Oncologie

4 032 souris vont être utilisé·es, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Une tumeur du foie leur est greffée ou induite, puis traitée par échauffement de nanoparticules sous anesthésie, avec injections et imageries répétées et un transport entre deux établissements, pour évaluer une thérapie localisée du cholangiocarcinome. Le porteur situe le bénéfice pour les patients au conditionnel, des doses plus faibles et moins d'effets toxiques. Il affirme qu'il n'est pas possible de recréer in vitro la complexité d'un organisme entier et que le passage par l'animal est un passage obligé avant tout transfert à l'homme.

Objectifs

Les cancers hépatobiliaires, en particulier le cholangiocarcinome (CCA) sont difficiles à traiter. Le développement de la nanomédecine permet d’envisager des traitements anticancéreux mieux ciblés, plus efficaces et avec de moindres effets secondaires par rapport aux traitements conventionnels. L’utilisation de nanoparticules activables à distance par un rayonnement lumineux dans le proche infrarouge permet de contrôler l’action thérapeutique à la fois dans le temps et dans l’espace. Le projet propose l’évaluation d’une thérapie anticancéreuse localisée par échauffement de nanoparticules sous rayonnement électromagnétique non ionisant, (lumière dans le proche infrarouge ou champ magnétique alternatif) en association ou non avec une immunothérapie ou une thérapie ciblée anti-EGFR. Cette évaluation sera réalisée sur un modèle murin après injection sous cutanée de cellules murines de cancer de CCA. L’échauffement de la tumeur sera modulé par la puissance du laser/champ magnétique et réduit aux zones d’accumulation des nanoparticules. On visera une hyperthermie modérée (43°C à 45°C pendant 30 min, répétée 2 ou 3 fois à 24h d’intervalle au moins) de manière à moduler thermiquement le microenvironnement tumoral et le rendre plus permissif aux chimiothérapies. L’évolution de la masse tumorale sera suivie par échographie, modalité qui est intégrée au module d’Imagerie Photoacoustique. L’imagerie permettra un suivi longitudinal de la biodistribution/dégradation/élimination de nanoparticules utilisées, en complément des caractérisations ex vivo. L’objectif final est d’identifier les nanomatériaux de meilleur potentiel thérapeutique associé une biodistribution favorable, biodégradable et sans effet indésirable à long terme. Le projet sera réalisé dans deux établissements utilisateurs. Le développement du modèle (implantation des tumeurs) est réalisé dans un autre centre (établissement 1), les traitements par hyperthermie et le suivi échographique sont réalisé dans notre établissement (établissement 2). Aucun animal n'est ajouté au décompte global du projet.

Bénéfices attendus

Le projet a pour but de développer des stratégies thérapeutiques loco-régionales pour traiter le cholangiocarcinomes qui présentent une toxicité moindre en comparaison aux traitements anticancéreux systémiques. Ce projet pourrait donc permettre d’améliorer la prise en charge thérapeutique des patients en combinant une thérapie loco-régionale et systémique en administrant des doses plus faibles de drogues, réduisant les effets systémiques toxiques secondaires.

Procédures

Au cours de ce projet les animaux seront soumis à différents gestes techniques liés à la mise en place des modèles de cancers du foie et à leurs traitements. Les animaux seront suivis quotidiennement afin de détecter toute anomalie où point limites. Pour cela, une première partie des animaux seront soumis dans un premier temps à une greffe de cellules tumorales ectopiques, sous la peau (injection sous-cutanée sur animal vigile ou anesthésié). Une seconde partie des animaux subiront une injection hydrodynamique (injection intraveineuse animal vigile) de vecteurs plasmidiques afin d’induire une tumeur dans le foie (moins d’une minute). Les animaux seront ensuite impliqués dans différents traitements seul ou en combinaison : traitement par nanohyperthermie sous anesthésie, injection intraveineuse ou intrapéritonéale (1 à 40 minutes maximum selon les traitements). Les animaux seront suivis de manière longitudinale par imagerie non invasive effectuée sous anesthésie générale pour suivre la croissance tumorale (20 minutes maximum). Enfin, les animaux seront euthanasiés en vue des différents prélèvements nécessaires aux analyses. Les animaux seront transportés 1 fois de l'établissement 1 vers l'établissement 2 par un transporteur agréé.

Impact sur les animaux

La principale contrainte concerne le développement tumoral intrinsèquement lié à la question scientifique du présent projet qui vise à trouver des traitements innovants du cholangiocarcinomes. Les traitements mis en œuvre devraient quant à eux réduire les effets liés au développement tumoral avec de possibles effets secondaires mais qui restent très limités (inflammation locale et toxicité hépatique et/ou biliaire). Les animaux seront transportés 1 fois de l'établissement 1 vers l'établissement 2 par un transporteur agréé.

Devenir

L’ensemble des animaux impliqués dans ce projet (n=4032) seront euthanasiés dans notre établissement à la fin de la période de maintien prévu ou plus tôt en cas d’atteinte de points limites afin de réaliser les différents prélèvements nécessaires aux analyses ultérieures.

Remplacement

Un système vivant est nécessaire pour tester des nouvelles stratégies antitumorales in vivo. C’est un passage obligé demandé par les industries pharmaceutiques ou les compagnies de valorisation (pour dépôt de brevet) avant un éventuel transfert à l’Homme. Il n’est pas possible de recréer in vitro la complexité d’un organisme entier avec tous les acteurs cellulaires rentrant en jeu dans la croissance tumorale. L’effet antitumoral et la dégradabilité de nanoparticules utilisées in vivo seront au préalable testés et optimisés in vitro sur des modèles cellulaires 2D ou 3D ou encore dans des milieux mimant l’environnement biologique (remplacer).

Réduction

Nous limitons au maximum le nombre d’animaux par groupe de façon à obtenir des résultats statistiquement fiables. Au total ce projet impliquera 4032 souris immunocompétentes ou immunodéficiences en fonction des questions scientifiques. A cause des variabilités inter-animales et intergroupes, un nombre trop restreint d’animaux engendrerait des résultats trop variables et non valides. Compte tenu des données de la littérature (variabilité attendue) et des effets espérés, un test de puissance statistique a été utilisé pour déterminer le nombre minimum d’animaux nécessaire pour cette étude. Nous adapterons chaque test statistique en fonction du type de résultats et d’analyse à effectuer. L’utilisation de cette technique d’imagerie non invasive combinée à la mutualisation de tissus pour les caractérisations ex vivo permettra de réduire le nombre d’animaux nécessaires à l’étude (réduire).

Raffinement

Dans la réalisation de ce projet, l’ensemble des procédures ont été mise au point afin de permettre une interprétation fiable dans le respect du bien-être animal, en limitant la douleur et le stress (anesthésie, analgésie, etc.). Les conditions d’hébergement sont conformes à la réglementation, les animaux disposent de nourriture et d’eau ad libitum. Le milieu est enrichi à l’aide de coton de nidification ou de maison de type igloo. Nous nous efforçons à chaque instant de raffiner nos procédures afin de garantir le bien-être des animaux en cours de procédure grâce à une surveillance attentive (point limite) et des soins adaptés (anesthésie, analgésie, etc.). Ainsi, l’hébergement, les soins et l’ensemble des procédures expérimentales sur les animaux seront effectués dans le respect du bien-être animal avec la définition de points limites au-delà desquels l’expérience sera interrompue (raffiner). Le transport des animaux est réalisé par un transporteur agréé, dans un véhicule adapté et agréé, les animaux diposent d'alimentation et de gel d'eau pendant le transport, et celui-ci est effectué dans la journée.

Choix des espèces

Justification de l’espèce : La souris est le modèle classique des expériences et études en cancérologie ; sa taille et son poids autorisent en outre d’utiliser de faibles quantités de composés cytotoxiques. La disponibilité de souches consanguines exprimant de façon stable des phénotypes immuno-supprimés permet de réaliser des xénogreffes de tumeurs humaines sans avoir recours à une suppression immunitaire iatrogénique. La disponibilité de souris non immunodéprimées permet également de réaliser des greffes syngéniques avec des cellules tumorales de la même espèce permettant ainsi d’étudier le système immunitaire et de tester des drogues anti-tumorales basées sur l’utilisation d’anticorps. Description du ou des modèle(s) : La souris Nude est le standard pour les études précliniques relatives à l'évaluation in vivo des effets anti-tumoraux sur des cellules humaines. Nous utiliserons la souche Athymic Nude-Foxnu. Nous utiliserons également les souris C57BL/6J pour les greffes syngéniques (pour greffer sous la peau des cellules cancéreuses murines) et pour induire une tumeur dans le foie par injection hydrodynamique de vecteurs plasmidiques dans la veine de la queue. Justification du stade : Les animaux sont utilisés au stade adulte (5-8 semaines) afin de disposer d’un organisme avec un processus de développement terminé. Les paramètres étudiés étant le développement de la masse tumorale après injection de cellules cancéreuses, une souris juvénile ou trop âgée induirait un biais dans l’expérimentation.

480 souris vont être utilisé·es, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Un diabète leur est provoqué et une inflammation ou une infection intestinale induite, avec jeûnes prolongés, gavages, injections, prélèvements sanguins et pose d'une pompe sous la peau, pour étudier si la résistance à l'insuline fragilise la barrière intestinale. Le porteur décrit des signes de souffrance possibles, poil hérissé, perte de poids, léthargie, dos courbé, ataxie et tremblements. Il indique avoir utilisé des organoïdes intestinaux mais conclut que la complexité des dialogues entre organes impose le recours à l'animal.

Objectifs

L’intestin est directement en contact avec le bol alimentaire et les bactéries de la flore intestinale. Il exerce trois fonctions principales, qui sont cruciales pour le maintien de l’homéostasie : i) la digestion et l’absorption des nutriments ii) la sécrétion d’hormones et iii) un rôle de barrière sélective entre la lumière digestive et le milieu intérieur. Bien que l’hyper-perméabilité intestinale et le passage concomitant de produits bactériens dans le sang aient été proposées comme un des facteurs participant à l'inflammation chronique qui accompagne l'obésité et le diabète de type 2 (DT2), les mécanismes moléculaires à l’origine des défauts d’intégrité épithéliale lors de ces pathologies demeurent mal compris. Dans ce contexte, l’objectif de ce projet est d’évaluer si la perte d'action de l’insuline, une caractéristique du diabète, conduit indépendemment de l'obésité et de l'hyperglycémie, à une altération de la fonction barrière de l'intestin et une susceptibilité accrue à l'inflammation intestinale.

Bénéfices attendus

Le bénéfice attendu de ce projet est la mise en évidence que la perte d'action de l'insuline contribue, indépendemment de l'obésité, à l'hyperperméabilité intestinale et au risque accru d'inflammation ou d'infection intestinales, ce qui est essentiel pour la conception de stratégies préventives et thérapeutiques.

Procédures

Sur animaux vigiles : 240 animaux: (1 mise a jeun de 16h, 6 à 7 contentions de 45 secondes pour 1 administration orale de produit, 3 prélèvements de sang (2 caudal de 30 secondes, 1 mandibulaire de 1 minute) et 2 à 3 injections de produit de 45 secondes), 240 animaux : (1 mise à jeun de 4h, 1 mise a jeun de 16h, 7 à 8 contentions de 45 secondes pour 2 administrations orale de produit, 3 prélèvements de sang (2 caudal de 30 secondes, 1 mandibulaire de 1 minute) et 3 à 9 injections de produit de 45 secondes). Sur animaux anesthésiés : 240 animaux (un prélèvement sanguin (30 secondes par souris)). 240 animaux (implantation sous cutanée d'une pompe osmotique (20min par souris) et un prélèvement sanguin (30 secondes par souris)).

Impact sur les animaux

L’anesthésie, la contention le gavage et les injections sont des sources de stress pour les animaux. Les souris rendues diabétiques présenteront une augmentation de leur prise hydrique et de leur volume urinaire. Les incisions cutanées chirurgicales peuvent entraîner localement une inflammation (rougeur, gonflement) ou une infection (écoulements). Concernant l’induction d’une inflammation intestinale, l’infection par des bactéries pathogènes, ou l’induction d’un diabète, l’apparition de signes généraux de souffrances peut survenir : poil ébouriffé (ou hérissé), perte de poids, écoulement des yeux, léthargie, dos courbé, ataxie, tremblement.

Devenir

Les animaux seront mis à mort en vu de prélevements de sang et d'organes pour des analyses ultérieures.

Remplacement

Dans ce projet, les modèles animaux seront développés dans le but d'obtenir des modèles de pathologies métaboliques (diabète) et inflammatoires (inflammation intestinale, infections entériques). Les dérégulations métaboliques et la réponse inflammatoire sont des phénomènes complexes faisant intervenir de nombreux dialogues inter-organes. Les animaux seront donc utilisés quand les questions soulevées par le projet ne pourront pas être résolues par des systèmes de culture in vitro. Cependant, nous avons utilisé des systèmes de culture tridimensionnelle à partir d'organoides intestinaux issus de souris diabétiques pour démontrer que la résistance à l'insuline altère certaines fonctions propres à l'épithélium intestinal.

Réduction

L'étude statistique permettant de calculer au plus juste le nombre d'animaux a été réalisée. Les analyses statistiques seront réalisées avec un logiciel approprié. La "significativité" des différences expérimentales sera évaluée par des tests statistiques adaptés à la comparaison de deux groupes ou plus. De plus des expérimentations ont préalablement été effectuées pour caractériser la réponse des cellules épithéliales intestinales à l'insuline à partir d'organoides intestinaux issus de souris dont l’intestin ne répond pas à l’insuline. Cette technique ne nécessite donc aucun traitement chez la souris. Elle permet également à partir d'une seule souris d'étudier plusieurs parties de l'intestin (duodénum, iléon et colon), et l'effet de plusieurs traitements, réduisant ainsi considérablement le nombre de souris.

Raffinement

La durée et dose des traitements seront réalisées selon les protocoles préétablis et maitrisés par notre équipe. Les animaux disposent de nourriture et d’eau ad libitum. Le milieu est enrichi à l’aide de coton de nidification et de petite maison. Nous nous efforçons à chaque instant de raffiner nos procédures (analgésiques, anesthésiques) afin de garantir le bien-être des animaux grâce à une surveillance attentive et des soins adaptés. L’application des points limites établis (apparence, mobilité, comportement, changement de poids, suivi post- opératoire) sera effectué.

Choix des espèces

La souris est un modèle de choix pour les études ayant attrait à la caractérisation de pathologies métaboliques et inflammatoires. Les souris utilisées seront âgées de 12 à 14 semaines. Nous avons choisi de travailler sur des souris adultes afin qu’elles aient un tractus intestinal totalement mature.

498 rongeurs, souris et rats, vont être utilisé·es, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Une tumeur du cartilage leur est implantée sous anesthésie, puis suivie par imagerie, la croissance tumorale pouvant perturber la locomotion et l'accès à la nourriture, pour évaluer deux molécules ciblant les macrophages associés aux tumeurs dans le chondrosarcome. Le porteur situe le bénéfice pour les patients à long terme. Il indique que des essais sur cellules ont déjà été menés mais que la culture cellulaire ne reproduit pas la complexité du tissu tumoral, rendant selon lui l'évaluation animale inévitable.

Objectifs

Le chondrosarcome, ou tumeur maligne du cartilage, représente 20 % des tumeurs malignes osseuses et se place en deuxième position, en termes de fréquence, après l’ostéosarcome. Caractérisé par un microenvironnement peu favorable, le chondrosarcome est radio- et chimio-résistant. Actuellement, le seul traitement efficace est la chirurgie. Dans le cadre d’un nouveau projet de recherche, notre unité s’intéresse à la présence de cellules immunitaires dans le tissu tumoral et plus particulièrement aux « macrophages associés aux tumeurs », ou TAMS qui jouent un rôle important dans le développement de la tumeur et la résistance à la chimiothérapie. Dans le cadre de ce projet, nous souhaitons évaluer l’intérêt de deux molécules ayant un impact sur les TAMs. Les évaluations seront réalisées dans deux modèles de chondrosarcome chez le rongeur (un chez la souris et un chez le rat).

Bénéfices attendus

A court terme, ce projet permettra de juger de la pertinence de stratégies thérapeutiques ciblant les macrophages associés aux tumeurs dans la prise en charge du chondrosarcome pour, à plus long terme, améliorer la prise en charge de cette pathologie chez le patient.

Procédures

Induction du modèle d’étude sous anesthésie. La durée de l'intervention dépend du modèle : 3 à 4 minutes d'anesthésie pour le modèle souris et 10 minutes d'anesthésie pour le modèle rat. Les examens d'imagerie permettant de suivre la volume tumirol se dérouleront sous anesthésie. La durée de l'anesthésie dépendra de l'examen et durera entre 10 minutes et 1h30.

Impact sur les animaux

La croissance de la tumeur pourrait perturber la locomotion ce qui pourrait gêner la prise de nourriture. Des solutions pourront alors être apportées telles qu’un accès facilité à la nourriture et à la boisson. De plus, les injections répétées des traitements pourraient être à l’origine d’un stress chez les animaux. Pour éviter cela, une période d’habituation sera systématiquement réalisée.

Devenir

Les animaux seront tous mis à mort en vue des analyses histologiques du tissu tumoral.

Remplacement

Des études préliminaires sur cellules ont déjà été réalisées et les résultats semblent prometteurs. Toutefois, la culture cellulaire ne représente pas totalement la complexité du tissu tumoral. Ainsi, une évaluation chez l’animal est donc inévitable pour juger de façon optimale l’effet des molécules étudiées.

Réduction

Du fait de l’hétérogénéité des tumeurs propre à l’expérimentation chez l’animal, un nombre de 6 animaux par stade a été défini pour les analyses histologique. Ce nombre est le nombre d’animaux minimal permettant une analyse statistique puissante. D’autre part, l’imagerie est une méthode qui permet de réaliser un suivi longitudinal sur un même animal ce qui permet une réduction du nombre d’animaux.

Raffinement

Des méthodes de raffinements sont utilisées afin d'augmenter au maximum le bien-être des animaux inclus dans ce projet, pour cela les conditions d'hébergement seront optimales (portoirs ventilés, température, hygrométrie, luminosité, hébergement en groupe pour les souris ou par 2 pour les rats, enrichissement de milieu, surveillance quotidienne). De plus, des injections d’antalgiques pourront être appliqués si besoin.

Choix des espèces

Les rongeurs sont classiquement utilisés en expérimentation animale notamment en cancérologie. L’évaluation des molécules sera réalisée sur un modèle souris et un modèle rat. En ce qui concerne le modèle souris. Il s’agit d’une tumeur d’origine humaine implantée sur un animal immunodéprimé. Des études préliminaires ont été réalisées au sein du laboratoire et ont permis de valider la pertinence du modèle. Pour ce qui est du modèle rat, il s’agit d’une tumeur de rat implanté sur un rat. Ce modèle est largement utilisé dans la littérature pour l’étude du chondrosarcome. Concernant les rats, ils seront commandés à 150 g (3-4 semaines) et les souris à 4 semaines afin de permettre le développement tumoral qui est relativement long (3 à 4 semaines chez le rat, jusqu'à 8 semaines chez la souris).

736 souris vont être utilisé·es, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Une amputation de l'extrémité de la queue sert au génotypage, puis un virus est injecté sous anesthésie, un régime gras est imposé douze semaines, avec gavages de glucose, injections d'insuline, sept prélèvements de sang à la queue et trois jours d'isolement en cage calorimétrique, pour étudier le rôle d'un dérivé lipidique du foie dans le diabète de type 2. Le porteur situe les retombées au conditionnel, l'identification de possibles cibles thérapeutiques. Il justifie la souris par le fait que l'homme partagerait 95 % de son génome avec elle et que le diabète de type 2 y serait bien reproductible.

Objectifs

Chez les personnes en bonne santé, l'équilibre entre la production du glucose et son utilisation est finement contrôlé. Lorsque la glycémie atteint un seuil critique, les cellules beta pancréatiques sécrètent de l'insuline qui a pour action de diminuer les concentrations circulantes de glucose en facilitant son stockage, principalement dans le muscle squelettique et le foie, tout en inhibant sa production par le foie. En cas d'obésité, lorsque l'action tampon du tissu adipeux pour stocker les acides gras est altérée, les tissus non adipeux comme les cellules musculaires, hépatiques et beta pancréatiques, accumulent des acides gras et cette accumulation conduit à un phénomène appelé lipotoxicité et finalement au diabète de type 2. Au cours de l'obésité, les acides gras ectopiques accumulés dans les tissus non adipeux sont métabolisés sous forme de dérivés de de dérivés lipidiques spécifiques. Alors que le rôle de certains de ces lipides dans le développement du diabète de type 2 est bien établi, l'effet d'autres sphingolipides dérivés des céramides sur la résistance à l'insuline et le diabète de type 2 n’est pas bien caractérisée. Les objectifs du projet sont donc au nombre de deux. la relation d'autres lipides avec la résistance à l'insuline et le diabète de type 2 n’est pas bien caractérisée. Des études ont montré que ces derniers auraient un effet positif ou négatif sur la lipotoxicité selon les tissus. Les objectifs du projet sont donc au nombre de deux. D'une part, il s'agit d'étudier l'impact de la modulation des concentrations de ces lipides sur les tissus périphériques tels que les tissus adipeux, muscles squelettiques, cœur et cellules bêta pancréatiques au niveau métabolique durant l'obésité. D'autre part, nous essaierons de déterminer l'effet de la modulation des concentrations de ces lipides sur les mécanismes moléculaires impliqués dans le développement de l'insulino-résistance dans le diabète de type 2.

Bénéfices attendus

Ce projet permettra d’ouvrir de nouvelles perspectives pour lutter contre le développement d’une résistance à l’insuline des tissus périphériques en comprenant mieux les mécanismes intracellulaires mis en jeu en réponse à la modulation de certains dérivés lipidiques hépatiques. Ces informations seront précieuses pour contrôler le développement de l’insulinorésistance dans le foie, et donc le diabète de type 2. Elles pourraient permettre notamment l’identification de nouvelles cibles thérapeutiques, préalable au développement de molécules susceptibles de combattre le diabète de type 2.

Procédures

Les animaux seront soumis à plusieurs interventions. Les animaux sont pucés dès l’âge d'une semaine et un bout d'extrémité de la queue de moins de 0,5 cm est prélevé entre 7 et 10 jours après la naissance pour génotypage. Une injection intraveineuse d'un virus adénoassocié sous anesthésie durant quelques secondes. La mise en place d’un régime hyperlipidique durant 12 semaines. Un gavage au glucose pour le test de tolérance au glucose sur animal vigil durant quelques secondes. Une injection intrapéritonéale d’insuline pour le test de sensibilité à l'insuline sur animal vigil durant quelques secondes. 7 prélèvements sanguins à la queue de 1 à 10 µL sur animal vigil lors des tests de tolréance au glucose et sensibilité à l'insuline durant quelques secondes. Une injection intrapéritonéale d'un mélange d'anesthésique et analgésique pour anesthésie durant quelques secondes. Un isolement de la souris pour mesures calorimétriques individuelles pendant 3 jours. Un placement en tube de contention pour mesure de la masse corporelle qui dure moins de 2 minutes. Les animaux seront euthanasiés selon des méthodes réglementaires en fonction des besoins expérimentaux.

Impact sur les animaux

Le prelèvement d'un bout d'extrémité de la queue pour génotypage peut entrainer une douleur de courte durée. L'anesthésie gazeuse peut entrainer une perte de chaleur et un stress thermique. La mise à jeun des animaux pendant 4 heures lors des tests de tolérance au glucose et à l’insuline peuvent être stressant et entrainer une légère faim. Le gavage de glucose et l’injection intrapéritonéale d’insuline peuvent aussi être stressant à cause de la contention de l'animal. L'injection d'insuline lors du test de tolérance à l'insuline peut induire une douleur de courte durée au niveau de la piqûre de l'aiguille et une hypoglycémie. Le prélèvement du sang à la queue pour mesurer la glycémie des animaux est un geste peu stressant pour l’animal. Une microcoupure de 1mm de l’extrémité de la queue peut entrainer un léger inconfort et une douleur de courte durée. Les mesures de masse grasse et maigre par l'analyseur peuvent entrainer un stress lors de la contention de la souris dans le tube de l'appareil. La mise en cages calorimétriques pour 3 jours afin d’évaluer l’apport alimentaire et hydrique ainsi que la consommation métabolique de O2 et production de CO2 peuvent entrainer un stress à cause de l'isolement d'une souris par cage.

Devenir

A l’issue des différents actes, les animaux seront euthanasiés par deux méthodes réglementaires différentes en fonction des analyses à réaliser sur les organes/prélèvements.

Remplacement

Ce projet vise à étudier les conséquences métaboliques d’une modulation de la concentration hépatique d'un dérivé lipidique chez la souris. Il s’agit d’un projet de physiologie intégré dans lequel tous les organes de régulation de l’homéostasie glucidique sont impliqués. C’est la raison pour laquelle le modèle de souris a été privilégié. Il serait difficile de mener à bien ce projet en utilisant qu’un seul modèle cellulaire car nous pensons que la modulation de la concentration hépatique du dérivé lipidique aura des conséquences intrahépatiques, mais sûrement aussi sur le métabolisme lipidique et glucidique d’autres tissus périphériques tels que les muscles squelettiques, les cellules beta pancréatiques et les tissus adipeux.

Réduction

Afin de réduire le nombre d'animaux nécessaires pour atteindre une significativité statistique, nous avons utilisé un programme informatique pour calculer le nombre d’animaux suffisant pour obtenir des résultats significatifs d’un point de vue statistique. Nous nous sommes basés sur des résultats obtenus précédemment sur la mesure des variables. De plus, nous utiliserons un test statistique adapté à notre étude pour déterminer si des différences existent entre les groupes des animaux après traitement ou régime. Nous utiliserons 736 animaux sur 5 ans.

Raffinement

Pour atténuer le stress de la manipulation des souris dans le temps, le même expérimentateur effectue toutes leurs pesées régulières afin que les souris soient familiarisées au même expérimentateur. Quand vient l’heure des injections, nous gardons les animaux dans un environnement calme avec le minimum de personne dans la pièce pour éviter tout stress additionnel et inutile aux souris. Si un animal reste prostré dans sa cage pendant 48h maximum, ou montre une anomalie importante de la qualité du poil on ne le laisse pas souffrir et il est euthanasié. Les animaux sont observés tous les jours, y compris le week-end. Une grille de suivi sera mise en place avec comme contrôle une pesée hebdomadaire des animaux. Pour une souris sous régime normal, une perte de poids de 20 pour cent entre 2 suivis hebdomadaires consécutifs sera considérée comme point limite et entrainera l’euthanasie de la souris. Idem, pour une souris sous régime gras, une perte de poids de 20 pour cent entre 2 suivis hebdomadaires consécutifs sera considérée comme point limite et entrainera l’euthanasie de la souris. L'injection de virus adénoassocié est réalisée sous anesthésie et analgésie. Durant toute anesthésie, les animaux seront gardés sous une lampe chauffante pour éviter toute perte de chaleur. Des protocoles d’enrichissement de l’environnement de l’animal sont mis en place avec notamment la présence de nids végétaux et de tunnels.

Choix des espèces

Nous utilisons des souris C57B6J génétiquement modifiées de 6 semaines, âge où les animaux sont sevrés et pubères et sont dans les conditions métaboliques stables. Le fait que l’homme partage 95 pour cent de son génome avec celui de la souris valide l’utilisation de cet animal. De plus, le diabète de type 2 est une pathologie humaine bien reproductible chez la souris.

600 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Une partie développe un diabète, et chaque animal reçoit jusqu'à 112 injections d'un composé, des contrôles de glycémie et un test de tolérance au glucose avec cinq heures de jeûne et six prélèvements à la queue, avant d'être tué pour examiner le pancréas, pour tester cinq variantes d'un composé censé régénérer les cellules bêta. Le porteur décrit un inconfort modéré lié aux piqûres, aux prélèvements et au jeûne, et un diabète qu'il annonce sans souffrance particulière. Il affirme que le diabète s'exprime à l'échelle de l'organisme entier et que son étude "ne peut être remplacée".

Objectifs

Le pancréas joue un rôle clef dans le maintien du taux de sucre sanguin. Cet organe contient de nombreux types cellulaires dont les cellules bêta sécrétant de l'insuline, une hormone permettant de diminuer le taux de sucre sanguin en cas d'apport sucré. Notre recherche se concentre sur le diabète de type 1, une maladie qui se caractérise par la perte sélective de cellules bêta. Sans traitement, cette maladie peut avoir de graves conséquences telles que des dommages vasculaires, des risques de cécité, d’amputation, ou même la mort. Les traitements actuels consistent en l’injection d'insuline pour compenser la déficience en cette hormone. Cependant, des facteurs environnementaux (l'alimentation, l’âge, le stress, etc...) peuvent provoquer de fortes variations des niveaux de glucose sanguin, malgré un traitement à l'insuline, et donc éventuellement conduire aux complications présentées précédemment. Dans le but de pallier aux limitations des thérapies actuelles, nous nous intéressons à la régénération des cellules bêta. Nous avons ainsi récemment identifié un composé pharmacologique capable d'induire la régénération des cellules bêta pancréatiques. Le but de notre projet est donc de tester 5 différentes variations de ce composé (visant à le rendre encore plus efficace) dans un modèle de diabète. Nous utiliserons 600 souris afin d’évaluer et comparer les capacités de ces composés à contrer un diabète. Une attention particulière est portée sur l’application stricte de la règle des 3R.

Bénéfices attendus

Le but de ces travaux est de démontrer une activité accrue de l’une (ou plusieurs) de nos protéines afin d'induire la régénération des cellules beta pancréatiques et ainsi contrer les effets de la perte des cellules beta pancréatiques. il s’agit donc de travaux dont la finalité est le traitement thérapeutique du diabète.

Procédures

Les animaux recevront des injections quotidiennes ou hebdomadaires de protéines (le nombre total d’injections intrapéritonéales reçues par les animaux sera au maximum de 112 pour les seuls traitements, chaque injection durant une dizaine de secondes). Des prélèvements sont prévus pour suivre la glycémie des animaux (1 fois par semaine, 1 goutte de sang). En fin d'expérience, il sera réalisé un test nécessitant une mise à jeun de 5 heures puis une injection d’un produit augmentant transitoirement la glycémie suivie de 6 prélèvements d’une très faible quantité de sang à la queue (classiquement, l'expérimentateur fait perler le sang et 6 "perles" sont ainsi utilisées pour lectures de glycémie) à des intervalles de temps de plus en plus longs (entre 15 et 120 minutes).

Impact sur les animaux

Les effets attendus sont un inconfort modéré dû aux piqures, aux prélèvements et à la mise à jeun de 5 h. Une partie des animaux développeront un diabète modéré n’entrainant pas de souffrance particulière.

Devenir

Les animaux seront mis à mort pour examen post-mortem des organes et du pancréas en particulier.

Remplacement

Le diabète est une maladie complexe. C'est une pathologie qui s’exprime à l’échelle d’un organisme et qui fait intervenir tous les organes susceptibles de stocker ou consommer du glucose (la plupart donc). Son apparition et sa gravité résultent donc de plusieurs défauts et son étude sur l’animal intact est essentielle et ne peut être remplacée.

Réduction

Nous utiliserons un nombre d’animaux aussi faible que possible. L’application de tests statistiques nous a permis de réduire le nombre d’animaux au minimum nécessaire à l’obtention de résultats exploitables et sans prévoir de répétition des expériences.

Raffinement

Durant toute la procédure, les animaux seront suivis en s’appuyant sur une grille de score permettant d’évaluer et d’objectiver les éventuelles souffrances, et de mettre en oeuvre des points limites précoces et adaptés. La bonne santé ou la souffrance des animaux seront observés selon des grilles d'évaluation. En amont de chaque procédure, des dispositions (habituation) sont prises pour minimiser tout stress aux animaux. Les animaux seront hébergés dans les conditions habituelles d’animalerie avec un environnent enrichi (maisonettes et buchettes), en groupes sociaux et en accord avec la réglementation en vigueur.

Choix des espèces

Le diabète est une maladie d’origine multifactorielle (y compris environnementale). Son apparition et sa gravité résultent donc de l’intégration de plusieurs défauts et son étude sur l’animal intact est essentielle et ne peut être remplacée. Les souris utilisées ici représentent un modèle de choix pour nos travaux visant à contrer un diabète : il est en effet très difficile de trouver une autre espèce animale développant un diabète provenant d'une attaque des cellules beta pancréatiques. Nous utiliserons des animaux âgés de 8 à 10 semaines, cet interval d'âges correspondant à une période sans diabète. Nous souhaitons en effet initier nos traitements avant l'apparition du diabète (et ainsi contrer son développement).

150 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chaque animal reçoit cinq injections d'une protéine de microsporidie avec adjuvant de Freund, avant d'être tué par prélèvement cardiaque sous anesthésie pour récupérer tout son sang, afin de produire des anticorps servant à détecter ces parasites dans l'eau ou les aliments. Le porteur signale que l'adjuvant peut provoquer une inflammation au point d'injection et, dans de rares cas, des ulcérations et des abcès. Il affirme qu'aucune méthode alternative n'est "aussi fiable" que la production d'anticorps chez l'animal et écarte les approches in vitro faute de compétences et d'équipement.

Objectifs

Les microsporidies sont des champignons se développant dans les cellules de leur hôte. Chez l’Homme, elles peuvent causer divers syndromes, dont notamment des troubles digestifs responsables de diarrhées aqueuses profuses, qui évolueront vers la chronicité voire la mort chez les sujets ayant un système immunitaire affaibli. La contamination se fait essentiellement par voie orale lors de l’ingestion d’eau ou d’aliments souillés par des microsporidies. Les quantités de microsporidies dans les prélèvements, en particulier environnementaux (aliments, stations d’épuration), sont souvent faibles ce qui est problématique pour les études épidémiologiques. Nous souhaitons développer une méthode d’enrichissement/purification par l’utilisation de billes magnétiques recouvertes d’anticorps dirigés contre des protéines présentes à la surface des microsporidies. Ainsi les anticorps permettront la capture des microsporidies, puis par l’intermédiaire d’un aimant, les billes magnétiques préalablement fixées aux anticorps seront récupérées, permettant ainsi la purification des microsporidies. Pour mener ce projet, nous avons donc besoin de produire des anticorps dirigés contre les microsporidies. Des protéines de surface des microsporidies ont été reproduites en amont, elles seront injectées à des souris, qui vont alors s’immuniser contre ces protéines étrangères. En effet, des anticorps sont produits par le système immunitaire des animaux vertébrés en réponse à l’entrée d’un antigène dans l’organisme de l’animal. Ils sont libérés dans le sang de l’animal à partir duquel ils sont facilement purifiables pour obtenir des anticorps dits polyclonaux, c’est-à-dire un mélange d’anticorps dirigés contre plusieurs fractions de la protéine d’intérêt. La production d’anticorps polyclonaux implique donc l’injection répétée de la protéine d’intérêt à un animal, puis la récupération de la totalité du sang lors du sacrifice de l’animal. Ce projet d’une durée de 5 ans, utilisera un maximum de 150 souris. A notre connaissance, aucune méthode alternative et aussi fiable que la production d’anticorps polyclonaux chez l’animal n’est disponible. Comparés aux anticorps polyclonaux, les anticorps monoclonaux (dirigés contre une seule fraction de la protéine d’intérêt) sont très spécifiques, mais également moins sensibles et ne peuvent donc pas répondre à notre objectif final qui est de capturer dans une matrice complexe des microsporidies présentent en faible quantité.

Bénéfices attendus

Les anticorps polyclonaux obtenus grâce à ce projet devraient nous permettre d’enrichir et purifier les spores de microsporidies présentes dans différentes matrices. En effet, la charge en microsporidies est souvent très faible. Dans l’exemple d’une station d’épuration, cela permettra de déterminer si les eaux d’entrée et de sortie de station sont positives, et si oui, d’identifier les génotypes présents grâce à des outils de séquençage et d’établir une surveillance de la circulation des microsporidies. Dans l’exemple des aliments, en cas d’épidémie suspectée dans la population, il sera possible de tester différents aliments, pour identifier celui responsable de l’épidémie. Ainsi de nombreuses applications pourront découler de la mise au point de cet outil d’immunocapture.

Procédures

Manipulation des animaux lors de l’identification par micro-tatouage à la phalange à l’aide d’une seringue hypodermique. Manipulation des animaux lors de l’injection intra-péritonéale : contention et injection. Ces 2 interventions prennent en moyenne moins de 5 minutes par animal. Les animaux seront soumis à 5 injections sur la durée du projet. Manipulation des animaux lors de la mise en boîte à induction pour la réalisation de l'anesthésie gazeuse. Anesthésie gazeuse, puis prélèvement cardiaque sur animaux endormis, avant euthanasie de ces derniers. Ces interventions prennent en moyenne 10 minutes par animal.

Impact sur les animaux

Une inflammation liée à l'adjuvant de Freund peut survenir au site d'injection, et des lésions, de type ulcération et abcès, peuvent apparaître dans de très rares cas. Certains animaux peuvent avoir une modification de leur activité, et de leur aspect physique (pelage terne ou hirsute).

Devenir

A l'issue de l'expérimentation, tous les animaux seront euthanasiés afin de récupérer la totalité du sang et donc les anticorps produits.

Remplacement

Pour pouvoir réaliser des expériences d’immunocapture, nous avons besoin de sondes ayant une forte spécificité et une bonne affinité envers nos protéines cibles. Les anticorps permettent de répondre à ces exigences. Nous ciblons des protéines spécifiques des agents pathogènes étudiés pour lesquelles aucun anticorps n'est disponible dans le commerce. Les alternatives non animales seraient de produire des anticorps monoclonaux selon une approche de fabrication d’anticorps synthétiques d’emblée (anticorps sources) par la technique de phage display. Cette technique nécessite un travail secondaire in vitro pour améliorer la spécificité et la sélectivité. Il est aussi à noter qu’il peut être plus difficile d’obtenir des anticorps synthétiques contre des protéines dénaturées, or nos protéines que nous avons produites étant très peu solubles, nous sommes contraints de les extraire en condition dénaturantes. Une autre alternative animale serait la production d’anticorps monoclonaux in vitro, où la production d’anticorps sources se fait par immunisation d’animaux. La sélection des anticorps puis leur production en culture in vitro est une procédure complexe pour laquelle nous n’avons pas les compétences et les équipements. De plus comme précisé précédemment, les anticorps monoclonaux sont peu adaptés pour notre projet. Comparés aux anticorps polyclonaux, les anticorps monoclonaux sont très spécifiques, mais également moins sensibles et ne peuvent donc pas répondre à notre objectif final qui est de capturer dans une matrice complexe des microsporidies présentent en faible quantité.

Réduction

Afin de limiter le nombre d'animaux, il est prévu d'immuniser 2 animaux par antigène étudié, ce qui permet d’obtenir un volume de sérum suffisant. Si les sérums des animaux immunisés ne sont pas spécifiques de l'antigène étudié, une purification des immunoglobulines sera réalisée. Une deuxième série d'immunisation contre le même antigène sera envisagée si les anticorps ne détectent pas l'antigène même après purification. Si des anticorps produits chez le 2ème couple d’animaux venaient également à ne pas répondre à l'antigène, l'étude portant sur cet antigène sera définitivement abandonnée. Dans le but de réduire au maximum le nombre d’animaux générés, nous utiliserons autant que possible des animaux sur-numéraires provenant de reproductions issues d’un autre protocole apafis obtenu au laboratoire et ces souris sont de fond génétique C57BL6/J.

Raffinement

Afin de limiter le stress des animaux, ceux-ci seront acclimatés deux semaines dans l'animalerie avant le début des expérimentations. Ils seront hébergés selon les normes en vigueur. Ils seront hébergés par groupe de 4 avec un enrichissement de leur environnement (maison en plastique). Une surveillance des animaux sera réalisée quotidiennement. Les animaux présentant une modification de comportement, d'aspect physique ou de poids seront euthanasiés afin d'éviter toute souffrance, Une liste de points limites sera à vérifier quotidiennement. Les injections seront réalisées alternativement sur les côtés gauche et droit de l’animal afin de limiter l’apparition de lésions au site d’injection.

Choix des espèces

Deux raisons principales nous ont amenés à choisir la souris pour cette production d'anticorps. 1- les anticorps polyclonaux que nous envisageons de produire seront utilisés exclusivement à des fins de recherche pour des expériences (expériences d'immunolocalisation, d’immunocapture, mise au point d’ELISA) qui nécessitent de faibles volumes d’anticorps ; 2- les antigènes proviennent d'espèces éloignées phylogénétiquement de la souris, ce qui limite les risques de réactions croisées et la non validité des anticorps obtenus. De plus, aucune approche in vitro ne permet de produire des anticorps polyclonaux même s'il est possible en théorie, de créer des préparations "polyclonales" par mélange d'anticorps monoclonaux, eux-mêmes d'origine synthétique, mais ces mélanges (parfois appelés "multiclonaux") ne reprennent jamais la totalité des performances des anticorps polyclonaux. Nous utiliserons des animaux nés à l'animalerie. A l'âge de 6-8 semaines, la première injection sera réalisée. Ainsi les 4 rappels seront réalisés entre 8-10 et 11-13 semaines. Cela nous permet de travailler sur des souris jeunes adultes qui ont une réponse immune suffisamment développée et qui ne sont pas encore (trop) affectées par des challenges immuns. De plus, la robustesse de la réponse immune diminue avec l'âge après le début de l'âge adulte.

1 200 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, ce volet étant mené dans le second établissement du même projet. Porteuses d'une mutation liée à l'autisme, elles sont génotypées, une partie des femelles gestantes tuée pour prélever les embryons et d'autres perfusées sous anesthésie terminale, pour caractériser l'effet de cette mutation sur le développement cérébral. Le porteur signale un "phénotype dommageable" avec mort subite entre quatre et six mois, poids réduit et cœur plus petit. Il affirme que seule une étude in vivo identifie l'effet de la mutation et qu'aucun autre modèle ne reproduit la maladie.

Objectifs

La mise en place des connections entre les neurones (synapses) sont des évènements critiques pour le développement et la fonction du cerveau. Nous travaillons sur un gène qui est essentiel pour le développement du système nerveux et la mise en place des synapses. Ce gène est un nouveau gène à risque pour l’autisme et la déficience intellectuelle. En effet, les patients ayant une mutation dans ce gène présentent une déficience intellectuelle ainsi que des troubles du spectre autistique. Pour mieux comprendre l’impact de cette mutation sur le fonctionnement cérébral, seule une étude in vivo permettra d’identifier comment elle perturbe le développement normal du cerveau. Dans ce but, nous avons créé un modèle de souris génétiquement modifiée porteur de cette mutation. Nous allons caractériser cette souris d’un point de vue morphologique et comportemental. De telles connaissances seront essentielles pour mieux comprendre les étapes du développement neuronal perturbés par la mutation, qui pourraient expliquer l’autisme et la déficience intellectuelle des patients. Cela permettra d’améliorer la prise en charge médicale des patients et d’identifier des cibles thérapeutiques pour cette pathologie pour laquelle il n’existe aucun traitement. Le but du projet est de comprendre si les problèmes de comportement et d’apprentissage observés chez les patients sont dus à l’impact de la mutation sur le développement neuronal embryonnaire qui aboutirait à des connections neuronales non fonctionnelles. Ce projet se déroulera dans deux Etablissements utilisateurs.

Bénéfices attendus

La souris permet l’utilisation d’approches génétiques pour reproduire les mutations trouvées chez l’homme. Le modèle transgénique que nous venons de développer n’existe pas et représente un outil très important pour pouvoir mimer la pathologie humaine de l’autisme. C’est le premier modèle de cette pathologie particulière. Grâce à ce projet, nous allons pouvoir déterminer quel est l’impact de la mutation identifiée chez les patients sur le développment neuronal embryonnaire et chez l’adulte. Personne ne connait les étapes du développement du système nerveux affectées par cette mutation. Une meilleure compréhension de l’effet de cette mutation aura un réel impact pour une meilleure prise en charge des patients et sur la recherche de cibles thérapeutiques.

Procédures

Les animaux en élevage seront soumis uniquement à un tatouage pour identification et une biopsie pour génotypage. Une observation approfondie de leur bien-être sera réalisée. Types d'interventions auxquels seront soumis certains animaux: i) isolement temporaire des mâles (maximum 3 semaines). Leur environnement sera enrichi (coton, cabane) pour diminuer leur inconfort; ii) prélèvements d'embryons avec mise à mort de la femelle gestante. Cela concerne 210 femelles; iii) perfusion sanguine réalisée sous anesthésie terminale. Cela concerne 84 animaux.

Impact sur les animaux

Cette lignée nouvellement créée présente un phénotype dommageable. En effet, nous avons observé une mort subite chez ces animaux, dont nous ne connaissons pas la cause. Cette mort subite intervient entre 4-6 mois d'âge, mais les animaux ne présentent aucun signe avant-coureur permettant de prédire leur décès. On peut noter que les souris ont un poids inférieur à la normale, ainsi qu'un coeur plus petit. Pour les gestations datées, les mâles seront isolés de façon temporaire (maximum 3 semaines).

Devenir

A l'issue de la procédure 1, les animaux seront transférés sur les sites d'expérimentation. A l'issue des procédures 2 et 3, les animaux seront euthanasiés, car nous prélèverons des organes afin de réaliser des analyses immunohistochimiques.

Remplacement

Le modèle animal ne peut pas être remplacé, car seule une étude in vivo permet d’identifier l’effet de la mutation identifiée chez les patients sur le développement neuronal et le fonctionnement cérébral. De plus, il n’existe pas d’autre modèle animal qui puisse mimer la maladie.

Réduction

Pour nos expérimentations, nous avons prévu d’utiliser au maximum 1200 souris sur une période de 5 ans, ce qui représente le nombre nécessaire d’animaux pour garder une puissance statistique dans le traitement de nos résultats. Seules les expériences considérées comme absolument indispensables seront réalisées. Nous utiliserons des mâles et des femelles dans nos procédures expérimentales, afin de réduire au maximum le nombre d'animaux produits et non-utilisés.

Raffinement

Les souris seront hébergées selon la règlementation obligatoire. Pour réduire la douleur et soulager l’inconfort des animaux, ils seront observés quotidiennement , ce qui permettra d’intervenir immédiatement et de manière appropriée si des signes de souffrance sont détectés. Enfin, tous les gestes techniques seront réalisés par un personnel formé. Les animaux que nous allons perfuser recevront d'abord une anesthésie générale.

Choix des espèces

Seuls les modèles murins génétiquement modifiés permettent de cibler l’effet de la mutation identifiée chez les patients sur le développement neuronal et le fonctionnement cérébral. Il n’existe pas d’autre modèle animal qui puisse mimer la maladie. Nous étudierons ce modèle du stade embryonnaire tardif jusq'à l'adulte

1 200 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Génétiquement modifiées pour porter une mutation liée à l'autisme, elles sont génotypées, une partie des femelles gestantes tuée pour prélever les embryons et d'autres perfusées sous anesthésie terminale, pour caractériser l'effet de cette mutation sur le développement du cerveau. Le porteur signale que la lignée présente un "phénotype dommageable", avec une mort subite entre quatre et six mois sans signe annonciateur, un poids réduit et un cœur plus petit. Il affirme que seule une étude in vivo permet d'identifier l'effet de la mutation et qu'aucun autre modèle ne reproduit la maladie.

Objectifs

La mise en place des connections entre les neurones (synapses) sont des évènements critiques pour le développement et la fonction du cerveau. Nous travaillons sur un gène qui est essentiel pour le développement du système nerveux et la mise en place des synapses. Ce gène est un nouveau gène à risque pour l’autisme et la déficience intellectuelle. En effet, les patients ayant une mutation dans ce gène présentent une déficience intellectuelle ainsi que des troubles du spectre autistique. Pour mieux comprendre l’impact de cette mutation sur le fonctionnement cérébral, seule une étude in vivo permettra d’identifier comment elle perturbe le développement normal du cerveau. Dans ce but, nous avons créé un modèle de souris génétiquement modifiée porteur de cette mutation. Nous allons caractériser cette souris d’un point de vue morphologique et comportemental. De telles connaissances seront essentielles pour mieux comprendre les étapes du développement neuronal perturbés par la mutation, qui pourraient expliquer l’autisme et la déficience intellectuelle des patients. Cela permettra d’améliorer la prise en charge médicale des patients et d’identifier des cibles thérapeutiques pour cette pathologie pour laquelle il n’existe aucun traitement. Le but du projet est de comprendre si les problèmes de comportement et d’apprentissage observés chez les patients sont dus à l’impact de la mutation sur le développement neuronal embryonnaire qui aboutirait à des connections neuronales non fonctionnelles. Ce projet se déroulera dans deux Etablissements utilisateurs.

Bénéfices attendus

La souris permet l’utilisation d’approches génétiques pour reproduire les mutations trouvées chez l’homme. Le modèle transgénique que nous venons de développer n’existe pas et représente un outil très important pour pouvoir mimer la pathologie humaine de l’autisme. C’est le premier modèle de cette pathologie particulière. Grâce à ce projet, nous allons pouvoir déterminer quel est l’impact de la mutation identifiée chez les patients sur le développment neuronal embryonnaire et chez l’adulte. Personne ne connait les étapes du développement du système nerveux affectées par cette mutation. Une meilleure compréhension de l’effet de cette mutation aura un réel impact pour une meilleure prise en charge des patients et sur la recherche de cibles thérapeutiques.

Procédures

Les animaux en élevage seront soumis uniquement à un tatouage pour identification et une biopsie pour génotypage. Une observation approfondie de leur bien-être sera réalisée. Types d'interventions auxquels seront soumis certains animaux: i) isolement temporaire des mâles (maximum 3 semaines). Leur environnement sera enrichi (coton, cabane) pour diminuer leur inconfort; ii) prélèvements d'embryons avec mise à mort de la femelle gestante. Cela concerne 210 femelles; iii) perfusion sanguine réalisée sous anesthésie terminale. Cela concerne 84 animaux.

Impact sur les animaux

Cette lignée nouvellement créée présente un phénotype dommageable. En effet, nous avons observé une mort subite chez ces animaux, dont nous ne connaissons pas la cause. Cette mort subite intervient entre 4-6 mois d'âge, mais les animaux ne présentent aucun signe avant-coureur permettant de prédire leur décès. On peut noter que les souris ont un poids inférieur à la normale, ainsi qu'un coeur plus petit. Pour les gestations datées, les mâles seront isolés de façon temporaire (maximum 3 semaines).

Devenir

A l'issue de la procédure 1, les animaux seront transférés sur les sites d'expérimentation. A l'issue des procédures 2 et 3, les animaux seront euthanasiés, car nous prélèverons des organes afin de réaliser des analyses immunohistochimiques.

Remplacement

Le modèle animal ne peut pas être remplacé, car seule une étude in vivo permet d’identifier l’effet de la mutation identifiée chez les patients sur le développement neuronal et le fonctionnement cérébral. De plus, il n’existe pas d’autre modèle animal qui puisse mimer la maladie.

Réduction

Pour nos expérimentations, nous avons prévu d’utiliser au maximum 1200 souris sur une période de 5 ans, ce qui représente le nombre nécessaire d’animaux pour garder une puissance statistique dans le traitement de nos résultats. Seules les expériences considérées comme absolument indispensables seront réalisées. Nous utiliserons des mâles et des femelles dans nos procédures expérimentales, afin de réduire au maximum le nombre d'animaux produits et non-utilisés.

Raffinement

Les souris seront hébergées selon la règlementation obligatoire. Pour réduire la douleur et soulager l’inconfort des animaux, ils seront observés quotidiennement , ce qui permettra d’intervenir immédiatement et de manière appropriée si des signes de souffrance sont détectés. Enfin, tous les gestes techniques seront réalisés par un personnel formé. Les animaux que nous allons perfuser recevront d'abord une anesthésie générale.

Choix des espèces

Seuls les modèles murins génétiquement modifiés permettent de cibler l’effet de la mutation identifiée chez les patients sur le développement neuronal et le fonctionnement cérébral. Il n’existe pas d’autre modèle animal qui puisse mimer la maladie. Nous étudierons ce modèle du stade embryonnaire tardif jusq'à l'adulte