Oncologie

Une substance qui provoque une fibrose pulmonaire est administrée directement dans les voies respiratoires par incision de la trachée, en cinq à sept minutes par souris sous anesthésie. 256 souris vont être utilisées, toutes tuées pour le prélèvement des poumons, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Une fois la fibrose installée, elles reçoivent au niveau des cordes vocales un vecteur qui active un gène favorisant le cancer, puis quatre injections dans la cavité abdominale sur animal réveillé. Le porteur annonce essoufflement, fatigue et perte de poids, et affirme que l'impact du cancer "reste ici limité" parce que l'étude s'achève au vingt-huitième jour, avant que la maladie ne soit trop avancée.

Objectifs

La fibrose pulmonaire est une maladie où les poumons s'abîment et se couvrent de cicatrices, ce qui rend la respiration très difficile. C'est une maladie grave et, malheureusement, les personnes qui en souffrent développent souvent aussi un cancer du poumon. Soigner ces patients est un vrai défi pour les médecins. Comme leurs poumons sont déjà très fragiles, ils supportent mal les traitements habituels comme la chirurgie ou les médicaments contre le cancer, qui peuvent parfois aggraver leur état. Aujourd'hui, il existe de nouveaux médicaments pour ralentir la fibrose, mais le cancer reste un grand danger. On ne sait pas encore exactement pourquoi ces tumeurs apparaissent. Notre idée est que le changement profond de la structure du poumon à cause de la fibrose finit par « réveiller » des signaux qui poussent les cellules à devenir cancéreuses. Nous pensons que ce type de cancer est particulier et différent des autres. En comprenant mieux ces mécanismes, nous espérons trouver des solutions mieux adaptées pour protéger et soigner ces patients.

Bénéfices attendus

Le cancer du poumon est l'un des plus fréquents et des plus graves au monde. Notre étude se concentre sur un groupe de patients très précis : ceux qui développent une tumeur alors qu'ils souffrent déjà d'une fibrose pulmonaire. L'objectif est de comprendre comment ce tissu pulmonaire déjà abîmé influence la croissance du cancer. En décryptant mieux le fonctionnement de cette maladie chez ces patients particulièrement fragiles, nous espérons ouvrir la voie à des traitements plus ciblés et mieux adaptés. Nous allons notamment tester si le blocage de certains mécanismes du processus inflammatoire pourrait constituer une nouvelle piste thérapeutique prometteuse pour améliorer leur prise en charge.

Procédures

Dans ce projet, les souris seront soumises à des interventions réalisées sous anesthésie générale afin de limiter toute douleur ou stress. Les animaux recevront une seule administration par voie chirurgicale, d’une substance utilisée pour provoquer une fibrose pulmonaire, directement dans les voies respiratoires (via une incision de la trachée). Cette administration sera réalisée chez des animaux endormis permettant une diffusion homogène dans les poumons. La procédure d’injection dure entre 5 et 7minutes par souris. Une fois la fibrose établie, les animaux recevront une seule administration dans les voies aériennes (au niveau des cordes vocales) d’un vecteur permettant l’activation d’un gène favorisant le cancer. Cette étape dure environ 5 minutes. Ils recevront ensuite une injection dans la cavité abdominale d’une molécule pour regarder son effet sur le développement tumoral dans le contexte de la fibrose pulmonaire (4 injections espacées de 48h sur animal réveillé). Ce geste dure moins de 1 minute.

Impact sur les animaux

Le déclenchement de la fibrose pulmonaire chez la souris peut provoquer un essoufflement, une fatigue générale et une perte de poids. Bien qu'il n'existe pas encore de données publiées sur l'influence exacte de la fibrose sur le développement des tumeurs dans ce modèle précis, nos premières observations montrent une augmentation des lésions précoces au bout de deux semaines. Même si le cancer peut affecter le quotidien des animaux, son impact reste ici limité car l'étude se termine volontairement au 28ème jour, bien avant que la maladie ne soit trop avancée. Les effets indésirables du cancer peuvent ainsi comprendre une modification de l’apparence, du comportement, fatigue, perte de poids et difficultés respiratoires.

Devenir

Les poumons seront prélevés après l’euthanasie de l’animal.

Remplacement

Pour l'instant, il n'existe pas de méthode de remplacement permettant de reproduire fidèlement la réaction d'un poumon entier en cas de fibrose pulmonaire. En effet, pour bien comprendre comment le système immunitaire réagit dans les poumons, il est indispensable d'observer comment les cellules de défense arrivent d'autres parties du corps par le sang, un mécanisme impossible à simuler totalement de manière artificielle. Ce constat s'appuie sur des échanges réguliers avec d'autres experts lors de congrès internationaux, ainsi que sur une analyse très poussée des recherches publiées entre 2010 et 2025 dans les bases de données scientifiques de référence. Bien que notre laboratoire utilise déjà des techniques innovantes, comme des mini-organes créés en éprouvette ou des fragments de tissus humains, ces modèles ont leurs limites : ils ne possèdent pas encore de système immunitaire complet et ne peuvent pas montrer le mouvement des cellules dans l'organisme, ce qui nous oblige à maintenir ces études pour obtenir des réponses précises. Pour toutes ces raisons, il est nécessaire de recourir à un organisme entier vivant.

Réduction

Des stratégies d’optimisation de l’utilisation de chaque animal seront appliquées afin de respecter le principe de réduction : collecter le maximum d’organes de toutes les souris expérimentales, partage des tissus/organes au sein de notre unité de recherche, tri et utilisation de cellules vivantes extraites des tissus pulmonaires et modélisation informatique. Nous avons réduit le nombre de souris utilisées au minimum nécessaire et suffisant pour valider scientifiquement notre étude du point de vue de l’analyse statistique. Pour garantir la fiabilité des résultats, des méthodes de contrôle seront appliquées : la répartition aléatoire (randomisation), qui consiste à distribuer les souris au hasard dans les groupes pour qu’ils soient parfaitement comparables, et l’analyse en aveugle, où le chercheur évalue les échantillons sans connaître le traitement reçu par l’animal. Ces précautions assurent une neutralité totale et évitent que des attentes personnelles ou des différences individuelles n’influencent involontairement les conclusions de l’étude.

Raffinement

Pour garantir le bien-être des animaux tout au long de l'étude, nous veillons avant tout à respecter leur nature sociale en évitant de les isoler ; ils resteront donc en groupe dans leurs cages pour limiter le stress. Lors des interventions techniques, comme les injections dans les voies respiratoires, les animaux sont systématiquement placés sous anesthésie profonde pour qu'ils ne ressentent aucune douleur. De plus, un médicament antidouleur leur est administré en amont de la procédure afin d'assurer un réveil et une récupération dans les meilleures conditions possibles. Enfin, leur cadre de vie est amélioré par ce qu'on appelle l'enrichissement du milieu : ils disposent de coton pour nicher, de tunnels pour se cacher et d'une alimentation spécifique sous forme de gel, très nutritive et facile à consommer, afin de favoriser leur confort quotidien. L'équipe de recherche et le personnel de l'animalerie assurent une attention constante aux animaux en vérifiant chaque jour leur apparence physique et leur capacité à se déplacer normalement. Dès leur réveil après une intervention et jusqu'à la fin de l'étude, les animaux font l'objet d'un suivi rigoureux et quotidien. Pour garantir une évaluation objective, les chercheurs utilisent une grille de critères précis qui passe en revue l'aspect des yeux ou du pelage, le comportement social, la respiration, ainsi que l'évolution du poids. En cas d’altération de l’état générale de la souris selon les critères observées, la surveillance est renforcée pendant 24h. Si aucune amélioration n’est constatée, l’animal est euthanasié.

Choix des espèces

D’une part, les modèles de fibroses pulmonaires chez la souris sont largement décrits dans la littérature et reproduisent des aspects cliniques clés de la fibrose humaine. Les souris offrent aussi la possibilité de travailler sur des organismes génétiquement modifiés et de cibler le rôle d’une molécule en particulier dans le poumon. Les animaux seront utilisés à l’âge adulte, entre 8 et 12 semaines. La fibrose pulmonaire est une pathologie du sujet adulte.

4 tortues marines accueillies en centre de soins subissent une capture dans leur bassin, une contention hors de l'eau d'environ quinze minutes et une incision d'un centimètre du derme pour y glisser une marque acoustique. Deux de ces reptiles sont opérés sous une anesthésie générale déjà programmée pour retirer un hameçon ingéré, les deux autres sous anesthésie locale, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Toutes retournent ensuite dans leur bassin de convalescence, en attente d'une remise en liberté, la marque restant sous leur peau puisque son retrait n'est pas prévu. Le porteur qualifie cette validation de "prérequis scientifique indispensable" avant le marquage en milieu naturel, et présente les tortues marines comme une "clef de voute" de la préservation de la biodiversité.

Objectifs

Les écosystèmes marins subissent une pression croissante liée aux impacts des activités humaines, entrainant un déclin des espèces, ainsi qu’une dégradation de la santé des écosystèmes et des services essentiels aux sociétés rendus par les océans. Dans ce contexte, les aires marines protégées jouent un rôle clé dans la conservation des ressources, et il nécessaire de mieux comprendre, à différentes échelles, le fonctionnement de leur biodiversité et leur connectivité. Un large projet vise à étudier des modèles biologiques présentant des capacités de déplacements à grande échelle en milieu naturel, telles que les tortues marines, afin mieux caractériser: (1) l’utilisation des habitats à des échelles locale et régionale grâce à la télémétrie acoustique, en s’appuyant sur un réseau de plus de 400 hydrophones déployés dans leurs habitats; (2) la structure et la stabilité des populations locales ainsi que leurs connexions avec d’autres populations via la génétique; (3) l’état de santé de certaines populations, évalué par comparaison avec des données régionales. Avant le marquage des tortues marines en milieu naturel, le présent projet vise à valider une méthode d’implantation sous-cutanée de marque acoustique décrite dans la littérature sur des individus en captivité. Cette approche s’appuie sur des travaux menés sur d’autres vertébrés (poissons, requins, mammifères marins) et sur des travaux vétérinaires de chirurgie pré-fémorale chez les tortues marines. Contrairement à la fixation sur la carapace, dont la durée est limitée en raison des frottements sur les rochers ou le récif (

Bénéfices attendus

Le bénéfice du projet est de maitriser la technique d’implantation sous-cutanée sur des individus en captivité afin qu’elle soit la moins invasive et traumatisante pour l’individu (rapidité d’intervention, zone d’implantation simple d’accès, contention adaptée des spécimens) en vue de la répliquer ultérieurement sur le terrain, en milieu naturel. Le bénéfice d’un tel projet est également de fournir un recul scientifique et technique indispensable sur la tolérance de l’implant par l’individu ainsi que le processus et la durée de cicatrisation.

Procédures

L'ensemble des animaux (N=4) seront soumis à une phase de capture dans un bassin de soins, puis à une contention et manipulation hors de l’eau. 2 individus seront soumis à une anesthésie générale (mutualisée avec une opération programmée afin de traiter la cause d’arrivée d’origine), puis 2 autres individus à une anesthésie locale, en fonction de leur état clinique et des soins nécessaires liés réhabilitation en centre de soins. Ces anesthésies seront réalisées dans le but d’implanter une marque acoustique en sous-cutané, ce qui impliquera une incision du derme (~1cm) avant insertion de la marque dans la cavité. L'ensemble de la procédure dure environ 15min avant la remise à l’eau des animaux en bassin le temps de sa convalescence. Ils seront ensuite auscultés régulièrement pour le suivi de la cicatrisation.

Impact sur les animaux

Les animaux concernés sont des animaux qui seront déjà accueillis en centre de soins. Le responsable du centre du soins, en concertation avec les vétérinaires associés au projet, sélectionnera les individus utilisés pour réaliser les implantations : - En phase 1 : sur deux individus dont l’anesthésie générale sera déjà planifiée pour traiter leur motif de prise en charge : chirurgie pour retrait d’hameçon ingéré par incision des tissus de la gorge. L’acte sera réalisé par un vétérinaire. L’intervention d’implantation de la marque occasionnera une nuisance supplémentaire à l’acte vétérinaire initial en générant une seconde zone d’incision et de cicatrisation à traiter et surveiller. - En phase 2 : sur les deux autres individus qui devront présenter un état clinique stable et compatible avec la manipulation, en respect avec les protocoles de suivi du centre de soins. Les animaux seront capturés dans leur bassin de réhabilitation. Cette capture et la contention lors de l’intervention hors de l'eau (~15min) généreront sans aucun doute un stress chez l’animal qui sera pris en compte au cours de la manipulation (mise en place de mesures et points limites). L’acte sera réalisé sous la supervision d’un vétérinaire. Une attention particulière sera portée quotidiennement aux comportements des individus manipulés : mobilité, appétit. D'après la littérature, il n'est pas attendu de perte de poids, de mobilité réduite ou de comportement anormal. Le retrait de la marque acoustique de l’animal n’est pas prévu. Les modèles de marques utilisées sont conçus spécifiquement pour les animaux marins. La taille et le poids des instruments sont adaptés à ceux des animaux équipés. Les seuls effets indésirables connus chez les tortues marines sont des complications de cicatrisation (ex : infection, inflammation). L’évolution de la cicatrisation sera surveillée une fois par semaine.

Devenir

L’ensemble des individus utilisés (soit N=4) dans le cadre de ce projet seront replacés dans leur bassin de réhabilitation initial afin de poursuivre leur convalescence dans l’attente de leur remise en liberté dans leur milieu naturel.

Remplacement

L'intérêt du projet étant de reproduire l’implantation d’une marque acoustique chez des tortues marines, il n’est pas possible de remplacer les spécimens par d’autres supports expérimentaux.

Réduction

Le nombre d’individus utilisés pour ce projet est défini en fonction de la disponibilité de spécimens présentant les caractéristiques favorables en centre de soins. L’objectif étant la maitrise de la méthode d’implantation, il n’est pas nécessaire de répliquer davantage l’opération.

Raffinement

Aucun raffinement complémentaire n’est prévu pour les N=2 individus sous anesthésie générale outre ceux déjà mis en place par les vétérinaires pour l’opération liée à la cause de prise en charge d’origine. Pour les N=2 autres tortues du centre de soins qui ne seront pas manipulés sous anesthésie générale, une anesthésie locale sera réalisée au niveau de la zone d’implantation. Leur capture, leur manipulation et leur contention suivront les procédures habituelles du centre de soins. La capture pour l’implantation et le contrôle de cicatrisation seront planifiés lors des soins hebdomadaires prodigués par les soigneurs. D’une manière générale, les tortues marines restent calmes pendant la détention dès lors que leur tête (yeux) et carapace sont recouvertes d’un linge humide. Chaque individu manipulé sera surveillé attentivement durant toute l’opération, de sa capture à son relâcher dans son bassin d’origine, puis pendant les jours suivant l’opération, jusqu’à cicatrisation complète. Des points limites seront définis afin de stopper les procédures, notamment l'agitation continue pendant la manipulation de l'animal. En cas de forte agitation ne permettant aucune manipulation de l’individu sans risque de dommage, l’animal sera remis dans son bassin d’origine sans intervention.

Choix des espèces

Les tortues marines sont des espèces protégées à caractère emblématique, véritable « clef de voute » de la préservation de la biodiversité. Elles représentent un enjeu majeur en termes de conservation et pour la région sud-ouest océan Indien. L’implantation sous-cutanée d’une marque acoustique permettant d’accroitre de manière significative la durée de transmission des marques (de 6 mois à 3 - 10 ans), et ainsi la durée de suivi des déplacements des individus, sera une avancée majeure pour améliorer les connaissances de ces espèces menacées. Tortues marines de 3 espèces potentielles (tortue verte (Chelonia mydas), tortue imbriquée (Eretmochelys imbricata) et tortue caouanne (Caretta caretta)). Individus immatures de 10 à 60Kg. Ne connaissant pas encore les spécimens qui seront accueillis au centre de soins sur la période du projet, il n’est pas possible de décider arbitrairement des espèces et stades exacts de développement.

Deux chirurgies sous anesthésie gazeuse, l'une pour greffer des cellules cancéreuses dans l'intestin, l'autre pour retirer le caecum, ouvrent un protocole qui se poursuit par des prélèvements sanguins hebdomadaires. 640 souris vont être utilisées, toutes tuées pour le prélèvement des organes, dans des procédures que le porteur classe en niveau de souffrance modéré. Le projet compare quatre techniques d'implantation de cellules tumorales afin de retenir la plus reproductible, avant tout usage thérapeutique. Entre huit et douze semaines après la greffe, le porteur annonce des douleurs au ventre, une perte de poids, des diarrhées ou des traces de sang, une grande fatigue et des difficultés respiratoires liées aux métastases, tout en maintenant le classement en souffrance modérée.

Objectifs

Le cancer colorectal est la deuxième cause de décès par cancer en France, avec environ 17 000 morts chaque année. Il débute dans le côlon et peut se propager à d’autres organes, comme le foie ou les poumons, lorsque la maladie n’est pas détectée ou traitée suffisamment tôt. À ce stade métastatique, le pronostic reste défavorable malgré les progrès des traitements. Pour mieux comprendre l’évolution de ce cancer et tester de nouvelles thérapies, des modèles expérimentaux chez la souris sont indispensables. Toutefois, les modèles actuels manquent parfois de fiabilité et de reproductibilité, notamment pour la formation des métastases. L’objectif de ce projet est de développer un modèle murin robuste et reproductible de cancer colorectal métastatique capable de reproduire les principales étapes observées chez l’Homme, de la tumeur intestinale initiale jusqu’à la dissémination de cellules tumorales vers des organes distants. Quatre méthodes d’implantation de cellules tumorales dans l’intestin de la souris seront comparées afin d’identifier la plus efficace et la plus reproductible. Différents types de cellules tumorales seront utilisés, chez des souris avec ou sans système immunitaire fonctionnel. Une fois validé, ce modèle servira d’outil de référence pour de futurs projets, permettra de limiter l’utilisation d’animaux et facilitera le développement de nouvelles stratégies thérapeutiques contre le cancer colorectal métastatique.

Bénéfices attendus

Ce projet a pour objectif de mettre au point un modèle de cancer du côlon métastatique chez la souris, qui se rapproche le plus possible de la maladie observée chez l’homme. Il permettra de mieux comprendre comment l’environnement qui entoure la tumeur influence son apparition, sa croissance et sa propagation vers d’autres organes. Ces recherches pourraient aussi aider à identifier des indicateurs biologiques permettant de mieux suivre l’évolution de la maladie. Ce projet est important car on ne comprend pas encore bien comment le cancer colorectal se propage dans le corps. Les possibilités de traitement sont limitées lorsque la maladie atteint un stade avancé. Ces recherches sont donc essentielles pour améliorer les soins proposés aux patients.

Procédures

Les animaux subiront une première intervention chirurgicale pour la transplantation de cellules cancéreuses et une deuxième intervention chirurgicale pour retirer le caecum. Les actes s’effectueront sous anesthésie générale gazeuse (moins de 25 minutes). Ils recevront une dose d’analgésique 30 minutes avant l’anesthésie, 8h après l’intervention et deux doses le lendemain (à 8h d’intervalle). Des prélèvements sanguins seront réalisés une fois par semaine pendant toute la durée de la procédure. Les différents gestes seront compris entre 20 et 90 secondes.

Impact sur les animaux

Les animaux peuvent ressentir un stress temporaire lors de leur manipulation et de l’anesthésie. Après l’intervention chirurgicale, une douleur passagère peut apparaître, comme après toute opération, avec un faible risque de complications locales (irritation ou infection de la zone opérée). Les effets sur les animaux peuvent évoluer avec le temps : • 4 à 8 semaines après l’intervention : Les animaux peuvent être légèrement gênés. Ils peuvent être un peu moins actifs, avoir un pelage moins bien entretenu et montrer une discrète difficulté à se déplacer, liée au début du développement de la tumeur dans l’intestin. • 8 à 12 semaines après l’intervention : La gêne peut devenir plus importante. Les animaux peuvent ressentir des douleurs au ventre, perdre du poids, présenter des troubles digestifs (comme des diarrhées ou des traces de sang), être très fatigués, moins réactifs et se déplacer plus difficilement. La maladie peut se propager à d’autres organes, comme le foie ou les poumons, des difficultés respiratoires ou des signes de mal-être général peuvent apparaître dans les phases les plus avancées.

Devenir

Les animaux seront mis à mort et les organes d’intérêts seront récupérés pour une analyse post mortem.

Remplacement

Ce projet vise à développer un modèle murin du cancer colorectal métastatique, afin de mieux comprendre la progression d’une tumeur vers un stade métastatique. Pour étudier ces mécanismes, il est nécessaire d’utiliser des organismes vivants complets, car ils possèdent l’ensemble des interactions naturelles présentes dans un corps (circulation sanguine, système immunitaire, environnement cellulaire complexe…). Les modèles murins utilisés dans ce projet reproduisent de manière fidèle la formation de métastase. À ce jour, aucun modèle en laboratoire, comme les cultures de cellules, ne permet de reconstituer toutes les composantes d’un tissu vivant dans son intégralité. C’est pourquoi l’utilisation de ces modèles animaux reste indispensable pour répondre aux questions scientifiques posées dans ce projet.

Réduction

Nous avons choisi le nombre minimum de souris nécessaire pour obtenir des résultats fiables, en nous appuyant sur des données scientifiques et des méthodes statistiques. Nous commencerons par la méthode qui est moins invasive. Si elle fonctionne, les méthodes plus lourdes ne seront pas utilisées, ce qui réduira encore le nombre d’animaux nécessaires.

Raffinement

Nous avons mis en place toutes les mesures nécessaires pour assurer le bien-être des animaux. Leur état sera vérifié chaque jour, et les procédures seront réalisées sous anesthésie pour éviter la douleur et réduire le stress. Après la chirurgie, les animaux seront maintenus au chaud jusqu’à leur réveil. Nous surveillerons attentivement tout signe de malaise. En cas de problème, des actions rapides seront mises en place pour soulager l’animal, comme une alimentation plus facile à consommer, des améliorations de l’environnement ou l’administration d’antidouleurs en complément si besoin.

Choix des espèces

Ce projet nécessite un modèle animal proche de l’humain sur le plan physiologique. Pour mener ces recherches, deux types de souris sont utilisés de façon complémentaire. Des souris au système immunitaire intact sont nécessaires pour comprendre comment les défenses naturelles de l’organisme influencent le développement des tumeurs. En parallèle, des souris dont le système immunitaire est affaibli sont indispensables pour pouvoir étudier des tumeurs humaines implantées chez l’animal. L’association de ces deux approches permet de mieux comparer les situations et d’obtenir des résultats plus proches de ce qui se passe chez l’être humain. Les animaux seront utilisés à partir de 2-3 mois d'âge selon le protocole établi dans la littérature ou lorsqu’ils auront atteint un poids minimum de 20g.

Tuées pour qu'on prélève la moelle de leurs os, 150 souris donneuses fournissent les cellules souches injectées à 450 souris receveuses, elles-mêmes tuées à la fin de la reconstitution pour analyse de leurs organes. Les 600 souris sont utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Les receveuses sont irradiées une fois pendant une vingtaine de minutes, ce qui détruit leurs cellules souches et provoque une immunodéficience transitoire, couverte par deux semaines d'antibiotiques dans l'eau de boisson. Le porteur annonce que les connaissances produites permettront, à terme, de reconstituer le développement de ces cellules immunitaires in vitro et donc de s'affranchir du recours au vivant.

Objectifs

Les cellules lymphoïdes innées (CLI) ont été récemment découvertes et jouent des fonctions très importantes et uniques dans l’immunité et l’homéostasie. Les CLI pourraient également jouer un rôle bénéfique dans la lutte contre les tumeurs solides. La compréhension des mécanismes contrôlant le développement des CLI permettrait de moduler et optimiser ce processus à des fins immuno- thérapeutiques. Dans ce but, nous souhaitons examiner le rôle de facteurs de transcription dans le développement des CLI chez la souris. Pour cela, nous allons modifier génétiquement les facteurs d'intérêt dans les cellules souches hématopoïétiques de souris, et examiner l'effet de ces modifications sur le développement des CLI. Les cellules souches hématopoïétiques seront isolées à partir de « souris donneuses », modifiées génétiquement "in vitro", puis injectées dans des « souris receveuses » dans lesquelles elles se développeront ou non en CLI.

Bénéfices attendus

Les résultats de cette étude permettront de mieux comprendre les mécanismes contrôlant le développement des CLI chez la souris in vitro et in vivo, et d’identifier des moyens d’optimiser la génération de populations spécifiques de CLI chez l’Homme in vitro. Les connaissances générées par ce projet permettront, à terme, de récapituler le développement des CLI in vitro, et donc de s’affranchir du modèle in vivo.

Procédures

Les souris donneuses de cellules souches hématopoïétiques (150 souris) recevront une injection (une minute environ). Les souris receveuses de cellules souches hématopoïétiques (450 souris) seront irradiées une fois en début de procédure (20 minutes environ) ou recevront deux injections, en plus de l'injection de cellules souches hématopoïétiques (une minute environ par injection).

Impact sur les animaux

La destruction des cellules souches hématopoïétiques des souris receveuses induit une immunodéficience transitoire. Pour pallier à cet effet, les souris seront traitées avec des antibiotiques à large spectre dans l’eau de boisson. Le traitement commencera le jour précédant l’irradiation, pour accommoder les souris au gout des antibiotiques, et se poursuivra pendant 2 semaines après l’irradiation, le temps que les cellules immunitaires innées soient reconstituées.

Devenir

Les souris donneuses seront mises à mort afin d'isoler leurs cellules souches hématopoïétiques présentes dans la moëlle osseuse. Les souris receveuses seront mises à mort à la fin de la reconstitution hématopoïétique, afin d'analyser en détail le développement des CLI dans différents organes (ex. moëlle osseuse, thymus, poumon, intestin, foie,...).

Remplacement

Les facteurs de transcription dont nous souhaitons examiner le rôle dans le développement des CLI ont déjà été impliqués dans ce processus, ou sont prédits comme jouant des fonctions importantes par des modélisations bioinformatiques du développement des CLI. Leur rôle sera tout d’abord examiné in vitro, puis confirmé in vivo. Le passage in vivo est nécessaire pour récapituler tous les stades de développement des CLI et identifier précisément les stades nécessitant les facteurs de transcription d’intérêt.

Réduction

Le modèle de chimères hématopoïétiques pour étudier le développement des CLI donne des résultats très robustes. Le nombre de souris nécessaires pour l’obtention de résultats statistiquement significatifs est donc faible (n=5 par groupe).

Raffinement

Les souris seront hébergées en groupes sociaux dans des cages enrichies. Tous les actes douloureux seront effectués sous anesthésie générale. Après chaque acte, les souris seront réintégrées dans leurs cages et groupes d'origine pour éviter le stress. Les souris déficientes pour le développement de CLI ne développent pas de pathologies. Les chimères hématopoïétiques de cette étude ne devraient donc pas développer de pathologies. Les souris seront donc suivies quotidiennement, et en cas d’apparition du moindre signe clinique, les souris concernées seront sorties du protocole et mises à mort.

Choix des espèces

Les processus développementaux sont très conservés entre l’homme et la souris, donc la souris est un bon modèle d’étude pour comprendre le développement de cellules humaines. De plus de nombreux outils permettant l’analyse du développement des CLI ont été générés chez la souris et seront utilisés dans cette étude (anticorps, souches génétiquement modifiées). Les souris seront utilisées à l’âge jeune adulte (6-12 semaines) pour une meilleure récupération des souris après la procédure.

Les souris utilisées portent la mutation du syndrome de Wolfram et développent, dès 21 jours de vie, une surdité et un syndrome vestibulaire, auxquels s'ajoute un diabète. 1 440 souris sont engagées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue pour prélever plusieurs structures cérébrales. Elles subissent des injections quotidiennes pendant deux mois et demi, six contrôles alimentaires de quinze heures, six piqûres caudales sur neuf mois, et le porteur signale une irritation possible aux sites d'injection sur l'abdomen. Des tests comportementaux servent à évaluer les capacités motrices du premier mois à l'âge adulte, sans que le document précise lesquels.

Objectifs

Le syndrome de Wolfram est une maladie génétique rare mais qui ne dispose aujourd'hui d'aucune thérapie. L'identification de la protéine responsable de la pathologie et la compréhension récente de son rôle dans la cellule et son implication dans les processus neurodégénératifs, fondamentaux dans des pathologies comme Alzheimer, Parkinson, la sclérose latérale amyotrophique ou la maladie de Huntington, permet aujourd'hui d'envisager des approches thérapeutiques. Il est important de caractériser les effets thérapeutiques de composés neuroprotecteurs chez les souris pour définir les paramètres d'efficacité des candidats médicaments testés par la suite chez l'Homme. Le modèle d'étude est la souris qui possède la même mutation que l'Homme. Cette souris développe plusieurs déficits d'équilibre et d'audition. Les objectifs de ce projet sont de déterminer l'ampleur des déficits observables et d'évaluer les effets bénéfiques des composés médicaments testés.

Bénéfices attendus

Ce projet va permettre d'apporter une preuve d'efficacité des composés testés. Le bénéfice à terme est d'amener en clinique des composés à visée thérapeutique pour des pathologies rares/orphelines (Sclérose latérale amyotrophique, Hungtington...) pour lesquelles il n'existe actuellement aucun traitement.

Procédures

Les gestes techniques à réaliser lors de ce projet sont les suivants : Les animaux seront soumis à 1 contrôle alimentaire (durée 15h), des injections journalières pendant 2 mois et demi et des prélèvements de quelques gouttes de sang mensuellement pour suivre l'évolution dans le temps des altérations de la fonction pancréatique des modèles murin. Au total, en plus des injections journalières, les animaux seront soumis à 6 contrôles alimentaires, 6 injections et 6 piqures caudales sur une période de 9 mois.

Impact sur les animaux

Les effets attendus seront "légers" à "modérés". Le contrôle alimentaire sur un durée de 15h peut également engendrer un stress. Une irritation peut survenir aux sites d'injections sur l'abdomen de l'animal. L'incision pour les prélèvements de goutte de sang est superficielle mais peut engendrer un léger stress . Pour limiter le stress, les animaux sont habitués à la manipulation au préalable. Le modèle murin du syndrome de Wolfram-like développe progressivement des troubles neurosensoriels ( surdité et syndrome vestibulaire) à partir de 21 jours après la naissance.

Devenir

A la fin de la procédure, les animaux seront mis à mort et les organes collectés pour procéder aux analyses de biologie moléculaire et d'immunohistochimie permettant la compréhension des mécanismes moléculaires mis en jeu.

Remplacement

L’utilisation de modèles murins du syndrome de Wolfram pour ce projet est indispensable car ce modèle mammifère est le seul recours « in vivo » autre que l’humain à présenter les symptômes pathologiques du syndrome de Wolfram, type déficit vestibulaire, dans une fenêtre de temps relativement courte permettant l'élaboration d'un traitement curatif plus rapidement. Aucune alternative à ce jour ne peut se substituer totalement à ce modèle. Même si les méthodes in vitro ou in silico jouent un rôle important dans de nombreux projets de recherche, elles ne permettent pas, seules, de comprendre et de reproduire les interactions multiples au sein d’un organisme vivant. Toutes les molécules testées ont été préalablement testées sur des modèles in vitro de culture cellulaire et sur des tests comportementaux sur la larve de poisson zèbre dont l'âge est inférieur à 5 jours.

Réduction

Les analyses statistiques adaptées aux données générées permettront de limiter le nombre d'animaux par groupe. Ce nombre de 12 souris par groupe fait également références aux études antérieures réalisées au laboratoire. Une veille bibliographique sera également prise en compte durant la durée du projet. Plusieurs structures du cerveau seront prélevées dans cette étude afin de collecter un maximum d’échantillons.

Raffinement

Nous procéderons à l’enrichissement du milieu avec un accès à des maisons en carton pour éviter que les animaux ne se blessent et des carrés de coton afin de créer un environnement sécurisant permettant la création d'un nid. Si les animaux présentent un augmentation de leur production d'urine (dû à l'installation d'un diabète) les fonds de cages seront changés plus régulièrement. Les animaux seront manipulés tous les jours afin de créer une habituation diminuant ainsi le stress quotidien. L’état des animaux sera suivi régulièrement avec une surveillance journalière en suivant la courbe de poids des animaux. Après les tests comportementaux les animaux sont directement remis dans la cage d’origine à l’écart du test de comportement afin de retrouver leur environnement sécurisant. Une crème analgésique sera appliquée sur la queue avant les prélèvements de sang. L’état des animaux sera suivi régulièrement avec une surveillance journalière en suivant la courbe de poids des animaux. Dans le cas où le traitement pharmacologique serait à l’origine de douleur visible ou de détresse le traitement serait interrompu .

Choix des espèces

Ces expérimentations seront réalisées sur un modèle murin de type syndrome de Wolfram qui mime tous les symptômes que l'on retrouve chez l'Homme atteint par cette pathologie, à savoir un diabète, et une dégénérescence des cellules ciliées de l'oreille menant à des troubles vestibulaires. Les capacités motrices des animaux seront testées dès le 1er mois jusqu'à l'âge adulte.

Des cellules cancéreuses mammaires sont greffées dans le coussin graisseux de 500 souris, la tumeur primaire est mesurée au pied à coulisse jusqu'à 500 mm3, puis retirée chirurgicalement pour laisser les métastases se développer. Les souris, immunocompétentes, immunodéficientes ou porteuses d'un système immunitaire humanisé, sont utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue pour prélèvement d'organes et de sang. Le porteur attend des pertes de poids, des prostrations, des vocalisations, des tremblements ou des convulsions liées aux métastases cérébrales, et prévoit jusqu'à dix prélèvements de sang par jour par une incision de la veine de la queue. L'étendue réelle de ces gestes n'est pas arrêtée par le protocole, le document indiquant qu'elle dépendra des demandes des clients.

Objectifs

Ce projet consiste à évaluer chez la souris de nouveaux traitements pour les métastases des cancers du sein dont les besoins thérapeutiques sont non satisfaits. La dissémination métastatique constitue la principale cause de mortalité liée au cancer du sein, impliquant un enchaînement complexe d’événements biologiques incluant l’invasion locale, l’intravasation (entrée dans la circulation sanguine), la survie circulante, l’extravasation (sortie de la circulation sanguine) et la colonisation d’organes distants. Dans ce contexte, le développement de modèles précliniques pertinents est essentiel pour comprendre les mécanismes de la progression métastatique et pour évaluer de nouvelles stratégies thérapeutiques. Parmi ces modèles, les modèles murins orthotopiques avec exérèse de la tumeur primaire représentent aujourd’hui une approche particulièrement pertinente pour se rapprocher de la situation clinique observée chez les patientes. Pour ces modèles, des lignées cellulaires cancéreuses du sein, soit d’origine murine (syngénique) soit d’origine humaine (xénogreffe) seront inoculées directement dans le coussin graisseux mammaire des souris. En fonction des cellules injectées, des souris immunocompétentes, immunodéficientes ou humanisées pour le système immunitaire seront utilisées. Une fois la tumeur primaire bien développée, elle sera retirée chirurgicalement pour permettre le développement de métastase. Les études consistent à administrer des traitements à potentiel thérapeutique à ces souris porteuses de métastases de cancer du sein, puis à mesurer les niveaux de biomarqueurs, les concentrations sanguines ou tissulaires du composé d’intérêt et/ou la croissance métastatique. Les mesures de concentrations permettront d’établir un modèle entre la pharmacodynamie et la pharmacocinétique du composé, indispensable pour la détermination des doses à utiliser dans les études d’efficacité préclinique, de toxicologie réglementaire et enfin pour prédire les doses en développement clinique chez l’homme.

Bénéfices attendus

Historiquement, de nombreuses études précliniques ont utilisé des modèles expérimentaux basés sur l’injection intraveineuse ou intracardiaque de cellules tumorales, permettant de générer rapidement des métastases. Toutefois, ces modèles court-circuitent des étapes clés de la cascade métastatique, notamment l’échappement à partir du site primaire et les interactions précoces avec le microenvironnement tumoral. De plus, dans les modèles spontanés sans intervention chirurgicale, la croissance de la tumeur primaire conduit souvent à l’euthanasie précoce des animaux, empêchant l’étude des phases tardives de la maladie métastatique. Ainsi, ces limitations compromettent la capacité de modéliser fidèlement la progression clinique du cancer du sein, en particulier dans le contexte du traitement adjuvant, qui intervient après exérèse de la tumeur primaire chez les patientes. Les modèles murins combinant implantation orthotopique de cellules tumorales mammaires et exérèse chirurgicale de la tumeur primaire permettent de surmonter ces limites. Dans ces systèmes, les cellules tumorales se développent initialement dans un environnement anatomique et stromal approprié, puis disséminent spontanément vers des sites distants, tels que les poumons, le foie, les ganglions lymphatiques ou les os, reproduisant fidèlement les schémas métastatiques humains. En conclusion, les modèles murins de cancer du sein intégrant une exérèse de la tumeur primaire constituent une avancée majeure pour la recherche translationnelle. En reproduisant de manière plus fidèle la progression clinique de la maladie et les conditions thérapeutiques auxquelles sont exposées les patientes, ils permettent une meilleure compréhension des mécanismes métastatiques et une évaluation plus pertinente des stratégies thérapeutiques. Ces modèles apparaissent ainsi comme des outils essentiels pour combler le fossé entre recherche préclinique et application clinique dans le traitement du cancer du sein métastatique.

Procédures

1) Les gestes techniques concernent tous les animaux : • Pesées : durée 30 secondes sur animal vigile, jusqu’à une fois par jour sur la durée des études. • Greffe des cellules tumorales à l’aide d’une aiguille réalisées dans le coussin graisseux mammaire sous anesthésie gazeuse : durée 30 secondes 1 seule fois pendant l’étude. • Mesure des tumeurs primaires avec un pied à coulisse, max 2 fois par semaine pendant 6 semaines max (jusqu’à ce que la taille de la tumeur permettent sa résection entre 150 et 500 mm3) • Résection chirurgicale des tumeurs primaires, max 1 fois, durée 10 min sous anesthésie gazeuse. • Mesure des tumeurs avec l’appareil de bioluminescence : durée 15 minutes sous anesthésie gazeuse maximum 2 fois par semaine pendant max 8 semaines. • Administration de luciférine pour imagerie de bioluminescence par voie intrapéritonéale : durée 30 secondes sur animaux vigiles (maximum 2 fois par semaine pendant une à plusieurs semaines, max 8 semaines). • Administrations des composés à potentiel thérapeutique o par voie orale (gavage à l'aide d'une sonde gastrique, (max2xjour), , sous-cutanée (max1xjour), intramusculaire (max1xjour) ou intradermique (1 injection/jour) : durée 30 secondes sur animaux vigiles, d’un seul traitement à 4 semaines de traitement. OU o par voie intraveineuse à la veine caudale : durée 2 minutes sur animaux vigiles, maximum 1 fois par jour pendant 3-4 jours (dépendant des veines de l’animal). 2) Les gestes techniques concernant tous les animaux ou en partie (dépendra des demandes clients) : • Prélèvements de sang sur animal vigile o via la veine saphène : durée 30 secondes (max 1xjour) o via la veine faciale : durée 30 secondes (max 1xjour) o via une incision de la veine latérale de la queue (1 seule incision d’environ 2 mm réalisée pour la totalité des prélèvements) durée 1 min (max 10xjour).

Impact sur les animaux

Ces procédures peuvent engendrer une dégradation de l'état de santé de l'animal pouvant se traduire par une perte de poids, une hypo- ou hyperthermie, un comportement anormal (animal prostré, ne répondant pas aux stimuli), des vocalisations. Les animaux étant opérés et ayant des métastases, il est possible que les animaux présentent des signes d’origine neurologique comme des tremblements et/ou des convulsions (métastases cérébrales) ou pulmonaires (métastases pulmonaires). Ces effets seront très limités dans le temps par la mise en place de critères d'arrêt anticipés et de suivi très rigoureux des animaux. Tous ces effets seront dans la majorité des cas liés au modèle. La perte de poids peut, quant à elle, être due au produit testé ou au modèle. Les animaux sont observés quotidiennement à minima et jusqu’à 2 fois par jour lors des traitements pour réagir au plus vite à l’inconfort des animaux et y apporter des solutions (arrêt des traitements, réhydratation, raffinement). Des animaux à phénotype potentiellement dommageable (immunodéprimés) sont utilisés ; pour la bonne santé des animaux, l'absence d'expression de ce phénotype est contrôlée grâce à des conditions d'hébergement adaptées garantissant l'absence de contact avec des germes pathogènes ou opportunistes pouvant altérer leur santé.

Devenir

Les animaux sont mis en mort en fin de procédure pour prélèvements d’organes/de sang.

Remplacement

Deux approches sont principalement utilisées pour mimer les événements biologiques associés aux processus de cancer : une approche in vitro, basé sur l’utilisation de lignées cellulaires ou de cellules cancéreuses isolées et des approches in vivo, basées sur l’utilisation d’animaux à des fins scientifiques, chez lesquels des cellules cancéreuses sont inoculées. Les modèles in vitro ne recréent ni la diversité de l’environnement des tumeurs, ni la difficulté pour une molécule testée d’atteindre les cellules cibles. Ces limitations rendent incontournables le recours à l’expérimentation animale pour tester l’efficacité de nouvelles molécules antitumorales. De plus, selon la littérature, il n’existe pas de modèles in silico ou in vitro qui permettent de modéliser la relation pharmacodynamique et pharmacocinétique dans un contexte tumoral et encore moins dans un contexte métastatique. L’écosystème nécessaire pour la pharmacodynamie et la pharmacocinétique intègre de nombreux tissus et organes : système digestif, système circulatoire, système rénal, système immunitaire intégral, système nerveux périphérique et central. Seul un modèle animal peut permettre 1) d’étudier les interactions entre des composés à potentiel thérapeutique et ces différents systèmes biologiques très complexes 2) d’obtenir un modèle pertinent de processus métastatique comparable à ce qui se passe chez l’humain.

Réduction

La prise et la croissance métastatiques seront suivies au cours du temps par imagerie de bioluminescence. L’utilisation de cette technique non-invasive permet d’observer au cours du temps un seul animal simplement anesthésié, là où l’information devait être obtenue par euthanasie et autopsie de multiples individus à chaque stade d’une seule étude permettant ainsi de réduire sensiblement le nombre d’animaux. De plus, d’une manière générale, les composés auront préalablement été évalués de manière extensive sur une batterie de tests in silico et in vitro. Ces tests permettent de prédire le profil pharmacocinétique du composé (ex : lipophilie, absorption, distribution, métabolisme) et de déterminer les caractéristiques d’interaction du composé avec la cible d’intérêt (ex : un récepteur, une enzyme). De nombreux composés auront donc été éliminés du fait de leur faible performance sur ces tests. La probabilité d’observer une activité sur les modèles de ce projet sera par conséquent élevée. Le nombre d’animaux prévu pour ce projet se base sur les données de la littérature et les données de mise en place des modèles, notamment des analyses de puissance statistique et de détermination de la taille des groupes expérimentaux. Nous évaluons à 500 le nombre de souris maximal utilisé pour ce projet.

Raffinement

Les locaux d’hébergement font l’objet de surveillance sanitaire régulière par le biais de contrôles environnementaux, des systèmes d’hébergement et d’animaux sentinelles. Les animaux seront groupés dans des cages de 5 animaux contenant de l’enrichissement et des matériaux spécialisés pour faciliter la nidification. Le nombre de manipulations sur l’animal sera réduit au strict nécessaire. Les procédures générant douleur, inconfort ou stress se feront systématiquement sous anesthésie. Pour les anesthésies longues (instillation des cellules tumorales ou traitement des animaux) les animaux seront placés sur un tapis chauffant avec contrôle de la température corporelle pour éviter toute hypothermie. A noter qu’afin de protéger la sécheresse oculaire durant la phase d’anesthésie, du gel ophtalmique est déposé sur les yeux de l’animal à l’aide d’un coton-tige. Pour éviter l’apparition de potentielle douleur lors de la résection de la tumeur primaire, une injection en sous-cutanée d’analgésique sera réalisée 30 minutes avant l’instillation des cellules. Cette injection sera répétée en cas d’apparition de signe de douleur. Les animaux feront l’objet d’une surveillance clinique et sanitaire journalière sur la durée de la procédure. Elle permet d’établir un score pour évaluer l’état général de l’animal et en fonction du total des scores des mesures sont appliquées. En fonction de l’état des animaux la surveillance sera renforcée et si les points limites anticipés sont atteints, l’animal sera immédiatement euthanasié. Pour les souches à phénotype potentiellement dommageable (immunodéprimés), les animaux sont hébergés en conditions adaptées pour garantir leur bonne santé par absence de contact avec des germes pathogènes ou opportunistes.

Choix des espèces

La grande majorité des modèles et techniques utilisés dans la recherche médicale et pharmaceutique ont été décrits chez le rongeur. De nombreuses données sur les modèles de cancer du sein/métastases du cancer du sein chez la souris existent déjà dans la littérature et peuvent être utilisées pour la mise en place des modèles et aider à l’avancement des projets (doses de cellules, effets de molécules de références etc.. La souris est un modèle d’étude de choix car : 1) sa petite taille facilite la manipulation en particulier pour le suivi de croissance tumorale avec l’imagerie in vivo (ou plusieurs souris peuvent être placées en même temps dans l’appareil d’imagerie), et 2) la disponibilité des souris immunodéficientes (nécessaires pour l’utilisation de cellules humaines). Les données de la littérature indiquent clairement que les rongeurs adultes représentent des modèles fiables pour l’évaluation de l’efficacité de composés dans le domaine du cancer, c’est pour cela que nous utiliserons des souris adultes

2 672 souris sont utilisées, toutes tuées à l'issue pour prélever leurs dépôts de tissu adipeux, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Un même groupe de 360 souris subit 35 gavages, 3 injections, 3 périodes de jeûne de quatre à six heures et 27 prélèvements d'une goutte de sang, la moitié étant hébergée seize semaines à une température dérogatoire. D'autres reçoivent un régime riche en graisses pendant vingt semaines, et le porteur signale une prise de poids, un stress lié à l'hébergement individuel et au froid, et des hypoglycémies possibles lors des tests de tolérance à l'insuline. Sur le remplacement, il indique passer par des lignées cellulaires d'adipocytes bruns et beiges plutôt que par des cellules primaires pour la partie in vitro, tout en affirmant qu'il est "indispensable" de recourir au vivant pour saisir les interactions entre types cellulaires.

Objectifs

Chez les mammifères, il existe deux grands types de cellules graisseuses. Les cellules graisseuses blanches servent principalement de réserve d’énergie : elles stockent l’excès de calories sous forme de graisses et les libèrent lorsque l’organisme en a besoin. À l’inverse, les cellules graisseuses brunes et beiges ont une fonction différente : elles brûlent de l’énergie pour produire de la chaleur. Ce mécanisme, appelé thermogenèse, est particulièrement activé en cas d’exposition au froid, mais peut aussi se déclencher lorsque l’apport alimentaire est élevé. Ces cellules jouent donc un rôle important dans la régulation de la température du corps et dans l’équilibre énergétique. En situation d’obésité, le nombre et le fonctionnement de ces cellules capables de brûler des calories sont diminués. Cependant, les mécanismes responsables de cette altération restent mal compris. Il a été montré qu’une molécule issue du métabolisme des lipides peut freiner la formation de ces cellules « brûleuses » de graisses. Des données suggèrent également qu’un type particulier de cellules immunitaires présentes dans le tissu adipeux constitue une source importante de cette molécule. L’objectif de ce projet est donc de mieux comprendre le rôle de cette molécule produite par ces cellules immunitaires dans le développement de l’obésité et de ses complications (comme le diabète), ainsi que dans la capacité de l’organisme à produire de la chaleur en réponse au froid. Nous étudierons également si bloquer la production de cette molécule pourrait représenter une nouvelle piste thérapeutique pour lutter contre l’obésité et ses conséquences métaboliques.

Bénéfices attendus

Ce projet permettra de mieux comprendre les mécanismes biologiques qui favorisent l’obésité et ses complications, en particulier le rôle des cellules immunitaires dans le tissu adipeux. À terme, ces travaux pourraient ouvrir la voie à de nouvelles stratégies thérapeutiques visant à stimuler la dépense énergétique et à prévenir ou traiter l’obésité et les maladies métaboliques associées.

Procédures

Les interventions réalisées sur animaux vigiles seront les suivantes : 1) 360 animaux : 35 gavages (30 secondes) + 3 injections (30 secondes) + 3 périodes de jeûne (4 ou 6 heures) + 27 prélèvements d’une goutte de sang (30 secondes) + prélèvement sanguin terminal (1 minute), dont la moitié sera hébergée à une température dérogatoire pendant 16 semaines ; 2) 360 animaux : régime riche en graisses pendant 16 semaines + 35 gavages (30 secondes) + 3 injections (30 secondes) + 3 périodes de jeûne (4 ou 6 heures) + 27 prélèvements d’une goutte de sang (30 secondes) + prélèvement sanguin terminal (1 minute), dont la moitié sera hébergée à une température dérogatoire pendant 16 semaines ; 3) 512 animaux : régime riche en graisses pendant 20 semaines + 13 gavages (30 secondes) + 2 injections (30 secondes) + 3 périodes de jeûne (4 ou 6 heures) + 18 prélèvements d’une goutte de sang (30 secondes) + prélèvement sanguin terminal (1 minute), dont la moitié sera hébergée à une température dérogatoire pendant 20 semaines ; 4) 360 animaux : 3 gavages (30 secondes) + prélèvement sanguin terminal (1 minute), dont la moitié sera hébergée individuellement à une température dérogatoire pendant 6 heures ; 5) 360 animaux : 6 gavages (30 secondes) + prélèvement sanguin terminal (1 minute), dont la moitié sera hébergée à une température dérogatoire pendant 10 jours ; 6) 720 animaux : régime riche en graisses et hébergement à une température dérogatoire pendant 20 semaines + 19 injections (30 secondes) + 1 période de jeûne (6 heures) + prélèvement sanguin terminal (1 minute).

Impact sur les animaux

Le régime riche en graisses entraîne une prise de poids. La contention pour les gavages induit un stress transitoire. Les injections et prélèvements sanguins provoquent une douleur légère. Lors du test de tolérance à l’insuline, l’injection d’insuline peut provoquer une hypoglycémie. L’hébergement individuel et l'exposition au froid induisent un stress.

Devenir

Tous les animaux seront mis à mort à la fin de chaque procédure afin de prélever les différents dépôts de tissus adipeux dans le but de les analyser pour répondre aux objectifs scientifiques définis.

Remplacement

Pour satisfaire au remplacement, les études in vitro seront réalisées sur des lignées cellulaires d’adipocytes bruns/beiges au lieu de cellules primaires isolées à partir des animaux. Cependant, pour comprendre les fonctions d'une molécule produite par les macrophages du tissu adipeux, il est indispensable de réaliser des études in vivo car les études in vitro ne permettent pas de reproduire les interactions complexes qui existent entre les différents types cellulaires présents dans le tissu adipeux et entre les différents organes.

Réduction

Pour satisfaire à la réduction, nous organiserons les croisements de manière à éviter de faire naître des animaux dont nous n’avons pas besoin. Chaque procédure sera réalisée sur un nombre d'animaux minimum mais nécessaire pour réaliser des études statistiques pertinentes.

Raffinement

Pour satisfaire au raffinement, nous serons particulièrement attentifs à tout changement physique ou de comportement. Nous surveillerons l’aspect des sites d’injection et de prélèvement. Dans le cas d’injections répétées, nous utiliserons des aiguilles très fines et nous effectuerons une rotation des sites d’injection. En cas d’hypoglycémie lors des tests de tolérance à l’insuline, une injection de glucose sera réalisée. Dans les différentes procédures, le suivi pondéral des souris sera également un bon indicateur de leur état général. Le suivi sanitaire quotidien et nos visites régulières (au moins une fois par semaine en fonction des procédures) permettront de déceler précocement tout signe de douleur, de souffrance ou d’angoisse et d'appliquer les points limites que nous avons définis. Des critères d’arrêt précis et précoces ont été définis pour chaque procédure.

Choix des espèces

Nous avons choisi d’utiliser la souris car notre expertise nous permet d’avoir des locaux d’hébergement et des conditions d’expérimentation appropriées à cette espèce. D’autre part, la similitude de son patrimoine génétique avec celui de l’Homme nous permet, dans la mesure du possible, d’extrapoler les résultats et en tirer des conclusions valables pour l’Homme. De plus, nous étudions les macrophages du tissu adipeux et nous disposons déjà du modèle génétique murin permettant de les cibler. Enfin, les données in vivo de la littérature sont obtenues essentiellement sur des souris. Aucune autre espèce ne peut donc être utilisée. L’ensemble des procédures se fera sur des souris jeunes adultes (à partir de 7 semaines d’âge), de façon à étudier des organismes physiologiquement stables, qui ne sont ni en phase de croissance ni en processus de vieillissement.

Pour suivre les déplacements de l'anguille européenne dans un hydrosystème littoral, 12 500 individus sont capturés et marqués dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. La capture se fait au verveux ou par pêche électrique, qui paralyse le poisson quelques secondes et peut provoquer un traumatisme selon l'intensité du courant subi. Suivent une stabulation en bac obscur jusqu'à quatre heures, un bain anesthésiant, une injection analgésique, puis l'implantation d'une marque par trocart ou par laparotomie, geste qui peut induire de la douleur et favoriser une infection. Toutes les anguilles sont remises à l'eau après leur marquage, et le porteur écrit que l'étude ne peut pas s'affranchir d'un nombre conséquent de poissons marqués, les taux de détection observés étant de l'ordre de 0,1.

Objectifs

Ce projet vise à marquer des individus d'anguille européenne dans un vaste hydrosystème littoral afin de les identifier et ainsi contribuer à répondre aux 7 objectifs suivants : 1/ Préciser la dynamique d’échappement dans le temps (saisonnalité, variation intra- et interannuelle) d'individus argentés, en ciblant 3 sous-populations : deux associées à des bassins dominés par l’eau douce et une sous-population associée à un étang saumâtre à salé ; 2/ Identifier les facteurs environnementaux déclenchant l’échappement, en fonction du sexe, du site de marquage (supposé être le principal habitat de croissance) et des conditions climatiques de l’année ; 3/ Déterminer les voies de migration privilégiées en fonction du site de marquage des individus; 4/ Identifier les éventuels obstacles à l’échappement : discontinuités écologiques (ouvrages de connexion fermés, assecs ou hypersalinité), prélèvements par prédation ou prélèvements par pêche artisanale ; 5/ Préconiser des mesures de gestion pour améliorer les conditions favorables au retour en mer des anguilles argentées ; 6/ Faire perdurer les programmes de capture-marquage-recapture (CMR) et obtenir au moins 10 ans de données pour les deux sous-populations des bassins dominés par l'eau douce, ce qui permettra d’étudier et comparer leurs traits d’histoire de vie (taux de croissance, durée d’argenture, sexe) et leur dynamique (taux de survie, abondance par stade, production d’anguilles argentées) ; 7/ Décrire la stratégie des individus en cas de l'assèchement d'un marais, un évènement extrême qui s'accentue dans les zones humides côtières avec le changement climatique.

Bénéfices attendus

Les résultats de ce projet permettront d'acquérir de la connaissance sur l'état de deux sous-populations d'anguille, sur la dynamique d'échappement des anguilles argentées en fonction de leur habitat de croissance et de leur sexe. Ils permettront de mieux prédire les pics d'échappement et d'identifier les principaux obstacles à la migration. Ces résultats sont notamment attendus pour développer un outil d'aide à la décision pour optimiser la gestion des ouvrages de connexion en milieu lagunaire afin de favoriser la connectivité écologique et l'échappement des anguilles argentés, futurs reproducteurs. De plus, les données collectées au cours de ce projet permettront de mieux appréhender les stratégies d'utilisation des habitats des anguilles, notamment lors d'un évènement extrême comme la sècheresse. Les anguilles ont-elles plutôt tendance à s'enfouir ou à s'enfuir ? Quelles sont leur probabilité de survie en cas d'enfouissement ? Les résultats pourront amener à aménager les mesures de gestion de marais qui visent à les assécher régulièrement, par exemple pour lutter contre des espèces végétales envahissantes.

Procédures

Capture à l'aide d'engins passifs (type verveux) : relève toutes les 24h approximativement, ou capture par pêche électrique : paralysé quelques secondes; Stabulation dans un bac obscur et aéré : de 5 min à 4h; Bain anesthésiant: 5 à 15min; Injection analgésique : 2 s Marquage avec une fermeture de la plaie à l'aide d'un pansement hydrofuge : 30 s à 2 min; Phase de réveil sous surveillance : de 10 à 30 min; Stabulation avant relâcher : de 5 min à 8h.

Impact sur les animaux

La capture, la manipulation et la stabulation des individus sont autant d'étapes sources de stress pour les animaux. La capture par pêche électrique induit une paralysie temporaire des individus, et peut provoquer un traumatisme selon l'intensité du courant subi. Le marquage par trocart ou par laparotomie, avec ou sans points de suture, peut induire de la douleur et éventuellement favoriser une infection.

Devenir

L’ensemble des animaux sera remis en liberté à la suite de leur marquage, ce qui est primordial pour répondre aux objectifs de l’étude.

Remplacement

L’étude portant sur le comportement de poissons en milieu naturel, l’expérimentation doit être réalisée avec des individus capturés dans le milieu, et ne peut donc s’affranchir de l’emploi de poissons sauvages.

Réduction

Le milieu étudié est un vaste système pouvant présenter des densités d'anguilles très élevées. L'anguille présente une grande plasticité des traits d'histoire de vie et du comportement, notamment du point de vue de l'utilisation des habitats et de ses déplacements migratoires. Pour que les modèles de capture-marquage-recapture (CMR) soient robustes et représentatifs de la réalité, il est nécessaire de maintenir un effort de marquage significatif à un pas de temps constant dans le temps sur une période qui couvre la durée de croissance de plusieurs générations. Une lecture d'âge par otolithométrie a montré que, dans nos sites suivis en CMR, les anguilles femelles deviennent argentées à l'âge moyen de 6 à 10 ans. Pour étudier la survie par stade de développement, il est nécessaire d'estimer des probabilités de transition entre stades, ce qui dépend, à l'échelle pluri-annuelle, d'un taux de recapture d'individus à différents stades qui soit non négligeable. Une première modélisation de nos données CMR a montré des taux de détection de l'ordre de 0.1. De nombreux facteurs sont susceptibles d'affecter le taux de recapture, à commencer par la capacité de capture qui est dépendante à la fois de la densité d’anguilles présentes et des conditions environnementales. L’étude de l'échappement doit également tenir compte de différents facteurs qui peuvent nuire à l’acquisition des données de détection : mortalité naturelle des individus marqués par prédation ; prélèvements par la pêche professionnelle ; migration différée ; animaux marqués mais non détectés au passage des portiques. Le marquage d’un échantillon trop petit présente un risque élevé d’incapacité à caractériser de manière robuste la dynamique d'échappement sur l’ensemble de la période (octobre à mai). Ainsi, les conclusions attendues par ce projet, sur l’étude comportementale de l’anguille, ne peuvent pas s’affranchir d'un nombre conséquent de poissons marqués.

Raffinement

Le marquage des individus s'effectue sous anesthésie (benzocaïne) et analgésie (lidocaïne). Les bacs utilisés seront obscurs, de manière à favoriser l'obscurité et diminuer le stress des individus pendant les phases de stabulation (avant leur traitement et pendant la phase de réveil) et d'anesthésie. La densité des individus par bac sera limitée à 0.17kg/L (soit 7kg pour 40L). Et les bacs seront brassés par des aérateurs pour favoriser l'oxygénation de l'eau. Les bacs seront placés à l'ombre pour éviter que l'eau se réchauffe excessivement. Pendant sa manipulation, toujours avec des gants non poudrés, l'individu est placé sur une alèse ou un tissu humide sans aspérités. Au maximum, un tissu humide opaque sera placé sur les yeux de l'animal traité pour limiter son stress. Une fois un individu marqué, il pourra être détecté en continu par les huit portiques RFID présent sur la zone d'étude. Ces suivis télémétriques (RFID et acoustique) constituent un moyen de raffiner le suivi en capture-marquage-recapture, puisqu'il permet de suivre à distance le déplacement d'individus marqués (de recapturer leur signalement) sans avoir à les manipuler à nouveau.

Choix des espèces

L’anguille européenne est une espèce actuellement menacée d'extinction qui a un cycle de vie unique. Elle parcourt au cours de sa vie de longues distances : elle se reproduit dans l'Océan Atlantique, en mer des Sargasses, et vient grandir du stade civelle au stade argenté dans les eaux continentales européennes et nord-africaines. Après une phase de croissance de plusieurs années, les individus ayant atteint le stade argenté cherchent à repartir en mer pour aller se reproduire, c'est l'échappement. Afin de mieux comprendre la dynamique de l'échappement, les voies empruntées et les obstacles rencontrés, et d'améliorer la connectivité pour favoriser leur retour en mer, il est indispensable d’étudier le comportement et le déplacement des stades argentés de cette espèce. De plus, étudier la dynamique de sous-populations associés à des milieux aux conditions environnementales contrastées, du stade anguillette au stade argenté, permet de mieux comprendre l'influence de l'habitat sur la croissance, les traits d'histoire de vie, la condition et le comportement migratoire des futurs reproducteurs. L’impact du transpondeur est négligeable pour les constantes vitales lorsque sa masse est inférieure à 2 % de celle du poisson (Winter, 1996). Le poids des marques implantées ne dépassera jamais 2.5% de la masse des individus utilisés dans ce projet. Les anguilles ayant un poids supérieur à >40g (et une taille supérieure à 30 cm), jaunes ou argentées, seront équipées d’un transpondeur RFID de 23 mm de long (qui a une masse de 0.6 g). Pour la deuxième procédure, des émetteurs acoustiques de 9 ou 7 mm de diamètre, incorporant ou non un capteur de prédation, seront implantés en plus de la marque RFID, uniquement sur des individus argentés.