qui évalue le bien-être animal sur chacun de ces points et décrit la conduite à tenir en fonction de l’état de l’animal (par exemple augmentation de la fréquence du suivi, utilisation d’analgésique…). De plus, toutes les procédures se feront sous anesthésie pour éviter toute forme de douleur.

Choix des espèces

Pour la réalisation de nos études, nous utiliserons des souris BALB/c. Les souris BALB/c sont un bon modèle car elles sont blanches et permettent de suivre plus facilement les apparitions de nécroses ou d’irritations au niveau cutané. Les premières études ayant été réalisées sur cette souche, cela nous permettra aussi de comparer les résultats. Nous utiliserons des souris jeunes adultes de 7-10 semaines qui ont un système immunitaire mature et des fonctions physiologiques bien établies.

  • Recherche appliquée
    • Bien-être animal
  • Recherche fondamentale
    • Éthologie / comportement / biologie animale
    • Oncologie
Cochons : 700
Souffrances
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▲ 700
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Devenir
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700 cochons vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, dont 100 truies gestantes et leurs porcelets. Les porcelets passent des tests d'environnement nouveau, de soudaineté, de réunion et de discrimination sociales, et douze sessions de labyrinthe sur six jours. Vingt-six d'entre eux sont anesthésiés pour une imagerie cérébrale puis tués sans réveil, les produits injectés les rendant impropres à la consommation, tandis que 674 repartent vers le circuit de production de viande. L'objectif est de vérifier si une odeur apprise avant la naissance aide les porcelets à supporter le sevrage en élevage conventionnel, avec un partenaire privé qui formule des actifs aromatiques pour animaux de rente. Le porteur conclut que le projet "ne génère donc pas de souffrance animale".

Objectifs

Le projet vise à évaluer si une exposition prénatale à une odeur, associée à un renforcement maternel positif, a des effets bénéfiques sur les réponses comportementales, sociales, émotionnelles et cognitives de leurs porcelets lors de challenges sociaux ou environnementaux caractéristiques de l’élevage conventionnel, et à identifier les mécanismes cérébraux sous-jacents. Pour répondre à cet objectif de recherche, nous testerons 5 hypothèses. Chez les porcelets sevrés issus de truies exposées régulièrement pendant la gestation à une odeur ingérée dans un contexte positif (i.e. renforcement sucré et contact positif à l’homme), le rappel de l’odeur apprise prénatalement : (1) favorisera une meilleure adaptation comportementale à un mélange social au sevrage, un évènement particulièrement stressant en élevage porcin ; (2) diminuera les réponses émotionnelles indicatrices de stress lors de tests d’environnement nouveau et de soudaineté ; (3) améliorera les performances cognitives (mémoire et apprentissage) lors d’une tâche d’apprentissage spatial via un effet bénéfique de l’odeur sur le stress pendant la tâche ; (4) aura des effets bénéfiques sur les interactions sociales lors de situations de confrontation sociale ; Enfin, (5) la perception de l’odeur apprise pendant la vie fœtale dans un contexte positif pour les mères va générer, chez le porcelet, des réponses dans les régions cérébrales impliquées dans le traitement hédonique de la récompense, ainsi que dans les structures liées à l’apprentissage et la mémoire.

Bénéfices attendus

L’élevage conventionnel porcin est caractérisé par des environnements pauvres et monotones, et offrant peu de stimulations sensorielles aux animaux, ce qui peut engendrer un sentiment d'ennui et de frustration et avoir des effets délétères sur le bien-être. Ce projet apportera une preuve de concept et des connaissances scientifiques sur l’efficacité d’une stratégie à base d’odeurs associées à un enrichissement des conditions de vie des mères (récompense alimentaire, contacts humains positifs) pour l’amélioration de la santé mentale et physique de porcelets en agissant sur l’environnement maternel. Sur le plus long terme, cette preuve de concept pourrait permettre d'envisager le développement de stratégies d'enrichissement peu onéreuses et faciles à implémenter via l'odorisation de l'aliment ou de l'air dans des systèmes qui offrent parfois peu d'opportunité d'aménagement. Cela sera rendu possible notamment par l’implication dans ce projet d’un partenaire privé spécialisé dans la formulation d'actifs aromatiques à destination des animaux de rente.

Procédures

Les truies gestantes seront soumises soit à aucun traitement (n = 50 truies témoin), soit à des traitements positifs quotidiens (n = 50 truies odeur), notamment l'ingestion de sucres anisés et des contacts positifs avec l'homme pendant l'administration des récompenses sucrées. La majorité des porcelets du projet seront soumis uniquement à des tests comportementaux (tests d'environnement nouveau, de soudaineté, d'apprentissage spatial, de réunion sociale ou de discrimination sociale). Environ 2 semaines après la naissance, des porcelets sous la mère (n = 20 porcelets/traitement) seront soumis individuellement à un test unique d’environnement nouveau. A partir de 5 semaines d’âge, soit une semaine après le sevrage, des porcelets (n = 24 porcelets/traitement) seront soumis individuellement à un test unique d’environnement nouveau combiné à un test de soudaineté. Ces mêmes porcelets (n = 24 porcelets/traitement) seront ensuite testés individuellement dans une tâche d’apprentissage spatial (labyrinthe récompensé), avec 12 sessions de tests sur 6 jours. Au même âge, d’autres porcelets (n = 24 porcelets/traitement) seront testés par paire dans un test unique de réunion sociale. Une partie de ces porcelets (n = 15 porcelets/traitement) sera ensuite testée individuellement dans un test de discrimination sociale en présence de deux animaux stimuli. Autour de 8 semaines d’âge, 26 porcelets (n = 13/traitement) seront soumis à une session unique d’imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf) durant laquelle ils seront anesthésiés et suite à laquelle ils seront euthanasiés sans levée d’anesthésie.

Impact sur les animaux

Les tests comportementaux peuvent induire un léger état de stress lié à la séparation du groupe social et/ou au déplacement dans un environnement relativement nouveau. Ces effets seront réduits pour des phases d’habituation aux expérimentateurs, aux manipulations et déplacements et aux dispositifs de tests.

Devenir

Les porcelets soumis à l’imagerie cérébrale seront mis à mort (car ils ne peuvent pas repartir dans le circuit classique de production de viande suite à l'injection de produits nécessaires à la réalisation de la procédure). Ils seront euthanasiés sans levée d'anesthésie. Les porcelets soumis uniquement aux observations et tests comportementaux seront gardés en vie et seront replacés dans le système d'élevage pour rejoindre le circuit classique de production de viande.

Remplacement

Ce projet visant à explorer les effets d’une programmation gestationnelle olfactive sur les comportements de la descendance, et l’activité cérébrale sous-jacente chez le porc. Il est donc absolument nécessaire de travailler sur des animaux vivants et vigiles (hormis pour l'imagerie cérébrale qui s'effectue sur animaux anesthésiés). L’utilisation du porc ne peut donc pas être remplacée.

Réduction

Les effectifs d'animaux utilisés pour cette expérience ont été calculés sur la base de la variabilité interindividuelle des mesures enregistrées en tests de comportements et imagerie cérébrale. Sur la base de notre expérience et de nos travaux précédents, nous estimons qu’un minimum de 10 à 12 animaux par lot expérimental est nécessaire pour s’assurer de pouvoir traiter les données avec des statistiques paramétriques à la fois pour les données comportementales et d’imagerie cérébrale. Par ailleurs, dans la mesure du possible, une partie des animaux sont testés dans plusieurs tests comportementaux successifs afin de maximiser la quantité de données comportementales acquises par animal et diminuer les effectifs totaux.

Raffinement

L'objectif de ce projet est d'étudier les effets bénéfiques d’une odeur apprise in utero dans un contexte positif pour les mères (odeur associée à un renforcement positif) sur les réponses socio-émotionnelles et cognitives de leur descendance. Le projet ne génère donc pas de souffrance animale et propose, au contraire, à la moitié des animaux (groupe odeur) des améliorations au milieu de vie standard habituellement rencontré en élevage conventionnel (groupe témoin), ce qui peut donc engendrer une potentielle amélioration de l'état émotionnel de ces animaux. L’évaluation des réponses cérébrales sous-jacentes au traitement central des informations olfactives nécessite de travailler sur des animaux vivants. Néanmoins, le recours à l’anesthésie générale pendant l’ensemble de la procédure d’imagerie assure une absence de souffrance.

Choix des espèces

Ce projet sera réalisé sur le porc qui est l'espèce cible du projet, avec des perspectives d'application à la filière porcine. En effet, le projet pourrait possiblement conduire au développement de stratégies d'enrichissement du milieu à base d'odeurs alimentaires dans les élevages conventionnels. De plus, le projet pourrait aboutir à l'identification de nouveaux indicateurs précoces de bien-être et de santé dans cette espèce, utilisables par la suite pour évaluer les modes d'élevage existants. Nous utiliserons des truies gestantes et leurs porcelets après la naissance car le protocole repose sur le développement d'apprentissages olfactifs in utero, en association avec un renforcement positif procuré aux mères par l'enrichissement sensoriel (sucre, odeur et contacts positifs avec l’humain). Dans l'essai préliminaire, nous souhaitons vérifier le transfert des odeurs aux fœtus et la bonne acquisition de l'apprentissage olfactif. Ainsi, nous testerons les porcelets dès la période de lactation pour s’assurer de la réussite de l’apprentissage au plus près de la fin de l’exposition olfactive prénatale. Les porcelets sous la mère seront testés dans des tests d’environnement nouveau en présence de l’odeur ou non ou dans des tests de choix d'odeurs. Dans les 2 essais du projet principal, nous souhaitons vérifier que la perception d'une odeur familière, apprise prénatalement dans un contexte positif, permet de réduire les réponses de stress induites lors de challenges cognitifs, sociaux ou environnementaux. Pour ce faire, les porcelets seront testés autour du sevrage, car cette étape est particulièrement sensible en élevage, avec des changements environnementaux (changement de logement), alimentaires (sevrage du lait et passage à une alimentation solide), et sociaux (séparation de la mère et mélange avec des porcelets issus d'autres portées). Ils seront ensuite testés lors de tests comportementaux qui nécessitent des périodes plus ou moins longues de familiarisation à l’expérimentateur et aux dispositifs de tests. L’imagerie cérébrale sera quant à elle réalisée lorsque les animaux auront atteint un poids de 25 kg minimum pour des raisons de compatibilité avec les dispositifs d’imagerie et les atlas cérébraux disponibles.

  • Recherche appliquée
    • Cancers
  • Recherche fondamentale
    • Oncologie
Souris : 1466
Souffrances
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Devenir
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 1466

Les souris sont tuées quand le volume de leur tumeur atteint le maximum toléré, ou plus tôt en cas de nécrose ou d'ulcération de la tumeur, de poil hérissé, de dos voûté ou de déshydratation. 1 466 souris vont être utilisées ainsi, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Leur système immunitaire est d'abord affaibli par une irradiation à 2 grays ou neuf jours de gavage à la ciclosporine, avant la greffe de cellules tumorales humaines et des prélèvements sanguins hebdomadaires sous anesthésie. Le porteur affirme que la croissance tumorale ne semble pas induire de douleur jusqu'à cette limite, tout en citant la nécrose et l'ulcération parmi les motifs d'arrêt.

Objectifs

Les lymphomes cutanés à cellules T (CTCL) touchent environ 1/100 000 adultes chaque année. On estime que l’incidence a triplé en 30 ans. Des données préliminaires ont démontré que deux traitements (anti-CCR8 et anti-PAR2) sont capables de recruter des cellules immunitaires ce qui permet d’induire la mort des cellules tumorales. Pour aller en phase I d’essai chez l’Homme, nous devons tester l’efficacité de ces traitements sur des souris. Pour cela nous devons avoir une souris qui possède un système immunitaire (nos deux traitements reposent sur une coopération avec le système immunitaire) et qui permet une prise des cellules tumorales dans l’organisme. Nous allons tester 3 modèles de souris différents pour réussir à avoir des souris xénogreffées avec un système immunitaire. Nous testerons les 3 possibilités et nous garderons in fine qu’une seule de ces 3 méthodes en fonction des résultats (prise de la greffe, nombre de cellules immunitaires). Nous testerons ensuite les deux traitements, ciblant CCR8 ou PAR2, sur le modèle le plus efficace. Le but de ce projet étant de prouver, in vivo, l’efficacité de ces nouveaux traitements contre les lymphomes cutanés à cellules T.

Bénéfices attendus

Le projet vise à proposer des immunothérapies innovantes pour les lymphomes cutanés à cellules T). Les lymphomes sont des maladies rares avec un manque de traitements. Ce projet nous permettra de démontrer l’efficacité de ces deux traitements grâce aux cellules immunitaires présentes dans ces souris qui permettent de détruire les cellules tumorales liées aux anticorps que nous testons. Si les résultats sont concluants, et en association avec les résultats de toxicologie, ce projet pourra conduire à un essai de phase I d’essai chez l’Homme.

Procédures

Pour réussir à greffer des cellules tumorales dans des souris, nous allons devoir diminuer le système manière de façon transitoire, pour cela nous irradierons les souris. Pour visualiser l’effet des traitements sur les cellules tumorales, nous allons prélever de façon hebdomadaire 75uL de sang. Pour cela, les souris seront préalablement anesthésiées pour réduire leur douleur.

Impact sur les animaux

Dans notre protocole, soit nous irradions des souris, soit nous injectons de la cyclosporine par gavage pendant 9 jours avant la greffe de cellules tumorales humaines. Les souris seront irradiées une fois 24h ou 48h avant la greffe à 2 grays. Cette faible dose de radiation induit une perte de poids à 7-10 jours avant que les souris reprennent leurs poids initiaux. Selon la littérature, cette dose n’affecterait pas la durée de vie de la souris. Si le protocole d’irradiation ne fonctionne pas, nous allons traiter les souris oralement avec de la cyclosporine. Le gavage se fera sur souris anesthésiées par isoflurane. Il est attendu une perte de poids au jour 5 avant un retour aux poids initiaux à jour 12. Ensuite, nous injecterons des cellules tumorales humaines aux souris en intrapéritonéales. Au bout de 2 semaines nous prévoyons la formation de tumeur. Nous injecterons en intrapéritonéale des cellules immunitaires ce qui provoquera une douleur modérée. Dans toutes les contritions, nous injecterons les deux traitements en intrapéritonéale ce qui provoquera une douleur modérée. Nous arrêterons le protocole quand le volume de leur tumeur sera trop important ou que l’animal présente des signes de mal-être (poil hérissé, dos vouté, déshydratation) ou en cas de nécrose ou d’ulcérisation des tumeurs. Nous prélèverons du sang toutes les semaines pour doser les cellules tumorales circulantes dans le sang. Les souris seront alors anesthésiées et 75uL de sang sera prélevé de façon hebdomadaire.

Devenir

Pour l'ensemble de ces procédures, les souris seront mises à mort quand le volume tumoral attendra le maximum tolérable. À noter, ces modèles de lymphome sont largement documentés et la croissance tumorale ne semble pas induire de douleur pour l'animal jusqu'à cette limite. En cas de non-développement ou de régression de la tumeur, les souris seront conservées pour une durée de 6 semaines après traitement (durée la plus couramment publiée) puis mis à mort pour analyse.

Remplacement

Nous utilisons différentes lignées humaines de lymphomes ainsi que des cellules de patients. Ces cellules nous ont permis d’obtenir nos données préliminaires, et de confirmer l’activité anti-tumorale des anticorps en question. Nous devons donc maintenant tester les deux traitements dans des modèles in vivo. Pour cela nous souhaitons utiliser deux modèles de souris immunodéficientes pour confirmer l’intérêt thérapeutiques des anticorps et leur capacité à induire une forte régression tumorale. Nous pourrons également obtenir par ces modèles, des données pharmacocinétiques (demi-vie de l’anticorps, concentration dans le sang) et des données d’histopathologie. Cela nous permettra ainsi d’aller en essai de phase I chez l’Homme.

Réduction

Pour limiter le nombre de souris utilisées, des tests préliminaires in vitro ont été fait pour démontrer l’effet des deux traitements sur des lignées cellulaires. Ces tests nous ont permis d'évaluer l'efficacité et la toxicité des traitements et de sélectionner les combinaisons les plus prometteuses, réduisant ainsi le nombre de tests nécessaires sur les souris. Pour déterminer le nombre de souris nécessaires, nous avons utilisé des calculs statistiques ce qui nous a permis de déterminer le nombre de souris par groupe par traitement. Ainsi, nous avons besoin d'au moins 11 souris par groupe pour garantir la validité des tests.

Raffinement

Afin de limiter la douleur des animaux, des points limites précis ont été définis (volume maximum de la tumeur, perte de poids...). Aussi, lors des phases d'implantation de cellules tumorales dans des souris, les souris seront anesthésiées sous isoflurane. Nous mettons en place des conditions d'hébergement optimales et des stratégies de raffinement rigoureuses pour améliorer le bien-être des souris. Les cages sont spacieuses et équipées de litières absorbantes et non toxiques, renouvelées régulièrement pour assurer un environnement propre. Nous fournissons également des enrichissements environnementaux, tels que des tunnels, des roues d'exercice, et des matériaux de nidification, pour favoriser les comportements naturels et réduire le stress. Les souris sont maintenues à une température et une humidité contrôlée, avec un cycle lumière/obscurité approprié pour respecter leur rythme circadien. De plus, nous effectuons des évaluations régulières de la santé et du comportement des animaux, et ajustons les conditions d'hébergement en fonction des besoins spécifiques identifiés. Ces pratiques de raffinement sont essentielles pour garantir le bien-être des souris tout en obtenant des résultats expérimentaux fiables et reproductibles.

Choix des espèces

Nous utilisons des souris pour vérifier l’efficacité des traitements et obtenir des données pharmacocinétiques. Cela permet de voir si les traitements vont diminuer la taille des cellules tumorales. Toutes les études préliminaires ont été mises en place sur des cellules de patients ou des lignées cellulaires. Les souris sont génétiquement modifiées pour être partiellement ou totalement immunodéficientes ce qui permet de greffer de tumeurs humaines, y compris les lymphomes T humains et d'éviter les réactions de rejet de greffes. Nous allons sélectionner des jeunes adultes de 6 à 10 semaines. Ces souris ont fini leur croissance et refléteront au mieux la physiopathologie du lymphome cutané à cellules T dont les tumeurs surviennent principalement chez l'adulte. La standardisation de l'âge permettra une meilleure reproductibilité expérimentale.

  • Recherche fondamentale
    • Oncologie
Souris : 668
Souffrances
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▲ 668
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Devenir
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 668

Chaque souris peut recevoir jusqu'à quatre-vingt-dix injections dans l'abdomen et quatre-vingt-dix gavages au cours d'une même procédure, plus dix prélèvements sanguins, un prélèvement dans le fémur et une greffe de cellules leucémiques par voie rétro-orbitale. 668 souris sont utilisées ainsi, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Le porteur range ces effets parmi une gêne oculaire, un boitement transitoire et une gêne transitoire. Toutes sont tuées à la fin de chaque procédure pour prélever leurs organes, la mort étant confirmée par l'absence de réflexes et de signes cardiaques.

Objectifs

La Leucémie Myéloïde Chronique (LMC) est un cancer du sang dû à l’apparition d’une anomalie dans la cellule souche sanguine, cellule à l’origine des différentes cellules du sang. Cette anomalie entraîne une sur-production de globules blancs (un des premiers symptômes de la LMC). Dans les années 2000, des médicaments ont été développés et permettent d’empêcher la sur-production de globules blancs. Ces traitements ont été révolutionnaires mais ils provoquent chez certains patients des effets secondaires tels que des nausées, des douleurs musculaires, des œdèmes ou des diarrhées. Des essais cliniques visant à arrêter le traitement après plusieurs années ont permis de montrer que 40% des patients restent sans traitement et sont donc guéris. Cependant, 60% des patients rechutent démontrant la persistance de cellules souches sanguines leucémiques dans leur moelle osseuse qui n’ont pas été éliminées par le traitement. Ce médicament seul ne suffit donc pas. Notre but est d’identifier et les cellules souches leucémiques qui persistent lorsque l’on traitera nos souris avec les médicaments utilisés chez l’homme. Puis, nous essaierons de trouver de nouveaux médicaments qui pourraient éliminer ces cellules souches leucémiques persistantes.

Bénéfices attendus

Modéliser la leucémie myéloïde chronique est un enjeu majeur pour « guérir » la LMC dans les années à venir. En effet, ce modèle va permettre d'identifier et caractériser les cellules souches leucémiques persistantes à l’origine des rechutes observées dans les études d’arrêt de traitement et trouver d’autres médicaments.

Procédures

Prélèvements sanguins sur animaux vigiles – 5 à 10 fois/procédure – durée 1min Prélèvements intrafémoraux sur animaux anesthésiés – 1 fois par procédure – durée

Impact sur les animaux

Les effets indésirables attendus sur les animaux comprennent : 1/ un stress dû à la contention/préhension des animaux, 2/ une gêne oculaire suite à l’injection en retro-orbitale pour les greffes, 3/ un perte de poids transitoire lors des traitements, 4/ un boitement transitoire lors des prélèvements intrafémoraux 5/ une gêne transitoire lors des injections intrapéritonéales. 6/ Les animaux peuvent subir une perte ou une prise de poids transitoire en fonction des traitements. 7/ potentiels effets secondaires des molécules injectées.

Devenir

A la fin de chaque procédure, tous les animaux seront mis à mort par du personnel expérimenté afin de prélever les organes cibles et ainsi réaliser les analyses phénotypiques, moléculaires et histologiques nécessaires à la conclusion de l'étude. La mort des animaux sera confirmée par l’absence de réflexes, de signes respiratoires et cardiaques.

Remplacement

Les leucémies sont des modèles intégrés qui font intervenir un grand nombre de mécanismes physiologiques et de tissus avoisinants qui ne peuvent être modélisés in vitro. Nous devons donc avoir recours à un modèle physiologique complet et fonctionnel pour cette dernière étape : le modèle animal. Cependant, des analyses ex vivo réalisées à partir de moelle osseuse provenant de nos souris leucémiques nous ont permis de valider et déterminer l’efficacité des différents traitements seuls ou en combinaison et de ne choisir que les plus efficaces pour les traitements in vivo.

Réduction

Nous combinerons nos lots témoins dans le but de restreindre le nombre d’animaux. Les lignées transgéniques utilisées comportent 1. des systèmes inductibles qui vont permettre à la fois d’induire l’expression des transgènes dans un tissu spécifique mais également à un temps donné et 2. des systèmes rapporteurs fluorescents qui vont permettre d’analyser finement et spécifiquement l’évolution des cellules leucémiques et ainsi permettre de diminuer le nombre d’animaux utilisés. Le nombre d’animaux par groupe a été déterminé pour chaque expérience en utilisant un test de puissance et des tests statistiques seront utilisés post expérimentation pour évaluer la significativité de nos résultats.

Raffinement

Les lignées transgéniques utilisées comportent des systèmes rapporteurs fluorescents qui vont permettre d’analyser finement et spécifiquement l’évolution des cellules leucémiques et ainsi permettre de détecter l’apparition de cellules leucémiques très précocement ce qui permettra d’améliorer le bien-être animal par une prise en charge plus rapide. Le bien-être de nos animaux sera pris en compte de leur naissance à leur mort, Les animaux recevront des analgésiques et des anesthésiques en pré et/ou post opératoire Les animaux recevront une surveillance quotidienne et des soins adaptés (mesure hebdomadaire du poids des souris, définition de points limites suffisamment précoces et mise en place de critères d’arrêt).

Choix des espèces

Nous avons choisi la souris (Mus musculus) comme le modèle de choix, en raison de ces similarités génétiques et physiologiques proches de l'homme, ainsi que la facilité avec laquelle son génome peut être manipulé et analysé. C’est la raison pour laquelle l’ensemble des techniques de la transgénèse chez les mammifères a débuté chez la souris. De surcroit, toute la collection des systèmes inductibles nécessaires à nos études n’existe que chez la souris. Nous utiliserons des souris âgées de 8 à 12 semaines lorsqu’elles ont atteint leur maturité sexuelle.

  • Recherche fondamentale
    • Éthologie / comportement / biologie animale
    • Oncologie
    • Système nerveux
Souris : 400
Souffrances
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Devenir
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 400

Toutes tuées à l'issue pour que leur cerveau soit analysé, 400 souris subissent des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Cent d'entre elles reçoivent deux chirurgies cérébrales successives, lésionnelle puis implantation de sondes, de deux à deux heures trente chacune, espacées de dix jours. Suivent trente jours d'hébergement individuel, la coupe des vibrisses et une restriction alimentaire d'une vingtaine de jours qui les ramène à 85 % de leur poids initial, condition posée par le porteur pour qu'elles exécutent la tâche comportementale. Il affirme que ces mécanismes ne peuvent s'étudier que chez des animaux vigiles et qu'aucun modèle in vitro ne peut être utilisé ici.

Objectifs

La prise de décision dirigée par la perception est le processus par lequel les informations sensorielles entrantes sont intégrées par le cerveau afin de guider le comportement de l’individu en produisant une réponse motrice appropriée. Chez les rongeurs, il apparaît de plus en plus clairement que cette intégration des fonctions sensoriels et de la motricité fait intervenir deux zones cérébrales clés. La première zone est la partie du cerveau qui reçoit les informations sensorielles provenant des moustaches. La deuxième zone est la partie qui va planifier et organiser les mouvements. Elle est impliquée dans la sélection et l’exécution des commandes motrices. La première zone quant à elle constitue un système sensoriel important pour les rongeurs permettant de collecter les informations sensorielles de l’environnement. Les rongeurs ont en effet développé un système sensoriel complexe et utilisent de préférence leurs moustaches pour explorer leur environnement tactile immédiat. Pourtant, on ne sait toujours pas à ce jour comment ces deux zones cérébrales interagissent pour assurer une prise de décision adaptée en réponse à la perception de l’environnement. Par ailleurs, la plupart de nos connaissances proviennent d'études utilisant des tâches comportementales peu naturelles (avec immobilisation de la tête de l’animal par exemple). De plus le rôle de ces zones cibles et de leur interaction dans des conditions qui reproduisent ce qui se passe dans la nature de façon éthologiques reste à ce jour inconnu. Ce projet se déroulera dans deux établissements utilisateurs différents.

Bénéfices attendus

Ce projet est avant tout un projet de science fondamentale. Il vise à comprendre au niveau cellulaire les principes de l’intégration des informations sensorielle et motrice qui permettent l’adaptation de la prise de décision en réponse à la perception de l’environnement. Tout cela dans un contexte environnemental le plus éthologique possible. Au-delà de cet aspect fondamental, le projet vise à explorer des problématiques que l’on retrouve en clinique. En effet, l'accent mis sur la prise de décision au cours d’une tâche ayant une vraie valeur éthologique dans un environnement naturel est central dans les neurosciences cognitives modernes, en particulier pour la recherche sur les primates humains et non humains. En outre, l'incapacité à résoudre la tâche comportementale proposée est une caractéristique frappante de plusieurs troubles moteurs et perceptifs. Le projet est donc particulièrement bien placé pour dessiner les bases d'études plus appliquées, en reliant notamment les techniques de neurosciences les plus récentes aux processus cognitifs essentiels. Enfin, le projet est à la pointe de nombreuses techniques expérimentales, allant de modèles comportementaux innovants à la neuroanatomie avancée et l’étude des signaux électriques générés par l'activité des neurones pendant la prise de décision.

Procédures

Les animaux seront d’abord acclimatés à leur hébergement dans le premier établissement utilisateurs pendant 2 jours. Puis les animaux seront soumis à une neurochirurgie lésionnelle et/ou implantatoire de sondes. Ces chirurgies se feront sous anesthésie et dureront chacune entre 2h et 2h30. 75 animaux auront une chirurgie lésionnelle, 150 animaux auront une chirurgie implantatoire, et 100 animaux auront ces deux chirurgies (lésionnelle et implantatoire). 75 animaux auront une injection de solution saline pour servir de contrôle. Un intervalle de 10 jours sera respecté entre chaque chirurgie lorsqu'il est nécessaire de faire une chirurgie lésionnelle puis de faire une chirurgie implantatoire. Après 10 jours de récupération et de surveillance post-opératoire, les animaux seront déplacés dans le deuxième établissement utilisateurs puis acclimatés à leur nouvelle animalerie pendant 10 jours. Ensuite, les animaux seront soumis à une restriction alimentaire qui durera une vingtaine de jours. Pendant ces 20 jours les animaux auront l’étape de comportement avec 3 phases : l’habituation (5 jours), l’apprentissage (5 jours) et le contrôle (5 jours). La finalité des tests comportement est d’étudier la prise de décision lorsqu’elle est dirigée pas la perception. Pour la phase d’habituation les animaux auront des essais durant 30 minutes. Pendant la phase d’habituation et de contrôle, les animaux auront 60 essais par jour ce qui représentera environ 2 heures par jour. Les animaux seront hébergés de façon individuel après la chirurgie pour éviter tout arrachement des sondes pendant 30 jours.

Impact sur les animaux

Le projet peut induire des effets indésirables sur les animaux, listés ci-dessus. ● Le risque de douleur durant la chirurgie. ● Le risque de douleur aiguë lié à la récupération post-opératoire. ● Le risque d’infection des implants. ● Le risque de stress lié à l’hébergement individuel après la chirurgie.● Le contrôle des apports caloriques en régulant la quantité de nourriture disponible, nécessaire à l’exécution de la tâche comportementale, sera limitée pour qu’elles atteignent 85% de leur poids initial, soit une réduction maximal de 15%. •La coupe des vibrisses.

Devenir

Tous les animaux seront euthanasiés à l'issu des procédures. La mise à mort des animaux sera nécessaire pour réaliser des contrôles d’immunohistochimie sur les cerveaux.

Remplacement

Par définition, les mécanismes neuronaux de la prise de décision perceptuelle ne peuvent être étudiés que chez des animaux vigiles confrontés à une situation de choix. Cela est d’autant plus vrai dans le cadre d’expérimentation avec une forte valeur éthologique ajoutée. Dès lors, aucun des modèles in vitro ne peut être utilisé ici.

Réduction

Les techniques expérimentales utilisées ici permettent de façon intrinsèque de réduire dramatiquement le nombre d'animaux utilisés, avec une qualité de mise en pratique assurant la reproductibilité des expérimentations entre les laboratoires. Par ailleurs, afin de limiter le nombre d’expériences et donc d’animaux, la taille de nos groupes expérimentaux est définie par l’utilisation de tests statistiques.

Raffinement

Une grille de notation sur le comportement de construction du nid chez la souris sera réalisée comme un indicateur du bien-être. En effet, lors de stress, de douleur ou de mal être chez la souris la construction des nids est affectée. Cette évaluation permettra d’alerter ou d’identifier un mal-être ou une douleur éventuelle lorsque la qualité du nid est altérée. Elle permettra également de témoigner d’un bien-être lorsque le nid est de bonne qualité. Les animaux sont hébergés et manipulés dans le cycle jour/nuit inversé correspondant à leur phase d’éveil/sommeil. En effet, les souris sont des animaux nocturnes. Pour respecter leur rythme de vie et les manipuler lorsqu’ils sont réveillés, le jour ils seront donc dans l’obscurité avec lumière rouge (non visible pour eux) et la nuit hébérgés avec de la lumière. Les tests comportementaux sont ainsi réalisés lors des phases actives des souris et elles ne sont pas dérangées lors de leurs phases inactives. Les résultats avec des souris en cycle jour/nuit inversé seront plus pertinents sur le plan éthologique et fourniront des données plus fiables si elles sont menées pendant la phase nocturne, alors que les souris sont normalement éveillées et actives. Les tests comportementaux ont également été raffinés pour étudier des comportements de prise de décision éthologique (qui existent effectivement dans la nature) dans des conditions quasi-naturelles au sein même du laboratoire. Le projet comprend des chirurgies qui se feront sous anesthésie générale avec une couverture antalgique qui agira dès le réveil de l’animal et qui sera maintenue si l’animal montre des signes de souffrance. La procédure d’anesthésie a été raffinée et permet d'être rapidement inversée par l’injection d’une solution de réveil, permettant ainsi d’éviter au maximum les problèmes et inconforts liés à une anesthésie pharmacologique. Les procédures de chirurgie ont été raffinées grâce à la cartographie du cerveau permettant des injections précises ciblant seulement les structures d’intérêt, permettant ainsi de réduire considérablement les effets secondaires liés à des injections peu spécifiques. Les animaux, bien que hébergés de façon individuelle, auront un contact olfactif et visuel avec leurs congénères. Ils auront un enrichissement important (nid, maison, tunnel, bâtonnets à ronger) et seront manipulés/habitués quotidiennement par le même expérimentateur. Des points limites spécifiques suffisamment précoces seront définis.

Choix des espèces

La souris est une espèce de choix pour les études sur le système nerveux central des vertébrés. L'organisation du système nerveux central de cette espèce est assez similaire à celle de l'homme, ce qui permet d'extrapoler les résultats obtenus dans cette espèce à l'espèce humaine pour mieux comprendre les mécanismes cellulaires au niveau comportemental. Les propriétés du système nerveux central de la souris présentent de nombreuses similitudes avec d'autres mammifères, dont l'homme. Ainsi, les enseignements tirés de l'étude des tissus de la souris sont largement transférables à l'homme. Le projet sera réalisé sur des animaux de 8 semaines ce qui correspond chez cette espèce à l’âge jeune adulte où l’animal est en pleine capacité d’apprentissage. Leur poids et leur taille sont stables le temps de nos protocoles, et la taille du cerveau est homogène, garantissant ainsi une bonne reproductibilité des sites d'injection.

  • Recherche appliquée
    • Cancers
  • Recherche fondamentale
    • Oncologie
Souris : 1112
Souffrances
▲ -
▲ -
▲ 360
▲ 752
Devenir
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 1112

Une irradiation quotidienne pendant trois semaines, deux chirurgies cérébrales, un agent de chimiothérapie deux fois par jour pendant huit jours et des séances de bioluminescence jusqu'à trois fois par semaine : 1 112 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré à sévère. Une partie est immunodéficiente, ce qui permet de greffer des tumeurs cérébrales humaines sans rejet. Le porteur décrit des pertes d'appétit et de poids, des signes neurologiques invalidants comme la désorientation et le déséquilibre, ainsi que des troubles de la mémoire et de l'apprentissage liés à l'irradiation et à la chimiothérapie. Le suivi et les injections se poursuivent "jusqu'au point limite", seuil qui déclenche la mise à mort, et le porteur indique que l'implantation tumorale y conduit pour l'ensemble des animaux.

Objectifs

Les glioblastomes sont des tumeurs cérébrales caractérisées par l’existence de différentes zones tumorales dans lesquelles les cellules cancéreuses interagissent avec un microenvironnement spécifique. L'autophagie est un moyen de dégrader les composants intracellulaires afin de de recycler des éléments nécessaires au fonctionnement cellulaire ou d’éliminer des composants toxiques ou non fonctionnels. Il existe des formes non spécifiques d’autophagie et des formes spécifiques de certains composants intracellulaires comme les mitochondries ou les zones de stockage des lipides : les gouttelettes lipidiques. L’autophagie est le plus souvent activée par les conditions de stress retrouvées dans les tumeurs. Elle est majoritairement associée à la survie des cellules cancéreuses mais le rôle des différentes formes d’autophagie dans les glioblastomes reste peu connu. Le projet vise à élucider le rôle, la localisation ainsi que la dynamique de l’autophagie sélective et non sélective sur la progression des glioblastomes et en particulier par rapport au microenvironnement tumoral. Nous souhaitons valider notre hypothèse de l’implication de l’autophagie dans la progression des glioblastomes sur un minimum d’animaux pour tenir compte du contexte physiologique et du microenvironnement tumoral. Nous avons pour objectifs de (1) mesurer l’activité de l’autophagie sélective et non-sélective dans les différents compartiments des glioblastomes, (2) comprendre le rôle de l’autophagie sélective et non-sélective dans les cellules de glioblastomes, (3) étudier le rôle de l’autophagie dans la réponse aux traitements anticancéreux et (4) tester des modulateurs d’autophagie comme nouvelle stratégie thérapeutique.

Bénéfices attendus

L'absence de résultats cliniques significatifs pour le traitement des glioblastomes peut s'expliquer par la complexité, la grande capacité d’adaptation de ces tumeurs et le manque de modèles reproduisant cette complexité. L'autophagie est un des acteurs majeurs dans les interactions entre les cellules cancéreuses et le microenvironnement tumoral. Ce projet permettra de mieux comprendre le rôle de l'autophagie dans les différents compartiments de la tumeur et d’apporter de nouvelles connaissances sur l'hétérogénéité des tumeurs cérébrales. Nous élargirons nos résultats à des conditions plus proches de ce qui est observé en clinique chez les patients, ce qui constitue un bénéfice pour l'étude du rôle de l’autophagie dans l’agressivité des glioblastomes. Pour cela, nous allons appliquer le protocole thérapeutique des patients aux modèles murins. Ce protocole consiste en la résection de la tumeur primaire puis traitement par radio et chimiothérapie. Grace à cette étude, nous pourrons tester le ciblage de l’autophagie comme une nouvelle stratégie thérapeutique afin d'améliorer le traitement des patients.

Procédures

Les animaux seront soumis à deux interventions chirurgicales : une implantation de tumeur (10 min), une résection tumorale (10 min). Irradiation (10min). La fréquence des séances d'irradiation n'excèdera pas 1 fois par jour pendant 3 semaines. Injection d'un agent chimiothérapeutique (2 par jour pendant 8 jours non consécutifs). Suivi par bioluminescence: 6-25 min, une à trois fois par semaine jusqu'au point limite. Injections de traitement ciblant l’autophagie (moins d'une minute par souris). Au maximum, la fréquence d'injection se fera 1 fois par jour, jusqu'au point limite. Les animaux pourront être perfusés de façon intra-cardiaque avec un agent fixateur.

Impact sur les animaux

Le développement de tumeurs cérébrales peut générer des souffrances se manifestant par des pertes d’appétit donc de poids, des signes neurologiques invalidants (désorientation, déséquilibre). Douleur légère mais répétée d’injections intrapéritonéales lors des injections de traitement ciblant l’autophagie. L'irradiation et la chimiothérapie peuvent induire des symptômes ressemblant à l'anxiété, des troubles de la mémoire spatiale et d'apprentissage chez la souris. Les souris seront exposées à des douleurs post chirurgie à l’issue des 2 interventions. De manière générale, chaque manipulation est génératrice de stress. Toutes les douleurs liées au protocole seront prises en charge en amont et en aval de la procédure.

Devenir

Tous les animaux seront euthanasiés car tous les animaux sont utilisés pour l'implantation tumorale qui conduit aux points limites décrits précédemment.

Remplacement

Nous avons déjà mis en évidence par des tests fonctionnels in vitro que l’autophagie est impliquée dans les caractéristiques oncogéniques de cellules de glioblastome humaines. Or, nous savons que le microenvironnement tumoral est une composante essentielle à la régulation de l’autophagie dans les tumeurs. Bien que des tests in vitro existent pour mimer ce microenvironnement, aucun n'est capable de récapituler précisément ce qu'il se passe in vivo. L'implantation de tumeur chez la souris est donc indispensable pour tenir compte de la structure 3D, de la composition chimique, de l'interaction avec d'autres types cellulaires, avec la matrice extracellulaire, avec le flux sanguin. De plus, les conditions thérapeutiques des patients sont impossibles à mimer in vitro.

Réduction

Les études statistiques seront réalisées grâce aux tests statistiques adaptés à ce type d'expérience. Pour réduire le nombre d'animaux, nous avons calculé le nombre minimal de souris par groupe pour atteindre de bons résultats qui est de 8 souris. Nous prévoyons donc 10 souris par groupe pour éviter de finir une expérience avec moins de 8 souris par groupe en cas de problème pendant la procédure. Enfin, femelles et mâles seront utilisés. Par ailleurs, nos modèles murins de tumeurs se développent de manière très reproductible, gage d’utilisation de moins d’animaux pour nos expériences.

Raffinement

Durant les expériences, nous assurons un confort des animaux (gel sur les yeux pour éviter de dessèchement durant l'anesthésie, tapis chauffant pour réguler la température corporelle). Des enrichissements (cocons et maisons rouges) sont placés dans les cages en tout temps et les hébergements sont collectifs. Nous assurons un suivi des animaux tout au long du projet, quotidiennement. Ceci nous permet de prendre en charge toutes les douleurs par une médication adaptée. Pour cela, nous utilisons des points limites spécifiques et adaptés à notre modèle (tumeur cérébrale). Nous procédons selon un arbre décisionnel évitant des souffrances inutiles grâce à des critères d’arrêt de l'expérimentation suffisamment précoces.

Choix des espèces

Nous utilisons un modèle immunodéfient car il permet d'implanter des tumeurs humaines sans que le système immunitaire ne rejette la greffe. La greffe récapitule la tumeur observée chez des patients. Les autres lignées murines sont immunocompétentes, elles possèdent toutes les cellules immunitaires. Elles permettent d'étudier le rôle du microenvironnement dans le développement tumoral. Dans tous les cas, nous utilisons des souris de 7 à 9 semaines (adultes). Les expériences peuvent durer longtemps et nous voulons que le vieillissement n'intervienne pas dans le développement de la tumeur et le maintien en forme des souris. Nous utiliserons des souris de 7 à 9 semaines pour avoir une croissance tumorale optimale. En effet, les expériences peuvent s’étaler sur plusieurs mois, donc l’implantation dans de jeunes animaux permet de s’affranchir de l’affaiblissement d’individus plus âgés.

  • Recherche fondamentale
    • Éthologie / comportement / biologie animale
    • Oncologie
    • Système nerveux
Souris : 400
Souffrances
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▲ -
▲ 400
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Devenir
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 -
 400

Une restriction alimentaire ramenant les animaux à 85 % de leur poids initial conditionne la tâche comportementale : 400 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chacune subit une ou deux neurochirurgies de deux à deux heures trente, lésion cérébrale, implantation de sondes ou les deux, puis trente jours d'hébergement individuel pour éviter l'arrachement du matériel, et une coupe des vibrisses. Les tests durent une vingtaine de jours, avec jusqu'à soixante essais quotidiens sur environ deux heures, et le porteur revendique des conditions "quasi-naturelles" obtenues en laboratoire. Le projet relève de la science fondamentale, ses retombées cliniques restant à l'état d'orientation pour des études ultérieures.

Objectifs

La prise de décision dirigée par la perception est le processus par lequel les informations sensorielles entrantes sont intégrées par le cerveau afin de guider le comportement de l’individu en produisant une réponse motrice appropriée. Chez les rongeurs, il apparaît de plus en plus clairement que cette integration des fonctions sensoriels et de la motricité fait intervenir deux zones cérébrales clés. La première zone est la partie du cerveau qui reçoit les informations sensorielles provenant des moustaches. La deuxième zone est la partie qui va planifier et organiser les mouvements. Elle est impliquée dans la sélection et l’exécution des commandes motrices. La première zone quant à elle constitue un système sensoriel important pour les rongeurs permettant de collecter les informations sensorielles de l’environnement. Les rongeurs ont en effet développé un système sensoriel complexe et utilisent de préférence leurs moustaches pour explorer leur environnement tactile immédiat. Pourtant, on ne sait toujours pas à ce jour comment ces deux zones cérébrales interagissent pour assurer une prise de décision adaptée en réponse à la perception de l’environnement. Par ailleurs, la plupart de nos connaissances proviennent d'études utilisant des tâches comportementales peu naturelles (avec immobilisation de la tête de l’animal par exemple). De plus le rôle de ces zones cibles et de leur interaction dans des conditions qui reproduisent ce qui se passe dans la nature de façon éthologiques reste à ce jour inconnu. Ce projet se déroulera dans deux établissements utilisateurs différents.

Bénéfices attendus

Ce projet est avant tout un projet de science fondamentale. Il vise à comprendre au niveau cellulaire les principes de l’intégration des informations sensorielle et motrice qui permettent l’adaptation de la prise de décision en réponse à la perception de l’environnement. Tout cela dans un contexte environnemental le plus éthologique possible. Au-delà de cet aspect fondamental, le projet vise à explorer des problématiques que l’on retrouve en clinique. En effet, l'accent mis sur la prise de décision au cours d’une tâche ayant une vraie valeur éthologique dans un environnement naturel est central dans les neurosciences cognitives modernes, en particulier pour la recherche sur les primates humains et non humains. En outre, l'incapacité à résoudre la tâche comportementale proposée est une caractéristique frappante de plusieurs troubles moteurs et perceptifs. Le projet est donc particulièrement bien placé pour dessiner les bases d'études plus appliquées, en reliant notamment les techniques de neurosciences les plus récentes aux processus cognitifs essentiels. Enfin, le projet est à la pointe de nombreuses techniques expérimentales, allant de modèles comportementaux innovants à la neuroanatomie avancée et l’étude des signaux électriques générés par l'activité des neurones pendant la prise de décision.

Procédures

Les animaux seront d’abord acclimatés à leur hébergement dans le premier établissement utilisateurs pendant 2 jours. Puis les animaux seront soumis à une neurochirurgie lésionnelle et/ou implantatoire de sondes. Ces chirurgies se feront sous anesthésie et dureront chacune entre 2h et 2h30. 75 animaux auront une chirurgie lésionnelle, 150 animaux auront une chirurgie implantatoire, et 100 animaux auront ces deux chirurgies (lésionnelle et implantatoire). 75 animaux auront une injection de solution saline pour servir de contrôle. Un intervalle de 10 jours sera respecté entre chaque chirurgie lorsqu'il est nécessaire de faire une chirurgie lésionnelle puis de faire une chirurgie implantatoire. Après 10 jours de récupération et de surveillance post-opératoire, les animaux seront déplacés dans le deuxième établissement utilisateurs puis acclimatés à leur nouvelle animalerie pendant 10 jours. Ensuite, les animaux seront soumis à une restriction alimentaire qui durera une vingtaine de jours. Pendant ces 20 jours les animaux auront l’étape de comportement avec 3 phases : l’habituation (5 jours), l’apprentissage (5 jours) et le contrôle (5 jours). Ces tests comportementaux permettront d'étudier la prise de décision lorsqu'elle est dirigée par la perception. Pour la phase d’habituation les animaux auront des essais durant 30 minutes. Pendant la phase d’habituation et de contrôle, les animaux auront 60 essais par jour ce qui représentera environ 2 heures par jour. Les animaux seront hébergés de façon individuel après la chirurgie pour éviter tout arrachement des sondes pendant 30 jours.

Impact sur les animaux

Le projet peut induire des effets indésirables sur les animaux, listés ci-dessus. ● Le risque de douleur durant la chirurgie. ● Le risque de douleur aiguë lié à la récupération post-opératoire. ● Le risque d’infection des implants. ● Le risque de stress lié à l’hébergement individuel après la chirurgie. ● Le contrôle des apports caloriques en régulant la quantité de nourriture disponible, nécessaire à l’exécution de la tâche comportementale, sera limitée pour atteindre une réduction maximale à 85% de leur poids initial. ● Coupe des vibrisses

Devenir

Tous les animaux seront euthanasiés des procédures. La mise à mort des animaux sera nécessaire pour réaliser des contrôles d’immunohistochimie sur les cerveaux.

Remplacement

Par définition, les mécanismes neuronaux de la prise de décision perceptuelle ne peuvent être étudiés que chez des animaux vigiles confrontés à une situation de choix. Cela est d’autant plus vrai dans le cadre d’expérimentation avec une forte valeur éthologique ajoutée. Dès lors, aucun des modèles in vitro ne peut être utilisé ici.

Réduction

Les techniques expérimentales utilisées ici permettent de façon intrinsèque de réduire dramatiquement le nombre d'animaux utilisés, avec une qualité de mise en pratique assurant la reproductibilité des expérimentations entre les laboratoires. Par ailleurs, afin de limiter le nombre d’expériences et donc d’animaux, la taille de nos groupes expérimentaux est définie par l’utilisation de tests statistiques.

Raffinement

Une grille de notation sur le comportement de construction du nid chez la souris sera réalisée comme un indicateur du bien-être. En effet, lors de stress, de douleur ou de mal être chez la souris la construction des nids est affectée. Cette évaluation permettra d’alerter ou d’identifier un mal-être ou une douleur éventuelle lorsque la qualité du nid est altérée. Elle permettra également de témoigner d’un bien-être lorsque le nid est de bonne qualité. Les animaux sont hébergés et manipulés dans le cycle jour/nuit inversé correspondant à leur phase d’éveil/sommeil. En effet, les souris sont des animaux nocturnes. Pour respecter leur rythme de vie et les manipuler lorsqu’ils sont réveillés, le jour ils seront donc dans l’obscurité avec lumière rouge (non visible pour eux) et la nuit hébergés avec de la lumière. Les tests comportementaux sont ainsi réalisés lors des phases actives des souris et elles ne sont pas dérangées lors de leurs phases inactives. Les résultats avec des souris en cycle jour/nuit inversé seront plus pertinents sur le plan éthologique et fourniront des données plus fiables si elles sont menées pendant la phase nocturne, alors que les souris sont normalement éveillées et actives. Les tests comportementaux ont également été raffinés pour étudier des comportements de prise de décision éthologique (qui existent effectivement dans la nature) dans des conditions quasi-naturelles au sein même du laboratoire. Le projet comprend des chirurgies qui se feront sous anesthésie générale avec une couverture antalgique qui agira dès le réveil de l’animal et qui sera maintenue si l’animal montre des signes de souffrance. La procédure d’anesthésie a été raffinée et permet d'être rapidement inversée par l’injection d’une solution de réveil, permettant ainsi d’éviter au maximum les problèmes et inconforts liés à une anesthésie pharmacologique. Les procédures de chirurgie ont été raffinées grâce à la cartographie du cerveau permettant des injections précises ciblant seulement les structures d’intérêt, permettant ainsi de réduire considérablement les effets secondaires liés à des injections peu spécifiques. Les animaux, bien que hébergés de façon individuelle, auront un contact olfactif et visuel avec leurs congénères. Ils auront un enrichissement important (nid, maison, tunnel, bâtonnets à ronger) et seront manipulés/habitués quotidiennement par le même expérimentateur.

Choix des espèces

La souris est une espèce de choix pour les études sur le système nerveux central des vertébrés. L'organisation du système nerveux central de cette espèce est assez similaire à celle de l'homme, ce qui permet d'extrapoler les résultats obtenus dans cette espèce à l'espèce humaine pour mieux comprendre les mécanismes cellulaires au niveau comportemental. Les propriétés du système nerveux central de la souris présentent de nombreuses similitudes avec d'autres mammifères, dont l'homme. Ainsi, les enseignements tirés de l'étude des tissus de la souris sont largement transférables à l'homme. Le projet sera réalisé sur des animaux de 8 semaines ce qui correspond chez cette espèce à l’âge jeune adulte où l’animal est en pleine capacité d’apprentissage. Leur poids et leur taille sont stables le temps de nos protocoles, et la taille du cerveau est homogène, garantissant ainsi une bonne reproductibilité des sites d'injection.

  • Recherche fondamentale
    • Oncologie
    • Système endocrinien
    • Système gastrointestinal
Souris : 192
Souffrances
▲ -
▲ -
▲ 192
▲ -
Devenir
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 192

Pour vérifier si la graisse corporelle protège le foie des polluants, 192 souris génétiquement modifiées vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Une injection déclenche chez elles une fonte progressive du tissu adipeux, de 50 % en un mois et de 80 % en trois mois, puis elles reçoivent les polluants par gavage hebdomadaire et subissent des tests de tolérance mensuels au glucose et à l'insuline, avec prélèvements sanguins à la queue. Le porteur affirme que ce dialogue entre organes ne peut être étudié hors d'un organisme vivant. Il ajoute que si un effet apparaît, les mécanismes seront ensuite explorés sur des modèles cellulaires déjà utilisés au laboratoire.

Objectifs

Les maladies non-alcooliques du foie (i.e. NAFLD: non-alcoholic fatty liver disease) sont devenues une priorité de santé publique à cause de leur prévalence grandissante (20% de la population générale et plus 70% des personnes obèses). Elles débutent avec la stéatose hépatique (foie gras), stade bénin, qui peut progresser vers la stéatohépatite ou NASH (non-alcoholic steatohepatitis), propice au développement des cirrhoses et cancers du foie. Bien que les causes/mécanismes de cette progression pathologique restent à clarifier, l’exposition aux perturbateurs endocriniens (PE) seuls ou mélange, est suspectée. Il apparait donc urgent de développer de nouveaux modèles permettant de mieux évaluer l’impact des PE sur la santé, en particulier dans les NAFLD. Le tissu adipeux, aussi appelé graisse corporelle, est l'endroit principal où notre corps stocke les lipides, c'est-à-dire les graisses. En plus de cette fonction de réserve d'énergie, il joue un rôle important en capturant les perturbateurs endocriniens (PE), des substances chimiques pouvant perturber le fonctionnement de nos hormones, et aide ainsi à protéger les autres organes de leurs effets nocifs. Certaines études ont montré que plusieurs polluants présents dans notre environnement favoriseraient le développement de maladies du foie liées à des troubles métaboliques, comme le « foie gras ». Nous faisons l'hypothèse que le tissu adipeux pourrait agir comme un bouclier pour le foie, en le protégeant des effets de ces polluants.

Bénéfices attendus

Ce travail expérimental pourrait permettre de démontrer le potentiel protecteur du tissu adipeux contre l’exposition aux polluants. Ces résultats pourraient avoir des répercussions importantes en termes de santé publique, notamment en soulignant l’importance du tissu adipeux dans la protection contre les effets néfastes des polluants environnementaux. Une meilleure compréhension de ce mécanisme de protection pourrait ouvrir de nouvelles voies pour la prévention des maladies hépatiques liées à l'exposition aux polluants, et renforcer les politiques de santé publique visant à limiter cette exposition.

Procédures

Pour induire la délétion du tissu adipeux, nous injectons des souris transgéniques avec un agent pharamacologique donné . Cette procédure n’entraine pas d’autre inconfort que l’injection par voie intrapéritonéale. L’exposition aux polluants se fait par gavage hebdomadaire. Cette procédure n’entraine pas d’autre inconfort que celle d’un gavage. Les tests de tolérance (glucose et insuline) sont effectués une fois par mois et requièrent 5x3 soit 15 microlitres de sang, avec une semaine d'intervalle entre les deux tests. L'administration du glucose se fait par voie orale (gavage), celle de l'insuline par injection intra-péritonéale.

Impact sur les animaux

Les nuisances attendues sont des irritations aux points d'injection, des douleurs lors des prélèvement à la queue (prise de glycémie), et de l'inconfort lors des gavages oraux.

Devenir

Les animaux sont mis à mort afin de prélever les tissus sur lesquels les analyses moléculaires seront réalisés. Ces analyses sont l'objectif premier du projet et nous permettrons d'établir l’effet du tissu adipeux sur le développement de la NASH en situation d’exposition aux polluants.

Remplacement

Le but de notre étude est d’étudier l’effet du tissu adipeux sur les maladies métaboliques lors d’une exposition à des polluants. Ce dialogue inter-organe ne peut être utilisé hors d’un organisme vivant. Si un phénotype est observé, les mécanismes pourront être abordé ultérieurement sur des modèles cellulaires utilisés au laboratoire.

Réduction

Le projet nécessite l’utilisation d’un total de 192 animaux, ce qui, dans un souci de réduction, correspond au nombre minimal d’animaux permettant d’obtenir des résultats significatifs, en accord avec nos données précédentes. L'utilisation d'un ouill statistique de prédiction prévoit un usage de 16 animaux par groupe pour obtenir des données robustes, notamment pour les tests métaboliques. La répartition du tissu adipeux étant différente chez les mâles et les femelles, il est indispensable de réaliser les analyses sur les deux sexes. Nous utiliserons des tests statistiques adaptés pour évaluer la relevance de nos données.

Raffinement

Nous utilisons systématiquement des cages avec litières et frisottis, ainsi qu'un tube tunnel, tous deux fabriqués en polycarbonate. De plus, nos interventions chirurgicales se dérouleront avec une couverture anesthésique et analgésique adaptée pour les gestes invasif et en conditions de stérilité. Nous utilisons des aiguilles micro-fines pour l'injection, ce qui réduit la douleur. Nous utilisons des sondes de gavage en polypropylène, ce qui diminue la nuisance de cette procédure. Nous avons détaillé dans la section concernant la procédure notre stratégie en termes de points limites gradués et adaptés aux nuisances observées. La surveillance quotidienne, y compris le week-end, permet une application stricte et efficace de la stratégie élaborée.

Choix des espèces

Nous avons généré et étudié des souris qui présente une perte progressive du tiss adipeux. Nous connaissons bien le modèle et nous savons d'ores et déjà que suite à l’injection de tamoxifene, la masse adipeuse va progressivement réduire, de 50% en 1 mois et de 80% en 3 mois. Adulte, des souris de 8 semaines, le phénotype des animaux à cet âge a été caractérisé dans notre publication précédente et nous avons montré que, à ce stade, les animaux traités développent une perte de tissus adipeux.

  • Recherche fondamentale
    • Oncologie
    • Système immunitaire
Souris : 1080
Souffrances
▲ -
▲ 540
▲ 540
▲ -
Devenir
 -
 -
 -
 1080

Porteuses d'une mutation qui leur fait développer des tumeurs intestinales et coliques spontanées vers trois mois, les souris de cette lignée sont élevées pour fournir 1 080 animaux sur cinq ans, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Avant l'âge de 14 jours, chaque souriceau subit une biopsie de l'extrémité de la queue pour génotypage. Le porteur indique que l'emplacement des tumeurs interdit toute estimation de leur nombre et de leur taille, y compris par palpation, et surveille donc des signes indirects comme le sang dans les selles. Les animaux atteignant six mois sont tués pour éviter la dégradation liée au phénotype, les autres partant vers des projets en cours ou futurs, ou tués faute de génotype utilisable.

Objectifs

Le programme de travail repose sur l’observation fondamentale que les cellules myéloïdes, une population du système immunitaire, sont impliquées dans le développement tumoral et la résistance aux thérapies anticancéreuses. C'est le cas notamment dans le cancer colorectal. L'étude de l'impact des thérapies conventionnelles ainsi que les nouvelles immunothérapies sur ces populations de macrophages sont nécessaires pour comprendre comment ces populations interviennent dans les résistances à ces thérapies et donc à la rechute tumorale. La complexité des interactions cellulaires intervenant dans ces processus nécessite l'utilisation de modèles animaux génétiquement modifiés afin de développer des tumeurs de manière relativement contrôlée mais le plus proche de ce que l'on peut observer chez l'Homme. L'utilisation de ces modèles dans le cadre de projets expérimentaux permet d'approfondir les connaissances sur les mécanismes biologiques de progression tumorale et de résistance aux thérapies et de découvrir des nouvelles voies thérapeutiques.

Bénéfices attendus

En 2023, en France métropolitaine, l'incidence du cancer colorectal était de plus de 47 000 nouveaux cas par an. Même si la mortalité (taux standardisé) par cancer colorectal est en baisse depuis les années 1990, celui-ci demeure la deuxième cause de décès par cancer tous sexes confondus. Nous proposons ici de caractériser au niveau moléculaire et cellulaire le mécanisme de surveillance immunitaire des cellules myéloïdes dans un modèle murin tumoral de cancer colorectal spontané ainsi que de déterminer l’influence de l'obésité et d'un traitement sur cette réponse immunitaire innée. Ainsi, nous obtiendrons une compréhension intégrée du système immunitaire intestinal et colonique dans des conditions normales et pathologiques. Le modèle de souris utilisé est un modèle qui reproduit de façon relativement fidèle, les différents stades de cancer colorectal que l'on peut observer chez l'Homme. C'est donc un modèle très utile pour tester et développer de nouvelles approches thérapeutiques.

Procédures

Pour assurer l’identification génétique de nos animaux, les animaux subiront une biopsie au niveau de la queue avant 14 jours d'âge (animal vigil, 1 fois, 1 min par animal).

Impact sur les animaux

Les animaux subiront une biopsie de l’extrémité de la queue pour génotypage. Ce geste peut engendrer des douleurs légères de courte durée et un stress chez l’animal. Les effets indésirables pouvant survenir chez les animaux sont majoritairement liés à l'apparition spontanée de tumeurs intestinales. Les animaux vont alors subir le développement d'une ou plusieurs tumeurs pouvant amener à la dégradation de la condition physique, du stress, des douleurs et un développement tumoral pouvant provoquer la mort.

Devenir

Les animaux produit par cet elevage seront utilisés dans le cadre de projet en cours et futurs dans le cadre d'une utilisation continue. Dans quelques cas (animaux de génotype ne pouvant pas être inclus dans un autre projet de recherche et anciens reproducteurs), les animaux seront euthanasiés par une méthode réglementaire. Tous les animaux atteignant 6 mois d'âge seront systématiquement euthanasiés (par une méthode réglementaire) afin d’éviter une dégradation de l’état de santé dû au phénotype dommageable des individus .

Remplacement

Actuellement, il n’existe pas de substitut non animal capable de reproduire avec précision les mécanismes complexes impliqués dans la genèse du cancer colorectal (CCR) et les réponses immunitaires associées. Parmi les différentes espèces, la souris s’avère être la plus appropriée pour étudier cette pathologie. De plus, l’utilisation du modèle murin est nécessaire pour explorer la pathologie au sein d’un organisme complet, ce qui ne peut être fidèlement reproduit en se basant uniquement sur des cultures de cellules isolées.

Réduction

Nous contrôlons le nombre de couple afin de ne pas générer d'excédent de stock. Les animaux non conformes sont dans la plupart des cas utilisés dans le cadre d'autres projets déclarés afin de ne pas produire d'animaux inutilement. Si les besoins en animaux venaient à se réduire sur une période donnée, le nombre de couple reproducteurs sera diminué ou bien la reproduction sera arrêtée. Ceci étant dit, 3 cages d'accouplement (duo) au maximum seront maintenues en continue. A raison d'une portée de 6 par mois, ceci représente au mieux 18 animaux par mois soit sur 5 ans un élevage de 1080 animaux au maximum. Les accouplements se feront uniquement avec des males hétérozygotes pour la mutation avec des femelles sans aucune mutation. La descendance sera donc à 50 pourcents hétérozygote (maximum 540 animaux) et 50 pourcents sans mutation (qui servira de contrôle interne). Aucun test statistique ne sera réalisé dans le cadre de ce projet d'élevage.

Raffinement

Les animaux sont hébergés conformément à la réglementation avec température et hygrométrie contrôlée, cycle jour nuit 12h 12h, avec au maximum 5 animaux par cages. Chaque cage contient au moins deux éléments d'enrichissement : nid en carton et bâton à ronger. La surveillance quotidienne du bien-être animal est prise en charge par un personnel dédié au soin et à l’expérimentation. Une période d’acclimatation d'au moins 7 jours pour les animaux fondateurs précédera la mise en accouplement. Ce modèle tumoral est sans risque infectieux. Pour diminuer le stress, les conditions globales d'hébergement des animaux ne changent pas outre des conditions de raffinement supplémentaires si nécessaire. Les souris hétérozygotes seront suivies 1x/semaine à partir de 2 mois d'âge et jusqu'au plus tard 6 mois lors de l’euthanasie par méthode réglementaire. Du fait de l’emplacement des tumeurs, il n’est pas possible d’effectuer une estimation de leur nombre et taille ni visuellement ni par palpation. Les souris seront donc contrôlées pour tout signe d’inconfort, de détresse ou de comportement anormal (agressivité subite, mutilation, isolement, diminution de l’appétit...) ainsi que toute modification physique (amaigrissement visuel, pelage ébouriffé, dos courbé...). De la litière en cellulose sera utilisée afin de détecter rapidement d'éventuels saignement dans les selles (conséquence d'hémorragie des polypes colorectaux). Tout animal blessé ou montrant des situations d'inconfort indépendante du contexte tumoral sera euthanasié par méthode réglementaire. Des points limites seront également établis dans le cadre du projet. Une surveillance particulière sera réalisée lors des prélèvements de tissu pour génotypage : une compression de la zone d'incision sera effectuée pour stopper les petits saignements, le regroupement et la prise en charge des souriceaux par la mère seront vérifiés.

Choix des espèces

Le modèle de souris utilisé est un modèle qui reproduit de façon relativement fidèle, les différents stades de cancer colorectal que l'on peut observer chez l'Homme. C'est donc un modèle très utile pour tester et développer de nouvelles approches thérapeutiques. Dans ce modèle, les individus hétérozygotes développent des tumeurs intestinales et coloniques à partir d’environ 3 mois. Du fait de l’emplacement des tumeurs, il n’est pas possible d’effectuer une estimation de leur nombre et taille ni visuellement ni par palpation. La littérature scientifique indique que les individus hétérozygotes en condition normale ont une durée de vie moyenne comprise entre 200 et 250 jours. Ainsi, les individus qui n’auront pas été utilisés dans le cadre d’un projet en cours ou qui ne seront pas utilisés pour le renouvellement des mâles reproducteurs seront systématiquement euthanasiés à 6 mois (soit environ 180 jours). Les mâles pour l'accouplement seront utilisés à partir de leur maturité sexuelle et jusqu'à environ 150 jours d'âge avant d'être euthanasiés et remplacés. Les animaux seront génotypés entre 7 et 14 jours de vie.