Oncologie
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Impact de l’Obésité sur la Maturation Cardiaque et la Fonction Diastolique chez les souris juvéniles/ »adolescentes » EU2/2
- Recherche fondamentale
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965 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Mises sous régime gras et sucré dès le vingtième jour de vie, elles subissent une échocardiographie sous anesthésie, un prélèvement à la queue par semaine, puis deux tests métaboliques comportant chacun neuf ponctions de sang en deux heures, avant un cathétérisme du ventricule qui passe par la dissection de la carotide. Le porteur signale qu'une anesthésie mal conduite peut tuer la souris ou la réveiller en cours d'opération, et qu'une lésion des vaisseaux voisins de la carotide peut provoquer une hémorragie. Les mères, arrivées avec leurs petits de quinze jours, sont tuées dès le sevrage parce qu'elles sont trop âgées pour entrer dans l'étude.
Objectifs
L’insuffisance cardiaque est une maladie grave et fréquente. L’une de ses formes, l’insuffisance cardiaque à fraction d’éjection préservée (ICFEp), concerne aujourd’hui plus d’un patient sur deux et pourrait représenter jusqu’à 80 % des cas d’ici 2035. Cette pathologie touche principalement les femmes âgées et se caractérise par une altération de la relaxation du cœur, sans modification de sa capacité de contraction. À ce jour, il n’existe aucun traitement curatif ou préventif efficace, en grande partie en raison d’une compréhension encore limitée des mécanismes biologiques impliqués. L’obésité constitue un facteur de risque majeur de l’ICFEp, près de 80 % des patients étant en surpoids ou obèses. Or, la prévalence de l’obésité augmente fortement chez les enfants et les adolescents. Pourtant, l’impact d’une obésité précoce sur le développement du cœur et sur le risque ultérieur d’insuffisance cardiaque demeure peu étudié. Nos travaux récents ont mis en évidence, chez la souris, une phase de développement cardiaque jusque-là méconnue, survenant après le sevrage, entre le 20ème (P20) et le 60ème jour (P60) de vie. Cette période est marquée par l’apparition de structures spécifiques au sein des cellules musculaires cardiaques, essentielles à la maturation de la fonction de relaxation. Leur altération ou leur absence est associée à une dysfonction diastolique conduisant au développement d’une ICFEp. De manière originale, nous avons montré que ces structures sont régulées selon le moment de la journée, suggérant un lien étroit entre développement cardiaque et horloge biologique. Nous avons également identifié un dimorphisme sexuel de ce développement, influencé par les hormones féminines, pouvant contribuer à la plus forte prévalence de l’ICFEp chez les femmes. La période P20–P60 chez la souris correspondant à l’adolescence et au début de l’âge adulte chez l’Homme, ce projet vise à étudier comment l’obésité perturbe le développement cardiaque durant cette fenêtre critique et augmente le risque de dysfonction cardiaque précoce. L’objectif est d’identifier des marqueurs précoces ouvrant la voie à de nouvelles stratégies de prévention et de traitement.
Bénéfices attendus
L’étude de l’impact d’un régime obésogène sur la maturation du cœur au cours de la transition adolescence–jeune adulte permettra de mieux comprendre les mécanismes biologiques impliqués dans la perturbation du développement normal de la fonction cardiaque en situation pathologique. Ces connaissances sont particulièrement pertinentes dans un contexte où les régimes alimentaires riches en graisses et en sucres, de type « fast-food », sont de plus en plus répandus chez les adolescents. Les résultats de ce projet contribueront à l’identification de mécanismes précoces associés à la dysfonction cardiaque (ICFEp), susceptibles d’améliorer le diagnostic précoce et d’orienter une prise en charge plus personnalisée, en tenant compte des différences liées au sexe ainsi que des variations biologiques dépendantes du moment de la journée. À plus long terme, ces travaux pourraient participer à l’élaboration de stratégies de prévention visant à réduire le risque de développer une ICFEp à l’âge adulte.
Procédures
Dans le 1er établissement utilisateur, la 1ère intervention sur l’animal au 20ème jour de naissance est une anesthésie sous anesthésie gazeuse pour l’échocardiographie cardiaque. Ensuite, entre le 20ème (P20) et le 40ème (P40) jour de naissance, il y a un prélèvement à la queue sur animal vigile une fois par semaine (moins de 15sec chaque prélèvement). A P40, 2 tests métaboliques (espacés chacun d’une semaine) sont réalisés chez la souris. Cela implique, 1 injection d’insuline (moins de 15 sec) ou 1 injection de glucose (moins de 15 sec) en injection intrapéritonéale à l'aide d'aiguille 30G et neuf prélèvements à la queue pour chaque test selon la cinétique suivante : 15 minutes avant l’injection puis au moment de l’injection puis 15 min après l’injection et ainsi de suite toutes les 15 minutes jusqu’à 120 minutes (un total de 9 prélèvements). Au 60ème jours de naissance, l'échocardiographie nécessite une anesthésie gazeuse et une chirurgie est réalisée impliquant une injection intrapéritonéale avec une aiguille de 30G d’analgésie et 1 une injection sous cutanée au niveau du cou d'anesthésique à l'aide d'une aiguille de 30G. Dans le second établissement, l’euthanasie des souris implique, de la même manière, une injection d’analgésie (moins de 15 sec) au niveau de la cage thoracique en sous cutanées à l'aide d'une aiguille de 30G.
Impact sur les animaux
Lors de la mise sous régime à P20 : modifications digestives (diarrhée, constipation), modification comportementale (légère léthargie). Lors des échocardiographies doppler ou pendant le cathétérisme ventriculaire : une mauvaise gestion de l'anesthésie pourrait entrainer soit la mort prématurée de la souris ou, au contraire, un réveil de cette dernière en cours de chirurgie. Par ailleurs, lors de la dissection de la carotide commune lors de la cathétérisation, il est possible de léser des vaisseaux adjacents entraînant une hémorrhagie légère et un risque d'inconfort. Les effets indésirables potentiels liés aux expérimentations métaboliques : stress de jeûne limité à 2h avant les tests in vivo pour normaliser la glycémie, inconfort et douleur liés à l'injection d'insuline ou glucose (une fois, durée max 15 sec), inconfort et douleur lors des prélèvements sanguins à l’extrémités de la queue et au niveau mandibulaire.
Devenir
À l’issue de chaque procédure expérimentale, les animaux sont tous euthanasiés. Lorsqu'il est nécessaire, un prélèvement du cœur est effectué à des fins d’analyses cellulaires et moléculaires sous anesthésie profonde et analgésie, puis une méthode secondaire réglementaire d'euthanasie est utilisée pour la mise à mort. Les petits arrivant à 15 jours de naissance, ils sont avec leur mère qui est euthanasiée dés le sévrage. En effet, ces femelles sont trop âgées pour entrer dans notre étude.
Remplacement
Ces investigations doivent être réalisées sur des modèles animaux vivants, car elles nécessitent l’étude du cœur en fonctionnement. En particulier, l’impact d’un régime obésogène initié à l’adolescence (20 jours après la naissance) sur la fonction diastolique à l’âge adulte (60 jours après la naissance) ne peut être évalué que dans un organisme vivant, compte tenu de la complexité des mécanismes de développement cardiaque impliqués. Les altérations structurelles et fonctionnelles associées à l’insuffisance cardiaque à fraction d’éjection préservée (ICFEp), ainsi que l’influence de facteurs environnementaux tels que l’alimentation ou l’alternance jour/nuit, ne peuvent être étudiées à l’aide de modèles alternatifs. Elles nécessitent à la fois des analyses fonctionnelles in vivo et, lorsque requis, un prélèvement cardiaque permettant un accès direct au tissu et à l’architecture des cellules contractiles cardiaques.
Réduction
L’équipe a développé une méthode de prélèvement cardiaque optimisée permettant de préserver au mieux l’architecture des cardiomyocytes, notre centre d’intérêt dans ce projet, et d’analyser un même échantillon par plusieurs techniques complémentaires. Cette approche optimise l’utilisation des animaux en permettant d’obtenir, à partir d’un seul animal, différents types de données structurales et fonctionnelles. Par ailleurs, l’utilisation de techniques d’imagerie fonctionnelle non invasives, telles que l’échocardiographie Doppler, permet de réaliser un suivi longitudinal de la fonction cardiaque, et ce avant le prélèvement terminal du tissu si nécessaire. Ainsi, un même animal peut être utilisé successivement pour des analyses fonctionnelles in vivo et pour des analyses tissulaires post-mortem. Ces stratégies expérimentales permettent de maximiser l’exploitation des données obtenues, de réduire le nombre d’animaux utilisés au strict nécessaire et de garantir une analyse statistiquement robuste et une évaluation complète de l'architecture cardiaque et de sa fonction, tout en tenant compte des différents facteurs biologiques étudiés.
Raffinement
Les animaux sont hébergés dans des cages ventilées conformes à la directive 2010/63/UE, dans le respect des cinq libertés fondamentales. Des enrichissements du milieu (papier, carton, tunnels) sont fournis afin de favoriser la construction de nids, l’expression des comportements naturels, l’activité physique et les interactions sociales. Un test des pièces d’hébergement des animaux est effectué tous les 3 mois pour garantir leur statut sanitaire SPF. Une grille de suivi (grille de scoring de notre projet), élaborée en collaboration avec les zootechniciens, permet une surveillance régulière de l’état de santé des animaux et une adaptation rapide des conditions expérimentales si nécessaire, afin de limiter au maximum toute douleur, souffrance ou détresse (analgésie et anesthésie ont été définies pour éliminer toutes douleurs).
Choix des espèces
La souris constitue un modèle particulièrement pertinent pour nos études en raison de sa forte similitude avec la physiologie humaine, notamment pour les processus cardiaques. En effet, notre équipe a mis en évidence l’impact du jour et de la nuit sur la fonction cardiaque chez l’Homme et la souris, justifiant l’utilisation de ce modèle pour étudier les mécanismes sous-jacents à cette fonction et ses altérations. Par ailleurs, la majorité des travaux portant sur l’impact du sexe sur le fonctionnement cardiaque et sur l’impact de l’obésité ont été réalisés chez la souris, fournissant un cadre méthodologique et conceptuel solide. Ce modèle nous permet donc de poursuivre des recherches en cohérence avec la littérature existante et de capitaliser sur des données validées. Enfin, les techniques employées dans ce projet ont été optimisées pour la souris, garantissant la fiabilité et la reproductibilité des résultats obtenus. Les animaux seront utilisés à différents stades de développement selon les objectifs spécifiques de chaque expérience, afin d’évaluer les effets du régime obésogène sur le développement et la fonction cardiaque. Au 20ème jour après la naissance, le cœur est encore en pleine maturation. Des processus essentiels, tels que la formation et la structuration des cardiomyocytes sont alors actifs. Ce stade est crucial pour étudier l’impact de facteurs environnementaux précoces, notamment alimentaires, sur le développement du cœur. Comme montré par notre équipe, ce stade de développement est déterminant pour la fonction cardiaque adulte. Au 60ème jour après la naissance, correspondant au jeune adulte, le cœur a terminé son développement structural et fonctionnel. Ce stade permet d’évaluer les conséquences du régime obésogène instauré précocement sur la fonction cardiaque et sur l’architecture des cardiomyocytes à l’âge adulte.
Rôle des plaquettes dans les lésions rénales associées au diabète après arrêt de la circulation sanguine
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
- Troubles endocriniens
- Troubles immunitaires
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système cardiaque
- Système endocrinien
- Système immunitaire
400 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère, chacune passant cinq semaines entre l'induction d'un diabète et une opération qui prive ses deux reins de sang pendant vingt-deux à vingt-cinq minutes. Le diabète est provoqué par des injections répétées d'un composé qui détruit le pancréas, avec hyperglycémie, soif et urines abondantes, perte de poids et risque d'hypoglycémie. L'ouverture de l'abdomen et le clampage des vaisseaux rénaux entraînent une prostration, une fatigue importante et des douleurs post-opératoires que le porteur reconnaît malgré l'analgésie. Toutes seront tuées sous anesthésie après un prélèvement sanguin terminal, pour comprendre pourquoi les patients diabétiques opérés du cœur développent quatre fois plus souvent une insuffisance rénale grave.
Objectifs
Le diabète est une maladie très fréquente qui fragilise les vaisseaux sanguins de nombreux organes, en particulier les reins. Nous avons observé, à partir d’une cohorte de 11 000 patients opérés de chirurgie cardiaque, que les patients diabétiques ont quatre fois plus de risque de développer une maladie rénale sévère nécessitant une dialyse après l’intervention, à cause de l'arrêt de la circulation sanguine associée à cette chirurgie. Beaucoup d’entre eux évoluent ensuite vers une maladie rénale chronique, ce qui affecte profondément la qualité et l’espérance de vie des patients, et représente un lourd fardeau pour le système de santé. Actuellement, aucun traitement ne permet de prévenir la survenue d'une maladie rénale post-chirurgie cardiaque chez ces patients. Notre projet vise à comprendre pourquoi le diabète augmente autant ce risque. Nous nous intéressons particulièrement aux plaquettes, dont le rôle est de stopper les saignements. Ces cellules jouent aussi un rôle très important dans l’inflammation. Nous étudierons comment le diabète modifie leur fonctionnement et quels mécanismes pourraient jouer un rôle dans l’aggravation des lésions rénales lorsqu’un rein subit un épisode d’ischémie/reperfusion. Pour répondre à cette question, nous mènerons deux approches complémentaires : Une étude chez l’humain, basée sur nos observations cliniques, pour analyser les caractéristiques des patients diabétiques et mieux comprendre les mécanismes en jeu. Une étude expérimentale chez la souris, dans laquelle nous induirons un diabète puis une lésion rénale d’ischémie-reperfusion. Nous évaluerons la fonction rénale, l’activation des plaquettes, ainsi que l’inflammation et la fibrose (cicatrisation anormale) du rein. Nous utiliserons également des souris génétiquement modifiées afin d’altérer spécifiquement certaines fonctions des plaquettes. Cela nous permettra de déterminer précisément leur rôle dans l’aggravation des lésions rénales en contexte de diabète. À terme, ce projet permettra d’identifier de nouvelles cibles thérapeutiques pour protéger les reins des patients diabétiques, réduire le recours à la dialyse et améliorer leur qualité et leur espérance de vie.
Bénéfices attendus
Les complications rénales aiguës après chirurgie cardiaque sont fréquentes et particulièrement sévères chez les patients diabétiques. À ce jour, il n’existe pas de stratégie spécifique permettant de réduire ce risque accru. Ce projet permettra de mieux comprendre les mécanismes impliqués dans l’aggravation des lésions rénales en contexte de diabète, en particulier le rôle des plaquettes. L’identification des voies plaquettaires impliquées pourrait ouvrir la voie au développement de stratégies thérapeutiques ciblées. À terme, ces travaux pourraient contribuer à réduire la sévérité des complications rénales chez les patients diabétiques exposés à une chirurgie cardiaque.
Procédures
(1) Une partie des animaux sera soumise à une induction de diabète par injections répétées d'un composé chimique qui détruit le pancréas. (2) Tous les animaux seront soumis à une procédure chirurgicale qui consiste à priver de la circulation sanguine les deux reins pendant 22–25 minutes sous analgésie et anesthésie. Ce protocole a une durée de 40 minutes. (3) Prélèvement de sang sur souris vigile, au niveau de la joue (30 secondes environ). (4) Prélèvement de sang terminal, < 1 min, sous anesthésie générale, sur un plateau chauffant ; suivi de l’euthanasie par une méthode réglementaire en vue des différents prélèvements et analyses nécessaires.
Impact sur les animaux
L’induction du diabète par injections répétées d’une substance chimique détruisant le pancréas entraîne une augmentation du taux de sucre dans le sang associée à une augmentation de la soif et des urines, une perte de poids ainsi qu’une altération modérée de l’état général. Les injections répétées peuvent provoquer un stress transitoire lié à la contention et à la manipulation. Une hypoglycémie transitoire peut survenir dans les heures suivant les injections ; afin de prévenir une hypoglycémie sévère, une solution de sucre sera mise à disposition dans les cages pendant la période d’induction. Des variations individuelles de la réponse au traitement peuvent être observées. L’induction d’une maladie rénale par chirurgie entraîne une altération transitoire de l’état général et une prostration liée à une fatigue importante. La procédure chirurgicale repose sur une ouverture chirurgicale de l’abdomen permettant d’accéder aux reins, suivie de la pose de pinces temporaires sur les vaisseaux sanguins apportant du sang aux reins afin de suspendre temporairement la circulation sanguine. Malgré une prise en charge optimale de l’analgésie, des douleurs post-opératoires peuvent survenir : (1) douleur liée à la chirurgie (anesthésie, analgésie, incision cutanée médiane, ouverture des plans musculaires, pose des clamps, sutures) ; (2) complications potentielles liées à l’anesthésie (difficultés respiratoires, modifications du rythme cardiaque, baisse de la température corporelle) ; (3) altération de l’état général avec perte de poids et déshydratation ; (4) stress lié aux manipulations répétées (surveillance clinique, pesées). Ces nuisances ne peuvent pas être totalement évitées, car l’induction du diabète et la chirurgie sont indispensables pour répondre aux objectifs scientifiques du projet. Un suivi clinique rapproché et des mesures adaptées seront mis en œuvre afin de limiter au maximum la douleur et la souffrance des animaux.
Devenir
Tous les animaux seront euthanasiés en fin de chaque procédure, par une méthode réglementaire sous anesthésie générale et analgésie par une personne expérimentée. Les différents prélèvements nécessaires pour les analyses sont réalisés après constatation de la mort par une personne expérimentée. Durée de la procédure 5 semaines.
Remplacement
En raison notamment de la complexité du tissu rénal et de sa circulation (dizaines de types cellulaires), ainsi que de la fragilité des plaquettes, et au vu de l’état encore embryonnaire de la recherche sur les organes en culture (organoïdes), l’étude des maladies rénales requiert l’obtention de tissu rénal prélevé sur l’animal d’expérience ou l’homme. Il n’existe pas de méthode alternative basée sur des cultures cellulaires (in vitro) pour analyser l’évolution de la défaillance chronique progressive d’organes.
Réduction
Des expériences préliminaires ont permis d’évaluer la variabilité entre individus de la maladie rénale avec ce protocole. Afin d’obtenir des résultats robustes pour détecter des différences entre groupes et garantir la reproductibilité des résultats, des effectifs de 10 animaux par groupe sont nécessaires. Le calcul des effectifs a été réalisé à l’aide du module statistique du site EDA (Experimental Design Assistant), en prenant comme paramètre principal le débit de filtration glomérulaire (capacité du rein a filtré dle sang). Chaque procédure sera répétée deux fois sur des cohortes indépendantes. Le nombre total d’animaux utilisés est de 400 souris. Les analyses statistiques seront réalisées avec des tests adaptés.
Raffinement
Les nuisances seront réduites au maximum grâce à des mesures de raffinement adaptées. Les conditions d’hébergement respectent la réglementation en vigueur pour la souris. Les animaux sont surveillés quotidiennement par du personnel qualifié. Leur bien-être est assuré par un environnement enrichi comprenant une litière adaptés, des objets (morceaux de bois) à ronger et un abri dans chaque cage. Les actes chirurgicaux sont réalisés sous anesthésie et avec une prise en charge de la douleur avant et après l’intervention. Les souris sont placées en couveuse pendant le réveil puis replacées dans leur cage d’origine. De la nourriture gelifiée est également mise à disposition pour faciliter l’alimentation. En dehors d’une courte période d’isolement de deux heures en couveuse (nécessaire pour préserver des dispositifs de mesure de la fonction rénale), les animaux restent dans leur cage d’origine, dans leurs groupes habituels. Une surveillance quotidienne de l’état général et de la motricité est réalisée, avec une pesée régulière tout au long du protocole. Des points limites ont été définis (perte de poids, paralysie, saignements, prostration, altération du pelage, infection post-chirurgicale). Les injections sont réalisées avec des aiguilles fines afin de limiter la douleur et le risque de saignement. Les complications liées à l’anesthésie (troubles respiratoires, arrêt cardiaque, baisse de température) sont limitées par une surveillance adaptée et l’utilisation d’un plateau chauffant.
Choix des espèces
Nous utiliserons des souris car : - modèles d’ischémie/reperfusion bilatérale et de diabète bien maîtrisés dans cette espèce par le personnel du laboratoire ; - nombreuses données relatives au projet déjà disponibles dans la littérature scientifique, plus que dans d’autres espèces ; - possibilité de tester l’implication des plaquettes et des protéines d’intérêt dans cette étude grâce à des modèles de souris génétiquement modifiées. À l’âge de 8 semaines, ces souris sont adultes et leurs reins fonctionnent bien. Des animaux jeunes sont utilisés pour éviter l’accumulation de graisse autour des vaisseaux du rein, afin de faciliter la procédure chirurgicale.
Irradiation de rongeurs sur une plateforme préclinique
- Recherche appliquée
- Autres troubles humains
- Cancers
- Toxicologie (hors obligations réglementaires)
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système cardiaque
- Système nerveux
Rats : 400
La plateforme vend un service d'irradiation à des équipes qui n'ont pas d'irradiateur, et ce projet sert à couvrir réglementairement les animaux venus d'autres établissements pendant leur passage. 4 000 souris et 400 rats y seront irradiés, une à cinq fois, corps entier ou zone ciblée, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, éveillés ou sous anesthésie jusqu'à trente minutes. Le porteur indique qu'ils retournent ensuite dans leur animalerie d'origine, où ils poursuivent les protocoles de leur établissement de rattachement. L'irradiation sert aussi à empêcher le rejet de cellules greffées pour fabriquer des modèles murins de cancers humains, technique que le porteur présente comme un moyen de réduire le nombre d'animaux.
Objectifs
La plateforme propose un service d’irradiation de rongeurs de laboratoire qui comprend la mise à disposition des équipements pour les utilisateurs autorisés ou la réalisation par le personnel de la plateforme, d’irradiations corps entier ou de zones ciblées selon les besoins du demandeur. Dans ce contexte, la plateforme peut accueillir temporairement des animaux extérieurs à l’établissement utilisateur dont elle dépend ; ce projet a pour objectif de couvrir réglementairement ces animaux durant la période d’irradiation sur la plateforme. Ces animaux sont inclus, d’autre part, dans des demandes d’autorisation de projet rattachées aux établissements d’expérimentation dont dépend le concepteur du projet et demandeur de la prestation. Les chercheurs utilisent l’irradiation soit comme sujet d’étude direct pour comprendre les effets cellulaires et moléculaires des radiations avec ou sans co-exposition chimique ou comme outil pour créer par exemple, après transplantation cellulaire, des modèles murins de cancers humains affectant les cellules sanguines. Dans ce cas, l’irradiation permet d’éviter le rejet des cellules greffées. La technique de greffe de moëlle osseuse est utilisée pour réduire le nombre d’animaux et amplifier les animaux modèles de cancers. La plateforme s’engage à réaliser les irradiations seulement si les animaux sont inclus dans une demande d’autorisation de projet qui a reçu un avis favorable de la part du Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la Recherche et de l’espace.
Bénéfices attendus
La plateforme, dotée de personnel qualifié et habilité à accueillir temporairement des animaux provenant d’établissements extérieurs, constitue un outil structurant permettant de réaliser des irradiations pour des équipes extérieures qui n’ont pas accès en interne à des irradiateurs. En assurant la traçabilité des autorisations, le suivi des animaux irradiés et la mise à disposition d’équipements d’irradiations, elle favorise la production de données robustes, indispensables pour étayer les futurs développements. Les bénéfices à court terme sont de permettre la réalisation des irradiations nécessaires au bon déroulement des projets accueillis sur la plateforme et les bénéfices à long terme, seront apportés par les projets dans lesquels les animaux irradiés sont utilisés.
Procédures
Irradiation sur animaux vigiles (1 à 5 irradiations, durée 10 minutes maximum) ou animaux anesthésiés (1 à 5 irradiations, 15 minutes) Une Anesthésie sur certains animaux (durée maximale de 30 minutes, 1 à 5 anesthésies)
Impact sur les animaux
Légère perte de poids dans les jours qui suivent l’irradiation sous anesthésie, stress lié aux manipulations
Devenir
A la fin des procédures, les animaux retournent dans leur animalerie d’origine.
Remplacement
Les projets reçus sur la plateforme d’irradiation ont reçu un avis favorable du comité d’éthique de leur établissement et une autorisation du MESRE. Les concepteurs ont démontré l’impossibilité actuelle de remplacer les animaux pour répondre aux objectifs scientifiques du projet. Cependant, les systèmes in vitro sont utilisés en amont des projets in vivo. Ils permettent ainsi, dans un premier temps, d’explorer de manière contrôlée et mécanistique les réponses moléculaires et cellulaires aux rayonnements. Ils offrent la possibilité d’identifier finement les voies de signalisation impliquées, de caractériser les altérations précoces et de déterminer des gammes de doses d’irradiation à tester in vivo. De même, les stratégies thérapeutiques sont d’abord évaluées dans des modèles cellulaires ou à l’aide d’organoïdes tumoraux, permettant d’étudier la radiosensibilité des cellules tumorales, l’effet de nouveaux traitements ou l’impact de certaines combinaisons thérapeutiques sous irradiation. Ces approches permettent de sélectionner les conditions expérimentales les plus pertinentes (doses d’irradiation, concentrations des agents thérapeutiques) avant toute expérimentation in vivo, contribuant ainsi à limiter l’utilisation d’animaux et en ciblant plus précisément les hypothèses biologiques à tester. Elles contribuent également à définir des mécanismes spécifiques difficiles à isoler dans un organisme entier, et à comparer différentes conditions expérimentales. Néanmoins, dans le domaine des effets des rayonnements ionisants, les études in vivo demeurent indispensables. En effet, elles seules permettent de prendre en compte la complexité de l’organisme dans son ensemble, notamment les interactions entre les tissus ou organes, entre la tumeur et son environnement ou encore la distribution dans l’organisme des agents thérapeutiques ainsi qu’étudier les effets à long terme impossibles à mettre en œuvre in vitro.
Réduction
La plateforme accueille uniquement les animaux nécessaires aux expériences autorisées par les établissements de recherche. Le nombre d’animaux est planifié en fonction des besoins scientifiques de chaque projet et des autorisations administratives. Les expériences sont conçues pour limiter au maximum le nombre d’animaux utilisés, par exemple en suivant plusieurs paramètres sur un même animal au lieu d’en utiliser plusieurs.
Raffinement
Toutes les procédures sont conçues pour minimiser l’inconfort et le stress des animaux. Les irradiations sont réalisées sur des animaux vigiles ou sous anesthésie, et sont de courtes durées. Le maintien de la température corporelle est assuré si nécessaire. Les animaux sont surveillés avant, pendant et après l’irradiation, et tous les signes d’anomalie sont immédiatement signalés au vétérinaire. Des points limites ont été définis pour préserver le bien-être animal et les animaux retournent toujours dans leur animalerie d’origine après la procédure d’irradiation.
Choix des espèces
La plateforme ne permet d’irradier que des rongeurs. La souris est le modèle animal le plus fréquemment utilisé : cette espèce est très utilisée par exemple, pour l’étude des effets sur les tissus des irradiations à moyenne ou forte dose corps pour tester de nouveaux traitements ou dans des gammes de doses faibles à modérée pour étudier la senescence et le remodelage vasculaire. Il existe également de nombreux modèles murins qui miment les cancers et permettent de tester de nouvelles thérapies combinées à la radiothérapie. Le modèle rat est le modèle de référence en toxicologie de l’inhalation dans la littérature. Pour les irradiations, les animaux utilisés sont généralement des animaux jeunes adultes, dont la physiologie et le métabolisme sont stables, ce qui permet d’obtenir des données fiables et reproductibles sur les effets tissulaires et moléculaires des irradiations. L’utilisation d’animaux adultes garantit également une taille et une morphologie compatibles avec le positionnement précis requis par les irradiateurs, ainsi qu’avec l’anesthésie et le suivi post-procédure.
Prélèvements de tissus pour génotypage de souris génétiquement altérées dans l’étude de la communication entre le cerveau et la periphérie (EU1/2)
- Recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Oncologie
- Système endocrinien
- Système nerveux
- Système urogénital
Toutes les souris de ce projet sont génétiquement altérées et élevées pour alimenter d'autres protocoles sur les liens entre le cerveau et le reste du corps. 75 000 d'entre elles vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Chacune subit au sevrage, vers vingt et un jours, l'ablation d'un bout de queue de moins de trois millimètres, parfois d'un morceau d'oreille, pour lire son génotype. 49 875 souris qui ne portent pas le génotype recherché ou deviennent trop âgées pour se reproduire seront tuées et leurs cerveaux congelés dans une biobanque interne, 3 750 seront réutilisées pour des prélèvements ou des travaux pratiques d'animalerie, et 24 375 partiront vers d'autres projets.
Objectifs
Les études faites au sein de notre laboratoire nécessitent l’utilisation de souris génétiquement altérées. Nous étudions l’interrelation entre le cerveau et le reste du corps. Ce projet se déroulera sur deux établissements utilisateurs EU 1/2 et EU 2/2 afin de pouvoir gérer nos lignées sans en augmenter les effectifs pour les différents projets réalisés par la suite.
Bénéfices attendus
Les bénéfices de ce projet sont d’élever et identifier le génotype de nos souris afin de fournir des animaux pour nos projets scientifiques.
Procédures
Les animaux subiront un prélèvement d’un très petit morceau de queue (inférieur à 3mm). Les outils et la queue de l’animal seront désinfectés afin de prévenir une potentielle infection. Dans de rares cas, les animaux seront prélevés au niveau de l’oreille par une coupe d’un petit morceau de moins de 3mm également. Ces prélèvements seront effectués au sevrage des animaux, soit à environ 21 jours.
Impact sur les animaux
Lors de l’identification de nos animaux au moment du sevrage par la pose d’un Tag d’oreille, un prélèvement de tissu invasif (queue) peut entrainer une douleur momentanée et un stress lié à la manipulation de l’animal. Cette procédure n’entraine que très rarement des complications. Le suivi quotidien des animaux par les zootechniciens de la zone d’élevage permettra cependant de détecter la moindre modification de l’état de la souris (apparence physique ou comportement anormaux de l’animal) qui permettra alors de prendre des décisions adéquates pour éviter toutes souffrances animales. Aucun animal ne présente de phénotype dommageable en zone d’élevage.
Devenir
Les animaux produits pour nos élevages et génotypées seront gardés en vie car utilisés en continuité dans nos projets expérimentaux (24 375 souris). Certains animaux seront ré-utilisés pour prélèvements de tissus, formation, travaux pratiques d’animalerie (3750 souris). Les animaux qui ne présentent pas le génotype d’intérêt ou seront trop âgés pour servir de géniteurs seront mis à mort (49 875 souris) ; dans le cadre des 3Rs, ces animaux serviront à la création de Biobanque interne (cerveaux de souris congelés) à l’équipe ou pour prélèvements de tissus.
Remplacement
A chaque fois que cela sera possible, nous utiliserons des méthodes alternatives (organoïdes, cultures cellulaires, …). Cependant, l’étude des mécanismes physiologiques et physiopathologiques neuro-endocrines mettant en jeu le système nerveux et les organes périphériques n’est actuellement possible qu’avec l’utilisation de modèles animaux. Les méthodes alternatives permettant l’étude des intéractions cellulaires et tissulaires complexes in vitro, bien qu’en cours de développement, n’existent pas encore.
Réduction
Le nombre d’animaux nécessaire à ce projet est calculé à partir du nombre d’animaux nécessaire aux projets expérimentaux, des stratégies d’élevage de chaque lignée et des données de la littérature sur nos modèles. Il concorde avec les données obtenues pour le maintien de nos lignées au cours des années précédentes. Les lignées sont utilisées dans plusieurs projets et par plusieurs expérimentateurs. La mutualisation des élevages de l’équipe permet une meilleure gestion de chaque colonie et l’optimisation de l’utilisation/ ou la ré-utilisation de chaque animal issu de l’élevage. De plus, afin d’optimiser la production de nos animaux pour l’expérimentation et pour le maintien des lignées : - Les stratégies d’accouplement sont choisies afin d’obtenir un maximum d’animaux de génotype d’interêt par portée. Lorsque cela est possible, nos accouplements sont réalisés à partir de souris homozygotes afin de réduire le nombre d’animaux non utilisés après croisement. - Nous recourrons à la cryoconservation pour les lignées importantes qui ne servent pas sur les projets en cours.
Raffinement
Les animaux seront maintenus dans le respect strict des conditions standard d’hébergement d’un statut SOPF. L’eau et la nourriture sont fournies ad libitum. Un enrichissement est ajouté dans la cage (à minima des cylindres de coton pour stimuler l’activité naturelle, diminuer le stress et faciliter la thermorégulation). La manipulation des animaux, la surveillance quotidienne et les soins sont effectués par les zootéchniciens de la zone d’élevage. Un point hebdomadaire est effectué par le référent en charge de la gestion des colonies pour coordonner l’élevage avec les plans expérimentaux des investigateurs principaux et intéragir avec les zootéchniciens en charge des colonies. Lors de la réalisation des biopsies, les outils utilisés sont désinfectés à l’éthanol entre chaque prélevement. Ils seront toujours utilisés propres, autoclavés et coupant. La biopsie de queue de souris ne dépassera pas 3mm afin de réduire la douleur de l’animal. Ces prélèvements seront réalisés au moment du sevrage et de l’identification des animaux par des bagues d’oreilles afin d’éviter la répétition des contentions. Lorsque nécessaire, les animaux seront transportés dans un véhicule climatisé dans des cages de transport agréées sous condition d’autorisation pour le statut sanitaire (distance 11,1 km ; statuts sanitaires équivalents) vers l’EU 2/2. Les animaux seront acclimatés pour une période de 7 jours sur le site d’accueil avant toute mise en reproduction.
Choix des espèces
Nos projets de recherche visent à comprendre le lien entre le cerveau et la périphérie, tant pour une recherche fondamentale que des recherches translationnelles ou bien le traitement de maladies (diabète, obésité, infertilité, …). La procédure expérimentale détaillée ici a un caractère de stricte nécessité et ne peut pas être remplacée par d'autres stratégies ou méthodes expérimentales n'impliquant pas l'utilisation d'animaux vivants et susceptibles d'apporter le même niveau d'information. L’inactivation d’un gène pour déterminer son effet sur un organisme n’est possible actuellement que chez la souris ou le rat. Nos projets se porteront sur la souris, qui est un modèle idéal pour étudier l’inactivation de certains gènes grâce aux techniques de transgenèse et son génome est à 90% équivalent à celui de l’homme. Les animaux produits pour nos expériences en élevage seront des parents et leurs souriceaux, de la naissance jusqu'à leur sevrage (vers 21 jours).
Rôle d’un agoniste au récepteur de l’immunité ALPK1 dans les dérèglements métaboliques
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
Gavées jusqu'à onze fois, injectées jusqu'à dix fois, saignées à la joue puis à la queue, mises à jeun six heures, 252 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées pour le prélèvement de leurs tissus. Le projet cherche à mettre au point un dosage sanguin d'une molécule bactérienne reconnue par un récepteur immunitaire, soupçonné de relier le microbiote intestinal à la régulation du glucose. Le porteur affirme que cette étude ne peut être menée ni en culture cellulaire ni par modélisation informatique, et qu'elle "nécessite" donc des animaux. Le RNT ne tranche ni entre le gavage et l'injection ni sur le nombre d'administrations, alors que trente-six souris seraient traitées dix jours de suite.
Objectifs
Le surpoids et l’obésité constituent aujourd’hui un problème majeur de santé publique. En 2022, ils touchaient plus de 2,5 milliards et 890 millions de personnes dans le monde et sont associés à de nombreuses maladies, dont le diabète de type 2 et les maladies cardiovasculaires. Mieux comprendre leurs causes est essentiel pour développer de nouvelles stratégies de prévention et de traitement. L’obésité est une maladie complexe influencée par la génétique, l’alimentation et des facteurs environnementaux. Parmi eux, le microbiote intestinal, c’est-à-dire l’ensemble des bactéries vivant dans notre intestin, joue un rôle important. Ces bactéries interagissent avec l’organisme et participent à la régulation de nombreux processus biologiques. Un déséquilibre du microbiote est fréquemment observé chez les personnes atteintes de maladies métaboliques. Récemment, le gène que nous étudions a été identifié comme un récepteur du système immunitaire capable de détecter une molécule produite par des bactéries intestinales. Plusieurs études associent des variations de ce gène à l’obésité et au diabète de type 2. De plus, son expression est plus élevée chez des patientes obèses. Des données préliminaires chez la souris montrent également que l’absence de ce gène modifie la prise de poids et la régulation du glucose. Nous faisons donc l’hypothèse que ce récepteur joue un rôle clé dans la communication entre le microbiote intestinal et le métabolisme. Dans ce projet, l’objectif est de développer une méthode permettant de détecter dans le sang la molécule reconnue par ce récepteur. Des souris élevées sans microbiote seront utilisées pour établir et calibrer cette méthode, avant son application à des échantillons humains. À terme, cette molécule pourrait devenir un nouveau biomarqueur des maladies métaboliques. Cette étude vise à déterminer : 1-La quantité de la molécule produite par le microbiote présente dans la circulation sanguine selon le mode d’administration 2-L’impact de l’administration de cette molécule (et in fine l’activation du récepteur), sur la glycémie, la prise de poids et les dérégulations métaboliques.
Bénéfices attendus
Notre travail vise à mieux comprendre les interactions entre l’hôte et des ligands bactériens et leur rôle dans la régulation de la glycémie, car sa dérégulation est un élément central du développement du diabète. Il est essentiel de poursuivre les recherches qui pourront permettre le développement de nouveaux moyens de lutter contre l’obésité et les maladies associées. Ce dosage pourrait dans un futur proche constituer en un nouveau biomarqueur des maladies métaboliques.
Procédures
Les animaux seront soumis aux interventions suivantes, réalisées exclusivement sur animaux vigiles : •Gavages: o Nombre maximal estimé : 11. o Ce total inclut : Soit une administration unique pour chacun des 216 animaux, soit maximum 10 actes (administration quotidienne sur 10 jours si cette voie est retenue) pour les 36 autres, auquel s’ajoute l’administration de glucose pour le test de tolérance. o Durée : Environ 10 secondes par geste de contention et d'administration. •Injections: o Nombre maximal estimé : 10. o Ce total inclut : Soit une administration unique pour chacun des 216 animaux, soit maximum 10 actes (administration quotidienne sur 10 jours si cette voie est retenue) pour les 36 autres. o Durée : Environ 5 à 10 secondes par geste (contention et piqûre). •Prélèvements sanguins : o Prélèvements à la joue : Chaque souris subit au maximum 2 prélèvements, 36 souris seulement 1 prélèvement. o Micro-prélèvements à la queue : Maximum 8 actes pour les 36 animaux concernés par le test de tolérance au glucose o Durée : 10 à 20 secondes à la joue ; 1 seconde à la queue. •Prélèvements de fèces : o Nombre total : 1 par animal. o Un prélèvement unique par animal en début de protocole pour contrôle de la stérilité. o Durée : Moins de 5 minutes.
Impact sur les animaux
-Gavages et injections : Les animaux subiront un stress modéré lié à la contention manuelle (environ 5 secondes). Pour les injections, une douleur légère, brève et transitoire est attendue lors de la piqûre. -Mise à jeun (6h) : Ce jeûne de courte durée peut induire une sensation de faim et un stress physiologique léger. -Test de tolérance au glucose : Stress léger de très courte durée et douleur brève lors de l’incision au bout de la queue pour les micro-prélèvements de sang (1 seconde). -Prélèvements de sang à la joue : Stress modéré durant 10 à 20 secondes lié à la contention et douleur liée à la piqûre. -Prélèvements de fèces : Stress très bref lié à la contention (
Devenir
Les animaux seront mis à mort afin d’effectuer des prélèvements de tissus pour analyse biologique, histologique et moléculaire.
Remplacement
Cette étude de l’effet systémique d’activateurs du récepteur d’intérêt sur le métabolisme de l’hôte ne peut pas être réalisée en cultures cellulaires ni modélisée informatiquement. Elle nécessite donc l’utilisation d’animaux.
Réduction
Le nombre d’animaux prévu permet d’effectuer des tests statistiques (12 animaux par lot) sans nécessité de répétition ultérieure de l’expérience.
Raffinement
Les volumes de gavage seront adaptés aux poids des animaux et cette étape sera pratiquée par des expérimentateurs entrainés à la contention et au gavage. Les animaux seront habitués à être manipulés tous les jours durant la phase d’adaptation afin de diminuer leur stress lors des prélèvements. Toutes les souris auront dans chaque cage un enrichissement de milieu par l’ajout d’un abri obscur en polycarbonate. Les souris seront 4 par cage pour éviter l’isolement. L’état de santé des animaux sera surveillé tout au long de l’expérience. Cela nous permettra d’intervenir rapidement et de façon appropriée si un problème survenait. Les équipements utilisés sont adaptés à la physiologie du petit animal telle que l’utilisation de lecteur de glycémie performant (rapide et nécessitant un volume de sang faible). Enfin, des points limites adaptés sont définis afin de réduire au maximum la douleur.
Choix des espèces
Le modèle souris est largement utilisé pour les recherches sur les maladies métaboliques en raison de ses réponses proches de l’homme et permettant une reproductibilité des résultats. Il s’agit également du modèle principal dans le cadre d’études en condition d’absence de microbiote. De plus les seules données de la littérature s’intéressant à la détection de la molécule que nous étudions utilisent ce modèle et nous servent donc de référence. Enfin, nous avons choisi de travailler sur des animaux adultes en fin de croissance afin de travailler sur des animaux, dont la réponse métabolique est stable et répétable.
Évaluation de la génération in vivo de cellules CAR-T par ARNm et de leur activité antitumorale dans des modèles murins.
- Recherche fondamentale
- Oncologie
Pour produire directement dans le corps des cellules immunitaires modifiées censées attaquer les tumeurs, 1 770 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées pour le prélèvement d'organes et de tumeurs. Chacune reçoit des injections dans la tumeur sous anesthésie, au moins six prises de sang et cinq séances d'imagerie, pendant que la tumeur grossit. Le porteur ramène ces atteintes à un inconfort modéré et transitoire, et décrit la croissance tumorale comme une gêne progressive. Les souris seront mises à mort dès qu'un volume tumoral maximal sera atteint, seuil dont le RNT ne donne pas la valeur.
Objectifs
L’objectif de ce projet est d’étudier une nouvelle approche de traitement du cancer visant à activer directement, dans l’organisme, certaines cellules du système immunitaire pour qu’elles reconnaissent et détruisent les cellules tumorales. Contrairement aux méthodes actuelles, qui nécessitent de modifier ces cellules en laboratoire avant de les réinjecter, cette stratégie permettrait de produire ces cellules directement dans le corps, de façon plus simple et potentiellement plus rapide. Les travaux seront réalisés chez la souris, dans des modèles de tumeurs, afin de reproduire au mieux certaines situations observées chez l’humain. Dans un premier temps, l’objectif est de vérifier que cette approche permet bien de produire ces cellules immunitaires modifiées dans l’organisme, et qu’elles sont capables de fonctionner correctement. Les chercheurs étudieront notamment leur capacité à reconnaître et attaquer les cellules tumorales, leur répartition dans le corps, leur durée de présence, ainsi que leur tolérance par l’organisme. L’état de santé des animaux sera suivi attentivement afin de détecter d’éventuels effets indésirables. Dans un second temps, l’efficacité de cette approche sera testée sur différents types de tumeurs. Les stratégies les plus prometteuses seront sélectionnées, puis éventuellement combinées avec d’autres approches visant à renforcer la réponse immunitaire. L’efficacité du traitement sera évaluée en suivant l’évolution des tumeurs et la capacité des cellules immunitaires à pénétrer dans celles-ci. Ce projet permettra de mieux comprendre le potentiel de cette nouvelle approche et de déterminer si elle pourrait, à terme, contribuer au développement de nouveaux traitements contre les cancers, en particulier les tumeurs solides.
Bénéfices attendus
Ce projet a pour objectif de mieux comprendre et évaluer une nouvelle approche de traitement du cancer, qui consiste à produire directement dans l’organisme des cellules capables de reconnaître et de détruire les cellules tumorales. Cette stratégie pourrait représenter une alternative aux méthodes actuelles, qui sont plus complexes et nécessitent de manipuler les cellules en laboratoire avant de les réinjecter au patient. Les résultats attendus permettront tout d’abord de vérifier que cette approche fonctionne réellement, c’est-à-dire que ces cellules sont bien produites dans le corps et qu’elles sont capables d’agir contre les tumeurs. Le projet permettra également d’identifier les approches les plus efficaces parmi plusieurs options testées, et de mieux comprendre leur comportement dans l’organisme, notamment leur répartition, leur durée de présence et leur tolérance. Dans un second temps, l’efficacité de cette stratégie sera évaluée sur différents types de tumeurs, afin de confirmer son potentiel dans des situations variées et proches de la réalité des cancers humains. Certaines combinaisons de stratégies pourront aussi être testées pour voir si elles permettent d’améliorer encore les effets du traitement. À plus long terme, ce projet pourrait contribuer au développement de nouvelles formes d’immunothérapie plus simples à mettre en œuvre, potentiellement plus accessibles et moins coûteuses que les traitements actuels. Il pourrait également ouvrir la voie à de nouvelles solutions pour traiter les tumeurs solides, pour lesquelles les options restent aujourd’hui limitées.
Procédures
Injection intra tumorale sous anesthésie : 2 x 5 minutes = 10 minutes Manipulation pour mesures et pesées sur animaux vigiles : 2 x 1min / semaines Prélèvements de sang sur animaux anesthésiés : 6 prélèvements de sang minimum x 2 min = 12 minutes Imagerie sur animal anesthésié : 5 mesures minimum x 10 min = 50 min
Impact sur les animaux
Les procédures réalisées dans ce projet peuvent entraîner un inconfort modéré et transitoire chez les animaux. Les injections et les prises de sang répétées peuvent générer un stress passager. L'activation du système immunitaire induite par le traitement peut provoquer une légère baisse d'activité ou une perte de poids temporaire. Dans les expériences impliquant des tumeurs, la croissance de celles-ci peut entraîner une gêne progressive. Des phénomènes inflammatoires liés à l'activation des cellules immunitaires modifiées sont également possibles. L'ensemble de ces effets sera surveillé attentivement tout au long de l'étude, et des mesures adaptées seront prises dès l'apparition de tout signe de détresse.
Devenir
Tous les animaux des différentes procédures seront euthanasiés car des organes/tumeurs seront récupérés.
Remplacement
Les méthodes alternatives, telles que les modèles cellulaires ou informatiques, ne permettent pas de répondre aux questions posées par ce projet. En effet, étudier comment des cellules immunitaires modifiées se développent, se déplacent et agissent dans l'organisme nécessite un système vivant complet. Les interactions entre les différentes cellules du système immunitaire, les organes et les tissus ne peuvent pas être reproduites en laboratoire ou par simulation informatique. L'utilisation d'un modèle animal est donc indispensable pour évaluer l'efficacité et la tolérance de cette approche dans des conditions physiologiques réalistes.
Réduction
Le nombre d'animaux utilisés dans ce projet a été calculé de manière à obtenir des résultats fiables tout en limitant au maximum leur utilisation. Dans un premier temps, de petits groupes de 5 animaux sont utilisés pour identifier rapidement les approches les plus efficaces et éliminer celles qui ne fonctionnent pas. Dans un second temps, des groupes de 10 animaux sont constitués pour évaluer l'efficacité du traitement sur des tumeurs, un effectif nécessaire pour tenir compte de la variabilité biologique de ces modèles. Cette approche progressive permet de n'utiliser que le nombre d'animaux strictement nécessaire à chaque étape du projet.
Raffinement
Les procédures expérimentales ont été conçues afin de réduire au maximum la douleur, le stress et l’inconfort des animaux. Les manipulations (injections, prélèvements sanguins, imagerie) seront réalisées par du personnel formé et expérimenté, selon des protocoles standardisés. Les prélèvements sanguins respecteront les volumes et fréquences recommandés. L’imagerie sera réalisée sous anesthésie adaptée afin de limiter le stress et les mouvements. Dans les modèles tumoraux, une surveillance clinique régulière sera mise en place, incluant le suivi du poids, de l’état général et du comportement. Des points limites stricts seront appliqués, notamment en cas d’atteinte d’un volume tumoral maximal ou d’altération de l’état général. Les animaux seront hébergés dans des conditions conformes à la réglementation (5 par cages) , avec enrichissement du milieu (tunnel et frisotis + ajout d’un morceau de bois à ronger si nécessaire).
Choix des espèces
La souris est l'espèce la plus adaptée à ce projet car elle est largement utilisée en recherche sur le cancer et le système immunitaire, et de nombreux outils scientifiques sont disponibles pour ce modèle. Les tumeurs utilisées sont spécifiquement compatibles avec les souris employées, ce qui permet de les étudier dans un organisme avec un système immunitaire intact et fonctionnel, proche des conditions réelles. Des souris jeunes adultes, âgées d'environ 7 semaines, seront utilisées. Cet âge correspond à un système immunitaire pleinement mature, garantissant des résultats fiables et reproductibles. Dans la première partie du projet, les animaux seront âgés d'environ 11 semaines en fin d'expérience. Dans la seconde partie, impliquant des tumeurs, la durée de suivi sera adaptée à la vitesse de croissance des tumeurs étudiées.
Etablissement d’un protocole d’infection de poules par voie aérienne avec du matériel biologique contaminé par virus de la Maladie de Marek.
- Recherche appliquée
- Diagnostic des maladies
- Maladies animales
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Oncologie
84 poules vont être utilisées, toutes tuées à l'issue pour le prélèvement d'organes et de plumes, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Inoculées à quatorze jours et tuées au plus tard à quarante-deux jours, elles subissent deux à cinq prises de sang et deux à quatre arrachages de plumes, dans des isolateurs où la compétition alimentaire dépend de la fréquence des nourrissages. Le porteur annonce que de rares animaux développeront la maladie de Marek, tout en décrivant une infection fatale à la majorité des oiseaux atteints, avec fièvre, paralysie, lymphome ou mort subite. L'objet du projet reste de mettre au point une contamination par les poussières d'élevage, présentée comme un moyen de diviser par deux le nombre d'animaux utilisés par expérience.
Objectifs
Le virus de la maladie de Marek est un herpesvirus aviaire hautement contagieux et entrainant des lymphomes mortels pour les animaux en quelques semaines. Ce virus se transmet entre animaux par l'intermédiaire de poussières d'élevage contaminées. Les virions présents dans l'environnement sont excrétés à partir des follicules plumeux infectés, contaminant durablement l'environnement. En effet, l'infectiosité de ce virus dans l'environnement perdure pendant plusieurs mois, ce qui est une propriété inhabituelle pour un herpesvirus. L’objectif de ce projet est d’établir un protocole d’infection par voie aérienne, la voie naturelle d’infection des animaux, à partir de poussières d’élevage contaminées (issues d’un environnement ayant hébergé des animaux infectés), le matériel infectieux physiologique ou bien à partir de squames infectés produites in vitro. Dans ce cas, il s’agira de tester leur infectiosité et d’obtenir du matériel infectieux transmissible sans avoir recours à des animaux. Ce projet nous permettra de mieux caractériser la nature du matériel infectieux et d'approfondir nos connaissances sur les premières étapes de l’infection par voie respiratoire. Dans le cadre de ce projet, nous testerons différents dispositifs de nébulisation ou de préparation/formulation des squames. Si ce protocole est établi, il permettra à terme d’être utilisé pour tester la protection de l’infection par voie aérienne de candidats vaccins.
Bénéfices attendus
Disposer d’une méthode d’administration du virus par voie naturelle qui ne court-circuite pas l’infection par voie respiratoire, comme c’est le cas quand nous inoculons le virus par voie intra-musculaire (IM). Si nous pouvons reproduire l’entrée virale par voie respiratoire avec des cornéocytes produits in vitro, cela nous permettra à l’avenir de tester l’entrée de virus mutants chez la poule directement, sans avoir besoin d’inoculer des poules par voie IM et de les élever avec des poules contacts, découplant ainsi excrétion par les follicules plumeux et entrée virale par voie aérienne. Cela permettra de réduire de moitié le nombre d’animaux utilisés par expérience. Cela permettra aussi de synchroniser les infections des animaux par voie aérienne (ce qui n’est pas possible avec les animaux contacts) afin d’identifier les premières cellules infectées de l’appareil respiratoire dans les 48h post-infection, soit par imagerie sur animaux vivants, soit après sacrifice des animaux sur tissus explantés et analyse microscopique. Au travers de ce projet, nous espérons (i) établir un modèle d’infection MDV par voie aérienne, la voie naturelle d’infection des poules (ii) observer l’infection des animaux à partir de cornéocytes infectés produits dans le modèle d’équivalent de peau et ainsi démontrer que ce matériel et que le modèle des équivalents de peau est un modèle permettant de mimer l’excrétion du MDV au niveau du follicule plumeux. Les bénéfices sont donc à répartir sur plusieurs niveaux à court ou moyen terme : - Maladie de Marek : Capacité à infecter des animaux directement à partir de poussières infectieuses et donc avoir un modèle qui reproduit l’infection naturelle par voie respiratoire. Synchroniser les infections par voie respiratoire. Ouvrir la voie à une meilleure caractérisation de la maladie par une détection des cellules infectées précocement dans l’appareil respiratoire, cet aspect de la physiopathologie de la maladie restant très mal connu. - Virologie : Etude de la fonction des gènes du MDV et mise au point d’une méthode pour l'évaluation de l'infectiosité par voie aérienne de mutants MDV produits in vitro sur équivalents de peau en cornéocytes.
Procédures
Une inoculation de virus sur animaux vigiles + 2 à 5 prélèvements de sang sur animaux vigiles + 2 à 4 prélèvements de plumes sur animaux vigiles. Durée de chaque acte : moins d’une minute.
Impact sur les animaux
1/ L’hébergement des animaux en isolateurs est nécessaire dans le cadre des recherches portant sur le virus de la maladie de Marek. Cependant, l’hébergement en isolateurs peut induire une compétition sur les ressources alimentaires en fonction de la fréquence des nourrissages. 2/ La maladie de Marek est une maladie virale hautement contagieuse et fatale pour la majorité des animaux infectés. Il est attendu que de rares animaux de l’étude soient atteints de la maladie durant le temps de l’étude. Parmi les symptômes possibles : fièvre, paralysie, mort subite, lymphome, perte de poids, perte de plumes, difficultés respiratoires, ailes pendantes, boiterie. 3/ Les prises de sang et prélèvements de plumes entraineront un stress récurrent chez les animaux concernés. Ces manipulations entraineront également des douleurs ponctuelles : un animal dont la contention serait mal assurée pourrait se faire mal ou se blesser ; l’inoculation par voie intra-trachéale peut entrainer une douleur au niveau du site d’injection et les prises de sang peuvent être sources d’hématomes au site de prélèvement. Les prélèvements de plumes entrainent une douleur ponctuelle pour l’animal.
Devenir
En fin d’expérience, tous les animaux seront euthanasiés pour réaliser différents prélèvements d'organes et de plumes.
Remplacement
Il est impossible de remplacer le modèle d’infection in vivo par des approches in vitro ou in silico car les méthodes actuelles n‘offrent qu‘une approche très limitée de la maladie. Notamment, actuellement, il n‘est pas possible d‘étudier in vitro l’infection à partir de poussières. L’utilisation d’un autre modèle animal, moins sensible à la maladie, est également impossible car cet herpès virus n’infecte que les gallinacés.
Réduction
Dans ce projet, on s’attend à avoir 100% des animaux infectés, comme dans les conditions naturelles avec des animaux contacts. Le 1er objectif de ce projet est d’établir une méthode d’infection des poules par voie aérienne avec les poussières. Avec un virus fluorescent ayant un phénotype sauvage, on obtient 100% de transmission à 5 animaux contacts (animaux utilisés pour tester la transmission par voie aérienne, la voie naturelle/physiologique). Aussi si 100% des animaux ne sont pas infectés dans les expériences pilotes avec les poussières, la voie et/ou le matériel sera considéré comme déficient et sa préparation/administration devra être modifiée/optimisée (c’est l’objet des 3 expériences pilotes).
Raffinement
Les animaux seront maintenus en groupe dans des isolateurs adaptés en nombre et en taille, dans des conditions environnementales contrôlées, avec nourriture et boisson à volonté. Ils bénéficieront d’un enrichissement social. Dans les isolateurs, des objets à picorer seront à disposition ainsi qu’un tapis grattoir. Une visite des animaux sera effectuée 2 fois par jour par le personnel technique qualifié. Les animaux présentant des symptômes graves seront euthanasiés après confirmation du diagnostic de la maladie de Marek. Les animaux présentant des symptômes légers seront surveillés plus attentivement pour détecter l'apparition de nouveaux symptômes. Les euthanasies seront réalisées par injection de pentobarbital. L'ensemble des gestes techniques est assuré par du personnel formé et compétent, ce qui limitera le stress des animaux. La contention sera effectuée en douceur et les prélèvements seront réalisés le plus rapidement possible. La contention pour les inoculations en intrachoanale ou en intratrachéale se fait à 2 personnes pour assurer un geste plus sûr et rapide. Les prélèvements de plumes et de sang seront réalisés simultanément pour limiter le stress. Le nombre de prélèvements sera 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 par voie intra-trachéale, nous utiliserons des sondes adaptées à l’âge des animaux. L’inoculation par voie intra-choanale sera réalisée avec une pipette. Les injections seront réalisées sous PSM (poste sécurité microbiologique) ou sous isolateur de travail avant l'entrée des animaux dans les isolateurs afin de faciliter la manipulation, notamment la contention des animaux et ainsi rendre l’inoculation intra-trachéale plus simple et moins stressante pour les animaux.
Choix des espèces
Le virus de la maladie de Marek ne provoque des lymphomes que chez les gallinacés. L’utilisation de la race White Leghorn permet d’obtenir des effets plus importants et donc, de limiter le nombre d’animaux utilisés dans l’étude. De plus, chaque année, malgré la vaccination, des élevages de poulets présentent des cas de maladie de Marek. Cela peut être dû à une mauvaise vaccination, à des souches hypervirulentes ou à des environnements très contaminés. Pour des raisons techniques, les poulets seront inoculés à l’âge de 14 jours (voire à 5 jrs). Ils seront euthanasiés à maximum 42 jours d’âge pour les expériences 0, 0bis, 1, 2, 3 et 4 et à 60 jours pour l’expérience 5. L’âge d’inoculation de 14 jours a été choisi pour 3 raisons : c’est l’âge décrit dans la seule publication relatant l’inoculation de poules par des poussières, cet âge permet d’envisager une administration intra-trachéale, et de réaliser des prélèvements sanguins suffisant dès le début de l’expérience, tout en restant sensible à la maladie.
Etude du sevrage aux psychostimulants, opioïdes et leur administration conjointe.
- Recherche fondamentale
- Multisystémique
- Oncologie
- Système nerveux
Soumises à des injections répétées de morphine, de cocaïne ou d'un mélange des deux, jusqu'à douze administrations par animal, 320 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Le sevrage qui suit produit environ une semaine de symptômes physiques, avec une activité fortement réduite, puis quatre semaines de symptômes émotionnels. Cinq tests comportementaux s'échelonnent sur huit semaines, sans que le porteur précise lesquels. Toutes seront tuées pour des contrôles histologiques et le prélèvement de leur cerveau.
Objectifs
En Europe et en France la consommation de substances psychoactives illicites ne cesse de croitre. Notamment, la cocaïne, un psychostimulant, est la 2ème drogue illicite la plus consommé et est impliquée dans ~25% des accidents provoqués par les substances d’abus. De leur côté, les opioïdes sont moins consommés (~2% de la population française) mais sont impliqués dans ~70% des cas de décès par overdose. Enfin, une étude récente, analysant les résidus des seringues, a montré que le mélange de substance le plus souvent retrouvé est celui mettant en jeu psychostimulants et opioïdes. Ainsi, mieux comprendre les conséquences de l’usage, notamment le sevrage, de chacun de ces deux types de substance mais aussi les conséquences de leur usage simultané représente un enjeu de santé publique majeur. Dans ce cadre, ce projet vise à décrire avec précision les symptômes de sevrage physique et émotionnel faisant suite à la prise d’opioïdes, psychostimulants ou leur consommation conjointe et de mieux comprendre les mécanismes neurobiologiques sous-jacents, notamment au niveau cérébral. Il est important de noter que des différences intersexuelles importantes existent dans les comportements associés à la consommation de substances. Ainsi, afin de mieux comprendre ces différences, ce projet cherchera également à décrire les conséquences des différents traitements chez des individus des deux sexes.
Bénéfices attendus
Ce projet a pour but de décrire le décours temporel des symptômes de sevrage provoqué par des opioïdes, psychostimulants ou un mélange de ces deux substances. De plus, l’analyse post mortem de différents organes permettra l’étude des conséquences physiologiques et notamment le recrutement neuronal, dans l'ensemble du cerveau, lors des phases de sevrage faisant suite à l’utilisation de ces différentes drogues d’abus. A long terme ce projet permettra de mieux comprendre les trajectoires de consommation et notamment les comportements observés chez les patients lors de phases de sevrage plus ou moins longues et ainsi améliorer l’aide aux patients lors de cette phase critique du trouble.
Procédures
Lors de ce projet les animaux subiront des administrations chroniques de morphine, cocaïne ou un mélange de ces deux drogues d’abus. Un animal recevra un maximum de 12 administrations, à raison de 2 administrations par jour maximum (espacées de 6h au mimimum). Ces administrations se feront sur animaux vigiles (durée de l'injection inférieure à 30 sec). Un maximum de 5 tests comportementaux (entre 5 et 30 min de test) sera effectué par chaque animal, à raison d'un test par jour espacé de minimum 24h, sur une total de 8 semaines.
Impact sur les animaux
Ce projet vise à étudier les symptômes de sevrage à la morphine, la cocaïne et leur usage simultanés. Ainsi, des souris recevront un traitement chronique puis subiront une période de sevrage. Ce sevrage étant spontané et non pas provoqué, il engendre des symptômes physiques transitoires, essentiellement visible par une réduction de l’activité de l’animal (durée : ~1 semaine). Suite à ces symptômes physiques, des symptômes émotionnels se développent sur une période plus longue (~4 semaines) avant de progressivement disparaitre. Les injections peuvent provoquer une douleur aigüe transitoire, une inflammation ou des hématomes. Leur répétition peut provoquer un stress et des indurations.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort pour réaliser les contrôles histologiques et prélèvements.
Remplacement
Ce projet a pour but de déterminer les mécanismes neurobiologiques du sevrage, notamment les modifications de comportements sociaux des individus. Ainsi, l’animal entier, vivant et se comportant, est nécessaire et ne peut être remplacé par un autre modèle. La nécessité des prélèvements de cerveau oblige l'utilisation d'une espèce sur laquelle de tels prélèvements sont possibles et surtout chez laquelle des régions cérébrales homologues à celles des humains sont retrouvées. Ainsi, la souris apparait comme une espèce adaptée à notre étude.
Réduction
Au regard des données de la littérature, de notre expérience et de la variabilité phénotypique individuelle, nous avons réalisé une analyse statistique de puissance qui a déterminé que les données sont statistiquement exploitables et publiables avec des cohortes de 24 animaux/groupe pour le comportement. Les analyses statistiques du comportement seront essentiellement réalisées à l’aide d’analyse de la variance à un ou plusieurs facteurs, selon les comparaisons.
Raffinement
L’utilisation du dispositif "live mouse tracker" permet l’hébergement en groupes sociaux importants (8/système) et l’enregistrement continu des souris. De ce fait, l’enrichissement de l’environnement des animaux est important (groupe social, bâtonnets à ronger, cotons compressés pour faire des nids, dômes en polycarbonate). Les enregistrements continus permettront la surveillance quotidienne des animaux et d’ainsi s’assurer de leur bien-être et de détecter rapidement tout changement de comportement afin que la prise en charge soit la plus efficace et rapide possible. Nous avons établi des points limites standards tels que des signes comportementaux d’inconfort, des signes cliniques qui seront recherchés quotidiennement par visionnage des cages et lors de la visite quotidienne de la pièce d’hébergement, par l’expérimentateur. En casde comportement aggréssif, une augmentation de l'enrichissement serait effectuée.
Choix des espèces
Nous avons choisi d’utiliser des souris pour ce projet car leur cerveau est suffisamment complexe pour nos études. En effet, nous retrouvons des régions cérébrales homolgues à celles présentes chez l'humain. De plus, leurs réponses comportementales aux différentes drogues utilisées dans le projet ressemblent à celles observées chez l’humain. Enfin, la consommation de substances comme la morphine et la cocaine concerne principalement les adultes, c’est pourquoi toutes les souris utilisées seront adultes (8 semaines) au moment des expériences.
Etude du potentiel améliorateur de digestibilité des fibres d’une solution à base de fractions microbiennes chez la souris
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
- Système endocrinien
- Système gastrointestinal
Une solution censée améliorer la digestion des fourrages chez les ruminants, les lapins et les chevaux d'élevage passe d'abord par 144 souris. Elles vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, gavées par sonde orogastrique pendant 21 jours, avec des prélèvements de selles deux fois par semaine. Chacune est hébergée seule, en cage sur grille, pour permettre la mesure individuelle de ce qu'elle ingère et excrète. Toutes seront tuées puis autopsiées, et le porteur affirme que les effets du produit ne s'évaluent que sur un organisme "pris dans sa globalité".
Objectifs
L’objectif général du projet est l’amélioration de la digestibilité des fibres chez les monogastriques ainsi que chez les polygastriques. En effet, ce processus, réalisé par un microbiote spécialisé hébergé dans le tractus digestif des individus mono ou polygastriques est essentiel à la nutrition et au bien-être digestif de l'hôte. Les fibres, apportées sous forme de fourrages frais (herbe pâturée), secs (foin) ou ensilés sont un composant essentiel des rations ingérées dans une grande diversité de systèmes d’élevage quel que soit le modèle animal ciblé (ovins, bovins, caprins, equins, lapins...). Le microbiote responsable de cette digestion est remarquablement efficace du fait de la production d’une large gamme d’enzymes (cellulases, hémicellulases) capables d’hydrolyser les polysaccharides complexes présents dans les fourrages, permettant la conversion en composés énergétiques majeurs (acides gras volatils ou à chaine courte) utilisables par l’animal hôte. Cependant, de nombreux facteurs (composition de la ration, stress environnemental…) peuvent réduire la capacité de ce microbiote à assurer sa fonction fibrolytique. Notre objectif est donc basé sur le développement de stratégies nutritionnelles permettant d’améliorer la digestibilité des fibres afin de compenser ce déficit.
Bénéfices attendus
Ce travail doit permettre de mettre en évidence le bénéfice de l'apport d'une fraction microbienne sur l'augmentation de la capacité de leur hôte à dégrader et digérer les fibres issues de sa ration.
Procédures
Les animaux seront soumis à 2 types d'intervention au cours de ce projet : 1) Le gavage orogastrique et sa répétition (21 jours) pendant le développement du projet peuvent être source de stress, lié à la contention de l'animal et de blessure lors de l'introduction de la sonde d'intubation. C'est pourquoi les animaux sont préalablement conditionnés à la manipulation et que le geste technique est réalisé par des zootechniciens formés et expérimentés qui vont limiter significativement la durée de ce stress potentiel (moins d'une minute) ainsi que le risque de blessure, 2) le prélèvement de selles chez l'animal qui peut, également, être source de stress lié à sa contention nécessaire, toutefois considérant la fréquence (2 fois pas semaine) et la rapidité du geste (moins d'une minute), les effets indésirables sont très limités.
Impact sur les animaux
L'objectif de ce projet étant d'optimiser le potentiel de dégradation fibrolytique de l'animal, l'apport fractions microbiennes provenant de bactéries connues pour cette activité de dégradation fibrolyitque et exemptes de bactéries vivantes, n'entrainera aucune nuisance pour la santé de l'animal cependant, le geste technique du gavage orogastrique et sa répétition pendant le déroulé du projet peuvent être source de stress, lié à la contention de l'animal et de blessure lors de l'introduction de la sonde d'intubation. C'est pourquoi les animaux sont préalablement conditionnés à la manipulation et que le geste technique est réalisé par des zootechniciens formés et expérimentés qui vont limiter significativement la durée de ce stress potentiel (moins d'une minute) ainsi que le risque de blessure. De la même façon, le prélèvement de selles chez l'animal peut être source de stress lié, également, à sa contention nécessaire, toutefois considérant la fréquence (2 fois par semaine) et de la rapidité du geste (moins d'une minute), les effets indésirables sont très limités. Enfin, l'hébergement en cage individuelle et sur grille peut également source de stress pour les animaux, cette situation fera l'objet d'une évaluation attentive et sera atténuée par la capacité conservée de l'animal à visualiser/sentir ses congénères et par des grilles adaptées pour les souris . Pour toutes ces interventions, un arbre décisionnel est appliqué lorsqu'un point limite apparait.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à l'issue de la procédure, puis autopsiés afin de récupérer l'ensemble des organes et fluides métaboliques nécessaires aux futures analyses biologiques, génomiques et histologiques.
Remplacement
L’impact de l'apport de fractions microbiennes sur l'augmentation des capacités fibrolytiques des herbivores mono et polygastriques nécessite le recours à un modèle in vivo pour atteindre notre objectif. Les effets bénéfiques potentiels de ces produits ne peuvent être évalués que sur un organisme pris dans sa globalité et dans un premier temps sur un modèle murin.
Réduction
Le nombre d'animaux par groupe a été réduit au strict nécessaire pour observer des effets statistiquement significatifs. Les animaux utilisés sont des souris mâles et femelles conventionnelles, qui seront hébergées dans les conditions réglementaires au sein de l'installation. 3 séries d’expérimentations seront réalisées sur ce modèle murin. Chaque expérience sera constituée de 2 lots de 24 souris conventionnelles (12 femelles et 12 mâles par lot) : - un lot de 24 souris TEST qui recevra par gavage orogastrique les fractions microbiennes - un lot de 24 souris TEMOIN qui recevra par gavage orogastrique l'équivalent en volume d'un tampon isotonique. De plus, les tissus prélevés seront soient analysés pour répondre au questionnements scientifiques proposés par le projet, soient conservés pour de futures analyses, non préalablement prévues dans le cadre du projet, et qui pourraient complémenter les résultats obtenus. Ainsi, 144 souris au total seront utilisés pour ce projet
Raffinement
Les procédures, nécessitant un raffinement de leur exécution pour limiter leur impact sur les animaux, sont les gavages orogastriques ainsi que les prélèvements de selles. Celles ci seront réalisées par des zootechniciens formés et expérimentés qui permettront de limiter la durée de la procédure par animal (moins d'une minute pour le gavage et les prélèvements de selles). De plus, avant la première intervention, une habituation à la contention sera réalisée prélalablement par ces zootechniciens permettant ainsi de diminuer le stress suceptible d'être occasionné par ce geste technique. Les animaux font l'objet d'une surveillance quotidienne pour détecter, réduire, supprimer ou soulager l'inconfort, la douleur, la détresse ou l'angoisse.
Choix des espèces
Les souris seront agées de 10 semaines à leur arrivée au sein de l'établissement utilisateur, ce stade de développement, jeune adulte, est optimal pour des études de digestibilité des fibres et correspond aux animaux cibles de la stratégie nutritionnelle (stade adulte)
Effet de manipulations quotidiennes sur l’isolement social chez le rat hébergé individuellement
- Recherche appliquée
- Bien-être animal
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
Un tiers des 144 rats de ce projet sera hébergé seul en cage, précisément pour mesurer ce que l'isolement social leur fait. Les procédures relèvent d'un niveau de souffrance léger à modéré, avec deux prélèvements sanguins sous anesthésie et huit tests comportementaux répartis sur sept semaines, censés objectiver l'anxiété, la dépression, les capacités de réflexion et la sensibilité à la récompense, sans qu'aucun soit nommé. 96 rats seront tués pour prélèvement de tissus, les 48 autres proposés pour servir dans des formations à l'expérimentation animale. Le porteur présente ce travail comme une contribution au bien-être des animaux non-humains de laboratoire, et souligne que des rats moins craintifs seront aussi plus coopératifs lors des procédures scientifiques.
Objectifs
Très peu d’études ont porté sur les effets de l’hébergement en cages individuelles réalisé à partir de l’âge adulte chez le rat, générant des données contradictoires. Ces études, encore plus rares chez la femelle, ne précisent que très rarement si les rats ont été ou non manipulés de façon quotidienne au cours de l'hébergement individuel. Nous nous proposons donc d’étudier, dans deux souches différentes de rats mâles et femelles adultes, l'effet de l'isolement social avec ou sans manipulation quotidienne sur le comportement du rat adulte. A noter que nos conditions expérimentales en cages ouvertes placées les unes à côté des autres en animalerie, permettent aux animaux de maintenir un certain nombre d’interactions sociales par le son et l’odorat, ce qui limite toutes nuisances associées à un isolement strict pouvant conduire à un inconfort de l’animal. Cette étude permettra de formuler des recommandations claires concernant la limitation des effets de l'hébergement individuel, ouvrant ainsi des perspectives de mise en œuvre de méthodes d'amélioration facilement transposables à d'autres structures de recherche, visant à réduire les nuisances chez les animaux de laboratoire, améliorant ainsi le bien-être animal.
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus de notre projet sont l'amélioration des conditions d'hébergement des animaux de laboratoire afin d'atténuer l’impact comportemental de l’hébergement en cages individuelles sur l’humeur et le bien-être animal. Nos données, obtenues grâce à une évaluation comportementale, permettront d'identifier les différentes composantes de ces symptômes et d'établir clairement s'ils affectent non seulement les rats mâles, mais aussi les femelles de différentes souches. Ce projet contribuera à l'élaboration de recommandations précises concernant les précautions à prendre lors de l'isolement d'animaux sociaux, ouvrant ainsi la voie à la mise en œuvre de méthodes d'amélioration, telles que différentes manipulations quotidiennes, pour optimiser le bien-être des rats. Ces méthodes pourront être facilement transposées dans différents établissements animaliers. Les rongeurs seront ainsi moins craintifs envers les humains et plus coopératifs lors des procédures scientifiques, ce qui aura un impact positif tant sur les animaux que sur les expérimentateurs. Outre l'acclimatation et la manipulation quotidienne pendant la semaine suivant l'arrivée à l'animalerie, ces soins quotidiens tout au long du protocole expérimental devraient être considérés comme une composante standard d'un programme d'enrichissement du milieu de vie des rats (tel que le fait d’ajouter dans les cages des tunnels en cartons où se cacher, des bâtons en bois que les rats peuvent ronger, ou encore des bouts de papiers avec lesquels les animaux peuvent se construire un nid, ou tout autre type d’enrichissement permettant à l’animal d’exprimer les différents aspects de son comportement naturel). Garantir le bon déroulement des protocoles expérimentaux en réduisant les contraintes imposées à l'animal et en renforçant les interactions entre l'animal et l'expérimentateur tout au long des protocoles sera bénéfique pour l'ensemble de la communauté scientifique. Une telle approche est en effet une garantie de qualité et de reproductibilité des résultats, permet un gain de temps (en évitant les contraintes liées à la manipulation d'un animal trop fortement affecté par son isolement) et assure un environnement de travail de qualité. Ce projet présente également l'avantage de répondre aux attentes et aux préoccupations du public concernant la souffrance animale
Procédures
Des prélèvements sanguins seront effectués à deux reprises, à 2 mois d’intervalle, sur les animaux. Ces prélèvements seront réalisés sous anesthésie générale et dureront 1 à 2 minutes. Les animaux seront amenés à réaliser différents tests comportementaux qui s’échelonneront sur une durée de 7 semaines au maximum et seront réalisés dans un ordre précis afin de minimiser leur impact potentiel les uns sur les autres. 4 tests, à raison de 1 par jour, chacun d’une durée de 10 à 20 minutes, permettront d’objectiver des comportements de type anxieux et/ou dépressifs sur une semaine. La semaine suivante, 2 tests, à raison de 1 par jour, chacun d’une durée de 10 à 20 minutes permettront d’évaluer les capacités de réflexion des animaux. Et enfin, une semaine plus tard, 2 tests, chacun d’une durée de 10 à 20 minutes et dont les sessions sont quotidiennement répétées sur une à trois semaines au maximum, permettront d’objectiver l’état motivationnel des animaux et leur sensibilité à la récompense.
Impact sur les animaux
Les effets indésirables attendus sur les animaux - et étant à considérer comme ayant un impact d’ordre modéré - sont les effets du stress lié à leur hébergement individuel et qui pourront concerner un tiers des animaux de cette étude (pouvant s’exprimer par un comportement de type anxieux et dépressif mais n’induisant pas par exemple de symptômes physiques de manque). Bien que maintenus en cages individuelles placées les unes à côté des autres, celles-ci seront ouvertes, proches les unes des autres, permettant le maintien d’un certain nombre d’interactions sociales entre les animaux (sons, odeurs,…). Une souffrance légère pourra être liée aux 2 prélèvements de sang réalisés à deux mois d’intervalle sur animal anesthésié, pouvant induire du stress chez l’animal. Enfin, l’ensemble des tests comportementaux pourra induire une nuisance légère à modérée.
Devenir
A l’issue des procédures des 96 animaux pour lesquels une analyse comportementale fine est recherchée, tous seront euthanasiés et des prélèvements de tissus biologiques seront réalisés pour analyses. Les 48 autres animaux naïfs inclus dans cette étude et qui seront utilisés uniquement pour mettre en évidence des comportements d’interaction sociale avec les autres animaux, seront proposés pour être réutilisés dans le cadre de formations à l’expérimentation animale ou autre formation d’enseignement.
Remplacement
Il n’existe pas de méthodes alternatives n’impliquant pas d’animaux vivants qui permettront l’évaluation des différents comportements étudiés.
Réduction
Grâce à notre expertise en matière de tests comportementaux et dans le but de réduire le nombre d'animaux utilisés, nous prévoyons de n’inclure que 6 rats par lot, de 2 sexes et de 2 souches différentes par lot et dans 4 conditions d’hébergement (soit 96 animaux). 6 animaux sont suffisants étant donné que nous avons deux souches et que les réponses comportementales peuvent être similaires entre elles. La puissance des tests statistiques devrait donc être suffisante pour détecter tout effet potentiel lié au sexe. Nous choisissons également de limiter le nombre de rats naïfs supplémentaires pour l’un des tests comportementaux à 48, considérant que chacun permettra de tester un rat de la même souche et de même sexe hébergé individuellement et un des deux rats hébergés par 2. Ces rats naïfs seront proposés pour être réutilisés dans le cadre de formations à l’expérimentation animale ou autre formation d’enseignement. Le projet nécessitera donc un nombre total de 144 animaux.
Raffinement
Les rats seront habitués à la manipulation (préhension, présence de l’expérimentateur) tout au long de la semaine d’acclimatation précédent les expériences pour limiter l’angoisse liée à leur nouvel environnement, aux contentions et aux manipulations. Nous serons obligés de maintenir un tiers des animaux de cette étude en cages individuelles, mais en cages ouvertes, ce qui limitera toutes nuisances associées à un isolement plus strict. Les animaux seront pesés toutes les semaines afin de prévenir toute perte de poids. Les tests comportementaux seront réalisés de manière successive de façon à générer le moins de stress possible sur les animaux tout en minimisant leur potentiel impact les uns sur les autres. Les 2 prélèvements de sang seront réalisés à deux mois de distance, après désinfection locale et sous anesthésie générale et les possibles hémorragies induites seront prévenues par compression et l’intégrité du processus cicatriciel après prélèvement sera renforcé par une nouvelle application de désinfectant local. Le suivi quotidien associé à la définition de points limites adaptés et les pesées hebdomadaires des animaux permettront de veiller à ce qu’ils ne souffrent pas.
Choix des espèces
Le rat est l’espèce adéquate car la question posée par notre étude concerne cette espèce. De plus il existe dans cette espèce un haut degré de similitude avec le cerveau humain et les registres comportementaux que nous cherchons à étudier sont facilement appréhendables dans cette espèce. Dès le début de l’étude, les rats seront des adultes de 3 mois, issus de fratries hébergées ensemble, ce qui permettra de travailler sur des animaux matures ayant développé un registre comportemental et social de base.
Le rôle des macrophages dans le cancer colorectal chez la souris (2/2)
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système immunitaire
Toutes tuées pour analyser leurs tumeurs et les cellules immunitaires qui les infiltrent, 504 autres souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Ce second volet d'un projet réparti sur deux établissements reprend mot pour mot le texte du premier, ce qui porte l'effectif à 1 008 souris pour la même question. Les procédures ne changent pas : injections intrapéritonéales sur animal vigile, coloscopies et échographies sous anesthésie, transports entre les deux sites. Le porteur revendique des cultures cellulaires et des modélisations informatiques réalisées en amont, sans dire ce qu'elles ont permis d'éviter.
Objectifs
Les macrophages sont des cellules qui aident le corps à se défendre. On en trouve en grande quantité dans les tumeurs. Un nouveau type de macrophages a été découvert dans le cancer colorectal. Au début du développement cancéreux, ces macrophages aident d'autres cellules du système de défense (les lymphocytes) à détruire les cellules cancéreuses. Mais si la tumeur continue de se développer, les macrophages peuvent arrêter de fonctionner correctement, ce qui rend les défenses immunitaires moins capables de combattre la tumeur. Ce projet se déroule dans 2 établissements utilisateurs (EU1 et EU2) et vise à : 1. Comprendre comment ces macrophages aident à combattre le cancer dans ses phases précoces. 2. Étudier ce qui les empêche de bien fonctionner dans les phases tardives de la maladie.
Bénéfices attendus
Les macrophages sont des cellules qui aident notre corps à combattre le cancer. Les scientifiques les voient comme des cibles importantes pour les traitements contre le cancer. Ce projet vise à comprendre comment ces cellules aident à lutter contre le cancer pour trouver de meilleurs traitements.
Procédures
1- Injection intrapéritoneale des traitements sur animaux vigiles (5 secondes/souris). 2- coloscopie sur animaux anesthesiés (10 minutes/souris) 3- échographie sur animaux anesthesiés (10 minutes/souris)
Impact sur les animaux
– injection intrapéritonéale de traitements induisant une légère douleur et un léger stress de courte durée. - Anesthésie générale lors de l’imagerie de la tumeur entraînera un léger stress de courte durée. - Les séances d’imageries répétées sont un stress. - Le transport d'un centre à un autre pour les imageries peut induire un leger stress pour les animaux. - La croissance des tumeurs entraînera une douleur modérée, une gêne à la locomotion et une baisse de la tonicité générale dans les derniers stades de la maladie.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à l'issue de chaque expérience pour analyser les tissus cancéreux et pour analyser les cellules immunitaires infiltrant les tumeurs.
Remplacement
La complexité des interactions entre cellules tumorales et immunitaires ne peut être modélisée de manière complète en dehors du corps, rendant l’expérimentation animale indispensable. Toutefois, des modélisations informatiques et des cultures cellulaires ont été réalisées en amont afin de limiter autant que possible l’usage d’animaux.
Réduction
Nous utiliserons un nombre d'animaux nécessaire pour avoir la puissance statistique. Celle-ci a été définie en utilisant un logiciel de statistique. Le nombre de souris par groupe a ensuite été calculé afin de pouvoir mettre en évidence un effet statistique significatif. Tout au long du projet pour minimiser le nombre d'animaux utilisés et conformément aux objectifs scientifiques, nous réutiliserons les différents tissus.
Raffinement
Nous éviterons toute souffrance inutile des animaux en les surveillant régulièrement. L’ensemble des prélèvements et des imageries sera réalisé sous anesthésie gazeuse. Enfin, des points- limites précis ont été établis (poids, comportement, aspect du poil), entrainant la mise à mort anticipée de l’animal si nécessaire. Les animaux ont accès à l’eau et l’alimentation pendant toute la durée du trajet. Les cages sont ventilées et enrichies.
Choix des espèces
La souris est le modèle de choix pour la recherche en immunologie et en thérapeutique du cancer. Sa grande ressemblance avec l’humain permet d’envisager de transposer les résultats obtenus chez la souris vers des applications cliniques. Nous utiliserons des souris adultes pour étudier un système immunitaire mature et une croissance tumorale adaptée.
Le rôle des macrophages dans le cancer colorectal chez la souris (1/2)
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système immunitaire
Pour comprendre pourquoi certains macrophages cessent de combattre les tumeurs du côlon, 504 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées pour analyser les tissus cancéreux. Elles reçoivent des injections intrapéritonéales sur animal vigile, puis des coloscopies et des échographies sous anesthésie, avec des transports répétés entre deux établissements. Le porteur indique que la croissance des tumeurs provoque une douleur modérée, une gêne à la locomotion et une baisse de tonicité dans les derniers stades. Il conclut que la complexité des interactions entre cellules tumorales et immunitaires rend l'expérimentation animale "indispensable".
Objectifs
Les macrophages sont des cellules qui aident le corps à se défendre. On en trouve en grande quantité dans les tumeurs. Un nouveau type de macrophages a été découvert dans le cancer colorectal. Au début du développement cancéreux, ces macrophages aident d'autres cellules du système de défense (les lymphocytes) à détruire les cellules cancéreuses. Mais si la tumeur continue de se développer, les macrophages peuvent arrêter de fonctionner correctement, ce qui rend les défenses immunitaires moins capables de combattre la tumeur. Ce projet se déroule dans 2 établissements utilisateurs (EU1 et EU2) et vise à : 1. Comprendre comment ces macrophages aident à combattre le cancer dans ses phases précoces. 2. Étudier ce qui les empêche de bien fonctionner dans les phases tardives de la maladie.
Bénéfices attendus
Les macrophages sont des cellules qui aident notre corps à combattre le cancer. Les scientifiques les voient comme des cibles importantes pour les traitements contre le cancer. Ce projet vise à comprendre comment ces cellules aident à lutter contre le cancer pour trouver de meilleurs traitements.
Procédures
1- Injection intrapéritoneale des traitements sur animaux vigiles (5 secondes/souris). 2- coloscopie sur animaux anesthesiés (10 minutes/souris) 3- échographie sur animaux anesthesiés (10 minutes/souris)
Impact sur les animaux
– injection intrapéritonéale de traitements induisant une légère douleur et un léger stress de courte durée. - Anesthésie générale lors de l’imagerie de la tumeur entraînera un léger stress de courte durée. - Les séances d’imageries répétées sont un stress. - Le transport d'un centre à un autre pour les imageries peut induire un leger stress pour les animaux. - La croissance des tumeurs entraînera une douleur modérée, une gêne à la locomotion et une baisse de la tonicité générale dans les derniers stades de la maladie.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à l'issue de chaque expérience pour analyser les tissus cancéreux et pour analyser les cellules immunitaires infiltrant les tumeurs.
Remplacement
La complexité des interactions entre cellules tumorales et immunitaires ne peut être modélisée de manière complète en dehors du corps, rendant l’expérimentation animale indispensable. Toutefois, des modélisations informatiques et des cultures cellulaires ont été réalisées en amont afin de limiter autant que possible l’usage d’animaux.
Réduction
Nous utiliserons un nombre d'animaux nécessaire pour avoir la puissance statistique. Celle-ci a été définie en utilisant un logiciel de statistique. Le nombre de souris par groupe a ensuite été calculé afin de pouvoir mettre en évidence un effet statistique significatif. Tout au long du projet pour minimiser le nombre d'animaux utilisés et conformément aux objectifs scientifiques, nous réutiliserons les différents tissus.
Raffinement
Nous éviterons toute souffrance inutile des animaux en les surveillant régulièrement. L’ensemble des prélèvements et des imageries sera réalisé sous anesthésie gazeuse. Enfin, des points- limites précis ont été établis (poids, comportement, aspect du poil), entrainant la mise à mort anticipée de l’animal si nécessaire. Les animaux ont accès à l’eau et l’alimentation pendant toute la durée du trajet. Les cages sont ventilées et enrichies.
Choix des espèces
La souris est le modèle de choix pour la recherche en immunologie et en thérapeutique du cancer. Sa grande ressemblance avec l’humain permet d’envisager de transposer les résultats obtenus chez la souris vers des applications cliniques. Nous utiliserons des souris adultes pour étudier un système immunitaire mature et une croissance tumorale adaptée.