Oncologie
- Autre recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Éthologie / comportement / biologie animale
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Mécanismes des actions conjointes avec application à un modèle d’autisme
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
- Système respiratoire
432 souris subissent une chirurgie de 60 à 90 minutes sous anesthésie, dont 240 reçoivent une électrode implantée dans le cerveau et scellée au ciment dentaire. 624 souris au total vont être utilisées dans des procédures impliquant des niveaux de souffrance léger à modéré, soumises à une restriction alimentaire qui entraîne une perte de poids pendant toute la durée des tests, et toutes tuées à l'issue pour mesurer l'activation neuronale et vérifier la position des injections. La tâche consiste à faire presser des leviers de façon synchronisée à deux souris pour obtenir de la nourriture, une partie d'entre elles relevant de ce que le porteur nomme un "modèle murin d'autisme". Le résumé range parmi les bénéfices attendus un poste "bien-être animal et méthodes 3R", au motif que le protocole est conçu "pour obtenir plusieurs résultats par animal".
Objectifs
Les troubles du spectre autistique (TSA) sont caractérisés par des difficultés dans les interactions sociales, incluant les actions conjointes ou coordonnées. Comprendre les bases cognitives des actions conjointes est essentiel pour élucider ces altérations. L'objectif de ce projet est de caractériser les mécanismes cérébraux inclus dans les actions conjointes chez la souris. Nous proposons d'étudier comment deux souris coordonnent leurs actions pour atteindre un objectif commun, et comment elles intègrent les informations sur les récompenses et les efforts de leur congénère dans leurs décisions. Nous utiliserons une tâche comportementale où deux souris doivent presser des leviers de manière synchronisée pour obtenir une récompense alimentaire. Cette tâche nous permettra d’évaluer - Comment les souris sont sensibles aux actions de leur congénère (comportement) - Comment cette sensibilité est altérée dans un modèle murin d’autisme - Quelles zones du cerveau sont impliquées et si leur rôle diffère dans le modèle murin d’autisme - Comment le cerveau encode les actions des congénères et si cet encodage diffère dans le modèle murin d’autisme
Bénéfices attendus
Bénéfices en science fondamentale : - Identification des structures cérébrales neuronales impliquées dans l'intégration des états de décision du congénère - Compréhension des mécanismes permettant la coordination sociale entre individus. Bénéfices en bien-être animal et méthodes 3R : - Design de l’expérience pour obtenir plusieurs résultats par animal - Contribution au raffinement des projets de recherche sur le comportement social. Bénéfices pour la santé humaine : - Meilleure compréhension des difficultés de coordination observées dans les TSA. - Identification de zones cérébrales potentielles pour des interventions thérapeutiques. - Modèle animal pertinent pour tester des approches de restauration des capacités sociales.
Procédures
Un total de 432 animaux seront soumis à une chirurgie réalisée sous anesthésie générale avec analgésie durant environ 60 à 90 minutes, qui sera suivie d’une période de récupération de 1 semaine. Après récupération, parmi ces animaux, 190 recevront deux injections intrapéritonéales, chaque injection durant environ 1 minute. Les autres (240 animaux) auront une électrode cérébrale implantée et scellée par ciment dentaire. A la fin de chaque procédure, les animaux sont euthanasiés après anesthésie.
Impact sur les animaux
La restriction alimentaire mise en place entrainera une perte maîtrisée de poids sur les animaux sur la durée complète des tests. Les chirurgies peuvent entraîner des douleurs, potentielles inflammatiosn du site de chirurgie et un inconfort post-opératoire durant 1 à 3 jours.
Devenir
Les animaux sont tous euthanasiés après les procédures pour mesurer l’activation neuronale à l’issue du dernier jour de comportement, et pour vérifier que les zones cérébrales d'injection et d'implantation sont corrects.
Remplacement
Nous cherchons à identifier le rôle de circuits neuronaux impliqués dans la coordination sociale et quelle est leur activité neuronale pendant la coordination. Lors de ce choix de nombreuses structures cérébrales entrent en jeu et communiquent, non seulement entre elles, mais aussi avec les organes périphériques. Les animaux doivent communiquer entre eux également. Ainsi des méthodes in vitro ne permettent pas, pour le moment, de reproduire toute la complexité d’un organisme vivant entier et les activités de ses neurones en relation avec son environnement.
Réduction
Les effectifs ont été ramenés au minimum permettant toutefois d’avoir un effet statistique significatif. Nous avons utilisé un outil informatique pour calculer le nombre d'animaux nécessaire en utilisant les données préliminaires. Pour la manipulation des cortex au cours de la tâche, chaque souris sera testée dans deux conditions distinctes. Cela permettra que chaque animal puisse générer son résultat et son propre contrôle, ce qui permet de diviser par deux le nombre d’animaux nécessaires. Enfin, à l’issue de chaque procédure, les animaux mobilisés sur les expériences seront prélevés post mortem afin de n’éviter de mobiliser plus d’animaux dédiés à l’étude de l’architecture neuronale.
Raffinement
Dans le cadre des procédures impliquant de la neurochirurgie, la santé des animaux sera surveillée en continu tout au long de l’intervention, notamment par le contrôle des paramètres physiologiques. Une habituation préalable des animaux sera faite afin de limiter leur stress. Le déroulement des chirurgies sera accompagné de mesures de confort et d’une analgésie adaptée tout au long de la procédure. Un suivi post-opératoire poussé, avec une grille d’observation, permettra la mise en place de soins adaptés.
Choix des espèces
D’un point de vue technique, la souris représente un modèle de choix pour notre projet par la possibilité d’étudier des individus génétiquement modifiés. Elle est une espèce de prédilection pour la création d’animaux transgéniques, d’autant que son cycle de reproduction court permet d’avoir un nombre suffisant d’animaux rapidement. De plus, la physiologie générale est suffisamment proche de celle de l’être humain pour que les informations obtenues soient pertinentes sur un plan médical. Notamment sur le système de décision qui est relativement bien conservé par rapport à celui de l’Humain, anatomiquement et fonctionnellement. Ce qui n’est pas le cas chez les invertébrés, poissons et oiseaux, pour lesquels l’organisation anatomique du circuit de décision est trop différente pour que ces espèces puissent être utilisées pour comprendre les mécanismes neuronaux. De plus, ces comportements de décisions sociales (motivation alimentaire, apprentissage, reconnaissance sociale) sont depuis longtemps étudiés chez la souris, qui représente donc une espèce adéquate pour comparer avec de précédentes études. Toutes les souris arriveront dans notre animalerie expérimentale à l’âge de 8 semaines, et les procédures expérimentales débuteront après 1 semaine d’habituation. Il est admis qu’à 8 semaines, la croissance des os est achevée, ce qui facilite les procédures impliquant une chirurgie cérébrale (car les points de repère anatomiques se situent sur le crâne). Les souris ne seront plus utilisées au-delà de 8 mois.
Décontamination de lignées de souris génétiquement modifiées/altérées (GM/GA)
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10 880 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant des niveaux de souffrance léger à modéré, pour redériver des lignées génétiquement modifiées vers un statut sanitaire donné. 700 mâles sont vasectomisés par voie scrotale sous anesthésie, 3 000 femelles juvéniles reçoivent deux injections hormonales pour produire un grand nombre d'ovocytes, 2 000 femelles adultes sont opérées pour recevoir des embryons, et 5 000 nouveau-nés sont tatoués aux doigts ou subissent une résection de phalanges en vue du génotypage. Les mâles vasectomisés sont tués à la fin de leur vie de reproducteur, les femelles donneuses au moment du recueil des ovocytes, les receveuses au sevrage des petits. Le devenir déclaré porte 10 880 morts, alors que le résumé écrit que les nouveau-nés porteurs des bons génotypes sont "utilisés ensuite pour le maintien de lignées".
Objectifs
Le recours à l’utilisation de lignées murines génétiquement modifiées ou altérées (GM/GA) dans les projets scientifiques est justifié dans le cadre de chacun des projets autorisés. La redérivation vers le statut sanitaire d’intérêt avant l’entrée en élevage est nécessaire pour répondre aux besoins expérimentaux et pour assurer le maintien des animaux dans des conditions optimales. Les élevages des lignées au statut sanitaire approprié (Exempts d'un certain nombre d'agents Opportunistes et Pathogènes Spécifiques à l’espèce étudiée selon une liste d’exclusion internationale, ou au statut axénique ou « germ-free », en lien avec les thématiques de recherche de l’EU) sont déjà effectués de façon centralisée dans des zones d’élevages dédiées. Le regroupement de ces élevages après redérivation dans une organisation centralisée, gérés par du personnel formé, compétent et affecté à cette mission de façon permanente, dans une zone d’élevage dédiée de très haut statut sanitaire, apporte une solution optimale au bon respect de la règle des 3R, en particulier l’ajustement du nombre d’animaux produits rapporté aux besoins de chaque unité utilisatrice.
Bénéfices attendus
Les lignées murines génétiquement modifiées ou altérées (GM/GA) sont obtenues suite à la modification de leur matériel génétique soit par une technique de manipulation génétique (GM) soit par l’apparition de mutations spontanées (GA), ce qui leur confère une caractéristique nouvelle. Les nouvelles lignées GM/GA importées sont redérivées pour pouvoir être élevées dans les meilleures conditions sanitaires possibles de façon à préserver leur bonne santé. Ceci est encore plus important pour les lignées immunodéficientes à phénotype dommageable (leur élevage post-redérivation est assuré dans le cadre d’un autre projet autorisé). Le bénéfice de ce projet est à rapporter à ceux autorisés de chacune des entités de recherche ayant recours à des lignées murines GM/GA pour leurs projets expérimentaux spécifiques en vue de répondre à une ou plusieurs hypothèses scientifiques dans le domaine de recherche scientifique fondamentale/biomédicale concerné. Ces modèles de souris GM/GA sont indispensables pour l’étude de la fonction et de la régulation de gènes au cours de processus biologiques physiologiques (développement embryonnaire, vieillissement…) et pathologiques (infections, cancers, maladies immunitaires, maladies neurologiques…). Ils sont aussi utilisés par la communauté scientifique pour tester les concepts permettant de développer de futures thérapies innovantes.
Procédures
Les nuisances prévues sont les suivantes : - 700 mâles adultes seront vasectomisés par voie scrotale, sous anesthésie, à raison de 15-20 min d’intervention chirurgicale/animal en 1 fois ; - 3000 femelles juvéniles recevront 2 injections hormonales à l’état vigile à raison de quelques secondes/animal afin d’obtenir un grand nombre d’oocytes pour la réalisation d’une fécondation in vitro ; - 2000 femelles adultes receveuses seront réimplantées avec des embryons, sous anesthésie, à raison de 15-20 min d’intervention chirurgicale/animal en 1 fois ; - 180 femelles adultes recevront une injection hormonale à J17.5 de gestation, à raison de quelques secondes/animal ; - 5000 nouveau-nés des deux sexes, seront identifiés et prélevés à l’état vigile en vue de génotypage, soit par tatouage au niveau des doigts (quelques secondes) et par prélèvement tissulaire au niveau de l’oreille ou de la queue (quelques secondes) ; soit par un prélèvement tissulaire unique par résection de phalanges (quelques secondes) ; soit à un prélèvement tissulaire au niveau de l’oreille (quelques secondes) et à un prélèvement sanguin au niveau de la veine faciale (quelques secondes).
Impact sur les animaux
Les effets indésirables prévus sont : - l’administration des hormones/médicaments peut induire un stress léger lors de la contention ainsi qu’une courte douleur au point d’injection liée à la piqûre elle-même, - les opérations de chirurgie (vasectomie pour les mâles et transfert embryonnaire pour les femelles) peuvent induire une désorientation et un stress des animaux lors du réveil de l’anesthésie, ainsi qu’une douleur locale post-chirurgie, - la contention et la réalisation de prélèvements en vue de l’identification et du génotypage des animaux, peut induire un stress et une douleur locale brève et transitoire. Les douleurs peuvent être classées en deux types : - légère (équivalente à l’introduction d’une aiguille) pour les injections d’hormones ou lors du tatouage et des biopsies tissulaires ou du prélèvement sanguin pour identification/génotypage, - modérée à la suite de l’opération chirurgicale, avec des douleurs localisées au niveau du scrotum chez les mâles vasectomisés et au niveau du plan musculo-péritonéal chez les femelles réimplantées.
Devenir
L’ensemble des animaux inclus dans chacune des 4 procédures (P1 à P4) sont mis à mort : - à la fin de sa vie de reproducteur pour les mâles vasectomisés (performance au coït en baisse voire absente nécessitant un renouvellement après réforme), - au moment du recueil des ovocytes pour les femelles donneuses, - au moment du sevrage pour les femelles receveuses (une intervention chirurgicale unique sur l’appareil reproducteur) des petits nés issus des lignées murines GM/GA à décontaminer, - au moment du prélèvement d’utérus pour les femelles d’intérêt. Ces animaux ne peuvent être ni réutilisés, ni replacés, ni adoptés. Les animaux de la procédure 5 sont soit mis à mort (animaux ne portant pas les génotypes d‘intérêt) soit utilisés ensuite pour le maintien de lignées (animaux porteurs des bons génotypes).
Remplacement
En amont du projet, les entités de recherche effectuent des analyses préalables de l’existence de méthodes alternatives NAMs (Non-Animal Methods) : culture cellulaires in vitro, organoïdes, organes-on-chip et modélisation computationnelle pour éviter l’utilisation d’animaux. Cependant encore aujourd’hui, seul un organisme intégré (entier) permet d’étudier, de récapituler et de comprendre les interactions entre les cellules dans les tissus, l’ensemble des organes et plus largement les différents systèmes physiologiques. Le recours à l’animal est justifié au niveau des projets de recherche des entités souhaitant utiliser les différentes lignées importées.
Réduction
Pour la décontamination, le nombre d’adultes donneurs et de femelles receveuses nécessaires au succès de l’opération varie sensiblement d’une lignée à une autre. Nous procédons toujours par étapes en produisant par fécondation in vitro (FIV), un premier lot d’embryons en attendant de voir les résultats du transfert (nombre de petits nés) avant de produire un second lot. De même lors de redérivation par hystérectomie aseptique nous attendons de voir les résultats d’adoption de la 1ère séance avant de démarrer une seconde séance. Notre expérience a permis de revoir à la baisse le nombre de femelles donneuses d’ovocytes sans compromission des résultats de la FIV. La très grande majorité (90%) des lignées murines qui nous sont confiées sont redérivées après 1 seule session de décontamination. La cryopréservation et l’évaluation systématique depuis fin 2024, de la semence des mâles donneurs de sperme de provenance extérieure permet de qualifier selon des critères précis et définis le mâle et/ou la quantité de sperme à utiliser préférentiellement pour la FIV Le nombre des femelles receveuses est ajusté au plus juste au regard du statut génétique attendu des embryons à réimplanter issus de la FIV. Aussi, des embryons de plusieurs lignées sont réimplantées le même jour pour que les problèmes éventuels avec les embryons d’une lignée soient compensés par les meilleurs résultats obtenus avec une autre et/ou que des embryons de lignées différentes puissent être groupés dans une même femelle. Le marquage et le génotypage précoce sur nouveaux nés permet d’identifier les animaux de façon unique non ambiguë et d’obtenir un bout de tissu, qui servira pour extraire l’ADN de l’animal et l’amplifier ensuite par réaction de polymérisation en chaîne (PCR). L’ensemble est réalisé précocement (7-10j) afin d’avoir les résultats très rapidement et avant le sevrage. Cela permet de ne pas conserver des animaux non utiles et de savoir très vite si un second round de décontamination doit être mis en place ou non.
Raffinement
L’ensemble des procédures nécessitant de la chirurgie se fait sous anesthésie générale gazeuse couplée à une analgésie multimodale permettant de prendre en charge de manière complète la douleur liée à ces actes chirurgicaux. Un fluide réhydratant réchauffé à 37°C est systématiquement injecté en fin d’opération chirurgicale palliant une éventuelle déshydratation tout en offrant une bonne reprise de l’homéostasie et un réveil rapide de qualité. L’utilisation d’une litière douce avant et après l’intervention particulièrement pour les mâles vasectomisés limite l’inconfort en favorisant la cicatrisation. Les souris opérées sont placées sur un plateau chauffant jusqu’à leur réveil et reçoivent des graines de tournesol disposées au fond de la cage avant stabulation. Les animaux sont évalués pendant les 48h suivant l’opération pour vérifier que la cicatrisation se passe bien. Il est rarissime d’observer des complications dans ce type de procédures. En cas d’observation d’une souffrance chez un animal post-opératoire qui n’est pas résolue en 48h l’animal est mis à mort. Les mâles vasectomisés une fois cicatrisés sont très rapidement accompagnés par une femelle du même âge durant toute leur vie afin de conserver le caractère grégaire de l’espèce, sans nuire à leur libido tout en vérifiant le maintien de sa stérilité au cours du temps. Nous réalisons pour la vasectomie des mâles une chirurgie scrotale qui est moins invasive, mieux tolérée et permet d’éviter des complications liées à la chirurgie abdominale pratiquée traditionnellement, comme par exemple la péritonite, et par conséquent induisant moins de souffrance. De surcroît, si lors de la procédure de chirurgie en vue de réimplantation d’embryons la femelle receveuse n’est pas en état de pseudo gestation par constatation de l’absence d’ampoule au niveau de l’oviducte, alors nous procéderons à une stérilisation par ovariectomie en lieu et place d’une mise à mort de l’animal. Ainsi, cette femelle pourra jouer le rôle de « femelle accompagnatrice » par ajout dans la cage d’un mâle et éviter un hébergement individuel.
Choix des espèces
La souris en tant que mammifère est le modèle de choix pour les expériences menées en recherche fondamentale et biomédicale. En effet, le génome des rongeurs de laboratoire à 99% proche de celui de l’humain est facilement modifiable à façon. Grâce à la performance, en perpétuelle évolution, des outils de transgénèse, il existe plusieurs milliers de lignées murines GM/GA qui sont parfaitement caractérisées/définies et présentent de grandes similarités avec les systèmes humains ce qui permet de transposer les découvertes du modèle murin chez l’humain. La pertinence du choix de la souris pour ces projets est justifiée dans les projets scientifiques eux-mêmes. - Les mâles donneurs de sperme sont des adultes. - Les femelles donneuses d’ovocytes sont des juvéniles, généralement prépubères répondant mieux au traitement hormonal de la superovulation. - Les mâles vasectomisés, les femelles receveuses et gestantes d’intérêt sont des adultes. - Des jeunes (2 sexes) seront identifiés et génotypés pour sélection des animaux d’intérêt à conserver post-sevrage.
Deconditionnement et Reconditionnement musculaire de souris APC par stratégie d’administration de facteur angiogénique
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système musculosquelettique
Les souris Apc utilisées ici développent un cancer du côlon et une cachexie, perte de masse musculaire que le porteur décrit comme non totalement réversible par l'alimentation. 586 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant des niveaux de souffrance modéré à sévère, toutes tuées à l'issue pour des prélèvements de tissus musculaires. Elles reçoivent un traitement puis subissent, pendant cinq à quatorze semaines, des mesures d'activité physique spontanée et de capacité contractile du muscle sous anesthésie générale, avec un contrôle des fèces à partir de la dixième semaine pour y détecter du sang. Le résumé donne une durée de vie moyenne de 23 semaines pour cette lignée et affirme qu'aucune souris ne sera utilisée au-delà de 20 semaines "afin de respecter le bien être animal".
Objectifs
L’objectif de ce projet est de caractériser l’impact du développement de la cachexie sur la vascularisation musculaire et de déterminer la contribution de ces altérations à la perte de masse et de fonction musculaires dans un contexte de développement de cancer du colon. La cachexie est un état de perte progressive de masse corporelle, principalement musculaire, non volontaire et non totalement réversible par l’alimentation. Elle est fréquemment associée aux maladies chroniques comme le cancer. Ce projet vise également à évaluer le potentiel protecteur d’une stimulation de l’angiogenèse par le un facteur de croissance spécifique du tissu endothéliale sur la préservation de la masse et de la fonction musculaires dans un contexte de cachexie liée au cancer du colon.
Bénéfices attendus
Ce projet vise à combler un manque de connaissances sur les altérations du compartiment vasculaire musculaire au cours de la cachexie associée au cancer, ainsi que sur leur contribution fonctionnelle à la perte de masse et de fonction musculaire. Bien que la cachexie soit principalement étudiée sous l’angle des déséquilibres protéiques et métaboliques, le rôle du réseau vasculaire musculaire dans la progression de cette pathologie reste encore peu caractérisé.
Procédures
Au total les animaux se verront administrer un traitement dont le bénéfice sera évalué pendant les 5 à 14 semaines suivantes grâce la mesure d'activité physique spontanée, de capacité contractile du muscle chez des souris sous anesthésie générale et analgésie puissante, ainsi que d'analyses tissulaires post mortem des tisses musculaires
Impact sur les animaux
Pour les souris de type sauvage utilisées comme contrôles, aucun effet indésirable n’est attendu. Les souris Apc présentant un phénotype dommageable associé à une durée de vie moyenne de 23 semaines . Cependant, notre parfaite connaissance de la lignée nous permet d'anticiper toute nuisance associée au phénotype grâce à un suivi journalier. Aucune souris ne sera utilisé à un âge supérieur à 20 semaines afin de respecter le bien être animal.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort pour préocéder à des prélèvements tissulaires
Remplacement
Le déconditionnement musculaire associé au cancer met en jeu un processus catabolique multifactoriel sollicitant de nombreux tissus (muscle, foie, tissu adipeux, tissus endocriniens, réseau vasculaire, système immunitaire, système nerveux central...). Un système expérimental in vitro ne permettrait pas de reproduire la complexité de ces régulations. Seul un modèle animal peut reproduire la complexité du phénomène. Ce projet vise à comprendre le potentiel lien entre vascularisation et cachexie liée au cancer. Un modèle autre que in vivo ne peut être utilisé.
Réduction
En se basant sur les données de la littérature, 12 animaux/groupe seront nécessaires. Afin d'anticiper le cas rare où une interruption précoce de la procédure serait nécessaire pour certaines souris modèles de cancer du côlon, nous prévoyons des lots de 15 animaux par groupe âgés de 15 semaines et des lots de 20 animaux par groupe âgés de 20 semaines. Ces animaux supplémentaires ne seront utilisés qu’en cas de besoin afin d’obtenir au final les 12 animaux par groupe nécessaires à la significativité des résultats.
Raffinement
Dans ce projet, nous veillerons à ce que l'hébergement des animaux leur permettent d'avoir un enrichissement (paille, bois et coton) suffisant et stimulant pour réaliser leur nid. Les animaux seront hébergés en groupe social dans un local à température et hygrométrie contrôlées avec un cycle lumière/obscurité de 12H00. Les souris auront libres accès à l'eau et à la nourriture. Afin de réduire le stress des animaux, les souris seront habituées aux expérimentateurs qui les manipuleront au minimum de façon bi-hebdomadaire (suivi de poids). Un contrôle des fèces sera réalisé à partir de la 10ème semaine de vie afin de déceler l'apparition de sang. Une mesure d'hématocrite réalisé à partir de la 1ère apparition de sang dans les fèces pour suivre l'évolution de l'anémie. Dans le cadre du raffinement des procédures expérimentales, la Structure Bien-Être Animal (SBEA) assurera un rôle central dans le suivi du projet, notamment pour le contrôle du respect des bonnes pratiques, l’évaluation du bien-être des animaux et l’application des points limites tout au long de l’étude.
Choix des espèces
Un des objectifs principaux de notre activité de recherche est la compréhension des mécanismes de la cachexie associée au cancer et le développement de stratégies thérapeutiques permettant de prévenir ou de limiter le syndrome cachectique. Disposer d'un modèle murin de cachexie associée au cancer est donc indispensable à notre activité. Ce projet est réalisé chez des souris Apc à différents stades de progression de la cachexie : phase de développement (6 semaines), phase pré-cachectique (11 semaines), phase de cachexie modérée (15 semaines), phase de cachexie avancée (20 semaines). Des souris sauvages seront utilisées au même age pour comparaison.
Etude des effets d’une exposition développementale aux signaux de radiofréquence 5G sur le comportement à l’âge adulte
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
- Système nerveux
Exposées 24 heures sur 24 aux signaux radiofréquence 5G du début de la gestation jusqu'à trois semaines après la mise bas, soit environ six semaines, des femelles isolées et leurs petits ouvrent ce protocole. Les nouveau-nés font l'objet d'enregistrements de vocalisations ultrasoniques, puis, à partir de huit semaines, les souris passent deux à trois semaines de tests comportementaux, dont un labyrinthe radiaire avec alimentation contrôlée et une exposition à des stimuli de huit minutes suivie de rappels de six minutes, que le résumé ne nomme pas. 852 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue pour des vérifications histologiques. Le porteur écrit qu'aucun mécanisme ne suggère d'effet délétère immédiat aux niveaux d'exposition utilisés, les effets recherchés étant attendus à long terme.
Objectifs
Les champs électromagnétiques dans la gamme des radiofréquences (RF) sont l'un des agents physiques les plus omniprésents auxquels nous sommes exposés quotidiennement. Ainsi, l'exposition aux ondes RF des communications sans fil dans nos environnements personnels et professionnels soulève des questions légitimes quant à leurs effets possibles sur la santé. Avec le déploiement rapide de la téléphonie mobile et des communications sans fil au cours des dernières décennies, la cinquième génération (5G) a commencé à être déployée en France en 2020. Alors que les seuls effets nocifs connus de l'exposition aux RF sont causés par l'échauffement des tissus, la possibilité d’effets comportementaux induits par l'exposition aux champs RF à des niveaux inférieurs aux recommandations reste à préciser, en particulier au cours de la phase de neurodéveloppement qui s’avère être particulièrement sensibles à l’impact des stimuli environnementaux. Ce projet consiste en l’étude des effets in vivo d’une exposition chronique à des ondes RF à 3,5 GHz chez la souris au cours du développement. Les conséquences comportementales de cette exposition aux signaux 5G seront évaluées à l’âge adulte à l’aide d’une batterie de paradigmes visant à explorer différents domaines comportementaux comme l’anxiété, les aptitudes motrices ou les fonctions cognitives. Les modifications de l’expression de marqueurs d’activité cérébrale seront également investiguées à partir des cerveaux de souris collectés.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra, à court terme, de mieux caractériser les effets d’une exposition précoce aux signaux 5G sur le développement cérébral et les comportements associés chez la souris. À moyen terme, ces résultats contribueront à mieux comprendre les mécanismes neurobiologiques potentiellement altérés par ces expositions, notamment en lien avec la formation des circuits neuronaux et les fonctions cognitives et sociales. À long terme, ce projet présente un enjeu translationnel en pouvant contribuer à l’évaluation des risques sanitaires liés aux expositions aux champs RF et à orienter les recommandations en matière de santé publique.
Procédures
Dans le cadre de ce projet, les animaux seront soumis à différentes interventions expérimentales non invasives ou faiblement invasives. - Les souris gestantes et leurs petits seront exposés de façon chronique, corps entier et en continu (24 h/24) aux signaux radiofréquences de type 5G, du début de la gestation jusqu’à trois semaines après la naissance, soit une durée totale d’environ 6 semaines. - Les nouveau-nés feront l’objet d’interventions ponctuelles de courte durée, notamment (quelques secondes par animal) ainsi que des enregistrements de vocalisations ultrasoniques (quelques minutes par session), réalisés avec un minimum de manipulation. - A l’âge adulte (à partir de 8 semaines), les animaux seront soumis à une batterie de tests comportementaux sur animaux vigiles. Chaque test dure de quelques minutes (par exemple 5 à 10 minutes pour les tests d’exploration ou de mémoire) à quelques dizaines de minutes pour certaines épreuves spécifiques. La batterie complète s’étale sur environ 2 à 3 semaines, avec des périodes de repos intégrées. - La procédure expérimentale comprend une phase brève d’exposition à des stimuli contrôlés pendant 8 minutes, suivie de séances de rappel de courte durée de 6 minutes. Les tâches de mémoire spatiale dans le labyrinthe radiaire impliquent des sessions répétées de quelques minutes avec alimentation contrôlée.
Impact sur les animaux
À ce jour, aucun mécanisme ne suggère d’effet délétère immédiat aux niveaux d’exposition utilisés ; les effets potentiels sont attendus à long terme, ce qui constitue l’objectif de l’étude. Les animaux participeront à différents tests comportementaux permettant d’évaluer certaines fonctions cognitives, émotionnelles et motrices. Ces procédures peuvent entraîner un stress léger et transitoire lié à la manipulation, à la nouveauté de l’environnement ou à certaines situations aversives modérées. Ces effets sont de courte durée et réversibles. Certains tests nécessiteront une légère adaptation des conditions d’alimentation afin de maintenir la motivation des animaux, tout en assurant un suivi régulier de leur état général et de leur bien-être. Certaines procédures expérimentales, comme les injections de substances, peuvent provoquer un inconfort temporaire lié à la manipulation et à l’administration des traitements. L’isolement des femelles gestantes, réalisé à partir de la détection du bouchon vaginal et maintenu jusqu’au terme de la gestation, peut également entraîner un stress léger et transitoire lié au changement de conditions d’hébergement, atténué par le maintien de conditions d’hébergement enrichies et un suivi renforcé du bien-être des animaux. Des effets transitoires sur le comportement ou l’activité des animaux pourront également être observés.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à la fin de chaque procédure afin de procéder aux vérifications histologiques et à l'étude de marqueurs biologiques.
Remplacement
L’examen des comportements, comme par exemple les fonctions cognitives ne peut, par définition, s’étudier que chez des organismes entiers. L’approche cognitive chez l’homme n’autorise pas l’exposition aux radiofréquences des très jeunes individus pendant leur phase de neurodéveloppement et l’utilisation du modèle animal s’avère nécessaire. Des méthodes alternatives comme les modèles cellulaires in vitro restent incomplètes pour l’étude de phénomènes physiologiques aussi complexes que le neurodéveloppement, puisqu'elles ne tiennent pas compte de l’ensemble des interactions existantes au sein d’un organisme tout entier. De même, les approches de modélisation informatique du fonctionnement du cerveau sont utiles mais restent largement insuffisantes et s’avèrent au mieux complémentaires des données neuro-comportementales obtenues.
Réduction
- Nous cherchons à utiliser le nombre minimal d’animaux permettant d’obtenir des données exploitables. - Le recours à une batterie de tests comportementaux pour un même animal permet également de diminuer le nombre d’animaux nécessaire. De plus, nous utiliserons des procédures comportementales dont les paramètres opérationnels ont été validés par une approche pharmacologique permettant d’optimiser leur sensibilité, et ainsi de réduire le nombre total d’animaux utilisés. D’une façon générale, le nombre de répétition des expériences sera défini de manière rationnelle : si une expérience donne des résultats statistiquement significatifs avec une fiabilité statistique suffisante pour conclure de manière robuste, elle ne sera répétée qu’une seule fois ou de façon partielle ; sinon elle sera répétée deux à trois fois maximum. - Les cerveaux, voire d’autres organes des souris mises à mort en fin d’expérience seront conservés afin d’éviter des expériences supplémentaires si des questions nouvelles surviennent.
Raffinement
Le bien-être des animaux sera pris en compte tout au long du projet afin de limiter au maximum le stress et l’inconfort liés aux procédures expérimentales. Les protocoles ont été optimisés lors d’études précédentes afin de réduire les manipulations et les contraintes pour les animaux. Les animaux feront l’objet d’une surveillance régulière par les expérimentateurs et le personnel qualifié de l’animalerie afin de vérifier leur état de santé et leur bien-être. En cas de problème, des mesures adaptées seront mises en place rapidement. Des critères de surveillance et d’arrêt ont été définis afin de prévenir toute souffrance excessive. Des mesures adaptées pourront être mises en place pour faciliter l’alimentation et l’hydratation des animaux si nécessaire. Certains tests comportementaux pourront entraîner un inconfort léger et temporaire lié aux conditions expérimentales. Des périodes de repos seront prévues entre les tests afin de limiter le stress et la fatigue des animaux.
Choix des espèces
Les rongeurs sont souvent utilisés pour étudier le cerveau et le système nerveux, car ils sont faciles à élever et à manipuler en laboratoire. De nombreux mécanismes du cerveau sont similaires chez tous les mammifères, y compris chez l’être humain. Cela permet aussi d'observer chez les rongeurs des comportements complexes grâce à différents tests adaptés. Dans cette étude, l’utilisation de souris est nécessaire car les phénomènes étudiés dépendent des interactions entre plusieurs régions du cerveau et du comportement global de l’animal. Ces mécanismes ne peuvent pas être reproduits correctement avec des cultures cellulaires ou des simulations informatiques seules. Les effets d’une exposition aux signaux 5G seront étudiés pendant le développement du cerveau. Pour cela, des souris femelles gestantes seront exposées pendant la grossesse, puis les petits continueront à être exposés après la naissance. Les conséquences de cette exposition seront ensuite évaluées lorsque les souris deviendront de jeunes adultes, vers l’âge de 10 à 12 semaines, période à laquelle le cerveau est considéré comme mature. Les tests seront réalisés aussi bien chez les mâles que chez les femelles afin d’étudier différents aspects du comportement.
Rôle du système immunitaire dans la progression de la pathologie du foie dans un modèle de souris développant un foie gras
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
Une souris qui fait plus de trois hypoglycémies au cours de la procédure est mise à mort. 152 souris vont être utilisées dans des procédures dont le niveau de souffrance va de léger à sévère, dont 80 rendues malades d'une glycogénose hépatique par cinq injections quotidiennes vers six à huit semaines. À sept jours, un morceau d'oreille d'un millimètre leur est prélevé pour génotypage, puis leur glycémie est suivie par mini-incision de la queue, avec trois à quatre prises de sang mensuelles. Le porteur compte 1 à 2 % de décès par hypoglycémie sévère, survenant en général la nuit. La moitié des souris est tuée pour le prélèvement du foie, du cerveau et des gonades, l'autre pendant une chirurgie de purification des cellules du foie, toutes entre trois et quatre mois après l'induction, avant l'apparition des tumeurs que le projet cherche à comprendre.
Objectifs
Le carcinome hépatocellulaire est la forme la plus fréquente de cancer du foie. Dans la majorité des cas, ce cancer apparaît après plusieurs étapes de dégradation du foie : accumulation de graisse dans les cellules hépatiques (stéatose), inflammation chronique, fibrose (formation excessive de tissu cicatriciel) puis cirrhose. En effet, plus de 80 % des cancers du foie se développent sur un foie déjà cirrhotique. Cependant, certaines personnes développent un cancer du foie sans présenter de fibrose ou de cirrhose importantes. Cette situation est observée notamment chez les patients atteints de glycogénose de type 1a, une maladie génétique rare. Chez ces patients, une enzyme essentielle à la production de glucose est absente ou déficiente. L’organisme ne peut donc pas maintenir une glycémie normale pendant le jeûne, ce qui entraîne des hypoglycémies sévères. À long terme, 70 à 80 % des patients adultes développent des tumeurs du foie. Habituellement, l’excès de graisses dans le foie devient toxique pour les cellules hépatiques. Les cellules endommagées déclenchent alors une réaction inflammatoire impliquant différentes cellules immunitaires. Ces cellules produisent des molécules favorisant l’inflammation et la formation de fibrose. Fait surprenant, chez les patients atteints de glycogénose, les marqueurs de l’inflammation sont peu élevés et la fibrose est faible, voire absente, même lorsque des tumeurs sont présentes. Ces observations suggèrent que le cancer du foie se développe par des mécanismes différents de ceux décrits habituellement. L’objectif de ce projet est d’étudier les cellules immunitaires présentes dans le foie de souris modèles de glycogénose et de les comparer à celles de souris rendues obèses/diabétiques et développant une fibrose classique. Grâce à des analyses réalisées à l’échelle de la cellule unique, nous identifierons les populations de cellules du foie impliquées dès les premiers stades de la maladie. Ces travaux pourraient révéler de nouveaux mécanismes d’apparition des tumeurs hépatiques, ouvrant la voie à des stratégies thérapeutiques ciblées pour les patients atteints de glycogénose et, plus largement, pour les maladies métaboliques associées à un risque accru de tumeurs hépatiques.
Bénéfices attendus
À long terme, ce projet vise à mieux comprendre le rôle du système immunitaire et l'apparition de la fibrose dans le développement des maladies du foie et des tumeurs hépatiques. Les chercheurs s'intéressent à deux maladies métaboliques : la glycogénose de type 1, une maladie rare en comparaison avec le diabète associé à l'obésité, maladie considérée comme une épidémie Par cette approche, ils espèrent mieux comprendre comment les cancers du foie apparaissent dans des foies qui accumulent de la graisse (foie stéatosique), avec ou sans fibrose. En général, le cancer du foie se développe sur un foie très abîmé appelé foie cirrhotique. Cependant, des études récentes montrent que certaines tumeurs peuvent aussi apparaître chez des patients diabétiques dont le foie ne présente pas de fibrose importante. Ces travaux pourraient donc aider à identifier les mécanismes responsables de la formation des tumeurs dans différentes situations et, à terme, permettre une prise en charge plus adaptée à chaque patient selon l'évolution de sa maladie.
Procédures
Afin de sélectionner les souris transgéniques nécessaires au projet, un petit morceau (1mm) de tissu sera prélevé à l’extrémité externe de l’oreille pour caractériser leurs gènes. La durée du geste est de quelques secondes. A l’âge de 6-8 semaines, toutes les souris subiront une injection tous les jours pendant 5 jours (quelques secondes/souris) pour induire la glycogénose. Les souris avec une glycogénose peuvent développer des hypoglycémies sévères si elles ne s’alimentent pas régulièrement ou lors d’anesthésie. Actuellement, la gestion de l’élevage permet de limiter les décès liés aux hypoglycémies sévères, mais 1 à 2% de décès peuvent être rencontrés généralement durant la nuit. Le suivi de leur glycémie pourra nécessiter une microgoutte de sang, prélevée à l’extrémité de la queue après une mini-incision, réalisée en quelques secondes. Les souris développent une stéatose (accumulation de lipides dans le foie) qui peut être associée à des atteintes hépatiques comme une fibrose, la perte de la fonction hépatique caractérisée par l’apparition d’un ictère (coloration jaunâtre des extrémités) ou le développement de tumeurs à plus long terme (>6 mois). Un prélèvement sanguin sera réalisé tous les mois pour suivre la progression de la maladie et durera environ 15 secondes (au total, 3 à 4 prélèvements/souris). Une partie des souris subiront une chirurgie afin de purifier les différentes cellules du foie. La chirurgie durera moins de 15 minutes et les animaux seront mis à mort. La deuxième partie des souris sera mise à jeun pendant 6h, en fin de protocole, avant leur mise à mort. Une prise de sang sera réalisée juste avant la mise à mort. Le prélèvement durera environ moins de 30 secondes.
Impact sur les animaux
A l’âge de 7 jours, les souris transgéniques subissent une biopsie afin de les génotyper. Ceci entraine une légère douleur et un stress lié à la contention des nouveau-nés. L’induction de la glycogénose sera obtenue après une série d’injections en sous-cutané pendant 5 jours, à l’âge de 6-8 semaines, pouvant engendrer une légère douleur. L’immobilisation de la souris ne nécessite pas de contention en main mais peut induire un léger stress. Les hypoglycémies sévères, en dessous de 30-40 mg/dl, peuvent entrainer un mal-être important, voir un coma ou un décès. Les souris ayant des atteintes hépatiques peuvent présenter des signes de mal-être, généralement associés à une perte de poids. Les prélèvements sanguins peuvent entrainer une légère douleur et la contention de l’animal entraine un stress. La chirurgie peut entrainer de la douleur qui est réduite par une anesthésie et une analgésie adaptée et un risque d’hémorragie qui est limité par la maitrise de l’hémostase.
Devenir
La moitié des animaux sera mis à mort en fin d’expérimentation afin de prélever des tissus dont le foie, le cerveau et les testicules ou ovaires, pour réaliser des analyses au niveau structurel et moléculaire. La deuxième moitié des animaux subira une chirurgie pour purifier les cellules du foie et quantifier chaque sous-type de cellules immunitaires. Les animaux seront mis à mort pendant la chirurgie.
Remplacement
Aujourd’hui, les chercheurs savent fabriquer en laboratoire de petites versions simplifiées du foie, appelées organoïdes, à partir de plusieurs types de cellules du foie (les cellules qui fabriquent les substances du foie, celles qui transportent la bile, certaines cellules immunitaires du foie, etc.). Cependant, dans la glycogénose, le fonctionnement du foie ne dépend pas seulement de ces cellules locales. Il repose aussi sur des échanges complexes entre les cellules du foie et des cellules immunitaires qui arrivent par le sang. Les chercheurs ont également observé que certains changements observés dans le foie semblent être contrôlés en partie par un système hormonal, qui implique notamment le cerveau et l’hormone de croissance. Pour comprendre correctement tous ces mécanismes, il ne suffit donc pas d’étudier un foie isolé ou un organe fabriqué en laboratoire : il faut utiliser un modèle animal, qui permet de conserver les interactions naturelles entre plusieurs organes. Dans cette étude, plusieurs organes et tissus seront analysés en même temps — une région du cerveau (l’hypothalamus), l’hypophyse, les testicules, le foie et le sang — afin de comprendre comment l’ensemble de l’organisme participe à la maladie. La souris est le modèle le plus adapté pour plusieurs raisons : -Un métabolisme proche de l’humain -Un modèle unique de la maladie hépatique obtenu par transgenèse : chez la souris atteinte de glycogénose hépatique, la maladie du foie reproduit fidèlement les principales caractéristiques observées chez les patients. Elle résulte d'une surcharge métabolique, un mécanisme également impliqué dans des maladies fréquentes comme le diabète. -Des outils scientifiques robustes : Les chercheurs disposent de nombreuses données et d’outils génétiques pour étudier précisément différents facteurs d’intérêt dans le foie.
Réduction
Pour obtenir des résultats fiables, il faut analyser un nombre suffisant d’échantillons afin de réaliser des analyses statistiques permettant de comparer les différents groupes analysés. Une méthode statistique robuste sera utilisée. La connaissance des modèles animaux et des approches moléculaires utilisées nous a permis de définir un nombre d’animaux minimum par groupe. Comme les souris atteintes de glycogénose ont un risque de décès lié aux possibles hypoglycémies, nous avons prévu d’augmenter le nombre de ces animaux pour ne pas compromettre les analyses statistiques. Les maladies métaboliques (comme le diabète) peuvent se développer différemment chez les mâles et les femelles. Il est donc essentiel d’inclure les deux sexes pour obtenir des résultats complets. Au total, 152 souris (mâles et femelles) seront étudiées, dont 80 souris atteintes de glycogénoses. Les reproductions seront arrêtées dès que ce nombre sera atteint, pour éviter d’utiliser plus d’animaux que nécessaire.
Raffinement
Pour réduire la douleur, les prélèvements de tissus (biopsies) seront réalisés sur des souriceaux âgés de 7 à 10 jours, à un moment où leurs terminaisons nerveuses ne sont pas encore totalement développées. Afin d’éviter le stress dû à la séparation d’avec leur mère, les soigneurs manipuleront les petits en portant des gants imprégnés de la litière de leur cage, pour conserver leur odeur familière. Pour habituer les souris à être manipulées et réduire leur stress, elles seront régulièrement en contact avec les expérimentateurs et seront prises en main à l’aide d’un petit tunnel plutôt qu’attrapées directement. Les griffes des souris pourront être coupées si l’animal se gratte. Tous les animaux seront hébergés en groupe dans des conditions réglementaires. La maladie est ciblée uniquement dans le foie à l’âge adulte, ce qui permet d’éviter un retard de croissance lié à la glycogénose; les animaux passent la période périnatale sans phénotype dommageable. Le personnel technique est formé à la reconnaissance des signes d’hypoglycémie et à la conduite à tenir. Les risques d’hypoglycémie sont contrôlés en réduisant les efforts des souris pour accéder à la mangeoire (croquettes au sol et des tétines des biberons longues). En cas d’hypoglycémie sévère, la souris sera injectée avec une solution de glucose et une partie de la cage sera placée sur une plaque chauffante pour maintenir sa température corporelle. L’animal sera mis à mort s’il développe plus de 3 hypoglycémies au cours de la procédure. Lors des mises à jeun, les souris sont placées dans de grandes cages avec des maisons en plastique pour limiter l’agressivité et le stress. Pour assurer leur confort thermique, une partie des cages est placée sur une plaque chauffante. Grâce à la bonne connaissance de ce modèle animal, des critères précis ont été définis pour éviter toute souffrance inutile. Les souris seront euthanasiées précocement (entre 3 et 4 mois après l’induction de la maladie), avant que la maladie hépatique entraine l’apparition de tumeurs et de signes de mal-être. Les chirurgies seront réalisées sous anesthésie avec un traitement analgésique et antalgique adapté afin de limiter la souffrance de l’animal. La surveillance du bien-être des souris est basée sur le contrôle de leur poids, les taux de marqueurs sanguins d’atteintes hépatiques (transaminases), l’apparition d’un ictère et l’observation de leur comportement ; Des points limites et spécifiques du projet ont été définis.
Choix des espèces
Mus musculus. Nous avons choisi d’utiliser la souris pour notre projet de recherche car, contrairement à d’autres espèces comme le poisson, elle possède des mécanismes de régulation du métabolisme similaires à ceux de l’être humain. De plus, il est possible dans cette espèce de désactiver précisément un gène important dans le foie grâce à des techniques génétiques avancées. Ce modèle de souris imite très fidèlement la maladie hépatique associée à la glycogénose, ce qui en fait un outil précieux pour mieux comprendre cette pathologie et développer de nouvelles approches. Au laboratoire, tous les outils nécessaires, comme des anticorps spécifiques à la souris, sont disponibles pour analyser les effets de la maladie et des traitements. Les manipulations sur les souris seront limitées et réalisées à différents âges : une petite biopsie de l’oreille sera faite chez les bébés souris (entre 7 et 10 jours) pour vérifier leur patrimoine génétique. Ensuite, les expérimentations seront réalisées à l’âge de 3 à 4 mois, juste avant l’euthanasie des souris.
Diversité et plasticité des cellules au cours du développement cérébral et dans les troubles neurodéveloppementaux
- Recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
- Système nerveux
Des femelles gestantes sont anesthésiées et opérées vingt à trente minutes pour qu'une injection atteigne directement l'embryon, d'autres reçoivent un gavage de deux minutes sans anesthésie. Leurs petits passent ensuite des tests comportementaux entre trois et vingt et un jours après la naissance, que le résumé ne nomme pas. 1 578 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, avec un risque d'avortement ou de résorption embryonnaire après la chirurgie. Toutes seront tuées à la fin des procédures pour le prélèvement de tissu cérébral. Le porteur écrit avoir "réduit au maximum le nombre d'animaux nécessaire à ce projet de grande nécessité".
Objectifs
Le cerveau contient différents types de cellules, dont les astrocytes, qui jouent un rôle essentiel dans la communication entre les neurones et dans le bon fonctionnement cérébral. Ce projet vise à mieux comprendre la diversité et les fonctions des sous-populations d’astrocytes dans une partie du cerveau nommée cortex, depuis leur formation jusqu’à leur implication dans des troubles du neurodéveloppement, tels que les troubles du spectre de l’autisme et la schizophrénie. Pour cela, plusieurs modèles de souris seront utilisés afin de suivre ou d’éliminer spécifiquement certaines populations d’astrocytes et ainsi comprendre leurs rôles en contexte sain et pathologique. Les objectifs principaux du projet sont : 1. Comprendre d'où viennent ces cellules et comment elles se développent. 2. Déterminer leur rôle au cours du développement. 3. Analyser les conséquences de ces cellules sur le comportement social, cognitif et sensoriel. 4. Étudier leur rôle sur l’activité électrique des neurones en conditions saines et dans des modèles de troubles du neurodévelopement. Les connaissances obtenues permettront de mieux comprendre comment et pourquoi les astrocytes sont essentiels au bon fonctionnement du cerveau et jouent un rôle dans les maladies neuroveloppementales, offrant ainsi de nouvelles pistes diagnostiques et/ou thérapeutiques.
Bénéfices attendus
Ce projet vise à améliorer la compréhension du fonctionnement du cerveau en caractérisant une population de cellules du cerveau appelée "astrocytes", longtemps considérée comme un groupe de soutien des neurones, mais aujourd’hui reconnues comme des acteurs essentiels de la communication entre les neurones. Les résultats attendus permettront de mieux comprendre comment ces cellules se développent, interagissent avec les neurones et contribuent à la formation du réseau de neurones pendant le développement et ainsi aux comportements cognitifs, sensoriels et sociaux. Cette connaissance est essentielle pour identifier de nouvelles pistes pour lutter contre les symptômes des troubles complexes que sont les troubles du neurodéveloppement (dont les troubles du spectre de l'autisme et la schizophrénie) en constante augmentation et dont les causes restent à ce jour inconnues. À terme, les bénéfices potentiels de ce projet sont : 1. Une meilleure compréhension des mécanismes à l’origine des troubles du neurodéveloppement ; 2. La mise en évidence de nouvelles pistes de cibles diagnostiques et/ou thérapeutiques centrées sur les astrocytes ; 3. La caractérisation de modèles animaux de troubles du spectre de l'autisme et de la schizophrénie qui seront utiles pour développer, tester et valider de nouvelles stratégies de prévention, de diagnostique et/ou de traitement. Ce projet apportera donc des avancées fondamentales en neurosciences susceptibles d’avoir, à long terme, un impact positif sur la santé humaine.
Procédures
Les nuisances prévues dans ce projet sont modérées, mais strictement encadrées pour limiter la douleur, le stress et la souffrance des animaux. Les animaux seront soumis à différents types d’interventions selon l’étude concernée : Procédures chirurgicales sur femelles gestantes : pour les expériences nécessitant une injection directement dans l’embryon, les mères seront mises sous anesthésie générale, puis subiront une chirurgie de courte durée (20 à 30 minutes), suivie d’une période de traitement antidouleur de 24 h. Certaines études nécessiteront une alimentation dirigée directement dans l'oesophage de femelles gestantes : manipulation rapide (2 minutes/femelle) sans anesthésie, induisant un stress modéré et transitoire. Tests comportementaux : manipulations non invasives de courte durée (quelques minutes à 1 h selon le test de 3 jours à 21 jours après la naissance), susceptibles d’entraîner un stress léger mais sans douleur ni lésion tissulaire.
Impact sur les animaux
Les procédures expérimentales sont susceptibles d’induire chez les animaux plusieurs effets indésirables, malgré la mise en place de mesures analgésiques et de raffinement. Les effets attendus incluent : une douleur post-opératoire transitoire liée aux interventions chirurgicales, généralement de faible à modérée intensité grâce à la prise en charge analgésique ; un stress lié à la contention, aux manipulations et à l’environnement expérimental ; une altération temporaire de l’état général (diminution de l’activité, modification de la prise alimentaire) ; chez les femelles gestantes, un risque d’avortement ou de résorption embryonnaire en post-chirurgie. Ces effets sont surveillés et limités par des protocoles de suivi adapté et des critères d’arrêt prédéfinis.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à la fin de toutes les procédures pour prélevement de tissu cérébral.
Remplacement
Pour comprendre comment se développent les astrocytes et à quoi ils servent, il est nécessaire de les étudier pendant le développement du cerveau, or, aucun modèle à part les animaux ne permet aujourd’hui de reproduire la complexité de la mise en place des interactions entre les différents type de cellules pendant et après le développement du cerveau. Cette étude nécessite donc l'utilisation d'animaux mais nous avons réduit au maximum le nombre d'animaux nécessaire à ce projet de grande nécessité.
Réduction
Le nombre d’animaux a été calculé à partir de données préliminaires et d’analyses statistiques pour garantir la validité scientifique et détecter une possible différence entre les mâles et les femelles, tout en minimisant les effectifs. Les animaux seront utilisés pour plusieurs types d’analyses complémentaires afin d’optimiser l’utilisation de chaque animal et éviter la génération d’animaux surnuméraires.
Raffinement
Toutes les procédures seront réalisées, sous anesthésie et analgésie appropriées lorsque nécessaire, et les animaux maintenus dans des conditions d’hébergement enrichies. Les manipulations seront limitées en durée et en fréquence, la surveillance quotidienne assurera le bien-être des animaux, et toute source de douleur ou de stress sera prévenue ou immédiatement traitée.
Choix des espèces
L’espèce choisie est la souris (Mus musculus), modèle de référence en neurosciences, avec une organisation et un développement cérébral comparables à l’Homme, présentant des comportementaux sociaux élaborés dont les altérations peuvent être détectées, analysées et quantifiées par des tests comportementaux standardisés et largement utilisés par la communauté scientifique. Les stades étudiés couvrent les périodes clés du développement d'une région cérébrale nommée cortex : les stades embryonnaires (jour embryonnaire 13 à 18) pour le marquage et le suivi des cellules souches neurales et de leur descendance, jour post-natal 0 et 14 pour la différenciation et l’intégration de certaines sous-populations cellulaires d'intéret dans les circuits neuronaux, et jour post-natal 21 et 60 pour la maturation fonctionnelle et l’analyse comportementale et de la communication entre les neurones. Ces stades permettent d’associer observations anatomiques et fonctionnelles, de la circuiterie neuronale aux manifestations comportementales, de manière pertinente.
Les modifications de l’ARN et leur rôle dans le cancer
- Recherche fondamentale
- Oncologie
Une administration sous sédation, puis trois à six échographies de trente minutes chacune, elles aussi sous sédation : 400 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Des tumeurs se développent chez elles, avec perte de poids et déshydratation possibles, pour étudier le rôle d'une protéine dans la formation des vaisseaux sanguins qui alimentent ces tumeurs. Toutes sont tuées à l'examen final, leurs organes prélevés pour des analyses histochimiques, moléculaires et par cytométrie en flux. Le résumé ne précise ni comment les tumeurs sont induites, ni combien de souris entrent dans chacun des dispositifs que le porteur appelle "différents modèles de cancer".
Objectifs
Pour se développer, une tumeur a besoin de créer de nouveaux vaisseaux sanguins afin d'être alimentée en oxygène et en nutriments. Bloquer la formation de ces vaisseaux est une stratégie utilisée pour traiter certains cancers, mais son efficacité reste souvent limitée. Il est donc important de mieux comprendre les mécanismes qui permettent aux tumeurs de former ces vaisseaux. Notre projet vise à étudier le rôle d'une protéine impliquée dans la régulation de l'activité des gènes et à déterminer comment elle influence la formation des vaisseaux sanguins au sein des tumeurs ainsi que leur développement. Pour cela, nous utiliserons différents modèles de cancer chez la souris dans lesquels cette protéine pourra être supprimée. Les résultats de cette étude permettront de mieux comprendre les mécanismes qui favorisent la croissance des tumeurs et pourraient contribuer, à plus long terme, au développement de nouvelles approches thérapeutiques contre le cancer.
Bénéfices attendus
Dans l'ensemble, ces expériences permettront d'identifier les mécanismes impliquant le protéine étudié dans la progression du cancer. À long terme, ces résultats contribueront à la mise au point de nouvelles approches thérapeutiques contre le cancer.
Procédures
différents types d'administration = 1 par souris (quelques secondes, sous sédation, nuisance légère), échographies (3-6 sur chaque souris, 30 minutes, réalisées sous sédation)
Impact sur les animaux
Les nuisances comprennent différents types d'administration (d’une durée de quelques secondes, réalisées sous sédation, nuisance légère), les échographies (30 minutes), réalisées sous sédation (nuisance mineure) et la croissance tumorale. En effet, la croissance des tumeurs peut entrainer l'apparition de symptômes cliniques (perte de poids et déshydratation) chez les animaux.
Devenir
À la fin de l'examen final, les souris sont mises à mort, leurs organes sont prélevés et conservés en vue d'analyses (immuno)histochimiques, moléculaires et par cytométrie en flux.
Remplacement
L'homéostasie et le remodelage au cours du développement du cancer sont des processus complexes. Bien qu'il existe des modèles de culture cellulaire in vitro, l'interaction entre différentes populations cellulaires ne peut être reproduite par une approche in vitro. Notre stratégie est bien conçue pour prendre en compte les objectifs de remplacement, car nous avons déjà validé toutes les analyses moléculaires dans des cultures cellulaires ou des systèmes purement biochimiques.
Réduction
Afin de réduire le nombre d'animaux utilisés, le nombre d'animaux pour chaque expérience sera limité à celui nécessaire pour valider un effet significatif. Afin de minimiser le nombre de souris utilisées, et dans la mesure du possible, les échantillons prélevés sur les mêmes souris seront utilisés dans différents types d'analyses.
Raffinement
L'anesthésie sera utilisée comme méthode principale afin de réduire au maximum les souffrances potentielles des animaux. Nous utilisons l'échographie comme technique de surveillance non invasive. Les animaux seront élevés sans isolement, en groupes du même sexe, dans des conditions d'hébergement conformes aux exigences réglementaires (densité) et bénéficiant d'un enrichissement environnemental (abri, matériel de nidification) tout au long de la procédure. Un score clinique sera évalué chaque semaine et quotidiennement dès l'apparition des premiers tumeurs. Une liste de points limites est établie. Lorsque ceux-ci sont atteints, les animaux seront mis à mort afin d'éviter toute souffrance.
Choix des espèces
Nous avons choisi la souris (Mus musculus) comme modèle de choix, en raison de ses similitudes génétiques et physiologiques étroites avec l'être humain, ainsi que de la facilité avec laquelle son génome peut être manipulé et analysé. De plus, les mécanismes sous-jacents à la formation des tumeurs sont très similaires chez la souris et chez l'être humain. La souris constitue donc un modèle idéal pour l'étude de la physiopathologie humaine. Le choix d'animaux adultes se justifie par le fait que les cancers touchent principalement les adultes.
Caractérisation d’un modèle d’hypertension artérielle induite chez la souris
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système cardiaque
- Système endocrinien
Jusqu'à vingt-quatre séries de mesures de pression artérielle de quinze minutes, six isolements de vingt-quatre heures, douze injections et douze incisions de la queue : 640 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées pour le prélèvement de leurs organes. Elles reçoivent une alimentation riche en sel ou une molécule dans l'eau de boisson, en continu pendant quatre à vingt-quatre semaines, pour comprendre comment des mutations génétiques conduisent à une hypertension secondaire. Aucun point limite ni seuil d'arrêt n'est indiqué. Le porteur justifie le choix de la souris par la facilité avec laquelle son génome se manipule et affirme que l'hypertension artérielle est "impossible à analyser sans l'utilisation d'un modèle animal".
Objectifs
L’hypertension artérielle est un facteur de risque cardiovasculaire majeur qui touche 10 à 45% de la population. Malgré le développement de stratégies thérapeutiques de plus en plus efficaces, le contrôle optimal de la pression artérielle n’est atteint que chez environ un tiers des patients. Ces dernières années des mutations génétiques ont été identifiés comme responsable du développement de forme secondaire d’hypertension artérielle. Afin de mieux prendre en charge ces formes spécifiques d’hypertension, il est nécessaire de comprendre les changements provoqués par ces mutations dans les cellules. L’objectif de ce projet est de comprendre comment ces mutations conduisent au développement d’hypertension secondaire mais aussi d’étudier les conséquences cardiovasculaires et métaboliques associées.
Bénéfices attendus
A terme ce projet permettra de comprendre comment ces mutations sont responsables du développement de certaines formes d’hypertension et d’identifier de nouvelles cibles thérapeutiques et ainsi améliorer la prise en charge de patients.
Procédures
Alimentation riche en sel et/ou eau de boisson contenant une molécule : en continu pendant 4 à 24 semaines – Mesures pression artérielle : 15 min/série de mesures, jusqu’à 24 fois – Echocardiographie sous anesthésie : 5-10 min, 1 fois – Isolement : 24h, 6 fois – Injections : quelques secondes, 12 fois – Incision au niveau de la queue : quelques secondes, 12 fois – prélèvement de sang : 30 secondes, 1 fois
Impact sur les animaux
Il peut exister un inconfort lié à la préhension et à la contention des animaux ; une douleur légère au point d’injection ; un stress lié à l’isolement ; un stress et une hypothermie liés à l’anesthésie
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort afin de prélever différents organes nécessaires aux analyses prévues dans le projet.
Remplacement
Des approches dans des modèles de culture ont permis de valider la stratégie qui va être appliquée chez la souris. L’utilisation d’animaux est maintenant indispensable pour comprendre les mécanismes de développement de la pathologie ainsi que pour évaluer les complications cardiométaboliques associées.
Réduction
Le nombre optimal d’animaux a été établi par des tests statistiques. Un suivi longitudinal des animaux pour l’étude de certains paramètres permet de réduire le nombre d’animaux nécessaires à la réalisation du projet.
Raffinement
Les animaux seront hébergés en cages enrichies dans l’animalerie où les conditions d’hébergement et d’élevage sont standardisées et contrôlées durant toute la vie de la souris. Les animaux sont maintenus dans des groupes de plusieurs individus dans un environnement enrichi. Les périodes d’isolement sont réduites au minimum nécessaire. Une surveillance hebdomadaire sera mise en place et une grille d’évaluation établie afin de permettre une surveillance objective des animaux. Les animaux feront l’objet d’une surveillance quotidienne par le personnel technique qualifié de l’animalerie ou par les expérimentateurs pour repérer l’éventuelle apparition de signes de souffrance ou de mal-être.
Choix des espèces
La souris est un modèle de choix en raison de ses caractéristiques génétiques et physiologiques proches de l’homme, ainsi que la facilité avec laquelle son génome peut être manipulé et analysé. Ce raisonnement s’applique tout particulièrement à l’étude de l’hypertension artérielle, maladie complexe et impossible à analyser sans l’utilisation d’un modèle animal. Nous utiliserons des animaux adultes, âgés de 16 à 20 semaines au début des expérimentations, la pathologie à laquelle on s’intéresse se développant chez l’adulte. Le développement d’une hypertension est un processus long, justifiant de suivre les souris sur plusieurs mois (jusqu’à l’âge de 44 semaines).
Évaluation d’agonistes biaisés du récepteur de l’apéline sur l’équilibre hydrique et la fonction cardiovasculaire chez le rat
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système cardiaque
- Système endocrinien
Tués juste après la mesure de leur pression artérielle pour leur épargner des douleurs importantes et des complications vasculaires, les rats porteurs d'un cathéter fémoral donnent le ton du sort réservé aux 1 200 rats de ce projet, tous tués à l'issue. Les procédures relèvent d'un niveau de souffrance léger à modéré, une partie étant menée sous anesthésie sans réveil. Chaque rat reçoit une injection de l'une des dix versions modifiées de l'apéline, jusqu'à quatre prélèvements sanguins, environ 24 heures en cage individuelle de métabolisme, et pour certains la pose d'un dispositif de mesure dans l'artère fémorale suivie de deux heures d'enregistrement. Le porteur écrit que les "mini-organes" et les "organ-on-chip" "ne suffisent pas encore", et que l'utilisation d'animaux non-humains vivants reste "indispensable".
Objectifs
Le projet cherche à mieux comprendre comment une substance naturellement présente dans l’organisme (l’apéline) aide à réguler plusieurs fonctions essentielles : la quantité d’eau dans le corps et la pression du sang dans les artères. Cette substance agit en se fixant sur des « récepteurs », c’est-à-dire des sortes d’interrupteurs présents à la surface des cellules. Selon la manière dont ces « interrupteurs » sont activés, les effets peuvent être différents : certains agissent surtout sur les reins pour favoriser l’élimination d’eau, d’autres influencent davantage la pression sanguine. Des versions légèrement différentes de cette substance existent naturellement dans le corps. Elles n’agissent pas toutes de la même façon : certaines modifient la pression sanguine alors que d’autres favorisent principalement l’élimination d’eau par les urines. Les raisons de ces différences ne sont pas encore bien comprises. L’objectif est d’identifier des substances capables d’augmenter l’élimination d’eau sans faire baisser dangereusement la pression artérielle, ou de diminuer la pression artérielle sans perturber l’équilibre hydrique. Dans le premier cas ces composés pourront être utililsés pour traiter l’hyponatrémie, dans le second cas pour traiter l’hypertension. Le projet consiste donc à créer et étudier jusqu’à 10 versions de cette substance, développées à partir des formes naturelles déjà connues. Leur conception repose sur une approche rationnelle : certaines modifications chimiques sont choisies en fonction des effets observés avec les molécules naturelles, afin de mieux comprendre quelles parties de la molécule sont responsables des effets sur les reins ou sur la pression sanguine. Certaines versions seront également conçues pour rester actives plus longtemps dans l’organisme. Avant d’être étudiées chez l’animal, ces nouvelles versions seront d’abord testées en laboratoire sur des cellules afin de vérifier leur bon fonctionnement et leur stabilité. Seules les molécules présentant les résultats les plus favorables (par exemple une bonne stabilité, une activité suffisante et des effets ciblés) seront ensuite évaluées chez le rat. Les chercheurs observeront notamment la quantité d’urine produite, l’équilibre de l’eau et des sels minéraux dans le corps, ainsi que les effets sur la pression artérielle. Après ces études, des analyses complémentaires permettront de mieux comprendre comment ces substances influencent le fonctionnement des vaisseaux sanguins.
Bénéfices attendus
À court terme, le projet apportera de nouvelles connaissances sur la manière dont certaines substances agissent sur les cellules et influencent des fonctions essentielles comme la production d’urine, la pression sanguine et la souplesse des vaisseaux. Ces résultats aideront également à concevoir des substances plus efficaces et dont l’action est mieux ciblée. À moyen terme, les chercheurs espèrent identifier des composés capables d’augmenter l’élimination d’eau par les reins sans provoquer de baisse de la pression sanguine, ou au contraire de diminuer la pression artérielle sans perturber l’équilibre de l’eau dans le corps. Ces avancées pourraient servir de base à de futures recherches sur des maladies fréquentes touchant le rein et les vaisseaux sanguins. À long terme, ces travaux pourraient contribuer au développement de nouveaux traitements pour des maladies répandues ayant un impact important sur la santé publique, comme certaines maladies du cœur, l’hypertension ou l’hyponatrémie ou la polykystose rénale. Des traitements plus précis pourraient aussi réduire les effets indésirables observés avec les médicaments actuels. Au-delà des applications médicales, ce projet permettra d’améliorer les connaissances générales sur le fonctionnement des vaisseaux sanguins et des reins, ce qui bénéficiera plus largement à la recherche en santé.
Procédures
Les animaux seront soumis à plusieurs types d’interventions destinées à mieux comprendre les effets des substances étudiées sur l’équilibre de l’eau dans le corps et sur la pression artérielle. • Administrations de substances : chaque animal reçoit une molécule par injection. Ces gestes sont courts, d’une durée de quelques secondes. • Recueil des urines et suivi de la consommation d’eau et de nourriture: certains animaux sont placés pendant environ 24 heures dans des cages adaptées permettant de mesurer la quantité d’urine produite et l’eau et la nourriture consommées. • Prélèvements de sang : des échantillons sanguins sont prélevés une à quatre fois maximum selon le protocole expérimental, avec un intervalle de plusieurs dizaines de minutes à plusieurs heures entre les prélèvements. Ces interventions sont réalisées sous anesthésie afin de limiter la douleur et durent quelques minutes par prélèvement. • Mise en place dans l’artère fémorale d’un petit dispositif de mesure de la pression artérielle : elle est réalisée sous anesthésie générale. L’enregistrement de la pression du sang est réalisé dans la foulée, pendant environ deux heures. L’ensemble des interventions est organisé de manière à limiter le nombre de manipulations et à réduire autant que possible la durée de chaque étape.
Impact sur les animaux
Les effets prévus sur les animaux sont principalement liés aux manipulations et aux substances étudiées : 1. Gêne passagère lors des injections : Les animaux peuvent ressentir une douleur légère et très courte au moment de l’injection sous la peau. 2. Stress temporaire lié aux manipulations : La contention, la pesée et l’administration des composés peuvent provoquer un stress bref, limité au temps de l’intervention. 3. Adaptation au changement de cage : Pour les animaux qui sont placés pendant environ 24 heures dans des cages spéciales, l’hébergement individuel et le nouvel environnement peuvent modifier temporairement l’activité ou l’alimentation. 4. Effets physiologiques temporaires des composés : Selon la molécule, une augmentation temporaire de la production d’urine, de légères modifications des sels dans le sang ou l’urine, ou une baisse passagère de la pression artérielle peuvent survenir. 5. Mise en place du dispositif de mesure de la pression artérielle sous anesthésie (et enregistrement) : cette procédure peut entrainer des douleurs et un inconfort post-opératoires importants, ainsi que des complications vasculaires locales. Dans l’ensemble, ces effets sont courts, passagers et liés aux manipulations ou aux effets attendus des composés. Aucune maladie durable n’est prévue.
Devenir
Tous les animaux utilisés dans ce projet sont euthanasiés à l’issue des procédures pour des raisons scientifiques et éthiques. Les analyses prévues nécessitent que le sang, les organes et les tissus soient prélevés immédiatement après la procédure afin de garantir la fiabilité des mesures. Dans le cas des animaux pour lesquels une mesure de la pression artérielle sera réalisée, l’euthanasie interviendra juste après la mesure afin de ne pas leur faire subir des douleurs importantes et de laisser survenir des complications vasculaires.
Remplacement
Avant d’utiliser des animaux, toutes les substances sont d’abord testées dans des expériences en laboratoire sur des cellules. Ces tests permettent de mesurer la façon dont les molécules se fixent sur leur récepteur, leur stabilité dans le sang et leur capacité à activer différentes voies de signalisation à l’intérieur des cellules. Cependant, aucun modèle en laboratoire ne peut reproduire l’interaction complexe entre les reins, le cœur, les vaisseaux sanguins, le foie et la circulation sanguine. Pour connaître l’effet réel sur la pression artérielle et la production d’urine, il est nécessaire de travailler sur un animal vivant, avec tous les systèmes de régulation actifs. Les modèles « mini-organes » ou « organ-on-chip » ne suffisent pas encore. L’utilisation d’animaux vivants reste indispensable pour atteindre les objectifs du projet.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisé est calculé pour être le minimum nécessaire afin de détecter de manière fiable les effets attendus. Les calculs se basent sur des données précédentes et sur des méthodes statistiques pour garantir que chaque animal contribue utilement aux résultats. La stratégie est progressive : seuls les composés qui montrent des résultats favorables en laboratoire sont testés chez l’animal. Des mesures supplémentaires permettent de réduire le nombre total d’animaux : • Combiner plusieurs mesures sur le même animal quand c’est possible ; • Standardiser strictement les conditions pour limiter la variabilité ; • Utiliser des courbes de doses optimisées pour éviter les répétitions inutiles.
Raffinement
Les animaux sont hébergés en groupes et disposent d’un environnement enrichi (nids, tunnels, bâtonnets). Une période d’adaptation est respectée avant toute intervention. Toutes les manipulations sont réalisées par du personnel qualifié, dans un environnement calme pour limiter le stress. Les volumes injectés sont conformes aux recommandations réglementaires. Les interventions invasives ou terminales sont faites sous anesthésie générale avec contrôle de la profondeur de l’anesthésie et maintien de la température corporelle. Pour les études de 24 heures en cages adaptées permettant de mesurer la quantité d’urine produite, le contact visuel et olfactif avec d’autres animaux est maintenu. Une surveillance quotidienne permet d’évaluer le poids, le comportement et l’état général. Des points limites adaptés sont définis afin d’identifier précocement toute situation susceptible d’entraîner une souffrance et de mettre en place les mesures appropriées.
Choix des espèces
Le rat a été choisi pour ce projet car sa physiologie et son fonctionnement cardiovasculaire et rénal sont proches de l’Homme. Cette espèce permet de mesurer précisément la pression sanguine, la quantité d’urine produite et la composition des sels dans l’urine et le sang. La taille du rat facilite les prélèvements sanguins répétés nécessaires pour déterminer la durée d’action et la répartition des composés dans l’organisme. L’utilisation de rats issus de souches standardisées assure que les résultats sont comparables entre animaux, ce qui limite le nombre total nécessaire pour atteindre les objectifs scientifiques. Les rats utilisés sont adultes, âgés de 8 à 12 semaines, car à ce stade leur organisme est complètement développé. Cela permet de réaliser des mesures physiologiques stables et reproductibles, et d’évaluer correctement le métabolisme et la durée d’action des composés étudiés. L’utilisation d’adultes offre également une taille et une robustesse suffisantes pour les interventions, telles que la pose de cathéters ou le prélèvement de tissus, ce qui réduit le stress et le risque de complications.
Etude du rôle de la bactérie Escherichia coli et de facteurs de l’hôte dans le cancer colorectal
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système gastrointestinal
Pour établir si des Escherichia coli pathogènes accélèrent les lésions cancéreuses du côlon, 2 372 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles sont mises à jeun une nuit, gavées jusqu'à six fois, reçoivent jusqu'à sept injections intrapéritonéales et jusqu'à sept instillations intrarectales sous anesthésie, chacune d'environ trente minutes. Le porteur attend une diarrhée passagère et une perte de 10 % du poids après l'administration de l'agent inflammatoire, et prévoit une perte de poids modérée dans la dernière phase pour les groupes colonisés par la bactérie. Toutes seront tuées pour le prélèvement de l'intestin et du côlon, et la rubrique raffinement s'interrompt en milieu de phrase, laissant la surveillance annoncée sans description.
Objectifs
Un évènement important dans la genèse et l’évolution des cancers du tractus digestif est la dysbiose (déséquilibre) du microbiote intestinal. Ceci a été établi chez les patients atteints de cancer colorectal, et confirmé dans le modèle animal murin. Comment la présence, liée à ces dysbioses, de certaines bactéries peut promouvoir des mécanismes tumoraux au sein des cellules épithéliales intestinales ou influencer la réponse immunitaire pro ou antitumorale est la question principale à laquelle se propose de répondre ce projet. Notre hypothèse est que des E. coli pathogènes porteuses de certaines toxines et facteurs de virulence pourraient stimuler des mécanismes qui favorisent le développement du cancer dans la couche de cellules recouvrant le tractus digestif (épithelium). Les travaux expérimentaux sur cellules nous ont permis de caractériser les activités enzymatiques de ces toxines, leurs cibles cellulaires ainsi que certains mécanismes de réponse de la cellule normale de l’hôte pour maintenir l’intégrité du génome et une homéostasie tissulaire lorsque ces voies sont exacerbées. Basés sur le développement du modèle de souris colonisée par E. coli et sensibilisés au cancer colorectal par action d’un mutagène local ou par traitement chimique, les objectifs de ce projet sont : i. D’analyser si la sévérité des lésions cancéreuses ou inflammatoires intestinales induites par le traitement mutagène ou mutagène et inflammatoire peut être accélérée par la présence de E. coli pathogène dans le compartiment intestinal, ceci plus particulièrement dans la souris défi-ciente pour un gène d’homéostasie, associé au développement de tumeurs lorsqu’il est muté, que nous avons caractérisé. ii. De déterminer si ces mécanismes sont associés à des effets systémiques. iii. De définir les toxines et facteurs de virulence bactériens impliqués, en colonisant les souris par des bactéries génétiquement invalidées dans chacun des gènes étudiés. Ceci établira le rôle causal d’un ou plusieurs facteurs bactériens dans l’étiologie du cancer colorectal.
Bénéfices attendus
Ce projet apportera une meilleure compréhension des mécanismes à l'origine du développement des cancers colorectaux induits par E.coli pathogène. De plus ces données peuvent aboutir à des stratégies de dépistage et prévention du développement du cancer colorectal par surveillance du microbiote fecal ainsi que nous permettre d’identifier des cibles thérapeutiques.
Procédures
Les souris seront mises à jeun sur une nuit (1 fois par souris, moins de 16h) ce qui peut induire un stress dû à l’absence de nourriture pendant cette période. Elles pourront développer une irritation œsophagienne due à la répétition d’administrations par gavage (maximum 6 par souris, au moins 24h entre 2 actes, durée de l’acte inférieure à 30 s). Certaines souris recevront un traitement par injection intraperitonéale qui peut provoquer une douleur légère, réversible et de courte durée (maximum 7 par souris, 1 semaine entre 2 actes, durée de l’acte inférieure à 30 s). Certaines souris recevront un traitement par instillation intra-rectale, sous anesthésie chimique, pouvant provoquer un inconfort passager (maximum 7 par souris, 1 semaine entre 2 actes, durée de l’acte d’environ 30 minutes). Les souris seront mises à mort par une méthode réglementaire en fin de procédure.
Impact sur les animaux
Les effets indésirables potentiellement attendus sont modérés. Durant la période de traitement par un mutagène (6 semaines) aucun effet indésirable n’a été rapporté pour la lignée murine étudiée dans la littérature. Il est attendu dans les 2 à 3 jours suivant l’administration sur 7 jours d’agent inflammatoire l’apparition de diarrhée passagère. Elle peut s’accompagner d’une perte de 10% du poids de l’animal, qui devrait revenir à la normale en quelques jours. Durant la progression du protocole, il est envisageable que les groupes colonisés par la bactérie contrôle, et pour lesquels nous anticipons une accélération ou aggravation des lésions pré-tumorales, présentent une perte de poids modérée dans la dernière phase de l’essai.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à la fin de chaque procédure : ils ne peuvent être ni réutilisés, ni replacés, ni adoptés car la finalité des procédures correspond au prélèvement du tractus intestinal (intestin + colon) de chaque animal.
Remplacement
Des études in vitro préliminaires sur cellules et organoïdes ont permis de mettre en évidence l’intérêt du facteur de virulence bactérien étudié dans ce projet dans des questions en lien avec le cancer colorectal. Cependant, pour confirmer le rôle de ce facteur dans la capacité de différentes souches bactériennes à induire des lésions pré-néoplasiques ou néoplasiques, seul un modèle in vivo permet de répondre aux questions complexes soulevées par ce projet, i.e. étudier la réponse d’un organisme entier à une colonisation du microbiote intestinal par une espèce bactérienne particulière sur les mécanismes de tumorigenèse et via la mobilisation de son système immunitaire. Dans le cas de l’infection par E. coli, le modèle souris permet de récapituler l’ensemble de la cascade d’évènements décrits en pathologie humaine, allant du polype au cancer. La réponse immunitaire observée chez la souris reflète parfaitement celle observée chez l’Homme. De même, la souris est une espèce de choix pour l’étude des facteurs de virulence de E. coli car elle est permissive à l’infection par ce pathogène opportuniste sans nécessité de manipulations génétiques ou de modification du statut immunitaire des animaux. Ainsi, l’utilisation du modèle souris se justifie parfaitement car il remplit la condition essentielle de reproduire plusieurs aspects des pathologies observées chez l’Homme.
Réduction
Le nombre de souris utilisées sera toujours limité au minimum nécessaire pour fournir des données biologiquement et statistiquement significatives. Le nombre de souris par groupe a été déterminé sur la base d’expériences antérieures du laboratoire et des effets décrits dans la littérature. La littérature concernant ces infections étant abondante et les modèles expérimentaux bien établis, cela permettra d’obtenir des résultats fiables en limitant le nombre d’animaux utilisés. Des tests non paramétriques seront utilisés pour comparer les différents groupes. Plusieurs échantillons seront prélevés (intestin, colon : mise en culture organotypique, ARNs, tissus fixés pour histologie ; feces, …) sur toutes les souris utilisées dans ce projet afin de collecter un maximum d’échantillons et d’éviter de relancer des expérimentations additionnelles. Les effectifs proposés ont été estimés par notre statisticien (pour des tailles d'effets proches de 1) et sont donc dimensionnés par rapport aux objectifs du projet. Le succès d'infection par animal rentre également en considération.
Raffinement
Les faibles doses de substance pro cancéreuse utilisées n’ont pas d’effet néfaste rapportés sur la lignée de souris utilisée. Nous serons toutefois particulièrement vigilants grâce à une surveillance accrue au cours des 6 semaines de traitement afin de prévenir au plus tôt tout
Choix des espèces
Le modèle murin est adapté car il reproduit de nombreux aspects des pathologies humaines étudiées. Des protocoles standardisés d’induction de tumeurs colorectales chez différentes lignées de souris sont publiés et utilisés en recherche fondamentale dans le monde entier. Après une semaine d’acclimatation (animaux commerciaux ou provenant d’une autre animalerie), les souris seront utilisées au stade de jeunes adultes (environ 8-10 semaines). Il s’agit du stade le plus largement décrit et validé dans les publications. A cet âge, nous limitons les biais liés à l’utilisation de souris vieillissantes. De plus, leur taille est suffisante pour une manipulation aisée et leur système immunitaire est mature.
Etude de l’impact de nouvelles molécules produites par un gène actif pendant la phase de dormance d’un herpèsvirus aviaire
- Recherche appliquée
- Cancers
- Maladies animales
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Oncologie
Inoculés à quatorze jours par un herpèsvirus qui tue la majorité des oiseaux infectés, 56 poulets subissent huit prélèvements de sang et trois prélèvements de plumes, espacés de sept jours. Les procédures impliquent un niveau de souffrance sévère, et le porteur écrit qu'il est attendu que la majorité des poulets mourront de la maladie pendant les 56 jours de l'étude, avec lymphomes, perte de poids rapide, perte de plumes, difficultés respiratoires et boiterie. Quatorze oiseaux partagent un isolateur biologique de 2 m2 pendant toute cette durée. Ceux qui survivent sont tués à la fin pour le prélèvement d'organes, y compris ceux qui n'ont développé aucun signe clinique, le porteur invoquant la biosécurité.
Objectifs
Le virus de la maladie de Marek est un herpès virus aviaire hautement contagieux et entrainant des lymphomes mortels pour les animaux dans un délai de quelques semaines. Ce virus est actuellement sous contrôle grâce à des protocoles de vaccination très stricts, bien que ceux-ci ont montré des failles dans les dernières années. Au-delà de son impact économique et sanitaire, ce virus constitue également un modèle précieux pour la recherche biomédicale, notamment pour l’étude des cancers induits par des virus. L’objectif de ce projet est d’élucider les fonctions d’un gène essentiel à la virulence du virus, nommé LATs (Latency Associated Transcripts pour transcrits associés à la latence en français). En plus de sa forme linéaire classique, les molécules produites par LATs ont également été retrouvé sous forme circulaire avec leurs deux extrémités liées. À ce jour, les mécanismes d’action de ces deux types de molécules restent inconnus. Notre étude vise à déterminer quels produits issus de LATs contribuent à la latence virale et au développement des lymphomes associés . Pour cela, trois virus génétiquement modifiés (OGM) ont été créés en laboratoire. Ces virus seront comparés à une souche sauvage de référence. Les expérimentations seront réalisées sur quatre groupes distincts de poulets, chacun infecté par l’un des virus (les trois OGMs et le virus sauvage). Cette approche permettra d’évaluer l’impact des modifications génétiques sur la virulence et les mécanismes associés à la latence et au développement de la maladie.
Bénéfices attendus
À court terme, cette étude permettra de mieux comprendre les mécanismes impliqués dans l’établissement de la maladie de Marek, en explorant un aspect resté largement inexploré depuis plus de vingt ans : le rôle des transcrits produits par le locus LATs. Cela présente un impact direct pour la filière avicole puisque l’amélioration de la compréhension des mécanismes de virulence peut aider à concevoir des vaccins plus efficaces et à renforcer les mesures de contrôle, limitant ainsi les pertes économiques et améliorant la santé animale. De plus, ce travail répond à un besoin scientifique plus général, en cherchant à déterminer comment des molécules d’ARNs peuvent influencer la persistance virale et la transformation cellulaire en cancer. À plus long terme, les connaissances acquises pourront ouvrir de nouvelles perspectives pour la recherche fondamentale et appliquée. Elles serviront de base pour étudier les fonctions de transcrits circulaires dans des contextes physiologiques et pathologiques. Ces avancées pourraient également contribuer au développement de stratégies innovantes pour la prévention ou le traitement de cancers induits par des virus.
Procédures
Une inoculation de virus sur animaux vigiles + 8 prélèvements de sang sur animaux vigiles à 7 jours d'intervalle + 3 prélèvements de plumes sur animaux vigiles à 7 jours d'intervalles (simultanée avec la prise de sang). Durée de chaque acte : moins d’une minute. L'expérience prend fin 56 jours maximum après inoculation du virus.
Impact sur les animaux
Hébergement : Les animaux sont hébergés dans des isolateurs biologiques de 2m2. L’hébergement des animaux en isolateurs biologiques est nécessaire dans le cadre des recherches portant sur le virus de la maladie de Marek. 14 animaux vont être hebergés par isolateur durant toute la période de l’expérience. Expérience et manipulations : L’injection intramusculaire peut entrainer une douleur au niveau du site d’injection mais qui devrait vite s’estomper. Un animal dont la contention serait mal assurée pourrait se faire mal ou se blesser Les contentions, injections, prises de sang et prélèvements de plumes entraineront un stress récurrent chez les animaux concernés. Celui-ci ne peut pas être évité, mais sera limité à des intervalles de 7 jours. -Les prises de sang peuvent être sources d’hématomes -Les prélèvements de plumes entrainent une douleur ponctuelle désagréable pour l’animal. La maladie de Marek : est une maladie virale hautement contagieuse et fatale pour la majorité des animaux infectés. Il est attendu que la majorité des animaux de l’étude mourront de la maladie durant le temps de l’étude (56 jours). Parmi les symptômes, sont retrouvés : lymphomes, perte de poids rapide, perte de plumes, difficultés respiratoires et boiterie.
Devenir
À la fin de l'expérience, tous les animaux seront euthanasiés afin de permettre la réalisation de prélèvements d’organes nécessaires aux analyses. Étant donné que les animaux ont été infectés avec un virus pathogène, il est impossible d’envisager leur remplacement ou leur réutilisation, y compris pour ceux qui n’ont pas développé de signes cliniques de la maladie. Cette mesure vise à garantir la sécurité sanitaire et à respecter les protocoles de biosécurité.
Remplacement
Avant la mise en place de l’étude, des tests ont été réalisés sur des modèles in vitro afin de limiter l’utilisation d’animaux. Cependant, ces modèles ne permettent pas de reproduire la phase de latence du virus, qui est au cœur de la question scientifique étudiée. L’analyse du rôle d’un gène impliqué dans la latence nécessite une infection complète dans un organisme vivant. L’utilisation d’un autre modèle animal est impossible, car GaHV-2 (virus de la maladie de Marek) est strictement spécifique aux gallinacés. Aucun autre organisme ne reproduit les interactions virus-hôte indispensables pour étudier la latence et la transformation cellulaire. Par conséquent, le recours à des poulets est incontournable pour garantir la pertinence et la fiabilité des résultats.
Réduction
Le nombre d’animaux par groupe a été déterminé conformément au principe de réduction, en respectant les règles de bien-être animal tout en garantissant la robustesse scientifique des résultats. Ce nombre permet d’obtenir un échantillonnage suffisant pour que les différences observées entre les groupes soient statistiquement significatives et non dues au hasard. Ces calculs ont en partie été réalisés en se basant sur les résultats d'une autre expérience étudiant des OGM différents mais avec un virus sauvage identique (WT), ce qui renforce la pertinence de l'estimation. Après prélèvements, les groupes seront comparés entre eux sur base des différents prélèvements. En ce qui concerne les charges virales, les moyennes de chaque mutant seront comparées à celle du WT dans les différents temps avec une correction de l’erreur alpha pour compenser les comparaisons. De plus, des mesures répétées seront effectuées sur les mêmes individus à différents moments de l’étude. Cette approche limite le nombre total d’animaux nécessaires et évite d’avoir à euthanasier des individus à chaque point de prélèvement, tout en n’imposant que des contraintes minimales (prises de sang et prélèvements de petites plumes).
Raffinement
Les animaux sont visités deux fois quotidiennement à partir de 8h00 et l’après- midi entre 15h30 et 16h30 par le personnel technique qualifié afin de détecter l’apparition de symptômes de la maladie ou tout autre signe anormal lié à la santé et au bien-être des animaux. Tous les animaux sont regardés individuellement et la grille de score clinique est renseignée pour chacun.Des visites supplémentaires en fin de matinée et début d’après- midi sont aussi prévues lors des phases critiques du protocole. Si jamais le zootechnicien constate une dégradation du bien-être de l’animal et l’atteinte de ses points limites, il prévient aussitôt les responsables du projet et la vétérinaire désignée afin de prendre une décision. Les animaux présentant des symptômes graves de la maladie de Marek seront euthanasiés après confirmation du diagnostic par le responsable du projet ou la vétérinaire désignée de l'établissement utilisateur. L’ensemble des gestes techniques est assuré par du personnel formé et compétent, ce qui limitera le stress des animaux. La contention est effectuée en douceur et les prélèvements sont le plus rapide possible. Les prélèvements de plumes et de sang sont réalisés simultanément pour limiter le stress. Le nombre de prélèvements a été réduit au minimum et espacés au minimum de 7 jours pour limiter la manipulation et la souffrance liées aux prélèvements répétés. Dans le cas des prélèvements de plumes, de petites plumes seront prélevées, ce qui limite la douleur par rapport aux prélèvements de plus grosses plumes. Afin de limiter la douleur lors de l’inoculation du virus, nous utiliserons des seringues avec des aiguilles fines et courtes. Des vers de farine seront testés comme aliment de récompense après les prélèvements. Des points limites adaptés ont été définis. Les animaux hébergés en isolateur ont une température et une hygrométrie contrôlées. Ils ont accès à la nourriture et à l’eau de boisson à volonté. Ils sont hébergés en groupe, ont des petits perchoirs, et des jouets pour picorer/piquer. Les surfaces d’hébergement sont respectées.
Choix des espèces
Le virus étudié responsable de la maladie de Marek, présente une spécificité d’hôte stricte : il n’infecte que les gallinacés. Cette contrainte limite donc le choix du modèle animal à l’espèce Gallus gallus, qui est l’hôte naturel du virus. Lorsqu’il est possible d’infecter l’hôte naturel, cette approche est toujours la plus pertinente et la plus fiable, car elle permet d’obtenir des données directement transposables à la pathogénie réelle, sans extrapolation à partir d’un modèle artificiel. Pour des raisons techniques, les poulets seront infectés à l’âge de 14 jours. Ils seront euthanasiés à maximum 70 jours d’âge. L’âge d’inoculation de 14 jours a été choisi car il permet de commencer les prélèvements sanguins dès le début de l’expérience, tout en restant suffisamment sensible à la maladie pour obtenir des résultats robustes en un minimum de temps.
Nouvelle approche thérapeutique de la maladie d’Alzheimer par modulation du métabolisme énergétique cérébral chez la souris
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
- Système nerveux
891 souris vont être utilisées, chacune subissant la pose chirurgicale d'une pompe diffusant la molécule testée en moins de vingt minutes, puis deux tests comportementaux au plus, étalés sur cinq et six jours, dont le résumé ne dit pas lesquels. Les procédures impliquent un niveau de souffrance léger à modéré. Les mâles de la lignée transgénique employée présentent un risque élevé d'agressions entre eux en groupe, avec des blessures possibles, et le mâle dominant peut être isolé. Les souris entrées en procédure expérimentale sont toutes tuées pour le prélèvement de leur cerveau, tandis qu'une partie des souris nées à l'élevage est gardée en vie pour la reproduction, les surnuméraires étant tuées quand leur génotype ne sert ni à l'élevage ni à l'expérimentation et qu'aucune adoption n'est possible.
Objectifs
La maladie d’Alzheimer s'accompagne d'une diminution progressive de la capacité du cerveau à utiliser l'énergie dont il a besoin pour fonctionner correctement. Cette perturbation apparaît trés tôt, avant même l'apparition des premiers symptômes, et pourrait contribuer aux troubles de la mémoire, ainsi qu'aux autres troubles cognitifs observés chez les patients. Le fonctionnement du cerveau repose sur une coopération étroite entre les différentes cellules cérébrales. Parmi elles, les astrocytes jouent un rôle important en fournissant aux neurones une partie de l'énergie nécessaire à leur activité. À l’heure actuelle, peu de traitements visent à corriger directement ces anomalies du métabolisme énergétique cérébral. Ce projet a donc pour objectif d’évaluer une nouvelle approche thérapeutique visant à améliorer l’approvisionnement énergétique des neurones. Pour ce faire, nous étudierons les effets d’une hormone naturellement présente dans l’organisme, capable d’atteindre le cerveau et connue pour agir sur le métabolisme énergétique, l'inflammation, ainsi que sur la faculté du cerveau à récupérer et à se restructurer. Ce projet permettra de déterminer si cette hormone permet de compenser ce déficit énergétique en améliorant le fonctionnement des mécanismes de transfert d’énergie dans le cerveau et de limiter ou au moins de ralentir l’apparition des troubles associés à la maladie d’Alzheimer. Les objectifs de cette étude sont d'évaluer l'effet de notre molécule d'intéret sur le métabolisme énergétique cérébral et sur les symptômes de la maladie d'Alhzeimer, ainsi que de vérifier si ses effets protecteurs peuvent être obtenus après une administration périphérique, ce qui en ferait un candidat thérapeutique prometteur. Ce projet répond à un enjeu majeur de santé publique en explorant une stratégie innovante susceptible de préserver le fonctionnement cérébral et de limiter les effets de la maladie d’Alzheimer grâce au maintien d'un apport energétique adapaté.
Bénéfices attendus
La maladie d'Alzheimer s’accompagne d’une diminution de la capacité du cerveau à produire et à utiliser l’énergie nécessaire à son bon fonctionnement. Cette altération, observée très tôt au cours de la maladie, pourrait contribuer aux troubles de la mémoire et aux autres difficultés cognitives observées chez les patients. Dans ce contexte, ce projet vise à évaluer le potentiel thérapeutique d'une molécule capable d'améliorer le métabolisme énergétique du cerveau. A court et moyen termes, ce projet permettra de mieux comprendre les mécanismes impliqués dans le transport et l'utilisation de l'énergie entre les cellules du cerveau, ainsi que leur implication dans les processus d’apprentissage et de mémoire. Cette étude contribuera aussi à déterminer les effets de notre molécule d'intérêt sur ces mécanismes. Les résultats obtenus permettront d'enrichir les connaissances scientifiques sur les mécanismes impliqués dans la maladie d’Alzheimer et pourraient ouvrir de nouvelles pistes de recherche. A long terme, ce projet pourrait avoir des retombées cliniques importantes. Si les effets bénéfiques de notre molécule sont confirmés, celle-ci pourrait être envisagée comme une nouvelle stratégie thérapeutique visant à préserver l'approvisionnement énergétique du cerveau. Cette stratégie pourrait ainsi contribuer à ralentir l'évolution des symptômes et à améliorer la prise en charge des patients atteints de la maladie d’Alzheimer, une pathologie qui touche une part importante de la population âgée (15% des personnes de plus de 80 ans). Plus largement, ce projet pourrait favoriser le développement de nouvelles approches thérapeutiques ciblant les mécanismes énergétiques impliqués dans les maladies neurodégénératives.
Procédures
Tous les actes chirurgicaux décrits se feront sous anesthésie. Tous les animaux venant à naître au sein de notre animalerie subiront au maximum un prélèvement (durée de moins de 10 secondes), ainsi que la pose d’un tag permettant leurs identifications (durée moins de 5 secondes). En ce qui concerne, l’ensemble des animaux entrant dans la procédure expérimentale, une unique chirurgie (durée de moins de 20 minutes) sera réalisée permettant la mise en place de la pompe diffusant notre molécule d’intérêt. À la suite de laquelle les animaux effectueront au maximum deux tests comportementaux, repartis sur 5 et 6 jours respectivement ( ils n'auront pas lieux la même semaine). Chaque session durera au maximum 5 minutes par jour pour l'un des tests et 3 minutes par jour pour l'autre.
Impact sur les animaux
La procédure d'identification et le prélèvement, qui ne durent que quelques secondes, peuvent entraîner un inconfort transitoire dans les 24 à 48 heures suivant l’intervention. La procédure chirurgicale est susceptible d’induire une douleur post-opératoire, un inconfort local au niveau du site d’implantation, ainsi qu'une perte de poids au cours des 48h suivante. Les manipulations répétées nécessaires au suivi des animaux et à la réalisation des tests comportementaux peuvent également induire un stress transitoire. De même, l’administration des anesthésiques et analgésiques par injection peut occasionner un inconfort transitoire au point d’injection ainsi qu'un stress lié à la manipulation. Enfin, les souris mâles de la lignée transgénique utilisée présentent un risque élevé de comportements agressifs lorsqu’elles sont hébergées en groupe. Ces interactions peuvent induire un état de stress et entraîner des blessures plus ou moins importantes.
Devenir
La majorité des animaux issus de la procédure d'élevage seront conservés afin d'être intégrés dans une procédure expérimentale ou pour assurer le renouvellement des couples reproducteurs. Concernant les animaux surnuméraires, si leur génotype ne présente pas d'intérêt pour l'élevage, la formation ou l'expérimentation et qu'ils ne peuvent pas être proposés à l’adoption, ils seront euthanasiés. Tous les animaux concernés par la procédure expérimentale seront mis à mort à l'issue de celle-ci. Le prélèvement des cerveaux, incompatible avec le maintien en vie des animaux, sera réalisé afin d’effectuer des analyses biochimiques, moléculaires, métaboliques et histologiques.
Remplacement
Ce projet vise à étudier l’effet d’une molécule sur le fonctionnement énergétique du cerveau et à évaluer son impact sur les capacités cognitives, notamment les processus liés à l’apprentissage et à la mémoire. À ce jour, aucune méthode alternative ne permet de reproduire totalement la complexité du cerveau et de remplacer l’utilisation d’un organisme vivant pour répondre à ces objectifs. Les études réalisées sur des cellules permettent d’analyser certains mécanismes au niveau cellulaire et moléculaire. Elles seront utilisées dans ce projet en complément afin de mieux comprendre le mode d’action de notre molécule d'intérêt. Cependant, ces approches ne permettent pas de reproduire l'organisation globale du cerveau, les interactions complexes entre les différents types cellulaires, les échanges avec les vaisseaux sanguins,ni les mécanismes de régulation métabolique qui interviennent dans un organisme entier. De même, les modèles informatiques ne permettent pas actuellement de reproduire de manière suffisamment fiable les relations complexes entre le métabolisme cérébral et les fonctions cognitives. Ils ne permettent notamment pas d'évaluer des fonctions complexes telles que l’apprentissage et la mémoire. L’utilisation d’un modèle animal reste donc nécessaire pour étudier ces fonctions. Le modèle murin utilisé est, à ce jour, le plus pertinent pour l'étude de la maladie d’Alzheimer. Il permet d’évaluer les effets de la molécule sur des mécanismes énergétiques cérébraux et des fonctions comportementales.
Réduction
Plusieurs stratégies sont mises en œuvre afin de limiter le nombre d’animaux utilisés dans ce projet. La reproduction des animaux est réalisée à la demande et non en continu, ce qui permet d’ajuster précisément le nombre d'animaux produits aux besoins expérimentaux et de limiter la production au strict nécessaire. La majorité des animaux produits est utilisée dans les procédures expérimentales ou d’élevage. Lorsque cela est possible, les animaux ne présentant pas le génotype requis sont réutilisés dans d’autres projets compatibles, contribuant ainsi à la réduction globale du nombre d’animaux utilisés. Le nombre d’animaux nécessaire, à la procédure expérimentale, pour obtenir des résultats fiables malgré la variabilité du vivant, a été déterminé à l’aide d'outils statistiques. Le projet sera fait en plusieurs étapes ; le résultat de certaines étapes conditionnera la réalisation d'étapes ultérieures, ainsi le nombre d'animaux indiqué est un maximum.
Raffinement
Plusieurs mesures de raffinement sont mises en œuvre afin de limiter la douleur, le stress et l’inconfort des animaux tout au long du projet. Les conditions d’élevage et d’hébergement sont optimisées et adaptées à l’espèce et aux contraintes du projet. Les animaux sont hébergés en groupes et bénéficient d’un environnement enrichi (matériel de nidification, tunnel et/ou igloo), compatible avec les objectifs expérimentaux. Pendant la formation des lots, les zootechniciennes vont réaliser une surveillance accrue des cages, aidées par un logiciel, qui les alertera en cas de conflit. Lors de l'apparition d'agressivité chez les mâles, davantage d'enrichissements seront ajoutés dans un premier temps. Si la situation devient récurrente ou si les blessures deviennent plus importantes, le mâle dominant sera isolé (autorisation) dans une cage fortement enrichie, positionnée prés de ses congénères sur le portoir ventilé. Pendant l’élevage, les procédures d'identification et de prélèvements sont réalisées dans des conditions d’asepsie stricte et sous anesthésie générale. La taille des prélèvements est réduite au minimum afin de limiter l’impact sur les animaux. Les animaux font l’objet d’un suivi régulier de leur état de santé. Des points limites gradés, associés à un arbre décisionnel et à des critères d’arrêt sont définis pour chaque étape du protocole avec des grilles de suivi adaptées. La procédure chirurgicale est réalisée sous anesthésie générale et locale, sur un tapis chauffant, dans des conditions d’asepsie stricte et associée à une analgésie adaptée (avant, pendant et aprés l'intervention). Les tests comportementaux ont été sélectionnés afin de limiter au maximum le stress et l’inconfort des animaux. Une phase d’habituation est systématiquement mise en place afin de réduire le stress lié à la nouveauté de l’environnement et à la manipulation.
Choix des espèces
Le choix du modèle Souris repose sur les critères principaux suivants : 1- La souris partage de nombreuses similitudes biologiques et génétiques avec l’Homme, notamment en ce qui concerne l’organisation et le fonctionnement du système nerveux central. Elle est largement utilisée dans l’étude des maladies neurodégénératives, en particulier de la maladie d’Alzheimer. 2- Le modèle de la maladie d’Alzheimer chez la souris transgénique reflète les mécanismes pathologiques observés chez l’Homme, notamment l’accumulation de peptides β-amyloïdes et les altérations cognitives associées. Il constitue un modèle validé et largement décrit dans la littérature scientifique. 3- La souris offre par ailleurs des avantages expérimentaux majeurs, notamment l'existence de tests comportementaux validés permettant d’évaluer les fonctions cognitives telles que l’apprentissage et la mémoire. Entre J21 et J28 postnatal, les animaux seront identifiés et génotypés. Cette période correspond au sevrage et permet la séparation des animaux en fonction de leur sexe et de leur génotype, ainsi que la constitution des lots expérimentaux. La réalisation de ces procédures à ce stade limite leur impact sur le développement postnatal. À partir de 4,5 mois, les animaux mâles et femelles seront transférés dans la zone expérimentale et soumis à une période d’acclimatation de 14 jours. À l'âge de 5 mois, les animaux subiront la procédure chirurgicale. Cet âge correspond à un stade adulte jeune, caractérisé par une stabilité des paramètres physiologiques, métaboliques et comportementaux. Il permet la réalisation d’interventions chirurgicales dans des conditions expérimentales homogènes et limite les variations liées à la croissance ou au vieillissement. Ce stade est également favorable à une récupération post-opératoire optimale et à une standardisation des conditions expérimentales entre individus. À l'âge de 6 mois, les évaluations comportementales seront réalisées. Dans le modèle de maladie d’Alzheimer utilisé, cet âge correspond à un stade d’expression du phénotype, permettant l’observation de déficits comportementaux pertinents pour l’évaluation des effets neuroprotecteurs de la molécule d'intérêt.