Oncologie
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Evaluation d’un traitement par anticorps polyclonaux oncolytiques dans des modèles de xenogreffes tumorales chez la souris NMRI nude
- Recherche appliquée
- Cancers
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système immunitaire
324 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent une greffe de tumeur humaine sous la peau, puis des injections intrapéritonéales deux fois par semaine pendant quatre semaines, pour évaluer l'activité antitumorale d'anticorps polyclonaux. Le porteur indique que la tumeur peut provoquer une douleur si elle nécrose ou s'ulcère, et prévoit des points limites et une mise à mort en cas de signes cliniques. Il affirme que les études sur l'animal restent "indispensables" pour valider l'activité des traitements dans un environnement physiologique, malgré des tests in vitro disponibles.
Objectifs
L’immunothérapie antitumorale utilise les acteurs du système immunitaire pour s’attaquer aux cellules cancéreuses. L’objectif de ce projet est d’évaluer l'activité antitumorale d'anticorps polyclonaux dans des modèles murins de cancer.
Bénéfices attendus
Cette étude permettra de confirmer l’activité antitumorale des anticorps polyclonaux et d’offrir une alternative thérapeutique aux patients dans des pathologies où le besoin médical est important.
Procédures
Les animaux seront soumis à une inoculation de tumeur humaine via injection en sous-cutanée sous anesthésie. Le traitement sera effectué par injection en intrapéritonéal (2 fois par semaine pendant 4 semaines) sur animaux vigiles. L'anesthésie pour l'injection en sous-cutanée sera de courte durée :moins de 5 min par souris. Pour les injections en intrapéritonéal, la manipulation des souris n'excédera pas 1 min.
Impact sur les animaux
Les modèles tumoraux sous-cutanés sont considérés comme des procédures modérées. Ils peuvent provoquer de la douleur si la tumeur nécrose ou s’ulcère (points limites). La tumeur ne devant pas provoquer de gêne pour la mobilité de l’animal. Aucun autre effet indésirable n’a été remarqué sur ce type de modèle au laboratoire. L’état clinique et le poids des souris seront suivis 3 fois par semaine. Une contention légère sera faite sur les souris pour l'administration intrapéritonéale par du personnel qualifié afin de ne pas engendrer de stress sur les souris. Cette manipulation ainsi que la piqure ne dureront que quelques secondes et la souris sera rapidement remise avec ses congénères.
Devenir
Après chaque expérimentation, les animaux seront mis à mort et des organes d’intérêts pourront être récupérés pour compléter les analyses.
Remplacement
Si des tests in vitro sont utilisés pour évaluer l'activité des nouvelles thérapies, les études chez l'animal restent indispensables pour valider leur activité dans un environnement physiologique. Ces études permettent aussi de repérer une éventuelle toxicité des traitements et éclairent sur les modes d'action engagés.
Réduction
Le choix de 12 animaux par groupe est le nombre nécessaire et suffisant pour nous permettre de faire des analyses statistiques robustes.
Raffinement
Les souris seront hébergées selon la règlementation en vigueur avec des enrichissements afin de réduire l’angoisse, éliminer le stress dû au transport et permettre l’habituation aux nouveaux locaux et personnels animaliers avant tout acte sur l’animal. Des signes cliniques et points limites ont été définis afin de monitorer objectivement la soufrance des animaux. La douleur sera dans la mesure du possible évitée en euthanasiant les animaux ou par injection d’analgésique selon les signes cliniques observés. En outre, les animaux sont maintenus dans un cycle jour/nuit de 12h/12h avec un accès à l’eau et à la nourriture à volonté. Le nombre d’animaux par cage est de 5 pour limiter le stress de la surpopulation. Des frisottis sont placées dans la cage pour permettre aux souris de s’enfouir et se cacher.
Choix des espèces
Les modèles xénogreffes décrits dans ce projet ont été validés et caractérisés dans des publications. Les animaux utilisés sont des souris immunodéficientes. Ces souris sont très largement utilisées pour la mise en place des modèles xénogreffes. Nous travaillerons avec des souris femelles (le sexe des animaux n'a pas d'impact sur les résultats mais les souris femelles étant plus légères elles permettent d'utiliser moins d'anticorps) jeunes adultes (la prise tumorale est plus homogène dans cette tranche d’âge).
Etude de la reprogrammation cellulaire dans des greffes de cellules cancéreuses pulmonaires humaines chez la souris
- Recherche fondamentale
- Oncologie
360 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent une greffe de cellules de cancer pulmonaire humain dans le flanc, avec suivi de la tumeur trois fois par semaine pendant quatre-vingt-dix jours, pour tester si un groupe de gènes ralentit la croissance tumorale. Le porteur indique que des métastases peuvent se former dans les poumons et entraîner amaigrissement et difficultés respiratoires, et que les tumeurs volumineuses peuvent gêner les déplacements. Il affirme qu'après des travaux sur cellules en culture il est "nécessaire" de passer à un modèle vivant représentatif de la pathologie humaine.
Objectifs
52 777 nouveaux cas de cancer du poumon ont été estimés en France en 2023, avec un taux de survie à 5 ans pour les personnes diagnostiquées entre 2010 et 2015 qui s’élève à 20 % (Institut National du Cancer). La compréhension de cette pathologie et le développement de nouvelles thérapies représentent ainsi un enjeu majeur de santé publique. Nous avons observé sur des modèles cellulaires dérivés de cancer pulmonaire qu’un groupe de gènes était capable d’induire la mort des cellules cancéreuses. Nous souhaitons donc maintenant implanter ces cellules dans des souris afin de déterminer si nous obtenons les mêmes effets dans un modèle vivant représentatif des différentes situations pathologiques rencontrées chez l’Homme. Nous nous intéresserons à la pousse tumorale de ces cellules avec ou sans induction du groupe de gènes de reprogrammation. Les caractéristiques cellulaires et moléculaires des tumeurs seront ensuite étudiées.
Bénéfices attendus
Confirmer dans un modèle vivant que le groupe de gènes de reprogrammation retarde le développement tumoral nous permettra de développer de nouvelles stratégies thérapeutiques pour le traitement du cancer.
Procédures
Des cellules tumorales seront greffées dans le flanc des animaux. Cette procédure n’est réalisée qu’une fois par animal et dure une quinzaine de secondes. Cette implantation va engendrer le développement d’une tumeur. Le diamètre de chaque tumeur sera mesuré 3 fois par semaine pendant une durée maximale de 90 jours ou jusqu’à un point limite. Pour permettre ces mesures, les animaux sont maintenus à la main pendant une quinzaine de seconde.
Impact sur les animaux
Les animaux vont recevoir une unique implantation sous-cutanée de cellules tumorales dans le flanc. Cette procédure, bien que très rapide, peut induire du stress à l’animal ainsi qu’une douleur légère. Puisqu’il est attendu que des tumeurs se développent, ces dernières pourraient gêner les animaux dans leurs déplacements. Aussi, si le volume tumoral est important, il est possible que les animaux se blessent, ce qui conduirait à une douleur modérée de l’animal. De plus, des métastases peuvent se former dans les poumons, dégradant ainsi l’état de santé des souris et pourrait engendrer amaigrissement, difficultés à respirer ou troubles moteurs. Enfin, les contentions multiples pour assurer le suivi du volume tumoral peuvent également induire un stress aux animaux.
Devenir
En fin de procédure les animaux seront mis à mort afin de récupérer les tumeurs. Ces dernières seront analysées au laboratoire par diverses techniques histologiques et de biologie moléculaire.
Remplacement
Ce projet vise à étudier la capacité à former des tumeurs et à étudier la prolifération et la mort cellulaire de lignées cancéreuses induites à reprogrammer. Ces travaux ayant déjà été menés sur des cellules en culture, il est maintenant nécessaire de travailler avec un modèle intégré représentatif du contexte pathologique observé chez l’Homme.
Réduction
i) Analyse de la pousse tumorale et caractérisation histologique des tumeurs Dans notre procédure, les tumeurs seront prélevées en début d’expérimentation dans 10 animaux afin d’effectuer des analyses histologiques. En parallèle, 10 animaux supplémentaires sont requis pour effectuer un suivi du volume des tumeurs. Des analyses statistiques ont montré qu’un effectif de 10 animaux est le nombre minimal requis pour générer des résultats significatifs. ii) Analyse moléculaire En parallèle, nous réaliserons une analyse moléculaire suivant 2 approches dont les données générées seront traitées par bio-informatique. Des analyses statistiques ont montré qu’un effectif de 5 animaux par approche (donc 2x5 =10) est le nombre minimal requis pour générer des résultats significatifs.
Raffinement
Les souris présentant un système immunitaire déficient, elles seront hébergées dans des portoirs ventilés qui les protège de toutes contaminations par l’environnement extérieur. Avant le début de l’expérimentation, les animaux sont laissés une semaine en acclimatation à leur nouvel environnement. Ensuite, une habituation à être manipulés sera effectuée pendant une semaine dans le but de réduire le stress des animaux lorsque l’expérimentateur devra les manipuler dans le cadre des suivis de pousse tumorale. Une fois les implantations réalisées, une surveillance quotidienne des animaux sera effectuée afin de repérer au plus tôt toute douleur ou souffrance éventuelle. L‘implantation des cellules de lignées cancéreuses impliquant le développement tumoral, un suivi de poids des souris ainsi que de volume des tumeurs sera réalisé trois fois par semaine. Des points limites qui auront pour effet l’arrêt de la procédure ont été déterminés. Pour faciliter et uniformiser le suivi des animaux, une grille de calcul des points limites sera utilisée.
Choix des espèces
Les animaux seront âgés de 8 semaines à leur arrivée à l’animalerie. La procédure débutera 2 semaines plus tard, ceux-ci seront donc âgés de 10 semaines, nous permettant de mener nos projets sur un stade jeune adulte. Le stade jeune adulte a l’intérêt de favoriser la pousse tumorale. Les animaux seront greffés avec des cellules cancéreuses d’origine humaine. Afin qu’il n’y ait pas rejet de la greffe, les souris auront un système immunitaire déficient.
EFFET DE L’IMPACT DU DIABETE DE TYPE 2 SUR L’HEMATOPOIESE DANS LA MOELLE OSSEUSE
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
100 rats vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Ils sont piqués à la queue chaque semaine pour la glycémie et subissent trois prélèvements de moelle osseuse fémorale sous anesthésie sur deux mois, pour étudier l'effet du diabète de type 2 sur la production des cellules sanguines. Le porteur indique que l'état diabétique provoque une polyurie sévère imposant des changements de cage fréquents, et prévoit la mise à mort des rats perdant plus de 20 % de leur poids. Il affirme qu'aucune alternative de remplacement n'existe pour cette approche "physiologiste", les rats Wistar et GK étant présentés comme de bons modèles du diabète humain.
Objectifs
Le diabète de type 2 (DT2) est une maladie caractérisée par une hyperglycémie chronique, c'est-à-dire un taux de sucre dans le sang au-dessus des valeurs normales. Cette hyperglycémie est due à un déficit, dans le pancréas, des cellules β qui sécrètent l’insuline, seule hormone hypoglycémiante de l’organisme. Nous avons montré que l’inflammation des îlots de Langerhans, structures majoritairement composés par les cellules β, est impliquée dans le développement du DT2. Cette inflammation implique l’arrivée et linfiltration de cellules immunitaires dans les îlots diabétiques. Toutefois, les mécanismes à l’origine de l'expansion des cellules immunitaires dans les îlots DT2 ne sont pas encore bien compris. Notre hypothèse est que l’environnement diabétique entraîne dans la moelle osseuse (MO), le principal site de production des cellules du sang, un déséquilibre en faveur de la production des cellules immunitaires retrouvées dans les îlots.
Bénéfices attendus
Le bénéfice majeur de cette étude sera l'apport d'une preuve solide que l’hyperglycémie chronique induit des perturbations sur la différenciation et le lignage des cellules sanguines (aussi bien chez les mâles que chez les femelles). L’utilisation des 2 modèles de diabète – diabète induit et diabète spontané – permettra de montrer que respectivement l’hyperglycémie seule ou l’hyperglycémie couplée aux facteurs génétiques, induisent des modifications de l’hématopoïèse. En plus de mieux comprendre l’impact de l’état diabétique sur la moelle osseuse (lieu de fabrication des cellules sanguines), les résultats obtenus permettront d’établir les bases d’une étude sur le dialogue entre les îlots de Langerhans et la moelle osseuse.
Procédures
2 types d'interventions : - Une fois par semaine les rats seront piqués à la queue pour récupérer la goutte de sang (10µL) nécessaire à la mesure de la glycémie. Cette intervention dure une dizaine de secondes sur des animaux vigiles . - Cinétique de prélèvements de MO fémorale. 3 prélèvements sur une durée de 2 mois. Cette procédure est réalisée sous anesthésie.
Impact sur les animaux
Une fois par semaine les rats seront piqués à la queue pour récupérer la goutte de sang (10µL) nécessaire à la mesure de la glycémie. Cette procédure ne nécessite pas de prise en charge analgésique. L'état diabétique des rats induit une polyurie sévère, ce qui nécessite un change des cages 2 fois par semaine.
Devenir
A l'issue de chaque procédure les animaux seront gardés en vie pendant une période de 2 mois. A l'issue des 2 mois, les animaux seront euthanasiés dans le but de récupérer les organes d'intérêt pour l'étude : les os longs (fémurs et tibias) et le pancréas.
Remplacement
Ce projet s'inscrivant dans une approche physiologiste, il n'y a, à ce stade, aucune alternative de remplacement à celle faisant appel aux modèles animaux. Ils sont les seuls à nous permettre d’analyser l’impact pathologique de l’hyperglycémie sur la synthèse des cellules sanguines. En outre, les rats Wistar et GK représentent de bons modèles d'étude pour les pathologies diabétiques, avec des caractéristiques assez proches de celles observées dans le diabète humain, et sont largement reconnus dans la littérature scientifique.
Réduction
Les groupes expérimentaux comporteront un nombre d'animaux réduit au maximum, mais permettant de prendre en compte la variabilité individuelle de l’impact du diabète sur l’hématopoïèse et de valider statistiquement, par t-test, les différences détectées entre les groupes. Un groupe de 40 rats Wistar STZ (20 mâles et 20 femelles) nous semble suffisant pour cette étude, en tenant compte des animaux qui seront écartés, faute de ne pas développer de diabète ou à l’inverse de développer une hyperglycémie trop sévère (> 5g/L) suite à l’injection de STZ. Au vu de l'expertise de l'équipe sur ce modèle, une perte de moins de 10% est à prévoir. Une réduction du nombre d'animaux du groupe Wistar contrôles (20 mâles et 20 femelles) sera appliquée en regard du nombre d'animaux Wistar STZ qui sortira de l'étude.
Raffinement
Tous les rats seront surveillés quotidiennement (aspect global, signes de stress ou de douleur). De même pour les paramètres environnementaux des pièces d'hébergement : la température, les horaires des cycles jours/nuits, les taux d'hydrométrie. Pour les rats Wistar le change de litière est fait une fois par semaine avec un enrichissement sous forme de cubes de papier pour qu'ils puissent faire un nid et un bout de bois à ronger. Le changement de l'eau des biberons est fait 2 fois par semaine. Pour les rats Wistar STZ et les rats GK diabétiques qui ont une augmentation du volume et de la fréquence des urines, le change des biberons sera fait 3 fois par semaine. Pour ces rats, le change des cages est fait 2 fois par semaine dans une litière ultra absorbante pour leur apporter un maximum de confort ; nous éviterons le nid qui une fois souillé par l'urine entraine des mauvaises odeurs et de l'humidité ; sera disposé dans la cage un bout de bois à ronger. Les prélèvements de MO seront réalisés sous anesthésie à l'isoflurane et la prise en charge de la douleur prévue avant et pendant la procédure. Quant aux prélèvements sanguins, la douleur engendrée lors de la prise de sang de 10µL à la queue de l'animal ne nécessite pas de prise en charge analgésique. Les animaux seront pesés 2 fois par semaine et les rats ayant perdu plus de 20% par rapport au poids initial seront euthanasiés. Une fois par semaine nous évaluerons par grille de score adapté, l'apparence, le comportement, et l'hydratation des animaux. Seront euthanasiés les rats ayant un score caractéristique de souffrances sévères.
Choix des espèces
Le choix du rat pour cette étude réside dans le fait que cette espèce présente de grandes similitudes dans sa physiologie et physiopathologie avec celles de l’humain. Les rats Wistar seront utilisés à l’âge adulte de 12 semaines. De même pour les rats GK qui à cet âge ont développé le diabète et voient leurs cellules β du pancréas fortement altérées. Les animaux seront maintenus en vie 2 mois après avoir développé le diabète (induit pour les rats STZ ou spontané pour les rats GK).
Modèle de rat pour l’étude préclinique de la néphropathie et la neuropathie diabétiques
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
- Troubles endocriniens
- Troubles gastrointestinaux
- Troubles urogénitaux
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
- Système gastrointestinal
- Système nerveux
- Système urogénital
1 050 rats vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. On leur retire un rein par une chirurgie décrite comme invasive et douloureuse, avant des traitements répétés par gavage ou injection, des tests de sensibilité de la voûte plantaire, des mesures de filtration glomérulaire et un hébergement en cage métabolique, pour constituer un modèle des complications du diabète. Le porteur reconnaît que l'ablation d'un rein aggrave la maladie, que des oedèmes peuvent apparaître et que les gestes répétés génèrent un "stress chronique". Il présente ce modèle comme une offre destinée à un "client" pour "implémenter le marché" de nouveaux traitements, et affirme que la neuropathie diabétique n'est pas reproductible in vitro.
Objectifs
Le diabète de type 2, associé à l’obesité, est associé à de nombreuses commorbidités telle que la neuropathie et la néphropathie diabétique. La neuropathie diabétique est une conséquence invalidante du diabète entraînant des conséquences sur la santé et la qualité de vie des patients. Elle se traduit par de l’incontinence fécale et urinaire, des désordres gastrointestinaux, des douleurs chroniques, entre autres. La conséquence la plus grave étant les altérations nerveuses au niveau cardiaque pouvant entrainer des arythmies. La néphropathie diabétique touche 20 à 40% des patients atteints de diabète (type 1 ou type 2). On observe dans d’abord un stade d’hyperfiltration rénale. Des lésions rénales précoces vont se mettre en place afin de normaliser le stade d’hyperfiltration rénale. Ces processus finissent par s’aggraver avec le temps et entrainent à terme une albuminurie et une protéinurie. La filtration glomérulaire finit par atteindre un stade d’insuffisance rénale entrainant une dialyse à vie. L’altération de la fonction rénale a des conséquences très importantes sur les fonctions cardiovasculaires augmentant le risque de maladies cardiovasculaires. La maladie du foie gras, ou NASH (non-alcoolic steatohepatitis), touche 25 à 30% de la population générale et ce chiffre va augmenter dans les prochaines années. Cette maladie a pour conséquences principales une évolution vers la fibrose hépatique puis la cirrhose voire le cancer du foie. Cette atteinte augmente également le risque cardiovasculaire. Aujourd’hui, aucune stratégie thérapeutique efficace n’est envisagée ou prescrite dans le cadre de ses commorbidités. Les seules stratégies envisagées sont le contrôle de la glycémie par les anti-diabétiques classiques et des recommandations diététiques et/ou le traitement par anti-dépresseurs dans le cas de la neuropathie. Ainsi, la mise en place d’un modèle animal présentant ces différents aspects de la maladie permettra au client de tester des molécules anti-diabétiques sur ces comorbidités ou bien de tester des molécules hépatoprotectrices, néphroprotectrices ou neuroprotectrices afin d’implémenter le marché de nouveaux traitements. L’objectif de ce projet est de proposer un modèle préclinique présentant les caractéristiques de la NASH, de la neuropathie et de la néphropathie. L'amélioration du risque cardiovasculaire est également évalué pour démontrer l'efficacité des traitements. Un seul traitement ou une combinaison de deux traitements sera testé.
Bénéfices attendus
En proposant un modèle de rat d’étude préclinique de neuropathie, de néphropathie diabétiques et de NASH, nous ouvrons notre catalogue de modèle préclinique à ces comorbidités du diabète qui aujourd’hui ne disposent pas de traitements efficaces et qui ont pourtant des conséquences dramatiques sur la vie du patient. Également par la mise en place de modèle, nous permettrons d’éclaircir les mécanismes mis en place pour le développement de la pathologie et nous permettrons ainsi un gain de connaissance.
Procédures
La chirurgie consistant à retirer un rein se déroule en plusieurs étapes et dure environ 30 minutes. Elle n'est réalisée qu'une seule fois, au cours de la phase précoce du diabète de type 2, elle débute la phase expérimentale. Les animaux subiront différents prélèvements de sang au cours de la procédure en respectant la fréquence et le volume par prélèvement fixés par la réglementation. Un prélèvement de sang dure moins d'une minute. Les animaux seront traités avec des molécules à viser therapeutiques par gavage, injections sous cutanée, intrapéritonéale ou intraveineuses régulières, par le régime ou par mini-pompe osmotique sous cutanée. Une administration dure moins de 30 secondes. Les animaux subiront également un électrocardiogramme ou une échocardiographie (une seule fois) pour évaluer les paramètre cardiaque. Ils subiront un test de tolérance au glucose oral d'une durée de 2,5 heures une seule fois. L’analyse de la sensibilité mécanique et thermique au niveau de la voûte plantaire sera réalisée 5 fois maximum avec un temps de 5 minutes entre chaque mesure. La mesure de débit de filtration glomérulaire sera réalisée deux fois, en début et en fin de procédure, sur une durée de 3 heures. La récolte d'urine ou de fecès par l'utilisation de cage métabolique se fera une seule fois, en fin de procédure, sur 18 heures.
Impact sur les animaux
1 – l’induction de la néphropathie diabétique : La chirurgie est invasive et douloureuse pour l’animal. La cicatrisation est plus difficile chez un animal diabétique et nécessite un suivi particulier. Le système rénal et urinaire est déjà modifié par le diabète, retirer un rein accélère et aggrave la maladie. Des oedèmes peuvent apparaître au niveau des pattes suite à la retention d'eau qui peut être observée chez ce modèle de rats présentant une néphropathie diabétique. 2 - Les mesures réalisées : aucun effet indésirable est attendu après le test de tolérance au glucose et les prélèvements de sang associés, l’électrocardiogramme, la pléthysmographie caudale ou l'échocardiographie. L’analyse de la sensibilité mécanique au niveau de la voûte plantaire peut induire un inconfort ou possiblement une douleur. La mesure de débit de filtration glomérulaire nécessitant une anesthésie gazeuse et une injection intraveineuse à la veine caudale entraine des conséquences sur la prise alimentaire et hydrique les heures suivant le réveil ou la survie si l’animal ne répond pas bien à l’anesthésie. Enfin, la cage métabolique, où l’animal est isolé et dans une cage sans litière peut induire un stress et modifier le comportement de l’animal. 3 – Les traitements : le geste de traitement, i.e. gavage, injection sous-cutanée, intrapéritonéale ou intraveineuse, réalisé à répétition génèrent un stress chronique. Après chaque geste technique, l’état de l’animal sera surveillé : apathie, prostration, agressivité, etc.
Devenir
Les animaux seront euthanasiés en fin de procédure, ce qui permettra de collecter le sang et les organes et faire des analyses biochimiques plus poussées afin d'évaluer l'efficacité des traitements réalisés
Remplacement
Le diabète est une pathologie touchant de nombreux organes et la neuropathie, la néphropathie et la NASH sont des conséquences de ce dérèglement multi organique. La neuropathie diabétique n’est pas mimable in vitro. La néphropathie diabétique peut être étudiée à partir de culture de cellules rénales in vitro mais le modèle est discutable car il ne mime par réellement l’organisation cellulaire du rein. La NASH associée au diabète peut être étudiée in vitro à partir de système sphéroïdes ou organoïdes et sont actuellement mis en place au sein de la société.
Réduction
Toutes les procédures nécessaires à la caractérisation de la pathologie, de ses commorbidités ou sa résolution, le cas échéant, seront réalisées sur le même animal afin de réduire le nombre d'animaux inclus dans l'étude. D’autre part, nous réduisons le nombre d’animaux du groupe de rats sains, non diabétiques. Compte tenu de l'hétérogénéité des paramètres mesurés et pour pouvoir conclure sur l'efficacité d'un traitement en terme de puissance statistique, un nombre de 10 points mesurés et donc un nombre de 10 animaux par groupe au minimum est nécessaire.
Raffinement
Les animaux seront, en première phase expérimentale, au cours des stades précoces du diabète, hébergés par deux pour respecter les normes d’hébergement compte-tenu du poids et puisque le rat est un animal social. De l’enrichissement est également ajouté dans les cages d’hébergement afin de répondre aux différents besoin des rats. Une double litière sera déposée en fond de cage pour éponger l'urine produite au maximum et garantir le confort de l'animal. La chirurgie sera réalisée selon un protocole d'anesthésie et d'analgésie adaptée. Après la chirurgie, le bien-être de l’animal sera suivi quotidiennement (mesure du poids, comportement) par les personnes qui ont réalisées la procédure et faisant parties de la structure chargée de la santé et du bien-être animal (SBEA). Après la chirurgie et jusqu'en fin d'étude, des changements significatifs dans le comportement des rats peuvent être annonciateurs de douleur : une démarche altérée ou une posture recroquevillée ou une déshydratation/perte d’appétit ou les yeux mi-clos ou une absence de selles ou une absence de comportement de toilettage ou à l’inverse un léchage excessif de la zone opérée entraineront un examen clinique poussé par le personnel qui a réalisé la procédure chirurgicale et la SBEA. Si l’état clinique de l’animal venait à se dégrader et atteindre plusieurs des points limites suivants sur plusieurs jours: hypothermie, prostration, perte de poids supérieurs à 20%, ce dernier serait euthanasié sous un protocole d'anésthésie associée à de l'analgésie. En raison de l’évolution rapide de la pathologie, avec une apparition de cécité sur les stades avancés, les animaux seront visités de façon quotidienne et des mesures d’approches et de préhension seront adaptées pour ne suprendre et stresser l'animal. En cas de déshydratation, une injection sous cutanée de solution hydratante est envisagée. En cas d’hypothermie, l’animal peut être placé en armoire chauffante. Les prélèvements de sang effectué en cours d’étude comme cela est le cas au cours du test de tolérance au glucose se feront en respectant les volumes préconisés par les règles éthiques. Une phase d'habituation sera réalisée pour la mise en cage à métabolisme, la mesure de sensibilité thermique et mécanique (sans stimulation) pour limiter le stress de l'animal. En cas d'apparition d'oedème, la patte concernée sera massée et mobilisée quotidiennement jusqu'à disparition de l'oedème comme préconisé par notre vétérinaire.
Choix des espèces
La souche de rats utilisés au cours de ce projet sont des rats qui développent rapidement un obesité et un diabète de type 2. Comme la maladie se développe relativement vite, les animaux seront commandés à 4 semaines d’âges car à cet âge, ils n'ont pas encore de signes associés au diabète et peuvent voyager sans crainte. Ils seront étudiés jusqu’à 10-15 semaines d’âges c’est-à-dire les stades les plus avancés de la maladie.
Développement d’une stratégie de ciblage tumoral
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système gastrointestinal
378 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent une greffe de cellules tumorales puis des injections intraveineuses ou intrapéritonéales répétées, jusqu'à seize sur soixante jours, avec prélèvements sanguins et imagerie sous anesthésie, pour évaluer une stratégie de ciblage des chimiothérapies vers la tumeur. Le porteur indique une nécrose tumorale possible et un stress lié aux manipulations, sans détailler de test comportemental. Il décrit des travaux préalables in vitro et sur organoïdes humains, tout en affirmant que le modèle animal reste un "prérequis obligatoire" avant tout essai clinique.
Objectifs
Le cancer colorectal, au niveau mondial, est le 3ème cancer le plus diagnostiqué après le cancer du poumon et du sein (plus de 1,8 million de nouveaux cas par an) et le 2ème cancer le plus mortel après le cancer du poumon (plus de 900 000 décès par an). Selon les estimations, ces chiffres devraient encore augmenter et atteindre plus de 2,2 millions de nouveaux cas et 1,1 million de décès par an d'ici 2030. Comme pour la plupart des cancers, l’une des limitations actuelles dans la prise en charge de ce cancer est la toxicité des traitements dont les effets délétères sur la qualité de vie du patient peuvent conduire jusqu’à imposer un arrêt de la thérapie. Afin de surmonter cette limitation nous avons développé une stratégie qui devrait permettre de cibler les chimiothérapies dans la tumeur sans affecter les tissus sains. L’objectif de cette étude est d’évaluer in vivo le potentiel thérapeutique de cette stratégie.
Bénéfices attendus
L’objectif est d’établir une preuve de concept à visée clinique (au-delà de la portée du présent projet). Les enjeux sont, in fine, de mettre à la disposition des cliniciens oncologues une stratégie de délivrance sécurisée de médicaments pour la prise en charge du cancer colorectal. Les bénéfices attendus sont d’améliorer l’efficacité des traitements, de diminuer leurs effets secondaires et d’améliorer la qualité de vie des patients.
Procédures
Les procédures impliquent au maximum une injection sous-cutanée (en début d’expérience) et soit des injections intraveineuses ou intrapéritonéales uniques avec prélèvement sanguin, soit des injections intraveineuses ou intrapéritonéales répétées tous les 4 jours (maximum 16 sur 60 jours). Lors des études de biodistribution, les animaux subiront également des prises de sang répétées sur 24h (maximum 3) ainsi que des analyses par imagerie (maximum 4) sous anesthésie gazeuse légère.
Impact sur les animaux
Nous n’avons pour l’instant aucune donnée expérimentale permettant de prédire quels seront les effets toxiques liés à l’injection des composés. En revanche, on peut s’attendre à un léger stress dû à la manipulation des animaux lors des injections, de la xénogreffe et/ou de la mesure de la taille des tumeurs pour le suivi de la croissance tumorale. Nous n'attendons pas d'autres nuisances ou effets indésirables sauf nécrose éventuelle de la tumeur chez les animaux xénogreffés : il n’est pas attendu qu’une tumeur située sur le flanc de l’animal, altère la locomotion ou soit à l’origine de contraintes mécaniques chez la souris. Les prélèvements sanguins seront réalisés sous anesthésie générale et ne devrait pas occasionner non plus de nuisance particulière chez l’animal.
Devenir
Les animaux seront euthanasiés au terme de chaque procédure afin d’effectuer des prélèvements d’organes post-mortem.
Remplacement
La mise au point de la stratégie (efficacité et sélectivité de ciblage de la cellule tumorale) a été réalisée sur des modèles in vitro (cultures de cellules tumorales et non tumorales colique). Des tests ex-vivo (organoïdes générés à partir de résections chirurgicales humaines normales et tumorales) font également partie intégrante du projet. Cette stratégie de remplacement a permis d’optimiser et d’orienter le choix des composés à tester sur les modèles pré-cliniques in vivo tout en limitant considérablement le nombre d’animaux. Cependant, l’évaluation de l’efficacité thérapeutique de nouvelles stratégies de traitements dans des modèles animaux, murins notamment, est un prérequis obligatoire pour, in fine, justifier l’investigation clinique et la première administration chez l’homme. Ces expériences sont en effet difficilement modélisables dans d’autres systèmes et ont une valeur prédictive bien supérieure à celles réalisées in vitro ou ex-vivo. En particulier, il n’existe pas à l’heure actuelle, de systèmes alternatifs pour caractériser de façon fiable l'efficacité anti-tumorale et évaluer les effets secondaires (toxicité) de nouvelles stratégies de traitement.
Réduction
La stratégie de réduction est basée sur un mode d’incrémentation des procédures qui, étape par étape, permettra d’optimiser le protocole thérapeutique (posologie, système de ciblage, voie d’administration). La sélection progressive d’une voie d’administration, d’une stratégie de ciblage et d’une concentration de produit à administrer permettra en particulier de limiter le nombre de conditions expérimentales (et donc le nombre d’animaux) à tester au fil des procédures. D’après notre expérience, un nombre de 6 souris par groupe expérimental permet de garantir un nombre minimum de 4 animaux pour obtenir des résultats statistiquement valides, compte tenu de possibles aléas expérimentaux (prise de greffe défaillante, perte de poids trop importante voire décès).
Raffinement
Les procédures ont été optimisées au cours d’études précédentes dans le strict respect du bien-être animal. Les points limites ont été établis dans chaque procédure expérimentale et la surveillance de l’état clinique des animaux se fera au quotidien, y compris les week-ends et jours fériés. Une fiche de soins permettra également d’assurer la prise en charge et le suivi des animaux. Les observations et l’évolution de l’état général des animaux conditionneront les prises de décisions permettant d'assurer leur bien-être.
Choix des espèces
La souris est l’espèce la mieux définie génétiquement et pour laquelle les données scientifiques de référence (y compris les nôtres) dans le domaine de la cancérologie (modèles précliniques de tumeurs intestinales induites et tests de principes actifs) sont nombreuses, bien documentées et bien validées. Les souris seront âgées de 7 semaines en début d’expérimentation (souris adultes).
Etude de la pharmacocinétique d’une formulation innovante intraveineuse de mitotane chez le rat
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
20 rats vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. On leur pose un cathéter veineux sous anesthésie pour administrer une formulation injectable de mitotane et réaliser un prélèvement sanguin quotidien pendant sept jours, afin d'établir le profil pharmacocinétique de la molécule avant un passage chez l'humain. Le porteur indique que le traitement peut provoquer diarrhées, vomissements et anorexie, et précise avoir réduit les doses par rapport à la littérature. Il affirme qu'il est "indispensable" de recourir à l'animal, les modèles cellulaires ne permettant pas selon lui d'établir un tel profil.
Objectifs
Le but de ce projet est de réaliser les premières étapes d’un essai pré-clinique dans le but de développer une formulation injectable de mitotane, qui aura pour objectif de réduire drastiquement de délais d’action de la molécule, de réduire les effets indésirables par la diminution des posologies efficaces, et donc à terme d’améliorer l’efficacité du traitement et la qualité de vie du patient.
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus du projet Atteinte de l’intervalle thérapeutique du mitotane compris entre 14 et 20mg/L en une semaine avec libération du mitotane principalement dans les glandes surrénales chez les Rats bénéficient de la formulation optimisée. Cela permettra la validation d’un modèle pré-clinique et de passer à des essais cliniques de phase chez l’Homme. Les bénefices sont une meilleure prise en charge des patients et une baisse des effets indésirables.
Procédures
Les animaux auront un catheter veineux de posé (temps de pose évalué à une demi-heure), afin de pouvoir leur administrer un traitement avec une nouvelle formulation, ainsi que pour les prélèvements (1 prélèvement par animal et par jour , pour une durée de 7 jours, intervention quotidienne de cinq minutes).
Impact sur les animaux
Troubles Gastro-intestinal fréquemement obervés et troubles psychologiques observès -pour les troubles digestifs : diarrhées, vomissements -pour les troubles psychologiques : anorexie -afin de réduire ces troubles, le dosage utilisé pour réaliser les études de pharmacocinétique sont bien plus faible que ceux décrient dans la littérature.
Devenir
Tous les animaux seront euthanasiés, afin de pouvoir réaliser les différents prélèvements et les les organes.
Remplacement
Il est indispensable pour notre étude d’avoir recours à l’animal. En effet, les modèles cellulaires ne permettent pas la réalisation d’un profil pharmacocinétique. Il est donc primordial avant de passer sur un modèle Humain de définir la pharmacocinétique chez l’animal.
Réduction
Des recherches sur la DL 50 ont été effectuées, afin de ne pas sacrifier inutilement des animaux. Seuls deux groupes seront utilisés, de 10 Rats chacun, ce qui nous semble le strict minimum pour établir la pharmacocinétique de notre formulation et afin d’éviter les variabilités inter-individuelles. Le nombre d'animaux a été obtenu, afin d'avoir une approche statisitique idéale.
Raffinement
Une chirurgie est réalisée à J0 (sous analgésie et anesthésie générale (buprecare 0.1 mg/kg et isofurane 2%), afin de poser un cathéter veineux aux animaux, afin de limiter les prélèvements sanguins répété au niveau de la queue de l’animal. Tous les prélèvements seront réalisés sous anesthésie générale (ISOFLURANE). La chirurgie et les prélèvements sanguins sont réalisés dans une pièce isolée, calme avec seulement un seul ou deux manipulateur expérimentés présents. Les doses utilisées dans ce projet sont considérablement plus faibles que ce qui est décrit dans la littérature.
Choix des espèces
Le Rat est un modèle couramment utilisé et reconnu pour sa pertinence pour étudier la pharmacocinétique d’une molécule Les animaux utilisés sont au stade adulte, la taille à cet age permet une réalisation facile de la partie opératoire (pose du catheter) et de plus , correspond à un age habituel dans la littérature scientifique.
Rôles des récepteurs aux cytokines pro-inflammatoires dans la physiopathologie de la maladie d’Alzheimer et modulation au cours d’infection neurotrope
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
- Système immunitaire
- Système nerveux
3 228 souris vont être utilisé·es, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles subissent des injections répétées, une infection chronique par le parasite Toxoplasma pouvant provoquer "un syndrome fébrile qui peut durer jusqu'à sept jours" et une perte de poids, des chirurgies stéréotaxiques et des tests cognitifs, pour étudier la neuro-inflammation dans la maladie d'Alzheimer. Les organes, dont le cerveau, sont prélevés après mise à mort. Le porteur affirme que les études in vitro "ne permettent pas" d'étudier le comportement et la cognition.
Objectifs
Une inflammation à bas bruit tout au long de la vie contribuerait aux mécanismes du vieillissement et même pourrait fortement peser dans la physiopathologie de la maladie d'Alzheimer et des démences associées. Au niveau du cerveau, des médiateurs de l’inflammation, les cytokines, qui circulent en grande quantité dans le cerveau au cours des infections ou lors des maladies neurodégénératives pourraient perturber les mécanismes de réponses physiologiques du neurone. Il est donc important de mieux comprendre comment les processus de neuro-inflammation affectent le comportement et la cognition. Ici, il est proposé d'utiliser des modèles de souris dans lesquels il est possible d’induire la suppression de l’expression d’un récepteur à une cytokine à la fois, et cela seulement dans les neurones. Cela permettra d’étudier l’importance de cette cytokine dans les processus mnésiques et comportementaux normaux, ainsi que dans des processus pathologiques. Ces derniers sont la neuroinflammation chronique ou des infections du système nerveux central. L'étude utilisera un modèle transgénique entrainant les symptômes de la maladie d'Alzheimer, ou une infection par Toxoplasma ou l'expression isolée de médiateurs de l'inflammation. Le recours à un modèle animal est donc irremplaçable pour cette étude, puisqu'elle vise à déterminer les effets de la suppression de la signalisation de cytokines sur la physiologie de neurones, le comportement et la cognition.
Bénéfices attendus
Comprendre le rôle des signaux pro-inflammatoires reçus par les neurones au cours des infections du système nerveux central et la réponse neuro-inflammatoire et la neurodégénérescence, permettra, sur le plan fondamental d'élucider les mécanismes clés mis en jeux dans les neurones et leur importance pour la fonction cognitive. Sur le plan médical, ces recherches pourraient déboucher sur l'identification de nouvelles cibles, pour des stratégies thérapeutiques contre des maladies neurodégénératives dont la maladie d'Alzheimer, pour laquelle aucun remède n'est connu.
Procédures
Les interventions concerneront: i) des injections intrapéritonéales répétées journalièrement pendant 5 jours, sur animaux vigiles (2904 souris, 5 jours, chaque injection prend quelques secondes); ii) une infection chronique réalisée par une seule injection intrapéritonéale d'un parasite, dont la phase d'invasion peut engendrer un syndrome fébrile d'une durée de 7 jours, avant de devenir asymptomatique (2796 souris, une injection de quelques secondes); iii) deux types de chirurgies sous anesthésie générale: une de moins de 15 minutes (chirurgie cutanée, 432 animaux), ou/et une de moins de 40 minutes par animal (injection intracrânienne bilaterale, 960 animaux, 40 minutes); iv) une évaluation comportementale de l'anxiété et de l'activité locomotrice (une seule session de 10 minutes par animal), la force (une session de 5 minutes au total par animal, à raison deux 3 essais de 5 secondes chacun et 30 secondes au minimum entre chaque groupe de 3 essais) et les processus cognitifs ( toutes les souris (3228), sur 15 jours au total, tests d'objets (3 sessions chacune de 10 minutes d'exploration libre sur 2 jours par animal), labyrinthe de Barnes ( chaque souris testée une fois pendant 7 jours consécutifs, à raison de 3 essais d'exploration libre sur la table de 3 minutes maximum (selon la performance de l'animal) chacun par jour)), la perfusion intracardiaque sous anesthésie générale profonde terminale (sans réveil, 3228 animaux, moins de 2 minutes).
Impact sur les animaux
Les souris utilisées ne présentent aucun symptômes apparents de maladie et n'ont donc pas de phénotype dommageable, ce que nous avons confirmé lors de leur utilisation dans le cadre du premier protocole APAFIS autorisé pour ces lignées. Dans le cas d'infection par Toxoplasma ou l'infusion chronique de cytokines pro-inflammatoires par implantation de pompes sous cutanées, les animaux présentent un syndrome fébrile qui peut durer jusqu'à 7 jours et peut entraîner une perte de poids, et de l'anxiété. Les chirurgies stéréotaxiques peuvent parfois entrainer une angoisse ou une prostration pendant les 48 premières heures post-chirurgie. Du fait que les animaux sont acclimatés à l'environnement des tests comportementaux et sont habitués aux expérimentateurs par manipulations régulières des animaux dans les semaines précédant les tests, aucune nuisance n'est constatée durant les tests comportementaux. Seul durant la semaine de labyrinthe de Barnes; où les souris doivent être hébergées individuellement, l'hébergement pourrait devenir anxiogène mais des mesures d'enrichissement du milieu et de nidification sont renforcées pour limiter l'anxiété potentielle, et l'isolement est limité à 14 jours maximum.
Devenir
Les 3228 animaux seront en fin de procédure euthanasiés. L'euthanasie est nécessaire afin de prélever les organes en post-mortem (dont le cerveau) des animaux pour comprendre ensuite au niveau cellulaire et moléculaire, les causes et mécanismes des changements observés au niveau comportemental, et limiter le double-emploi au maximum. Ces prélèvements post-mortem sont aussi nécessaires afin de confirmer l'efficacité de la procédure.
Remplacement
Le recours à l’expérimentation animale dans le cadre de cette étude intervient après de nombreuses études in vitro utilisant des modèles cellulaires qui ont démontré l’impact de facteurs produits par des pathogènes et de l’inflammation sur l’activation des cascades conduisant la neurodégénérescence. Le principe de remplacement n’est pas applicable à ce projet car ces études in vitro ne permettent pas d’étudier l’importance des manipulations proposées sur le comportement et la cognition. Par conséquent les études in vitro ne permettent pas l’obtention de résultats scientifiques exploitables et pertinents de la pathologie humaine.
Réduction
Les expériences sont organisées de manière à réduire au maximum le nombre d’animaux, tout en permettant une analyse statistique valide des résultats. Des études sur des modèles animaux similaires ont montré que des groupes de 15 animaux par expérience comportementale étaient nécessaires (12 pour les groupes contrôles témoins). En outre, un même groupe d'animaux pourra être utilisé pour plusieurs tests comportementaux et nous reproduirons chaque expérience 3 fois de manière indépendante. La variabilité interindividuelle ne nous permet pas de diminuer davantage le nombre d’animaux par groupe.
Raffinement
Les conditions d’expérimentation font l’objet d’une procédure de suivi du bien être animal. Les animaux seront suivis quotidiennement à l’initiation du modèle. Un animal sera euthanasié s’il atteint un point limite caractérisé par l'atteinte d'au moins deux des 4 signes de souffrance décrits dans la section dédiée. Ces signes, nous les avons défini en accord avec le comité local de suivi du bien-être animal pour limiter la douleur, la souffrance ou l’angoisse de l’animal. Ces signes sont: perte de poids >20% du poids initial, déshydratation, léthargie, absence de toilettage. L'utilisation d'implants sous-cutanés permettront de délivrer des molécules de manière chronique ce qui évitera de devoir recourir à des injections journalières répétées. Des mesures seront prises pour limiter l’anxiété et l’impact environnemental sur les souris (amélioration de l'enrichissement par de petites maisonnettes, tubes en carton et bâtons de bois à ronger, et ajouts de coton pour la confection de nids). La maitrise des interventions qui pourraient s'avérer douloureuses sera effectuée par l'utilisation d'analgésiques en péri-opératoire. Une surveillance journalière, par observation directe de l'attitude des souris dans la cage et leur pesée, par le personnel animalier ou expérimentateur permettra de déterminer l’éventuelle souffrance des animaux .
Choix des espèces
La souris offre la possibilité de développer de nombreux modèles mimant les pathologies humaines. La souris est l’hôte naturel du parasite Toxoplasma gondii, ce qui nous permettra d’étudier les mécanismes physiopathologiques la signalisation de médiateurs de l'inflammation dans les neurones dans le cadre d’une infection naturelle. Par ailleurs, cette espèce présente certains intérêts pratiques décisifs justifiant l’utilisation des souris comme modèle dans ce type de projet: faibles coûts, cycles de reproduction courts, croissance rapide, facilité de transport, facilité de manipulation et une bonne adaptabilité aux conditions expérimentales. De plus, notre projet de recherche est basé sur l’utilisation des animaux génétiquement modifiés (modèles invalidés pour un gène contribuant à la maladie ou exprimant les protéines humaines responsable de la pathologie Alzheimer). Aucune autre espèce d’animaux déficients pour la protéine étudiée n’est disponible. Il est également important de souligner que nous disposons chez la souris d’outils précieux (anticorps monoclonaux, plasmides, etc …) qui sont indispensables pour déterminer les mécanismes cellulaires et moléculaires impliqués. Seuls des animaux adultes d'âge supérieur à 6 semaines seront utilisés. Les recherches s'intéressent à l'impact de manipulations sur un système nerveux central mature et adulte, avec un impact de l'âge.
Pollution aux mélanges de métaux lourds : effets directs et transgénérationnels sur la physiologie du diamant mandarin (EU 1/2)
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
980 diamants mandarins vont être utilisé·es, gardés en vie jusqu'à leur mort naturelle, réutilisés ou replacés, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Ils sont exposés à un mélange de métaux lourds représentatif d'une pollution urbaine, avec pose de puces et prélèvements de sang, de plumes et de sperme, sur plusieurs générations. Le porteur indique ne pas attendre "d'effets indésirables majeurs" et invoque l'étude de "l'organisme entier" pour justifier le recours à l'oiseau vivant. Il précise avoir choisi une espèce modèle de laboratoire "pour ne pas impacter la faune sauvage".
Objectifs
Les activités humaines sont une source de stress pour la faune sauvage. Cependant, il est difficile de mettre en évidence les effets dissociés de différentes sources de stress dans le milieu naturel. Pour établir des relations causales, des études en laboratoire sont nécessaires. C’est pourquoi dans ce projet nous adoptons une approche écotoxicologique en laboratoire sur le modèle d’étude diamant mandarin (Taeniopygia guttata) qui est une espèce d’oiseau modèle en écophysiologie. Nous nous concentrerons sur les effets de la pollution en éléments traces métalliques, comme le plomb, le cadmium, le cuivre. Ces éléments peuvent avoir des effets importants sur la santé humaine et sur celle de la faune sauvage. Dans des expériences précédentes nous avons testé l’hypothèse que le stress oxydatif est le mécanisme physiologique sous-jacent à ces effets négatifs sur la santé. Le stress oxydatif résulte d’une surcharge des défenses antioxydantes par des espèces réactives de l’oxygène et peut causer des dommages sur les lipides, les protéines et l’ADN. Nous avons notamment montré un lien entre expositions aux polluants et dommages sur l’ADN chez les mâles adultes de diamant mandarins. A la suite de ces études, nous allons maintenant travailler à l’échelle de plusieurs générations, notamment car certains polluants peuvent avoir des effets uniquement sur certains stades de développement ou pendant certaines périodes du cycle de reproduction, ou des effets sur les cellules germinales qui ne se détectent qu’à la génération suivante. Le premier objectif de ce projet est donc de tester les possibles effets sur plusieurs générations de l’exposition aux polluants : des effets sur le développement des jeunes aux effets à long terme qui peuvent être aussi transmis aux descendants. Notre deuxième objectif est de travailler à la fois sur des jeunes et des adultes mâles et femelles pour étudier l’effet sexe et aussi les effets des polluants sur la reproduction.
Bénéfices attendus
Habituellement les études en écotoxicologie se limitent à un seul polluant, un seul sexe et une seule génération. Notre projet permet de répondre à toutes ces limites en étudiant des effets à long terme sur plusieurs générations d’un mélange de polluants metalliques représentatif du milieu urbain. Les résultats attendus nous permettrons donc de mieux comprendre la complexité des réponses des organismes à ce type de pollution. Notamment nous pourrons identifier des relations causales entre un mélange de polluants et les paramètres physiologiques des oiseaux. Nous pourrons également déterminer si la sensibilité des mâles et des femelles est identique et quel stade de développement est le plus vulnérable face à ces polluants. Enfin, même s’il est connu que certaines molécules peuvent avoir des effets sur les générations suivantes, comme le DDT (insecticide) sur les coquilles d’œufs, les effets inter-générationnels sont encore peu étudiés. Notre étude permettra d’une part de mesurer ces potentiels effets mais aussi de mieux comprendre les modes d’action (distinction des effets pré et post nataux par exemple). A long terme notre projet permettra d’apporter des clés de compréhension sur les effets de l’urbanisation sur les populations d’oiseaux. Par exemple, certaines des mesures physiologiques utilisées sont réalisables sur des animaux sauvages (prise de sang, plumes, morphométrie) ce qui permet d’envisager de les utiliser comme marqueur des effets de la pollution sur la santé des oiseaux in situ.
Procédures
Les différentes interventions sur les oiseaux : - pose de puces d'identification (30 secondes) – mesures morphométriques et pesées (entre 6 et 8 mesures, 3 minutes, animal vigile) - imagerie médicale sous anesthésie générale (10 oiseaux et 4 mesures par oiseau pour les tests et 40 oiseaux et 2 mesures par oiseau pour l'expérience principale, la prise d'image dure environ 3 min) - mesure de la coloration du bec (3 mesures, 2 min, animal vigile). Tous les prélèvements seront effectués sur des animaux vigiles : - prise de sang (entre 1 et 5 prélèvements, environ 30 secondes) - plumes (entre 1 et 5 prélèvements, environ 1 seconde) - sperme (1 prélèvement, 1 à 3 minutes).
Impact sur les animaux
Les animaux seront exposés à un mélange de polluants représentatif d’une pollution urbaine caractérisée par une faible concentration de chaque polluant. De ce fait, et aussi d’après nos précédentes expériences, nous n’attendons pas d’effets indésirables majeurs (mortalité, perte de poids conséquente, perte de mobilité), de douleur ou de stress chronique. Les différents prélèvements (plumes, sang…) et manipulations (pose de puces d'identification, pesée…) ne sont pas invasifs et ne génèrent pas de douleur importante, néanmoins il y a quand même un stress pour les oiseaux liés à leur prise en main. Nos précédentes expériences montrent que ce type de prélèvement et le stress associé n’engendrent pas d’effets indésirables ou chroniques sur les oiseaux.
Devenir
Les animaux seront soit gardés en vie jusqu’à leur mort naturelle, soit réutilisés dans d’autres projets, soit replacés chez des particuliers.
Remplacement
Les méthodes actuelles de remplacement in vitro et in silico ne sont pas utilisables car on s’intéresse aux effets sur l’organisme entier et les modèles actuels ne permettent pas de prendre en compte la complexité d’un oiseau vivant et les polluants en mélange. Notre étude sur la physiologie et le comportement doit donc être réalisée sur des oiseaux vivants. Nous avons choisi une espèce modèle en laboratoire pour ne pas impacter la faune sauvage.
Réduction
Pour les tests de nouvelles méthodes sur les adultes (métabolisme, cytomètre) nous avons prévu une taille d'échantillon minimale avec réutilisation des animaux entre les deux tests (total de 10 individus). Pour le test de la technique d'imagerie nous avons là aussi 10 individus avec des mesures répétées sur chaque individu pour limiter le nombre total d'oiseaux utilisés. Pour l'expérience principale, la taille d’échantillon proposé (20 couples par groupe) permet d’avoir un échantillon suffisant pour réaliser des analyses statistiques en prenant en compte les aléas possibles liés au travail sur des animaux vivants. Effectivement, certains couples ne se reproduiront pas ou auront des pontes stériles. Cette proportion est estimée à 30% des couples. De plus, nous souhaitons travailler sur plusieurs générations et il faut donc qu’à chaque génération nous ayons suffisamment d’individus. Les tests statistiques prévus sont des modèles linéaires mixtes pour prendre en compte les mesures répétées sur un même individu. Nous mettrons des covariables dans les modèles quand cela est pertinent, par exemple : poids de l’oiseau, nombre d’œuf pondus.
Raffinement
Les différentes phases du protocole ont été conçues avec soin pour favoriser le bien-être des animaux : - Enrichissement structurel (branchages et perchoirs, litière pour fouiller au sol, nichoirs et fibres de coco lors de la reproduction, baignoires dans les volières extérieures) et enrichissement alimentaire (millet, os de seiche, gravier) - Attention particulière portée à l’état du plumage et à la posture des oiseaux lors des visites quotidiennes (indicateurs majeurs du bien-être) - Écartement de la procédure d’un animal si signe de souffrance (voir les indicateurs de bien être ci-dessus) et/ou perte de masse > 20% (= points limites) - Surveillance accrue au réveil de l’anesthésie lors des mesures par imagerie - Les oiseaux seront dérangés au minimum pendant l’expérimentation, c’est-à-dire que les mesures, prises de sang et autres prélèvements (plumes, œufs…) seront regroupés autant que possible. Le stress des oiseaux est donc limité en réduisant la fréquence des dérangements. Les dérangements sont aussi réduits de par l’utilisation d’antenne RFID pour enregistrer le comportement d’incubation. - transport des oiseaux dans des boîtes de transport individuelle. Les boîtes sont opaques pour limiter le stress et elles sont rembourrées avec de la fibre de coco pour garantir le confort des oiseaux.
Choix des espèces
1) Espèce modèle largement utilisée en laboratoire dans des études en écologie et évolution, notamment sur le stress oxydant, le comportement social, la sélection sexuelle et les effets maternels. Cela nous permet d’avoir des valeurs de référence 2) Continuité avec nos travaux précédents Nous travaillerons sur des adultes pour étudier les effets sur la reproduction et sur des jeunes pour étudier les effets du traitement sur le développement
Bases neurophysiologiques des Maladies psychiatriques
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
- Système nerveux
5 268 souris vont être utilisé·es, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Elles subissent un stress de contention de deux heures par jour pendant dix jours, répété à deux âges de leur vie, des chirurgies d'injection intracrânienne et un test de peur acquise par stimulations électriques de 0,7 mA, pour étudier l'anxiété et la dépression induites par le stress. Le cerveau est prélevé après mise à mort. Le porteur affirme que ces connaissances "serviront à la société humaine mais aussi à améliorer le bien-être animal en général", une justification qui dépasse largement le contenu du projet.
Objectifs
Ce projet vise à étudier les origines des maladies psychiatriques, particulièrement les troubles anxieux et la dépression induites par le stress. Ces types de maladies psychiatriques sont un enjeu de santé majeur. Il n'y à pas à l'heure actuelle de connaissance des causes neurologiques qui sont à la base de ces maladies et nous n'avons pas de biomarqueurs comme moyen de les dépister, ni même de les diagnostiquer correctement. Le ministère de la santé ainsi que l'OMS ont envoyé des messages forts, rappelant l'urgence d'agir face à ces maladies dévastatrices. Ce projet à trois objectifs majeurs. Le premier vise à découvrir les modifications au niveau du cerveau induites par le stress, et comment cela se traduit au niveau comportemental. Le deuxième, vise à perturber la fonction de circuits neuronaux spécifiques pour prouver leur implication dans les effets du stress. En parallèle, urines et selles seront collectés. Ces excrétats contiennent des milliers de molécules qui reflètent fidèlement l'état dans lequel se trouve l'organisme, que l'état soit normal ou dysfonctionnel. Un troisième objectif sera de lire dans ces molécules des signatures de l'état dans lequel se trouvent les souris et détecter ainsi celles qui sont plus susceptibles de devenir malades. Ici l'emploi du mot susceptibilité est important car il s'agit bien d'animaux qui ne sont pas encore malades mais qui ont une plus forte tendance à le devenir s'ils subissent à nouveau des évènements stressants dans leur vie. Grâce aux signatures nous pourrons donc prédire qui tombera malade si de nouveaux stress sont vécus. Ceci ouvre donc la voie à des méthodes de prévention et de traitement. Les molécules que l'on retrouve dans les excrétats sont très similaires entre les souris et les hommes, donnant la possibilité d'utiliser les découvertes faites dans ce projet en santé humaine.
Bénéfices attendus
Ce projet est une étape clé pour permettre de mieux comprendre les circuits neuronaux impliqués dans le contrôle de l'anxiété liée au stress et de comprendre l'impact des gènes de susceptibilité aux maladies psychiatriques sur les processus pathologiques en découlant. Ces connaissances pourraient aboutir à des méthodes de prédiction et de traitements des maladies psychiatriques qui serviront à la société humaine mais aussi à améliorer le bien-être animal en général.
Procédures
Un lot d'animaux va subir un protocole de stress consistant en des stress psychologiques par contention d'une durée maximale de 2h pendant 10 jours et cela deux fois dans leur vie, pendant l'enfance et au stade de jeune adulte. A la fin de chaque période de stress des prélèvements d'urine et de selles seront réalisés en laissant l'animal produire naturellement ces excrétats qui seront collectés. Des prélèvements de sang seront aussi effectués avant le deuxième stress chez le jeune adulte. Un autre lot d'animaux subira les mêmes procédures que citées ci-dessus mais avec en plus une chirurgie consistant en une injection intracranienne avant ou après le premier stress de l'enfance. Un autre lot subira toujours le même protocole de stress mais sera génétiquement modifié c'est à dire qu'une des molécules nécessaires à l'activité normale d'une sous-population de neurones qui contrôlent la réponse au stress sera enlevé. La plupart des animaux auront leur comportement testé à travers divers tests de comportement. Ces tests durent chacun une dizaine de minutes et seront espacés sur quatre semaines, ne dépassant jamais 1 test par jour et 3 tests par semaine.
Impact sur les animaux
Les nuisances et effets indésirables seront principalement liés au stress provoqué par des restreintes physiques. Ce type de stress n'entraine pas de douleur mais provoque un stress psychologique. Les chirurgies provoqueront des douleurs au niveau du site d'incision cutanée et d'injection. Les tests de comportement seront pour la plupart sans douleur et basés sur la tendance naturelle des animaux à explorer ou éviter une zone anxiogène sans contrainte. Les tests d'abandon pour mesurer des symptômes dépressifs seront des contraintes physiques générant du stress de courte durée (6 minutes au maximum). Le test de la peur acquise sera légèrement douloureux car de légères stimulations électriques (5 au total de 1 seconde chacun de 0.7mA chacun) seront subis. Les perfusions intracardiaques entraineront des douleurs lors de l'ouverture du de la cage thoraxique pour accèder au coeur.
Devenir
Tous les animaux seront euthanasiés pour permettre des études moléculaires et histologiques post-morten du cerveau.
Remplacement
Notre projet repose sur différentes approches telles que l’étude du comportement et l’étude du développement et de la plasticité du système nerveux. Nous voulons comprendre le développement et les fonctions des systèmes de contrôle des émotions. Actuellement, il n’y a pas de méthodes substitutives qui pourraient remplacer le recours a l’animal dans nos travaux. La souris est le modèle de choix car ressemblant à l'homme concernant les mécanismes à l’oeuvre dans le développement et les fonctions des systèmes de contrôle des émotions. Enfin, il existe des tests du comportement chez la souris permettant d'identifier des symptômes pyschiatriques se manifestant de la même manière chez l'homme. Tout ceci permet d'appliquer à l'homme ce qui est trouvé chez la souris.
Réduction
Notre plan expérimental est conçu de telle manière que les premières expériences réalisées permettront d’optimiser les conditions des expériences suivantes et de réduire, par conséquent, le nombre d’animaux nécessaires à leur mise en œuvre. Le nombre d'animaux par groupe a été évalué en utilisant un logiciel de statistique, ce qui permet d'avoir une bonne estimation des effectifs suffisants pour l'obtention de données statistiquement fiables tout en s'assurant d'une utilisation des animaux au strict nécessaire.
Raffinement
Les animaux sont stabulés en groupes sociaux avec un enrichissement du milieu comprenant des dômes, des briques en bois à ronger et du matériel de nidification. Les animaux sont observés quotidiennement. Des signes potentiels de souffrance sont recherchés et des points limites adaptés aux différentes phases des procédures ont été fixés. Quatre phases vont être à distinguer. Phase 1, Le suivi quotidien avec recherche de signes de souffrance décrits dans les procédures; phase 2, le suivi de trois jours selon une grille de score si certains signes de souffrance sont relevés pendant la phase 1 de suivi quotidien; phase 3, le suivi pendant les périodes de contentions imposées pendant 10 jours consécutifs ; phase 4 les périodes pré et post-opératoire de chirurgie stéréotaxique, elles-mêmes obligatoirement suivies de trois jours de surveillance selon la même grille de score mentionnée ci-dessus. La douleur générée par la chirurgie sera limitée grâce à des anesthésiques et anti-inflammatoires. L’injection d’un anti-inflammatoire non stéroïdien pendant 2 jours après la chirurgie permettra de prévenir la douleur de l’animal. La perfusion intracardiaque se fera sous anesthésie profonde.
Choix des espèces
Nous avons une très bonne connaissance des caractéristiques biologique des souris par les travaux scientifiques et techniques publiés. L'élevage selon les mêmes conditions assure la reproductibilité des expérimentations. Le temps de génération rapide et la taille des portées permettent de développer un élevage rapidement et en nombre conséquent. La souris constitue un excellent modèle pour l’étude du fonctionnement du cerveau surtout concernant les circuits neuronaux qui contrôlent les émotions car ils sont similaires à ceux du cerveau humain. De plus, nous disposons de techniques adaptées à cette espèce. Pour toutes ces raisons, ce choix d’espèce constitue un excellent modèle pour nos études. Le stress précoce de 10 jours consécutifs commencera entre P10 et P40 (P=postnatal). Les stades d'études moléculaires et histologiques de P20 à P60 sont justifiés par le fait que nous étudions les effets du stress pendant la période ou le cerveau continue de maturer concernant le contrôle des émotions. Nous essayons de déterminer les périodes les plus sensibles car elles sont aussi les périodes au cours desquelles des environnements stressants peuvent provoquer des dysfonctionnements du cerveau provoquant des susceptibilités aux maladies psychiatriques. Les paramètres biologiques seront donc étudiés après le premier stress entre P20 et P60 mais aussi entre P70 et P240, après une seconde période de stress de P60 à P70 qui elle provoquera l’apparition de symptômes d’anxiété chez les animaux ayant subis le premier stress. Les tests de comportement seront réalisés entre P50 et P240 car nous voulons vérifier qu'il n'y a pas de symptômes avant le deuxième stress mais que consécutif au deuxième stress des symptômes apparaissent.
Booster l’immunité innée pour favoriser la réponse anti-tumorale
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système immunitaire
2 540 souris vont être utilisé·es, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent une greffe de cellules cancéreuses par voie sous-cutanée ou, sous anesthésie, directement dans le pancréas, puis jusqu'à 24 injections sur huit semaines, la tumeur pouvant induire "un dysfonctionnement léger de la fonction pancréatique". Même les animaux dont la tumeur ne s'est pas développée sont tués. Le porteur indique avoir déjà obtenu et breveté des résultats in vitro, tout en concluant qu'ils "ne permettent pas de récapituler la complexité d'un organisme vivant complet".
Objectifs
Nous avons identifié une stratégie médicamenteuse qui stimule l'activation de l'immunité, tout en diminuant les toxicités classiquement associées. Nous proposons de prouver la validité de cette stratégie thérapeutique en évaluant sa capacité à induire des réponses anti-cancéreuses et en mesurant les toxicités potentielles associées dans des modèles de cancers réfractaires à l'immunothérapie. Dans ce cadre, nous nous concentrerons sur le cancer du pancréas et le cancer de la peau menant à des métastases, cancers au pronostic sombre pour lequel l'immunothérapie représente un fort espoir thérapeutique.
Bénéfices attendus
Ce programme de recherche vise à approfondir la compréhension d’une stimulation de l'immunité innée au cours d’un traitement par immunothérapie. Nous déterminerons notre combinaison médicamenteuse présente un effet supérieur sur la réponse inflammatoire anti-tumorale en comparaison à l'utilisation des médicaments utilisés seuls. Les résultats de ce programme pourraient avoir un impact significatif sur le développement de nouvelles stratégies thérapeutiques pour les cancers réfractaires à l'immunothérapie et ouvrir la voie à des thérapies plus efficaces et mieux tolérées pour les patients.
Procédures
Gestes techniques de cette demande sont les suivants : - injection de cellules cancéreuses en sous-cutanée (10 minutes) - chirurgie/injection de cellules cancéreuses en intra-pancréatique (30 minutes) sous anesthèsie - injection en intrapéritonéal sur animal vigile (20 secondes) = anticorps ou luciférine - injection en péritumoral sous-cutanée sur animal vigile (20 secondes) = anti douleur, anticorps ou traitements pharmacologiques. Au maximum un animal recevra : soit (i) - 1x chirurgie/injection de cellules cancéreuses en intra-pancréatique (20 minutes) sous anesthèsie -2x injection en sous-cutanée sur animal vigile (20 secondes) - 24x injection en intrapéritonéal sur animal vigile (20 secondes) sur une durée de 8 semaines soit (ii)- injection de cellules cancéreuses en sous-cutanée (10 minutes) - 24x injection en péritumoral sous-cutanée sur animal vigile (20 secondes)
Impact sur les animaux
Suite à la chirurgie (injections de cellules en intra-pancréatiques) les animaux pourraient ressentir de la douleur à la zone d'incision et d'injection et avoir un peu de difficulté à accéder à la nourriture. La présence d'une tumeur sur le flanc peut limiter les mouvements de la souris. La présence d'une tumeur en orthotopique (pancréas) peut induire un dysfonctionnement léger de la fonction pancréatique.
Devenir
Tous les animaux seront euthanasiés. Les animaux dont la tumeur ne s'est pas développée seront également euthanasiés, en effet ces animaux auront subi des changements dans leur immunité ne permettant pas leur réutilisation.
Remplacement
Dans le cadre du remplacement, visant à réduire l’utilisation de modèles animaux dans les procédures expérimentales, nous avons déjà réalisé des expériences in vitro permettant de mettre en évidence un l'effet synergique entre deux molècules. Ces résultats ont été brevetés par notre équipe. Ces résultats très encourageants obtenus en culture cellulaire ne permettent pas de récapituler la complexité d'un organisme vivant complet.
Réduction
Une étude statistique préalable et un nombre adapté de souris par groupe expérimental nous permettent de réduire le nombre d’animaux utilisé. Ainsi la taille des groupes a été déterminé via lun logiciel statistique et le nombre minimal d’animaux par groupe doit être de 8 à 10 animaux . De plus les études antérieures menées par le groupe, nous permettent également d’estimer d’une moyenne de 10 animaux par groupe expérimental est nécessaire et suffisant pour générer des données statistiquement robustes tout en prenant en compte une éventuelle variation inter-individuelle ou expérimentale. Les prélèvements d’organes qui se feront après euthanasie des animaux.
Raffinement
Toutes les mesures susceptibles de prévenir tout effet impactant le bien être des individus seront mise en oeuvre durant la durée du projet. Les animaux seront sous surveillance quotidienne et pesés une fois par semaine. En préchirurgie les animaux recevront une dose d'antalgique et en post-chirurgie de la nourriture et de l'eau gélifiée seront posés à même le sol afin de leur permettre de se nourrir facilement en post-chirurgie. Les animaux seront placés en cage de minimum 4 individus avec maisonnette plus du coton afin de combler les besoins physiologiques et comportementaux des animaux. Enfin des points limites ont été établis afin de pouvoir surveiller au plus près les altérations dues aux procédures prévues dans le présent projet.
Choix des espèces
La souris constitue un modèle expérimental de référence pour ce type d'expérience de greffes de cellules cancéreuses. Des souris de 7 à 12 semaines seront utilisées en début de manipulations expérimentales afin d’avoir des animaux adultes (d’âge mûr).
Etude des conséquences d’une mutation génétique sur les troubles du spectre autistiques et moteurs dans un modèle murin.
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Oncologie
778 souris vont être utilisé·es, la plupart tuées à l'issue pour prélèvement du cerveau et 90 réutilisées, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Toutes subissent une biopsie de la queue et la pose d'une bague auriculaire sous anesthésie, et 216 passent des tests de motricité et de sociabilité, pour étudier une mutation génétique liée à l'autisme. Les bénéfices annoncés, un diagnostic précoce et une meilleure prise en charge des patients, sont renvoyés au conditionnel et au long terme ("à terme", "pourrait"). Le porteur affirme que l'étude comportementale ne peut être reproduite en culture cellulaire ou en modèle informatique.
Objectifs
De nombreuses études génétiques montrent que la famille de gène à laquelle le gène d'intérêt de ce projet appartient, participe activement au développement embryonnaire ; ils sont pour la plupart impliqués dans des maladies génétiques rares affectant le neurodéveloppement. Au moins 3 d’entre eux sont responsables de troubles du spectre autistique qui souvent sont associés à des troubles moteurs. Le gène d’intérêt que l’on souhaite étudier dans ce projet est l’un des rares à ne pas avoir encore été formellement relié à une maladie génétique et reste à ce jour très peu étudié. Plusieurs études semblent toutefois montrer son implication dans des troubles moteurs et potentiellement dans l’autisme. Dans ce contexte, nous souhaitons caractériser le développement neuronal, le développement moteur et la sociabilité des souris génétiquement modifiées pour ce gène d’intérêt.
Bénéfices attendus
Ce projet va permettre à court terme d’infirmer ou de confirmer l’implication de ce gène dans les troubles du spectre autistique et de mieux comprendre les mécanismes physiopathologiques impliqués dans les troubles sociaux et moteurs engendrés par la mutation du gène d’intérêt. A terme, ce projet pourrait permettre de poser un diagnostic précoce ainsi qu’une meilleure prise en charge à plus long terme des patients.
Procédures
Toutes les souris (778) auront une biospie d’un petit bout de queue pour l'identification génétique des souris et la mise en place d’une bague auriculaire sous anesthésie au moment du sevrage. Sur les 778 souris du projet, 144 auront une prise de sang terminale sous anesthésie générale avec antalgiques (durée de 2 min). 216 souris seront pesées régulèrement (1 pesée par semaine, d’une durée de 10 secondes maximum par pesée, 30 fois maximum). Les 216 souris vigiles seront soumises à des tests de motricité et d'évaluation de leur sociabilité ; à l'âge de 28 jours dans la même journée, les souris auront 2 sessions d'une durée maximale de 30 secondes ; entre l'âge de 45 et de 50 jours puis entre 135 et 150 jours, les souris subiront 4 tests d'une durée maximale de 10 minutes pour les 3 premiers tests et de 35 minutes pour le quatrième test. Les tests seront réalisés sur 4 jours consécutifs avec 1 test par jour.
Impact sur les animaux
(1)Une légère altération de la motricité et la sociabilité ,(2) un stress léger et transitoire lié au réveil suite à l’anesthésie et une légère douleur transitoire suite à la biopsie tissulaire (sous anesthésie). (3) L'ensemble des tests de motricité et d'évaluation de la sociabilité évaluant le développement et la motricité générale pourront engendrer un stress léger et transitoire lié à la manipulation chez les souris.
Devenir
La plupart des animaux seront mis à mort notamment pour des prélèvements du cerveau. 90 seront maintenus en vie et réutilisés dans d'autres projets.
Remplacement
Le projet comporte une étude comportementale (sociale et motrice) qu’il est impossible de reproduire en culture cellulaire ou en modèle informatique dans l’état des connaissances actuelles. Il n’existe pas de modèle in vitro ou in silico pour réaliser ce projet. Ces approches nécessitent la présence du réseau neuronal qui est uniquement accessible dans des modèles d’animaux intègres et donc vivants.
Réduction
Nous minimiserons le nombre d'animaux utilisés par des méthodes expérimentales validées et reproductibles, en ayant recours à des analyses statistiques pour l’interprétation des résultats obtenus. Le nombre d'animaux par lot a été calculé en tenant compte de la variabilité des résultats dans d'autres modèles animaux d'autisme et de troubles moteurs. De plus nous mettrons en place une stratégie d’accouplement restreinte au juste nécessaire en réalisant les accouplements par étapes successives jusqu’à obtention du nombre d’animaux nécessaires à nos études.
Raffinement
Toutes les phases du projet seront réalisées par des personnels expérimentés. Le bien-être des animaux est pris en compte à chaque étape par une surveillance régulière des animaux selon une grille de suivi de bien-être animal qui aide dans le suivi des points limites stricts et précis et des critères d’intervention et d’arrêt suffisamment précoces. Un animal atteignant un des points limites définis nécessitant une intervention est pris en charge sans délai. Après leur naissance, les animaux resteront avec leur mère jusqu’au sevrage (J21), hébergés en conditions normales (température et humidité contrôlées, cages ventilées) avec un enrichissement dans la cage fournie par l’animalerie (matériel de nidification et des tunnels pour leur permettre de se cacher) avec accès à l’eau et à la nourriture ad libitum. Les souris seront observées jusqu’au sevrage, puis seront hébergées par groupe de même sexe de 3 à 5 animaux issus de deux portées par cage. La mise en place de la boucle d'oreille pour identification et la biopsie tissulaire sera réalisé sous anesthésie gazeuse. La prise de sang sera réalisée sous anesthésie avec une couverture antalgique. Les animaux seront placés en habituation dans la pièce de comportement minimum 30 minutes avant le début des tests.
Choix des espèces
Les rongeurs ont un système nerveux moteur proche de l’Homme. Les troubles autistiques peuvent être reproduits chez la souris. Les souris seront incluses dans le projet dès leur naissance et utilisées entre l'âge de 28 jours (correspondant au sevrage) et 150 jours (âge adulte). Nous cherchons à montrer que le gène étudié est impliqué dans une maladie neurodéveloppementale, il est donc nécessaire de réaliser une étude longitudinale (des premières étapes du développement au stade adulte), afin d’objectiver le phénotype ataxique qui pourrait survenir dans un stade de la vie plus tardif. Une étude chez la souris âgée fera l’objet d’un autre projet qui sera entrepris en fonction des données préliminaires obtenues dans cette présente étude.
Interaction neuro-immune dans les ilots pancréatiques chez la souris diabétique
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
- Système immunitaire
- Système nerveux
800 souris vont être utilisé·es, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles subissent de multiples injections, jusqu'à douze prélèvements de sang à la queue et une perfusion intracardiaque décrite comme une "douleur modérée", certaines étant rendues diabétiques, pour étudier la communication entre cellules immunitaires et réseau nerveux des îlots pancréatiques. Les organes sont prélevés après mise à mort. Le porteur indique que ce dialogue "n'a jamais été étudié" et affirme que les modèles animaux sont nécessaires pour analyser plusieurs organes à la fois.
Objectifs
Dans le pancreas, les ilots de Langherans sont centraux dans la régulation du glucose dans le sang. Ces micro-organes produisent les hormones permettant de réguler le taux de glucose. Des cellules immunitaires sont présentes dans les ilots et jouent une rôle important dans leur fonction. Comme tous les tissus, les ilots sont reliés au cerveau par le système nerveux périphériques. Cependant, la communication entre les cellules immunitaires et le réseau nerveux n’a jamais été étudié et son rôle dans la fonction des ilots pancréatiques n’est pas bien connu. Dans ce projet nous proposons d’étudier les mécanismes de communication entre les cellules immunitaires et le réseau nerveux des ilots pancréatiques ainsi que le rôle de ces moyens de communications dans la fonction des ilots en condition normal et diabètique, une maladie caractérisée par une dérégulation du glucose dans le sang.
Bénéfices attendus
Il est aujourd'hui admis que les cellules immunitaires jouent un rôle primordial dans la régulation du taux de glucose sanguin par le gras et le foie. Les cellules immunitaires présentes dans les ilots pancréatiques n'ont elles été décrites que tardivement et les contraintes liées à leurs techniques d'analyse font qu'elles restent encore très peu connues. La communication entre les cellules immunitaires et le système nerveux a été montrée comme primordiale dans la fonction de multiples organes. Cependant, de part la difficulté d'étudier les cellules immunitaires des ilots pancréatiques, ces moyens de communications n'ont pas encore été décrits dans les ilots. Ce projet permettra de mieux comprendre les moyens de communication entre cellules immunitaires et réseau nerveux dans la fonction ilots pancréatiques et leurs implication dans la régulation du taux de glucose sanguin.
Procédures
9 injection intra-péritonéale (20s), 1 injection sous-cutanée, 1 injection intra-veineuse, 12 prélèvement de sang à la queue (3s), 1 anesthésie gazeuse (10min), 1 perfusion intra-cardiaque.
Impact sur les animaux
-Injections intrapéritonéale (ip) : douleur légère due à la piqure. -Injection iv rétro-orbitale (iv) : gêne, douleur légère au point de prélèvement. Les animaux sont sous anesthésie gazeuse au moment du prélèvement. -Injection sous-cutanée (sc) : douleur légère due à la piqure. -Diabète : prise de poids progressive. Les souris peuvent devenir moins actives. Le souris urinent plus souvent. - Perfusion intra-cardiaque : Douleur modérée. Les souris recevront un analgésique opioïde 15min avant la procédure. - Micro-coupure à la queue : douleur modérée au moment de la réalisation de la coupure.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort pour permettre le prélèvement des organes d'intérêts.
Remplacement
Cette étude a pour but d'étudier la communication entre les cellules immunitaires et le système nerveux des ilots pancréatiques en condition normale et de dérégulation du taux de glucose sanguin, tels que le diabète. Les ilots pancréatiques répondent à la prise de poids et au dialogue entre différents organes. Cela implique donc d’étudier différents paramètres dans différents organes. Ainsi les modèles animaux sont nécessaires pour mener à bien ce projet.
Réduction
Le nombre d’animaux a été déterminé pour permettre l’analyse des résultats selon des tests statistiques adaptés. Des tests in vitro ont été inclues pour mettre en place des protocole adaptés et réduire le nombre d’animaux.
Raffinement
Dans les cages les souris bénéficient de coton et de « maisons » afin d’augmenter la diversité de leurs activités et qu’elles puissent se construire un nid. Les animaux seront hébergés avec leurs congénères (5 par cage maximum). Lorsque nécessaire, la douleur et la gêne des souris sont réduites à un niveau modéré par l’administration d’anti-douleur et par l’anesthésie. Les souris sont surveillées régulièrement et lors des procédures, les paramètres de santé qui peuvent être affectés sont évalués et notés régulièrement. Les souris diabétiques urinant plus souvent, pour permettre une bonne hygiène des souris les cages seront changées deux fois par semaines.
Choix des espèces
La souris est le modèle animal de référence dans l'étude de l'obésité. De nombreux outils sont disponibles chez la souris. Les souris sont utilisées entre l’âge de 10 jours et 22 semaines.