Oncologie
- Autre recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Multisystémique
- Organes sensoriels
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- Système endocrinien
- Système gastrointestinal
- Système immunitaire
- Système musculosquelettique
- Système nerveux
- Système respiratoire
- Système urogénital
Etude des mécanismes des récepteurs du glutamate sur la régulation de l’activité des neurones : EU 1/2
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
- Système nerveux
1 360 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles subissent l'implantation d'électrodes dans le cerveau et des injections de virus, suivies d'enregistrements pendant l'éveil et le sommeil, avec douleur post-chirurgicale, risques anesthésiques et hébergement isolé. Le porteur mène une recherche fondamentale sur les récepteurs du glutamate et renvoie au long terme d'éventuelles stratégies contre les troubles anxieux. Il affirme qu'aucune méthode alternative n'existe et que la modélisation informatique de ces réseaux reste hors de portée.
Objectifs
Le projet a pour but d’étudier des récepteurs activés par le glutamate et fortement présents dans le système nerveux central des vertébrés. Ces récepteurs jouent un rôle central dans la communication et le fonctionnement de nos neurones, ainsi que dans les mécanismes associés à l’apprentissage et la mémoire. Ces récepteurs étant également impliqués dans de nombreuses pathologies neurologiques et psychiatriques (épilepsie, neurodégénérescence, troubles cognitifs), ils constituent des cibles thérapeutiques à fort potentiel. L’objectif de ce projet est d’évaluer et comprendre le rôle et l’importance de la régulation d’un des récepteurs au glutamate dans le fonctionnement des circuits neuronaux, à la fois dans un cadre physiologique et pathologique. Nous voulons comprendre si et comment ces récepteurs participent à l’activation et au dialogue de différentes structures du cerveau durant la veille et le sommeil. Pour cela, nous réaliserons des enregistrements de l’activités des neurones chez des souris libres de leurs mouvements et endormies.
Bénéfices attendus
Les troubles anxieux sont des troubles psychiatriques très répandus et constituent une préoccupation croissante pour la santé publique mondiale. Ils sont aussi systématiquement associés à des troubles du sommeil, considérés soit comme une cause, soit comme une conséquence des symptômes. Ce projet de recherche fondamentale utilisera des modèles animaux pour développer nos connaissances sur les mécanismes neurophysiologiques précis potentiellement affectés chez les patients humains. A long terme, il permettra ainsi de développer et de mettre en œuvre des stratégies thérapeutiques précises de prévention et de guérison axées sur le sommeil dans les troubles anxieux.
Procédures
Selon la procédure considérée, les animaux seront soumis à un ou deux types de chirurgie au niveau du cerveau (implantation d’électrodes (2-6h) et/ou injection de virus (1h30)) avec ou sans enregistrement de l’activité des neurones pendant l’éveil et le sommeil sur animal vigile (2 à 8 h, 1x/jr). Ainsi, 3 options peuvent se présenter : 1) implantation d’électrodes + enregistrement de l’activité des neurones ; 2) injection de virus ; 3) injection de virus + implantation d’électrodes + enregistrement de l’activité des neurones. A la fin de chaque procédure, il sera réalisé sur chaque individu une euthanasie selon une méthode réglementaire qui permet les prélèvements et analyses ultérieurs (10min). L’ensemble des actes est réalisés sous anesthésie et analgésie.
Impact sur les animaux
Nous détaillons ci-dessous l’ensemble des dommages prévus dans ce projet. Nuisances induites par les actes effectués : Chirurgie du cerveau : implantation d’électrodes et injection de virus (légère perte de poids, problème de cicatrisation et douleur post-chirurgicale pendant 48h) ; risques anesthésiques (hypothermie, détresse respiratoire, arrêt cardio-respiratoire, etc) ; isolement (stress modéré).
Devenir
Les animaux seront euthanasiés à l’issue de chaque procédure afin de réaliser des analyses histologiques (prélèvements et analyses sont nécessaires post-mortem).
Remplacement
Un impératif concernant les études sur récepteurs natifs est de conserver l’intégrité d’un réseau neuronal afin de préserver les connections synaptiques. A ces fins, il n’existe, à ce jour, aucune méthode alternative à l’utilisation de modèle rongeurs. Les techniques d'enregistrement chroniques sont invasives et ne peuvent être effectuées chez l'homme chez le sujet sain. Elles sont utilisées chez des patients épileptiques dont l'activité cérébrale est par conséquent anormale. Ceci ne permet pas d'effectuer des études systématiques car le placement des électrodes est dicté par l'impératif médical. D'autre part, l'état des connaissances actuelles et la puissance requise d'un point de vue technologique ne permettent pas de modéliser le fonctionnement de ces réseaux sur ordinateur.
Réduction
Les enregistrements électrophysiologiques de grande ampleur in vivo permettent d'enregistrer un grand nombre de neurones simultanément, ce qui augmente la puissance statistique des analyses et permet de réduire le nombre d'animaux utilisés. Pour les tests comportementaux, le nombre d'animaux proposé reste standard par rapport à la littérature existante. Le couplage entre électrophysiologie in vivo et comportement permet également de corréler les résultats comportementaux des individus avec leur activité neurale. Ceci permet de s'affranchir partiellement du problème de variabilité individuelle et de réduire le nombre d'animaux. Le calcul du nombre d’animaux a également été réalisé en fonction des travaux précédents. Au total, sur 5 ans, ce projet de recherche impliquera 1360 animaux.
Raffinement
Après leur réception, les animaux sont habitués à l’animalerie de l’Institut pendant une semaine avant de débuter toute procédure. Sauf si cela n’est pas approprié, toutes les procédures expérimentales du projet sont pratiquées sous anesthésie générale ou locale en recourant à des analgésiques. Les enregistrements en soi ne sont pas douloureux. Les administrations et prélèvements seront effectués conformément aux bonnes pratiques vétérinaires. Les animaux sont stabulés dans les conditions d'hébergements standards (enrichissement de nidification) comme défini dans l'agrément de notre établissement. Les animaux implantés seront maintenus en isolation: la présence d'une autre souris pourrait ralentir la cicatrisation et endommager les électrodes implantées chroniquement (grattage, rognage) entraînant l’euthanasie de l’animal et ne permettant pas de récolter des données. Le maintien en isolation permet donc de maximiser la quantité de données récoltées sur chaque animal et ainsi de minimiser le nombre total d'animaux pour le projet. Les animaux non-implantés servent de groupe contrôle et doivent donc être logés dans les mêmes conditions que les animaux implantés. Cependant, pour diminuer le stress lié à l’isolement les animaux sont maintenus dans des cages contenant 2 compartiments séparés par une cloison transparente percée de trous permettant ainsi à l’animal d’avoir des interactions avec l’animal isolé dans le second compartiment (contiguïté visuelle, olfactive, auditive). Afin de garantir la taille minimale réglementaire au sein d'un compartiment une fois la cloison installée, les cages utilisées sont des cages prévues pour des rats. Pour éviter toutes blessures et d’endommager les électrodes, la nourriture sera directement dispersée dans la sciure. Cette démarche aura pour avantage d’enrichir l’environnement de l’animal puisqu’il sera obligé de fouiller la sciure pour trouver les croquettes et facilitera l’accès à la nourriture. Cet enrichissement sera également complété par le dépôt de morceaux de bois dans la cage de l’animal. Une construction de lego sera mise en-dessous du biberon d’eau pour réduire la hauteur et faciliter l’accès à l’eau. Une surveillance quotidienne sera réalisée pour vérifier la bonne santé des animaux et les points limites définis. Avant le début de chaque procédure l’animal sera pesé et son état général contrôlé. En cas de signe de douleur (utilisation de l’échelle de grimace), les animaux seront exclus du protocole.
Choix des espèces
Le choix de la souris est scientifique : il s’agit d’un mammifère de petite taille, au cycle de vie reproductif rapide et qui possède un système nerveux central ‘développé’. La souris est un modèle classique pour l'étude de la physiologie des réseaux neuronaux en lien avec le comportement. Seules des souris au stade adulte seront utilisées pour ce projet (à partir de 6 semaines), plus alertes et plus prompts à explorer leur environnement que les animaux âgés.
Evaluation de l’efficacité de nouvelles molécules thérapeutiques dans un modèle d’alopécie chez la souris
- Recherche appliquée
- Autres troubles humains
- Maladies animales
- Troubles sensoriels
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Organes sensoriels
- Système endocrinien
600 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Une alopécie leur est provoquée par injections de chimiothérapie, avec pertes de poids, déshydratation et irritations cutanées possibles, avant la mise à mort pour analyses des tissus. Le porteur présente la perte de cheveux comme une préoccupation surtout esthétique et psychologique et vise la mise sur le marché d'un traitement. Il affirme qu'aucun modèle in vitro n'existe et que tester ces molécules sur ce modèle murin est "indispensable".
Objectifs
La perte de cheveux, aussi connue sous le nom d'alopécie, touche environ 50% des hommes et 25% des femmes à partir de 50 ans. La croissance des cheveux/poils s'effectue par cycles, chaque cycle est constitué de phases : - Anagène : phase de croissance - Catagène : phase apoptotique transitoire (destruction) - Télogène : phase de repos. A la fin de la phase télogène, les cheveux/poils tombent. Quand un nouveau poil commence à pousser dans le follicule pilleux, le cycle recommence. La perte de cheveux peut être diffuse comme dans les alopécies androgénétiques (calvitie), en plaque ou totale comme dans la pelade (alopécie areata) ou après certaines chimiothérapies. L'alopécie a de multiples causes possibles. La chute de cheveux - temporaire ou permanente - peut être déclenchée par plusieurs facteurs, tels que les allergies, des substances irritantes, des toxines , des brûlures, des blessures et des infections. Certains médicaments, traitements ou pathologies (déséquilibre hormonal..) peuvent entraîner la perte de cheveux. L'alopécie est souvent une grande cause de préoccupation pour des raisons esthétiques et psychologiques, mais elle peut également être un signe de maladie systémique. Il est indispensable de tester de nouvelles molécules dans ce modèle murin car il n'existe pas de modèle in vitro d'alopécie permettant de tester l'efficacité de produits thérapeutiques sur la repousse des poils. Il est donc important d'avoir un modèle préclinique prédictif d'alopécie afin d'évaluer l'efficacité de nouvelles thérapeutiques qui permettront dans un futur proche d'apporter au patient plus de confort au quotidien
Bénéfices attendus
L'alopécie touche environ 50% des hommes et 25% des femmes à partir de 50 ans. En modifiant l'image corporelle des individus, cette pathologie peut avoir des répercussions psychologiques importantes, impacter l'estime de soi et nuire aux relations avec les autres. Si une molécule thérapeutique s'avère efficace dans ce modèle pré-clinique, cela pourrait conduire à la mise sur le marché d'un traitement de l'alopécie réduisant ainsi les conséquences physiques et les répercussions psychologiques liées à la perte des cheveux chez les patients.
Procédures
L'induction de l'alopécie chez la souris suite à l'administration de chimiothérapie nécessite plusieurs injections par voie intrapéritonéale (durée d'intervention
Impact sur les animaux
Des effets indésirables pourront être observés lors de la mise en place de l'alopécie par administration de chimiothérapie (perte de poids, déshydratation ...) ou bien liés à l'administration des traitements : - Irritation de la peau suite aux applications topiques - Mauvaise tolérance des traitements administrés (avec perte d'appétit, perte de poids, modification du comportement de l'animal) - Lésions suite aux administrations intra-veineuses ou intra-péritonéales
Devenir
A l'issue de chaque procédure, les animaux seront mis à mort afin de prélever les tissus et réaliser des analyses ex vivo.
Remplacement
L'utilisation de modèles animaux est incontournable afin d'améliorer la compréhension des processus impliqués dans la survenue des symptômes de l'alopécie. Il est indipensable de tester de nouvelles molécules thérapeutiques dans ce modèle car il n'existe pas de modèle in vitro de perte de cheveux provoquée par l'alopécie. L'efficacité ne pouvant être testée in vitro, des premières preuve d'efficacité in vivo doivent être apportées avant de passer au stade clinique de développment de ces molécules (tests cliniques chez l'Homme).
Réduction
La stratégie d'expérimentation sera une expérimentation en mesures répétées (étude longitudinale) par observation répétée. Cette approche expérimentale permet d’appliquer un modèle statistique pour un plan en mesures répétées, dont le critère principal sera le scoring de repousse de poils en fonction du temps. Pour chaque procédure, le nombre d’animaux sera de 10 par groupe (groupe d’animaux traités avec excipient de la molécule à tester, la molécule à tester et le traitement thérapeutique de référence commercialisé type Minoxidil). Des analyses post mortem sur les tissus seront réalisées (histologie / immunohistologie / PCR / cytométrie et approches « omiques ») afin d’obtenir le plus d’informations possibles relatives à l’efficacité des molécules administrées sur les animaux.
Raffinement
L'enrichissement du milieu d'hébergement sera contrôlé (igloo, cotons, bûchettes...). Afin de minimiser le potentiel de souffrance et/ou de détresse chez les animaux, les points limites établis en concertation avec la Structure du Bien-Être Animal (SBEA) de notre établissement, sont les suivants : - Défaut d'alimentation et/ou de boisson sur une période de 24 à 48h se traduisant par un amaigrissement et une déshydratation ; - Perte de poids supérieure à 20 % du poids normal maintenue sur 72h ; - Hypothermie persistante, décelée par un animal froid au toucher et réticent à bouger ; - Difficultés respiratoires, avec augmentation du rythme respiratoire ; - Plaie nécrosée, purulente ou exsudative - Complication sur le site d’application de la molécule topique. Une évaluation quotidienne du bien-être animal sera réalisée afin de surveiller les paramètres physiologiques (prise de poids, hydratation...), l'apparence physique et le comportement général des animaux. L'ensemble des observations permet d'intervenir au plus tôt dans la prise de décision de la poursuite du protocole pour un animal donné, cela avant même d'atteindre les points limites pré-établis et fixés par la procédure.
Choix des espèces
La souris s'est rapidement imposée au cours du temps comme un modèle fondamental dans la recherche biomédicale. Il existe de nombreuses références bibliographiques scientifiques relatives à la mise en place d'un modèle d'alopécie chez la souris. Dans la procédure décrivant l'induction de l'alopécie par simple tonte des poils, les animaux utilisés seront agés de 50 jours, ce qui correspond à un stade de développement où les poils sont en phase en télogène (phase de repos du follicule pilleux). Dans la procédure décrivant l'induction de l'alopécie suite à l'administration de chimiothérapie, les animaux seront âgés de 7 semaines.
Evaluation pharmacocinétique et pharmacodynamique de molécules pharmacologiquement actives chez le hamster
- Recherche fondamentale
- Multisystémique
- Oncologie
570 hamsters dorés vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant des niveaux de souffrance léger, pour 480 d'entre eux, et modéré, pour 90. Ils reçoivent des molécules par voies orale, intrapéritonéale ou intraveineuse et subissent des prélèvements sanguins sous anesthésie, pour caractériser le comportement pharmacocinétique de candidats médicaments. Le porteur reconnaît que des modèles cellulaires permettent un premier criblage, mais affirme qu'aucun "ne peut remplacer complètement un organisme vivant" et juge ces analyses "incontournables" avant les études de toxicologie. Tous les animaux sont mis à mort après administration, jugés inutilisables dans un nouveau protocole.
Objectifs
La recherche et le développement de nouveaux médicaments impliquent la réalisation de tests visant à caractériser les molécules candidates et leur comportement après administration chez l'animal. En effet, il est indispensable d'évaluer les paramètres pharmacocinétiques (PK), pharmacodynamiques (PD) et d'absorption, de distribution, de métabolisme et d'élimination (ADME) des molécules car ce sont des éléments cruciaux pour la sélection de candidats médicaments. Les analyses de PK, PD et de métabolisme ont considérablement amélioré le taux de succès de la recherche et du développement de médicaments ces vingt dernières années pour trois raisons principales : (i) ces études ont été incorporées en routine dès les phases précoces de découverte de nouvelles molécules, (ii) les scientifiques ont une meilleure connaissance des enzymes et des transporteurs impliqués dans le métabolisme des médicaments ainsi que des différences entre les espèces et individus, (iii) des stratégies d'optimisation des propriétés métaboliques et pharmacocinétiques des molécules ont été établies et appliquées à la recherche et au développement de médicaments.
Bénéfices attendus
Ces analyses, qui aident à la détermination de la dose à administrer, sont incontournables et doivent être réalisées avant de passer aux études de toxicologie et d'efficacité des molécules. L'ensemble de ces données aident à la prédiction du comportement d'un médicament lors d'une administration chez l'Homme.
Procédures
Les adminstrations par voie intra-péritonéale ou orale se feront sur animal vigile (durée d'intervention 1min). Les animaux seront anesthésiés pour effectuer l'administration intra-veineuse des molécules pharmaceutique (durée d'intervention 10min). Le sang des animaux sera prélevé sous anesthésie (durée d'intervention 5min).
Impact sur les animaux
Une mauvaise tolérance voire une toxicité des produits administrés pourra être observée. Une observation des animaux sera mise en place directement suite à l'administration des produits et quotidiennement en cas d'étude sur plusieurs jours afin d'évaluer l'état général des animaux.
Devenir
A l'issue de chaque procédure, tous les animaux seront mis à mort car ils auront subi une administration d emolécules et ne pourront donc pas être inclus dans un nouveau protocole expérimental.
Remplacement
Il existe des modèles cellulaires permettant d'évaluer l'absorption des molécules et des hépatocytes peuvent être utilisés pour évaluer leur métabolisme in vitro. Ces tests permettent d'effectuer un premier criblage de molécules ; cependant, aucun modèle in vitro ne peut remplacer complètement un organisme vivant. Il est indispensable de mener ces études dans un modèle animal reflétant l'intégralité des paramètres métaboliques et pharmacocinétiques des molécules testées. Il s'agit notamment d'évaluer des paramètres essentiels comme la clairance, la biodisponibilité, l'exposition, la demi-vie et le volume de distribution d'une molécule suite à son administration chez l'animal. Ces analyses, qui aident à la détermination de la dose à administrer, sont incontournables et doivent être réalisées avant de passer aux études de toxicologie et d'efficacité des molécules.
Réduction
Le design de l'étude étant un plan d'expérience contrôlé, le nombre d'animaux est réduit à son minimum pour chaque groupe. La stratégie d’expérimentation permettra alors d’appliquer un modèle statistique pour un plan en mesures répétées et permettra d’avoir une puissance de test importante car chaque animal est observé à différents temps et devient son propre contrôle. L'évaluation pharmacocinétique d'un composé est faite par analyse du sang, du plasma ou des organes à l'aide de techniques analytiques type HPLC/MS/MS ou immunodosages (ELISA). Ces techniques d'analyse nécessitent des volumes d'échantillons définis souvent faibles (
Raffinement
Un enrichissement (tunnel, buchettes, cotons pour nidification...) sera ajouté dans les cages afin d'améliorer l'environnement et le confort des animaux. Afin de minimiser le potentiel de souffrance et/ou de détresse chez les animaux, une évaluation régulière de points limites sera réalisée. Ces points limites, établis en concertation avec la Structure du Bien-Etre Animal (SBEA), sont les suivants : défaut d'alimentation et/ou de boisson sur une période de 24 à 48h se traduisant par un amaigrissement et une déshydratation; perte de poids >20% du poids normal maintenue sur 72h; hypothermie persistante, décelée par un animal froid au toucher et réticent à bouger; difficultés respiratoires, avec augmentation du rythme respiratoire; Plaie nécrosée, purulente ou exsudative; faiblesse ou paralysie des membres, se traduisant par des défauts de locomotion. Si l'un de ces points limite est atteint, les animaux seront euthanasiés immédiatement.
Choix des espèces
L'espèce animale utilisée dans ce projet (hamster) est recommandée par les agences de réglementation pour les études de métabolisme, de pharmacocinétique et de toxicologie. Il existe de nombreuses références bibliographiques scientifiques relatives aux études dans cette espèce. Les animaux seront utilisés au stade de jeunes adultes (4-10 semaines) car il s'agit du stade auquel ils sont les plus susceptibles de fournir des résultats satisfaisants. Il permet d'allier à la fois maturité sexuelle, hormonale et immunitaire. Ces modèles animaux sont ainsi adaptés aux études d'efficacité de nouvelles molécules thérapeutiques.
Implication de vaisseaux sanguins spécialisés dans l’effet thérapeutique sur la tumeur de souris de l’électrotransfert d‘un plasmide porteur d’un gène codant une cytokine immunomodulatrice.
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système immunitaire
1 720 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant des niveaux de souffrance modéré, pour 352 d'entre elles, et sévère, pour 1 368. Chaque animal reçoit une greffe de cellules tumorales, puis des injections dans la tumeur suivies d'une électroporation répétée jusqu'à trois fois, pour étudier des vaisseaux sanguins particuliers dans l'effet d'une immunothérapie. Le porteur indique que l'accumulation de ces gestes a été classée comme une nuisance sévère "en soi", et laisse croître les tumeurs jusqu'aux prélèvements. Il affirme que l'étude ne peut se faire qu'in vivo dans un modèle recréant le microenvironnement tumoral et une réponse immunitaire complexe.
Objectifs
L’immunothérapie utilisant des anticorps représente une révolution dans le traitement du cancer. Ces anticorps, en réactivant les cellules immunitaires devenues inefficaces, les rendent à nouveau capables de reconnaître et de réagir contre les cellules cancéreuses. Cependant, l’immunothérapie ne fonctionne pas toujours et l’absence d’infiltration de lymphocytes T dits « tueurs » dans certaines tumeurs contribuerait en partie à cette inefficacité. L’interleukine 12 (IL-12) a cette fonction de recruter et d’activer les lymphocytes pour augmenter la réponse immunitaire. Une nouvelle stratégie permet de faire exprimer l’IL-12 localement par la tumeur de façon sure (sans effets secondaires), ceci par électro-transfert de gène (GET-IL-12). Cette stratégie a conduit à des réponses cliniques favorables chez des patients porteurs de mélanomes métastatiques, en combinaison ou non avec une immunothérapie. Une étude dans un modèle murin a montré que faire exprimer l’IL-12 par la tumeur améliorait l’infiltration lymphocytaire, rendant la tumeur plus sensible à l’immunothérapie. Par ailleurs, notre équipe a montré que des vaisseaux sanguins très spécifiques constituaient la porte d’entrée principale des lymphocytes dans la tumeur traitée ou non par immunothérapie. Nous avons démontré que l’augmentation de la proportion de ces vaisseaux dans la tumeur améliorait l’efficacité de l’immunothérapie. Enfin, dans une étude rétrospective sur des patients atteints de mélanome métastatique, nous avons établi que la présence de ces vaisseaux spécifiques était corrélée à une meilleure réponse à l’immunothérapie. Développer des traitements permettant d’augmenter la proportion de ces vaisseaux particuliers dans les tumeurs, et donc de recruter plus de lymphocytes T tueurs, représente un véritable challenge pour améliorer l’efficacité de l’immunothérapie. Notre projet cherche donc à savoir si l’effet bénéfique du GET-IL-12 observé sur les patients traités par immunothérapie, pourrait passer par une induction de ces vaisseaux spécifiques. Si le rôle de l’infiltration lymphocytaire est bien établi dans l’effet bénéfique du GET-IL-12, le rôle de ces vaisseaux particuliers dans ce recrutement n’a jamais été étudié.
Bénéfices attendus
Mettre en évidence un lien entre l’induction de vaisseaux spécialisés et la génoélectrothérapie par l’interleukine 12 (GET-IL-12), permettrait de mieux comprendre les mécanismes d’action de ce traitement sur la sensibilisation des tumeurs lors de l’immunothérapie. De plus, si ce lien existe, le traitement GET-IL-12 pourrait constituer une nouvelle stratégie pour augmenter ces vaisseaux spécialisés et rendre l’immunothérapie plus efficace chez un plus grand nombre de patients.
Procédures
Dans une première procédure indépendante, les animaux n’auront qu’une injection de cellules (durée inférieure à 2 minutes). Dans une deuxième procédure indépendante, d’autres animaux auront une injection de cellules soit seule soit suivie quelques jours après d’une intra-tumorale (durée 5 minutes) associée à une électroporation d’une durée de 10 secondes. Cette combinaison de traitement (intra-tumorale + électroporation) sera répétée une deuxième fois, 4 jours après le 1er traitement pour 2/3 des animaux, et une troisième fois, 7 jours après le 1er traitement pour 1/3 des animaux. Dans une troisième procédure indépendante, d’autres animaux auront une injection de cellules suivie quelques jours après, soit d’une intrapéritonéale seule (durée 5 minutes), soit d’une intrapéritonéale et d’une intra-tumorale (durée 5 minutes) associée à une électroporation d’une durée de 10 secondes. Ce choix de traitement sera répété une deuxième fois, 4 jours après le 1er traitement pour 2/3 des animaux, et une troisième fois, 7 jours après le 1er traitement pour 1/3 des animaux. Dans les deuxièmes et troisièmes procédures, un cinquième des animaux aura un prélèvement sanguin avant d’être mis à mort. L’ensemble de ces interventions sera réalisé sous anesthésie gazeuse. L'électroporation sera réalisée via un gel échographique permettant ainsi d’éviter les brûlures au niveau de la peau.
Impact sur les animaux
De par notre expérience sur les différents traitements lors de projets précédents, nous n’avons pas reporté d’effets indésirables sur les animaux. Seule une dépigmentation a été observée chez les souris possédant un pelage noir. Elle est localisée au site de traitement par GET-IL-12 lors de la repousse des poils. cependant, le projet est susceptible d’induire des nuisances. L’injection sous anesthésie gazeuse de cellules tumorales en sous cutanée ainsi que la croissance tumorale peuvent induire une douleur modérée. L’injection sous anesthésie gazeuse du plasmide IL-12 en intra-tumorale (IT) et de l’anticorps en intrapéritonéale (IP) peut induire une douleur légère le temps de l’injection. L’électroporation (EP) du plasmide induit une contraction transitoire des muscles peauciers entre les électrodes le temps du protocole électrique (~10s) susceptible d’induire une légère douleur. Cette nuisance (IT+EP et IP) sous anesthésie sera subie d’une à trois fois par animal (J0, J4 et J7) selon le jour de prélèvement (J4, J6, J9) et durera moins de 10 minutes. Enfin, l’injection d’un anesthésique pour le prélèvement cardiaque en terminal peut induire une douleur légère. L’accumulation de ces nuisances légères et modérées sur un même animal a été considérée comme une nuisance sévère en soi.
Devenir
A l'issue de chaque procédure les animaux seront mis à mort pour les prélèvements et les analyses des tumeurs et des ganglions drainants.
Remplacement
Les procédures expérimentales ne peuvent pas être remplacées par d'autres méthodes expérimentales n'impliquant pas l'utilisation d'animaux vivants et susceptibles d'apporter le même niveau d'information. En effet, nous souhaitons identifier les mécanismes de la réponse anti-tumorale associée aux traitements GET-IL-12 et d’immunothérapie, en analysant les effets sur les vaisseaux HEV (induction) et l’infiltration lymphocytaire. L’étude ne peut donc se faire qu’in vivo dans un modèle permettant de recréer le microenvironnement cellulaire tumoral mais aussi l’induction d’une réponse immunitaire complexe.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisé pour chaque groupe a été déterminé par nos études antérieures et celles de la littérature. Il est de 15 animaux dans chaque groupe étudié, un nombre d’individus suffisants pour réaliser les tests statistiques. Quand cela est possible, les différentes parties du projet sont regroupées pour réduire le nombre de groupes observés et ainsi le nombre d'animaux utilisés dans le projet. Les dosages d’IFN et d’IL-12 seront réalisés sur les animaux utilisés pour l’immunofluorescence. Les suivis de croissance tumorale (effet des traitements) seront réalisés sur les groupes de souris ayant les trois traitements.
Raffinement
Les conditions d'hébergement et les méthodes utilisées visent à réduire tout stress. Toutes les procédures seront réalisées sous anesthésie gazeuse. Pour les tumeurs sous cutanées, un suivi journalier sera mis en place avec une fiche de suivi de croissance et arrêt de la procédure en cas de point limite atteint. Pour évaluer la douleur, une grille de scoring a été établie. Pour l’enrichissement, une sizzle ball (boule de bandelettes compressée), un tube et une bûchette sont placés dans chaque cage.
Choix des espèces
Les modèles tumoraux murins dans lesquels nous voulons quantifier les cellules endothéliales cuboïdales et l’infiltration lymphocytaire se développent dans la souris. Cette espèce est largement utilisée par les équipes de Recherche dans le domaine de l’oncologie et a un système immunitaire bien caractérisé. Elle permet de reproduire le développement tumoral, le développement des vaisseaux et la mise en place d’une réponse immunitaire similiaire à celle de l’espèce humaine. Des souris adultes de 6-8 semaines seront utilisées. Ceci correspond à l’âge de maturation du système immunitaire.
SUIVILEZ : Suivi de populations naturelles de lézard vivipare
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
Pour reconstituer la filiation de populations sauvages de lézards vivipares suivies depuis 30 ans et anticiper leur réponse au changement climatique, 4 750 reptiles de cette espèce vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Après capture, les individus non marqués sont amputés de phalanges pour leur identification et l'extrémité de leur queue est sectionnée pour l'analyse de l'ADN. Les femelles gestantes restent en terrarium jusqu'à la mise bas, deux mois au plus, et leurs petits subissent les mêmes amputations 24 heures après leur naissance, avant que tous soient relâchés au lieu exact de leur capture. Le porteur décrit une "faible douleur" pour l'amputation de phalange et ne mentionne un anesthésique local, un gel de lidocaïne encore en test, que pour les adultes.
Objectifs
Un point clé de la persistance des populations face aux impacts des activités humaines sur l'environnement est de prédire leur capacité à changer leurs caractéristiques face à ces nouvelles conditions environnementales, que ce soit par l’acclimatation (via la modification directe de ces caractéristiques), ou par l’adaptation (processus génétique et évolutif). Pour étudier ces phénomènes et leurs mécanismes, la meilleure méthode consiste à mettre en place un suivi individuel de populations particulières, sur lesquelles il est possible d’obtenir la filiation de tous les individus au cours du temps. Malheureusement, peu d’espèces se prêtent à l’exercice, et parmi celles étudiées par cette méthode, les endothermes (oiseaux et mammifères) sont de très loin surreprésentés. Cette demande concerne la poursuite d’un suivi de populations naturelles d’un reptile ectotherme, le lézard vivipare (Zootoca vivipara), étudiées depuis 30 ans. Ce suivi profite de la viviparité de cette espèce, qui permet l’accès aux juvéniles, pour mettre en place une étude approfondie des relations d’apparentement entre individus, ce qui permet d’étudier la sélection naturelle dans cette population, et d’en étudier la réponse évolutive.
Bénéfices attendus
Trois protocoles permettent le suivi individuel des trajectoires d'histoire de vie des individus à partir de leur naissance et leur apparentement dans la population : le marquage individuel, l'hébergement temporaire (2 mois maximum) des femelles gestantes et le prélèvement de tissu caudal (section d’une longueur
Procédures
Après capture sur le terrain, les individus non-marqués seront marqués par amputation de phalange (pas d’alternative préférable permettant le marquage des juvéniles) et un prélèvement de tissu caudal sera effectué (maximum 150 individus par an, soit 750 individus sur 5 ans), puis relâchés au lieu exact de capture. Les femelles gestantes capturées (qu’elles soient déjà marquées ou non) seront mises en hébergement temporaire (maximum 150 femelles par an, soit 750 femelles, pour une durée maximale inférieure à 2 mois) jusqu’à la mise bas des juvéniles. Enfin, les juvéniles sont marqués par amputation de phalange et un prélèvement de tissu caudal effectué 24h après la naissance (maximum 650 individus par an, soit 3250 individus). Les femelles et leurs juvéniles sont relâchés au lieu exact de capture dans les 3 jours suivants la naissance.
Impact sur les animaux
La source de nuisance la plus importante est liée au stress de contention lors des captures et diverses manipulations. Les nuisances attendues pour l'amputation de phalange sont une faible douleur.. Les études en populations naturelles et semi-naturelles de lézard vivipare montrent que ce marquage individuel n’a pas d’effet détectable sur la survie annuelle, la croissance corporelle annuelle, la reproduction annuelle et sur la mobilité des individus. Le nombre de phalanges amputées n’affectent pas l’activité locomotrice à la naissance, l’anxiété comportementale, la survie lors du premier été ou la condition corporelle (masse à taille égale) à la fin de celui-ci. Aucun impact comportemental n’est observé non plus, avec une reprise rapide de la mobilité (< 20 secondes) et de l’alimentation. Une étude de 2006 ne montre pas de différence significative de stress entre des individus non marqués et amputés, alors que le marquage par insertion d’une puce électronique provoque un stress important et chronique(augmentation de corticostérone dans le sang). Il n’existe pas de méthode d’identification alternative qui puisse s’appliquer aux juvéniles (marquages externes impossible à cause de la mélanisation juvénile et de la mue de croissance ; et transpondeurs de trop gros volumes pour un juvénile). En ce qui concerne le prélèvement de tissu caudal par section de l’extrémité de la queue (
Devenir
Les animaux sont tous relâchés dans leur population d'origine à l'emplacement exact de leur capture, immédiatement après les mesures phénotypiques sur le terrain pour les sub-adultes et les adultes mâles, et après une période d'hébergement temporaire d'environ 1 mois (maximum 2 mois) pour les femelles et au maximum 3 jours après la mise-bas pour les juvéniles.
Remplacement
Nous ne pouvons par essence pas remplacer ce modèle par un modèle non-vivant, car nous ne connaissons pas les paramètres, notamment sélectifs, génétiques et liés à la plasticité phénotypique, permettant de modéliser l’évolution des populations de reptiles face aux changements de leur environnement. Les suivis de long-terme comme celui-ci sur une espèce de reptiles se comptent au mieux sur le doigt d’une main et sa poursuite est donc essentielle.
Réduction
Le suivi demande la plus grande exhaustivité du marquage individuel par rapport à la taille de la population, permettant d’identifier en moyenne 80 à 90 % de la population chaque année. La non-exhaustivité sur la population rendrait le projet caduc suite notamment à de trop nombreux apparentements inconnus. En revanche, la taille de population permet de dégager la puissance suffisante pour les analyses, notamment grâce à l’accumulation d’année en année. Le nombre total maximum d’individus mobilisés est de 950 chaque année (durée du projet de 5 ans, soit 4570 individus au maximum), dont 150 adultes marqués sur le terrain, 150 femelles en élevage et 650 juvéniles.
Raffinement
La période d’hébergement est réduite à la seule fin de pouvoir suivre les mises-bas. Les animaux sont hébergés dans des terrariums adaptés à leur espèce avec source de chaleur, support, cache et litière tourbée. Les animaux reçoivent également une alimentation à base d’insectes et de larves. Cet enrichissement de milieu spécifique permet de répondre à leurs besoins biologiques, physiologiques et comportementaux et de garantir les meilleures conditions de vie en captivité, avant la remise en liberté. Les critères d’arrêt pour ce projet sont l’incompatibilité éventuelle à la captivité ou des problèmes de santé non réversibles. Les animaux sont soumis à un contrôle régulier de leur santé, de leur poids et de leur comportement. En cas de problème de santé (lésions ou infections), ils reçoivent des traitements adaptés sous la supervision d’un vétérinaire. Des tests de raffinement à base de gel de lidocaïne (anesthésique local) pour l'amputation de phalanges chez les adultes seront poursuivis au cours de ce projet.
Choix des espèces
Le lézard vivipare (Zootoca vivipara) est étudié depuis plus de 30 ans dans les populations naturelles et dans différents dispositifs expérimentaux. Cette espèce est intéressante pour comprendre l’écologie de vertébrés terrestres ectothermes. Son écologie est bien connue, les populations étudiées forment le plus long suivi chez une espèce de reptile et son génome a été séquencé, ce qui en fait un modèle unique pour les vertébrés terrestres ectothermes. Il a donc une forte valeur pour l’écologie fondamentale mais aussi appliquée. L’espèce n’est pas menacée en Europe (préoccupation mineure - UICN) mais elle est sensible aux dégradations anthropiques de son milieu, y compris climatiques, et de ce fait, protégée au titre de l’article 3 de l’arrêté du 8 janvier 2021 « fixant la liste des amphibiens et des reptiles représentés sur le territoire métropolitain protégés sur l'ensemble du territoire national et les modalités de leur protection ». Son groupe comprend également de nombreuses espèces menacées d’extinction en Europe et à forte valeur écologique. Il devient donc urgent de mieux comprendre la dynamique écologique et évolutive de ces espèces face aux changements globaux.
Caractérisation de l’axe métabolique muscle-cerveau dépendant d’un transporteur de métabolites énergétiques chez la souris adulte.
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
160 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, la moitié tuée à l'issue et l'autre moitié transférée vivante vers un autre établissement pour la suite du projet. Les animaux subissent des séances de course ou de marche imposées, des pesées répétées, une injection intraveineuse sous anesthésie et des prélèvements sanguins, pour étudier le rôle du lactate musculaire dans le vieillissement du cerveau. Le porteur affirme que seul un protocole in vivo reproduit la complexité des interactions muscle-cerveau et juge le modèle animal "nécessaire". Il annonce des tests comportementaux d'apprentissage et de mémoire sans en préciser le détail.
Objectifs
La population mondiale vieillit de plus en plus, et a tendance à avoir un mode de vie de plus en plus sédentaire. Ces deux facteurs constituent ensemble la recette parfaite pour l'une des plus grandes menaces pour la santé dans un avenir proche : les troubles cognitifs liés à l'âge. Nos fonctions cognitives se détériorent avec l'âge. L'exercice physique pourrait ralentir l'altération métabolique du cerveau au cours du vieillissement. En effet, différents métabolites sont sécrétés par les muscles squelettiques pendant l'exercice, dont le lactate. Il a été suggéré que le lactate a un effet protecteur qui retarde le vieillissement du cerveau. Des études suggèrent que le lactate pourrait être nécessaire pour l’apprentissage et le maintien de la mémoire à plus ou moins long terme. De plus l'exercice physique pourrait avoir des effets protecteurs sur le cerveau en raison de sa capacité à générer du lactate dans les muscles et le cerveau. L'objectif est donc d’évaluer le rôle du lactate et de son transporteur musculaire durant un exercice physique d’abord sur la performance musculaire elle-même, puis sur le comportement des animaux (capacité d'apprentissage et mémoire). Des tests de comportement permettront d'examiner les fonctions cognitives et la mémoire de l'animal. L'hypothèse est que l’inhibition du transport de lactate provenant des muscles réduirait l’apport du lactate vers le cerveau, induisant des différences de comportement mesurables en raison d'une moindre disponibilité d'énergie pour les neurones du cerveau, sans réduction significative des performances à l’exercice.
Bénéfices attendus
A court terme, les résultats obtenus vont nous permettre de mieux comprendre la communication biologique de l’axe muscle-cerveau, dans le but d’établir des stratégies neuroprotectrices afin de limiter les troubles de la mémoire liés à l'âge. À plus long terme, cela nous permettra de mieux prévenir ou guérir les troubles cérébraux causés par différentes pathologies chez l’homme.
Procédures
Sur animaux vigiles : 14 à 16 pesées par animal, acte d’une durée de 1 minute. 4 à 7 séances d’activités physiques (course ou marche) par animal, séance d’une durée de 5 à 30 minutes. Sur les animaux sous anesthésié générale + anesthésie locale : 1 injection intraveineuse par animal, acte d’une durée de 1 minute. 0 à 2 prélèvements sanguins par animal, acte d’une durée de 1 minute.
Impact sur les animaux
L’acte de pesée sur animal vigile peut induire un léger stress très transitoire. Suite à l’anesthésie générale et l’injection intraveineuse, l’effet indésirable attendu est un inconfort très transitoire au réveil. Suite à l’inhibition partielle du transport du lactate provenant des muscles, les effets indésirables attendus sur les animaux sont : une difficulté à apprendre une tâche cognitive complexe et à se remémorer cette tâche, ainsi qu’une fatigue musculaire plus précoce suite à un exercice physique prolongé et imposé. Les exercices physiques imposés aux animaux vigiles peuvent induire un léger stress ou une fatigue musculaire de l’animal lorsque soumis à un exercice physique prolongé, ces effets seront transitoires et « corrigés » par une période de repos prévue après l’exercice physique.
Devenir
La moitié des animaux seront mis à mort. Des prélèvements de tissus, incompatibles avec le maintien en vie des animaux, seront réalisés afin d’effectuer des analyses métaboliques, biochimiques, moléculaires et histologiques. Et la moitié des animaux seront gardés en vie pour poursuite du projet dans un autre établissement utilisateur.
Remplacement
Seul un protocole in vivo peut reproduire la complexité des interactions entre le muscle et le cerveau et permettre l'étude du comportement. A ce jour, il existe des modèles in silico ou in vitro permettant de recréer les interactions entre des cellules musculaires et les neurones, cependant ces modèles sont très limités et ne permettent pas de reproduire parfaitement les interactions entre le muscle et le cerveau, en effet les muscles et le cerveau ne se limitent pas simplement à des cellules musculaires et à des neurones, chacun de ces tissus est constitué de différents types cellulaires. Il est donc nécessaire d'utiliser un modèle animal.
Réduction
Le nombre d'animaux, défini pour répondre aux différentes questions du projet, est réduit au minimum pour obtenir des résultats statistiquement significatifs. Les tissus prélevés sur les animaux seront placés dans une banque d'organes/tissus murins afin de mutualiser les échantillons au sein du laboratoire.
Raffinement
Durant toute l’expérimentation, le bien-être des animaux sera respecté en réduisant au maximum l’inconfort, la douleur, la détresse ou l’angoisse. Les conditions d’élevage et d’hébergement seront optimisées (hébergement en groupe dans des locaux adaptés avec enrichissement du milieu adapté à l'espèce : matériel de nidification et tunnel). Durant toute la procédure, les animaux feront l’objet d’un suivi quotidien de leur état de santé (alimentation, apparence, comportement). et des « actions » seront mises en place en cas de « problème(s) » observé(s), avec la mise en place d’une grille de score, avec l’utilisation de points limites adaptés et gradés, d’un arbre décisionnel et de critères d’arrêt de souffrance. Les injections intraveineuses seront réalisées en asepsie stricte sous anesthésie générale et locale. Les prélèvements sanguins seront réalisés en asepsie stricte sous anesthésie locale. Durant toute la procédure, les animaux seront manipulés par la même personne afin de diminuer leur stress (personnel compétent et expérimenté à l’expérimentation animale).
Choix des espèces
Le choix du modèle de souris est basé sur les critères suivants : 1. Les tests physiologiques musculaires et les évaluations des tests comportementaux dans cette espèce sont des procédures validées et adaptées pour répondre aux objectifs. 2. La disponibilité dans cette espèce de l’ensemble des outils d’études biologiques. La procédure débutera chez des souris mâles et femelles âgées de 2 mois minimum. Puis 4 semaines après, des tests d’activité physique/musculaire et de comportement seront réalisés chez ces mêmes animaux. Ces tests d’activité physiques et ces tests de comportement se dérouleront pendant 2 à 15 semaines. Cela correspond à un âge et un poids adulte, qui sont appropriés pour les expériences.
Exposition au tabac in utero et trajectoires pulmonaires de l’enfance à l’âge adulte : impact sur la régénération alvéolaire
- Recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Oncologie
- Système respiratoire
576 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Des femelles gestantes sont exposées à la fumée de cigarette deux heures par jour, sept jours sur sept, de l'accouplement jusqu'à la mise bas, et leurs petits, dont certains reçoivent des injections, sont mis à mort pour prélever leurs poumons. Le porteur indique que les souriceaux exposés naissent avec un retard de croissance et une fonction pulmonaire diminuée, l'objectif étant d'étudier la régénération pulmonaire in vitro à partir de ces poumons. Il affirme que l'effet d'une molécule sur un organe "aussi complexe que le poumon" ne permet pas encore le recours à des méthodes de remplacement.
Objectifs
L'exposition au tabagisme actif et passif génère des coûts de santé importants à court et long terme. L'exposition au tabac perturbe la croissance globale et pulmonaire des foetus. Le tabagisme actif pendant la grossesse est un facteur de risque de certaines anomalies congénitales et est associé à un risque accru de mort foetale in utero. Le tabagisme passif pendant la grossesse est associé à un risque de prématurité avec une relation dose-effet. Le tabagisme maternel est aussi associé aux morts inattendues du nourrisson et à une diminution de la fonction respiratoire chez les enfants avec une augmentation de la susceptibilité aux infections respiratoires virales. On sait depuis quelques années que la croissance pulmonaire dans l'enfance impacte la fonction pulmonaire à l'âge adulte. Une croissance perturbée augmente le risque de bronchopneumopathie chronique obstructive à l'âge adulte. L'identification des mécanismes permettant la régénération de la structure pulmonaire chez les fœtus et nouveau-nés exposés au tabagisme passif dès la période in utero est essentielle dans un contexte où aucune thérapie n'est disponible. Nous supposons que la consommation de tabac par la mère pendant la grossesse module les différentes populations de cellules pulmonaires fœtales du micro-environnement . Les capacités du poumon à se réparer seraient altérées conduisant à un développement alvéolaire et bronchique pulmonaire anormal. Ceci serait lié à une altération du contenu en graisses et de son utilisation par les tissus pulmonaires qui contiennent des cellules souches. L'administration de médicaments stimulant ces voies métaboliques reprogrammerait ces cellules. Ceci pourrait contribuer à créer un environnement favorable à la croissance et la multiplication des cellules pulmonaires nécessaires pour induire la régénération alvéolaire chez les fœtus exposés en prénatal au tabac. L’objectif principal est donc de comparer les capacités de régénération alvéolaire des cellules pulmonaires de souris exposées ou non au tabagisme passif, en évaluant leur capacité à former du nouveau tissu pulmonaire in vitro. Dans les objectifs secondaires, nous espérons favoriser la régénération alvéolaire in vitro grâce à des traitements médicamenteux ciblés .
Bénéfices attendus
Nous espérons mieux comprendre les mécanismes qui conduisent à une diminution de la construction de nouvelles alvéoles et tenter de corriger ce défaut avec des médicaments stimulant le métabolisme et l’assimilation des lipides.
Procédures
Les animaux seront exposés à la fumée de cigarettes ou à de l'air filtré. Les animaux du groupe d’exposition à la cigarette sont exposés à la fumée filtrée grand public avec une machine à fumer. Les animaux sont placés dans une boîte, et les cigarettes sont délivrées de manière cyclique afin d’imiter de près le comportement tabagique typique dans la mesure du possible. Une procédure similaire est utilisée pour les animaux témoins, sauf qu’ils sont exposés à l’air ambiant filtré plutôt qu’aux cigarettes. L’exposition aux cigarettes ou à l’air filtré est faite pendant 2 heures/jour, 7 jours/semaine, en commençant 2 semaines avant l’accouplement et sont poursuivies pendant les 3 semaines de gestation jusqu’à l’accouchement. Des souriceaux seront exposés durant leur "adolescence" aux mêmes procédures. Les souriceaux vigiles pourront recevoir dans les premiers jours de vie une injection intra-péritonéale de médicaments (durée
Impact sur les animaux
L'exposition anténatale au tabac a déjà été réalisée et a montré que la fertilité était la même chez les souris exposées ou non au au tabac. Les portées sont équivalentes en nombre. Les souriceaux dont les mères étaient exposées au tabac lors de leur gestation ont un retard de croissance intra-utérin. Le rattrapage pondéral est complet en trois semaines. Les souriceaux dont les mères ont été exposées au tabac lors de leur gestation ont une diminution de leur fonction pulmonaire sans anomalie du nombre d'alvéoles. Certains animaux vont recevoir des injections médicamenteuses par voie intra-péritonéale.
Devenir
Les souris adultes seront mises à mort au moment où leurs petits seront sevrés. Les souriceaux seront mis à mort pour prélever leurs poumons qui seront étudiés en totalité pour analyse des cellules pulmonaires ou pour des analyses biochimiques.
Remplacement
Le tabagisme pendant la grossesse est associé à un risque accru de faible poids de naissance et de retard de croissance intra-utérin. L'exposition au tabac secondaire a un impact direct sur le développement pulmonaire et la morbidité respiratoire. La manière dont la fumée de cigarette affecte le développement pulmonaire et induit des conséquences à long terme reste à déterminer. Cependant, la consommation de tabac isolée induit rarement chez l’Homme une mort in utero. Le fœtus étant alors souvent porteur d’autres pathologies ce qui rend plus complexe l’interprétation des résultats en provenance de l’Homme. D’autre part, les prélèvements pulmonaires humains sont difficilement accessibles dans l’enfance. Dans cette étude, le tabagisme passif chez la souris permettra d’étudier des lésions directement et uniquement liées au tabagisme passif. Les souris adultes seront exposées pendant la gestation exposant les souriceaux dès la période in utero. Les modèles animaux nous permettent de mieux définir les organes et types cellulaires touchés et nous précisent donc les cibles moléculaires intéressantes pour des thérapeutiques éventuelles. L'étude de l’effet d'une molécule sur un organe aussi complexe que le poumon ne nous permet pas d'utiliser pour le moment de méthodes de remplacement.
Réduction
Les souris gestantes seront exposées pendant toute la gestation au tabac ou à un air filtré (contrôle). Les souriceaux issus de ces souris seront étudiés dans les différentes expériences. Les animaux issus d'une même portée seront tous étudiés pour les différentes techniques choisies. Les animaux seront mis à mort à J21 ou J49 de vie pour étude des modifications fonctionnelles et cellulaires. Un seul animal sera utilisé pour répondre à plusieurs questions en utilisant diverses technologies et notamment les cultures cellulaires. A partir des poumons de souris exposées ou non au tabac, nous récupérerons des fibroblastes et des pneumocytes de type 2 pour générer des organoïdes alvéolaires en culture cellulaire. Nous prélèverons aussi des poumons pour effectuer des analyses biochimiques. Afin de réduire au maximum le nombre de souris utilisées pour ces cultures, les cellules seront congelées à chaque fois que cela sera possible, permettant ainsi de réutiliser les cellules d'une même souris à plusieurs reprises et de multiplier par ce fait les expériences sans nécessité de réaliser de nouvelles mises à morts. Le nombre de souris et de groupes expérimentaux ont été limités au strict nécessaire. La quantité de 6 à 8 animaux / groupe est la quantité adéquate pour nos études immunohistochimiques et moléculaires.
Raffinement
Afin de respecter la règle des 3R (raffiner, réduire, remplacer) dans notre projet, les animaux seront particulièrement suivis par le personnel qualifié de l'animalerie, avec une attention particulière à l'aspect (général et vivacité), la mesure du poids et de la quantité de nourriture ingérée (femelles gestantes) et à l'aspect (trophique et vivacité) et la mesure quotidienne du poids pour les souriceaux. Les souris seront hébergées dans des portoirs ventilés avec un environnement enrichi. Les souris auront à leur disposition de la boisson et de la nourriture, des huttes en carton, des balles de coton, des feuilles de papier pour jouer et des baguettes de bois à ronger. En cas de mal-être, les souriceaux seront mis à mort.
Choix des espèces
La souris est un animal très utilisé dans la recherche translationnelle et son développement pulmonaire et cérébral est proche de celui de l'homme. Les possibilités d’analyse avec des anticorps sont importantes chez la souris et la mise au point d'animaux génétiquement modifiés est bien développée chez la souris. Les souris ont à la naissance un développement pulmonaire très immature sans alvéole,. Ainsi, l'alvéolisation chez la souris se déroule pendant les trois premières semaines de vie post-natale ce qui en fait un modèle de choix pour l'étude de leurs poumons. Les souris adultes seront étudiées à partir de l’âge de deux mois. Les souriceaux seront étudiés dès la période anténatale et jusqu’à la fin de l’adolescence.
Etude de la réponse physiologique du saumon atlantique aux contraintes thermiques en milieu naturel par implantation de capteurs de fréquence cardiaque : AVENANT
- Conservation des espèces
- Protection de l’environnement
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
65 saumons atlantiques sauvages vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Ils subissent une chirurgie de moins de cinq minutes pour implanter dans leur cavité abdominale un capteur de fréquence cardiaque, puis sont relâchés en rivière avant d'être mis à mort après leur reproduction pour récupérer le matériel et les données. Le projet est décrit comme une étude de faisabilité visant à mesurer la réponse physiologique de l'espèce au réchauffement des cours d'eau. Le porteur relativise la mise à mort en indiquant que 90 % des saumons de cette population meurent de toute façon après la reproduction, jugeant l'effet "marginal" sur la population locale.
Objectifs
Les populations sauvages de saumon atlantique Salmo salar ont chuté de 70% depuis les années 1970. De nombreux facteurs sont incriminés parmi lesquels le réchauffement climatique. Le saumon atlantique est une espèce d’eau froide, et les températures observées dans les cours d’eau et en mer et celles prédites pour les décennies à venir sont suspectées être au-delà de l’optimum physiologique pour différentes étapes du cycle biologique. Les données disponibles sur la réponse physiologique aux températures élevées sont très éparses mais néanmoins nécessaires pour mieux prédire le devenir des populations et mieux les gérer. Les développements technologiques de ces dernières décennies, en matière de miniaturisation des capteurs notamment, permettent de réaliser des mesures physiologiques sur les animaux in situ. L’objectif de ce projet est d’évaluer la possibilité d’utiliser, sur des saumons sauvages de retour en rivière après leur phase de croissance marine, des capteurs de fréquence cardiaque implantés dans la cavité péritonéale à proximité du cœur. Nous souhaitons notamment mesurer la relation qu’il existe entre la fréquence cardiaque – utilisé comme proxy de l’activité métabolique – et la température afin d’évaluer les limites physiologiques des saumons et l'effet des températures estivales élevées sur le comportement et la survie.
Bénéfices attendus
A court terme : Ce projet est en fait une étude de faisabilité qui vise notamment à évaluer notre capacité à récupérer les émetteurs et les données récoltées et le taux de perte ainsi que la qualité des données produites par le capteur afin de valider ou ajuster le paramétrage. Elle permettra en outre de produire des premières données sur la physologie des saumons lors de la phase de migration retour et d'évaluer la réponse physiologique aux températures estivales qui sont suspectées affecter la survie ou à la reproduction des saumons. A long terme : Il s'agit de mieux comprendre comment cette espèce emblématique des cours d’eau français répond aux contraintes thermiques et pourra faire face (ou non) aux conditions futures, dans le contexte du changement climatique. Il s'agit aussi de fournir des pistes pour améliorer la gestion des populations et des habitats, par exemple en préservant ou restaurant des habitats refuges.
Procédures
Les animaux seront soumis à une seule opération chirurgicale visant à l'introduction dans la cavité générale de matériel scientifiques (capteurs de fréquence cardiaque et radioémetteur). Cette opération durera moins de 5 minutes.
Impact sur les animaux
Insertion par chirurgie du capteur et de l'émetteur (réalisée sous anesthésie ) : les nuisances potentielles (douleurs, saignements, infection) sont limitées par l'utilisation de mesures prophylactiques et des traitements adaptés et définis avec la collaboration d'un vétérinaire spécialisé. Cette intervention est considérée comme "modérée". Les individus choisis pèseront un poids qui leur permettra de supporter l'insertion du matériel scientifique. Ce dernier ne dépassera pas 2% du poids de l'animal comme recommandé dans la littérature.
Devenir
A l'issue de la procédure expérimentale, c'est à dire à l'issue de la reproduction des individus, tous les animaux sont mis à mort part surdose d'anesthésiant afin de récupérer le matériel scientifique et les données enregistrées. NB: 90% des saumons de la population étudiée meurent après la reproduction, épuisé par un effort et un investissement intense. Leur mise à mort est considérée comme n'ayant qu'un effet marginal sur la population locale.
Remplacement
L'objet de l'étude est de produire des connaissance sur les déplacements et la physiologie du saumon Atlantique dans le milieu naturel. Le modèle biologique ne peut être substitué par des alternatives non animales.
Réduction
L'effectif d'animaux utilisés (65) a été déterminé en fonction de critères scientifiques (effectifs suffisant pour apporter des réponses aux questions posées) et le bien être animal (les interventions sur les individus se déroulent-elle comme prévu et quelles sont les effets notamment en terme de comportement et de survie après remise dans le milieu naturel). D'un point de vue scientfique, 65 est un nombre suffisant pour valider les réglages des paramètres d'enregistrement des biologgers dans un premier temps et produire des données représentatives de la variabilité phénotypique au sein de la population.
Raffinement
Les principales mesures de raffinement concernent la limitation des nuisances (angoisse et douleur) lors de la manipulation des animaux avant, pendant et après la chirurgie et la limitation des risques d'infection post-opératoire. La combinaison d'utilisation de produits anesthésiques de concentration adaptée (1- concentration pour l'anesthésie pré-opératoire et 2- pour le maintien de l'anesthésie pendant l'opération) et d'antalgiques limitent directement l'angoisse et la douleur pendant et après l'opération et l'administration d'antibiotiques limite les risques d'infections liés à l'opération. Les mesures prophylactiques classiques (désinfection du matériel) limitent également les sources d'infection pouvant induire des nuisances post-opératoires. Les opérations de chirurgie seront effectuées par du personnel habilité et spécifiquement formé par un vétérinaire. Le protocole opératoire est co-construit avec un vétérinaire. Les conditions environnementales d'importance première pour les poissons (température et oxygénation de l'eau) seront contrôlées avant, pendant et après la capture et l'opération. Les individus seront gardés en observation dans un vivier placé dans la rivière afin de contôler la façon dont ils récupèrent de l'anesthésie et seront relâchés lorsqu'ils auront retrouvé un comportement actif normal (équilibre dans la colonne d'eau, nage).
Choix des espèces
L'espèce ciblée, le saumon atlantique, est étudié dans son milieu naturel. Les populations de saumon sont actuellement menacées par divers facteurs dont certains sous contrôle anthropique (ex. changement climatique). L'objectif de l'étude est in fine d'améliorer la compréhension de la réponse des saumons à ces facteurs afin de produire des connaisances permettant d'améliorer leur gestion. Les individus seront des adultes de retour en rivière après la phase de croissance en mer. Les connaissances sur ce stade de vie sensible sont encore très éparses, mais on sait que les individus sont exposés à de multiples stress et que la mortalité ou les affections subléthales sont élevées.
Evaluation par tomographie d’émission positronique de l’affinité de plusieurs ligands radioactifs pour le récepteur GLP-1 chez le porc dans le cadre de l’élaboration d’une thérapie contre le diabéte de type 2.
- Recherche appliquée
- Autres troubles humains
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
12 cochons vont être utilisés dans des procédures menées sous anesthésie, les animaux étant tués avant tout réveil. Sous sédation profonde et continue jusqu'à la mort, ils reçoivent plusieurs cathéters et des traceurs radioactifs, pour évaluer par imagerie leur fixation sur un récepteur en vue d'un futur diagnostic du diabète de type 2 chez l'humain. Le porteur justifie la mise à mort par le risque de douleur et de mal-être au réveil d'une très longue anesthésie. Il écarte le remplacement en affirmant que les alternatives non animales ne reproduisent pas la "physiologie intégrative complexe", et retient le cochon pour sa grande taille adaptée aux capteurs d'imagerie.
Objectifs
Le diabète de type 2 est une maladie endémique qui touche plus de 25 millions de personnes dans le monde. De nouveaux traitements existent mais leur efficacité est entachée par de nombreux effets indésirables. Une solution vise à rétablir la sensibilité des récepteurs au Glucagon-like-peptide 1 (GLP-1r) situés dans un très court segment de la veine porte mais pour être efficace, il est nécessaire d’identifier précisément la zone qui exprime de façon insuffisante des récepteurs GLP-1. Ceci peut être réalisé par la tomographie d’émission positronique après l’administration d’un traceur radioactif susceptible de se fixer sur les récepteurs GLP-1. Pour pouvoir être utilisé chez l’homme, ce traceur doit être produit en condition de bonnes pratiques de fabrication et être dénué d’effets secondaires. Des radiotraceurs susceptibles de se fixer sur le récepteur GLP-1 ont été développés dans le but d’identifier des cancers insulinosécréteurs mais la capacité de ces traceurs de se fixer sur les récepteurs péri-portaux reste inconnue. L’objectif du projet est d’évaluer le potentiel de fixation de plusieurs de ces radiotraceurs au niveau de l’espace péri-portal en privilégiant les composés susceptibles d’une synthèse chimique adaptée aux lignes directrices de la fabrications des médicaments afin de faciliter l’utilisation future chez l’homme.
Bénéfices attendus
Les bénéfices du programme sont d’abord de permettre le passage à la phase humaine. Nous visons donc à identifier une molécule traceuse possédant les caractéristiques suivantes : - Structure moléculaire stable et susceptible d’être produite en condition GMP (good manufactoring practice for pharmaceuticals - une obligation pour l'utilisation chez l'homme) avant introduction de l’atome radioactif. - Forte fixation spécifique sur le récepteur GLP-1 avec une accessibilité aux structures péri-portales - Capacité de synthétiser le traceur avec une activité massique (MBq/µg) plus importante que la molécule de référence afin de permettre une réduction de l’activité engagée sans compromettre la qualité des images. Ce point est particulièrement important dans un contexte de suivi longitudinal de la pathologie chez l’homme qui conduira à des injections répétées de produit marqué. - Absence d’effets secondaires avec notamment un focus sur la fonction cardiaque et sur la stabilité de la glycémie. Un bénéfice connexe existe si la construction moléculaire originale se révéle la plus efficace. Nous aurions alors identifié une molécule prométeuse pour la détection des tumeurs insulino-sécrétantes.
Procédures
Expérience terminale réalisée sous anesthésie générale induisant une sédation profonde et continue jusqu'à la mort. Adjonction d'une valance anesthésique en cas d'identification d'une douleur sur la base des données mesurées. L'imagerie est par nature non invasive mais elle demande, dans le contexte particulier de l'évalution d'un traceur, une mesure qui nécéssite la pose de plusieurs cathéters. Cette pose est réalisée en condition minimalement invasive sous guidage par l'image pour éviter une intervention chirurgicale.
Impact sur les animaux
Les nuisances et effets indésirables induit par le protocole sont limités. Les conditions de l’expérience sont conçues pour supprimer l’angoisse et la douleur puisque la totalité de l’expérience sera réalisée au cours d’une sédation continue et profonde associée, lorsque le geste le justifie, à une analgésie. Par ailleurs, l’homéostasie des grandes fonctions sera préservée en dépit de la durée significative de la sédation.
Devenir
Un réveil à la suite d'une trés longue anesthésie est potentiellement douloureux et/ou induit un mal-être sans qu'il ne soit réellement possible de contrer ces effets par un susbtitut pharmacologique. Face à ce risque, nous estimons qu'il est préférable de réaliser une euthanasie à l'issu de l'expérimentation
Remplacement
Ce projet réalisera de nouvelles recherches pour lesquelles l'information n'est pas déjà disponible dans la littérature. Bien que le remplacement par des alternatives non animales soit un atout inestimable pour la recherche, celles-ci ne peuvent pas reproduire la physiologie intégrative complexe présente chez un animal modèle, qui s’apparente étroitement à l'homme. En raison du haut niveau de complexité des systèmes étudiés, de leur intégration complexe et des conséquences multiples de leurs dérèglement, il existe trop d'inconnues pour créer des modèles fiables générés par ordinateur. Pour autant, l’une des molécules que nous testons in vivo a été développée par une approche in silico. Cependant, il n'y a pas de modèles non-animaux qui peuvent être utilisés évaluer la disponibilité des molécules traceuses au niveau de l’espace péri-portal. Le choix du modèle porcin se justifie pour des raisons de taille, la résolution spatiale obtenue par l’utilisation du modèle porcin, du fait des limitations techniques (taille des capteurs PET) et physiques (longueur du parcours du positron avant son annihilation) fait qu’un modèle de grande taille est recherché.
Réduction
Ce projet a été conçu pour utiliser le nombre minimum d'animaux, tout en garantissant l'obtention de résultats scientifiquement pertinents et l'atteinte des objectifs de l'étude. Des calculs statistiques ont été effectués sur la base des résultats d'études similaires dans ce domaine. Par ailleurs, nous n’avons pas prévu d’étude témoin sachant que des données numériques sur le même animal modèle et avec le protocole expérimental identique sont disponibles dans la littérature.
Raffinement
La totalité de la procédure est réalisée sous anesthésie volatile avec un contrôle pharmacologique de la douleur. L’animal sera équipé des abords veineux et artériels qu’après la mise en place de l’anesthésie. L’insertion des cathéters sera réalisée par échographie après une simple ponction cutanée Les possibilités d'affiner la procédure seront continuellement explorées et mises en œuvre dans la mesure du possible pendant la durée de vie du projet. Des revues de littérature régulières seront effectuées pendant toute la durée du projet pour s'assurer que les procédures utilisées sont aussi raffinées que possible et restent conformes aux recommandations de bonnes pratiques.
Choix des espèces
Le porc s’impose comme un modèle privilégié pour les études en nutrition et pour l’imagerie. Le choix du modèle porcin se justifie également du fait des limitations techniques (taille des capteurs PET) et physiques (longueur du parcours du positron) de la méthode d’imagerie qui par ailleurs est la seule a atteindre une sensibilité suffisante pour l’étude des récepteurs membranaires. Les animaux seront des adultes bien après que leur croissance ait atteint un plateau i.e. > 3 ans. Ceci se justife par le fait que la condition visée par notre solution thérapeutique est celle du diabète de type 2 chez l'adulte et que ce dernier se développe préférentiellement après 45 ans
Les cellules ganglionnaires intrinsèquement photosensibles de la rétine (ipRGCs) et l’agressivité : effet direct de la lumière bleue ?
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
- Système nerveux
Rats : 22
Autres rongeurs : 65
636 rongeurs, soit 549 souris, 22 rats et 65 autres rongeurs, vont être utilisés dans des procédures d'un niveau de souffrance léger, modéré ou sévère, et tous sont mis à mort pour l'analyse de leur cerveau, après des tests comportementaux qui durent chacun de 1 à 5 minutes. Selon les groupes, ils subissent deux examens de l'œil et une injection dans l'abdomen d'une molécule qui bloque les effets de la lumière bleue, une injection dans l'œil sous anesthésie, ou une chirurgie du crâne de 45 minutes suivie de trois semaines d'injections quotidiennes dans l'abdomen. Le porteur ne nomme pas les tests et précise seulement que l'un d'eux provoque des affrontements, avec des plaies dues aux morsures et griffures. Il écrit que ces connaissances "pourraient permettre d'élaborer de nouvelles stratégies" d'éclairage, y compris dans les animaleries pour y limiter les comportements agressifs.
Objectifs
La lumière influence en profondeur la physiologie et les comportements des organismes vivants. Chez les mammifères, en plus de permettre la vision, la lumière influence de nombreuses fonctions biologiques via des cellules spécifiques sensibles à la lumière, localisées dans la rétine et activées par la lumière bleue: il s’agit des cellules mélanopsinergiques. Les cellules mélanopsinergiques projettent dans différentes régions du cerveau et permettent la régulation par la lumière de la physiologie et du comportement selon 2 mécanismes principaux : 1, la synchronisation de l’ensemble des fonctions biologiques avec le cycle jour/nuit, un effet qui implique l’horloge biologique centrale . 2, des effets directs sur de nombreux comportements via la projection des cellules mélanopsinergiques vers d’autres parties du cerveau. La société moderne vit sous une illumination quasi-permanente, en particulier à la lumière bleue (LED, smartphones, écrans d’ordinateurs). Il est connu que l’exposition excessive à ces lumières enrichies en bleu, en particulier en fin de période d’activité (soirée), peut provoquer des troubles des rythmes biologiques du sommeil, et divers effets comportementaux associés, notamment une augmentation de l’agressivité. Dans ce projet nous posons la question suivante : est-ce que la lumière bleue peut exercer un effet direct sur le comportement agressif, indépendamment d’une altération des rythmes biologiques? En effet, les projections des cellules mélanopsinergiques atteignent notamment les structures du cerveau impliquées dans le contrôle de l’agressivité. Les objectifs du projet sont 1) de caractériser les effets de la lumière bleue sur le comportement agressif chez des modèles animaux 2) identifier les populations cellulaires du cerveau impliquées dans cet effet de la lumière bleue et 3) comprendre le rôle de structures spécifiques contrôlant l’agressivité dans ces effets sur le comportement agressif. Afin d’exclure un effet mettant en jeu l’horloge biologique centrale, l’exposition à la lumière bleue aura lieu spécifiquement à des créneaux de jour, auxquels elle ne peut pas entrainer de décalage de cette horloge.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra de générer de nouvelles connaissances sur les effets de la lumière bleue sur le comportement agressif. Ces connaissances pourraient permettre d’élaborer de nouvelles stratégies vis-à-vis de l’éclairage/exposition à la lumière (intensité et spectre) dans les animaleries, afin de susciter au minimum les comportements agressifs. Les résultats obtenus seront aussi informatifs quant aux potentielles nuisances (facilitation d’un comportement agressif) induites par l’éclairage à dominante bleue chez l’humain. Ceci pourrait permettre de définir de nouvelles normes d’exposition lumineuse (environnements collectifs, agressivité pathologique) afin de diminuer l’expression des comportements hostiles. Enfin, en plus de renforcer les connaissances actuelles sur le comportement agressif de la souris, ce projet permettra aussi d’obtenir des informations sur le comportement d‘un modèle peu connu à ce jour le rat africain. Ce dernier pourrait donc représenter un modèle d’agressivité ainsi qu’un modèle des effets de la lumière bleue sur la physiologie et le comportement, plus représentatif de l’humain que le modèle de souris.
Procédures
Un groupe d’animaux est soumis à un examen de l’œil d’une durée de 20 minutes. Un mois plus tard il sera soumis à trois tests comportementaux d’une durée de 1 à 5 minutes. Les animaux seront ensuite soumis à un nouvel examen de l’œil. Deux semaines plus tard ils recevront une injection dans l’abdomen d’une molécule qui empêche les effets de la lumière bleue sur l’organisme (durée injection 30 secondes). Ensuite ils seront soumis à un test comportemental d’une durée comprise entre 1 et 5 minutes. Un groupe d’animaux recevra une injection dans l’œil sous anesthésie locale et générale. Un autre groupe subit une chirurgie du crâne d’environ 45 minutes. Après 2 semaines de repos les animaux reçoivent une injection journalière dans l’abdomen pendant 3 semaines. A l’issue ils seront soumis à un test comportemental d’une durée de 1 à 5 minutes.
Impact sur les animaux
Les nuisances suivantes sont attendues : 1) l’impact de la lumière bleue peut changer le niveau d’anxiété et d’agressivité des animaux ce qui est l’objet de la question posée. 2) les tests comportementaux peuvent induire un stress ainsi que des blessures liées aux affrontements lors d’un des tests (plaies dues aux morsures et griffures). 3) les animaux sont soumis à différentes injections causant des désagréments communs (inflammation, douleurs, stress, risque infectieux, anxiété, perte de poids) ou spécifiques.
Devenir
Les animaux sont mis à mort afin de récupérer leurs cerveaux qui serviront pour analyse.
Remplacement
La première partie de projet consiste à obtenir des informations sur le comportement des animaux en réponse à une lumière bleue. Il n’existe pas de moyens de s’affranchir de l’utilisation d’animaux pour obtenir une réponse comportementale. Les deuxièmes et troisièmes parties consistent à obtenir des informations sur la chimie et le fonctionnement du cerveau animal. Or à l’heure actuelle aucun moyen alternatif (ex : logiciels informatiques) ne permet de représenter assez fidèlement le cerveau animal pour obtenir de telles informations.
Réduction
Une approche statistique a été utilisée pour déterminer le nombre d’animaux nécessaire à l’obtention de résultats fiables et robustes. Ce nombre est également appuyé par des études précédentes.
Raffinement
Les animaux ont à leur disposition du matériel pour pouvoir nidifier et ronger. Un tunnel en plexiglas est également ajouté à la cage. L’hébergement des animaux est optimisé afin de diminuer les affrontements au sein d’une cage. Les animaux isolés physiquement peuvent néanmoins se voir, s’entendre et se sentir. Avant chaque procédure les animaux participent à un entrainement afin de les habituer au contact avec l’humain et à la procédure. Toute procédure invasive potentiellement douloureuse est réalisée sous traitement antidouleur. L’'état général de l'animal ainsi que celui de chaque œil seront vérifiés quotidiennement et la souffrance éventuelle entrainée par les procédures est évaluée grâce au comportement et à l’aspect physique des animaux. En cas de souffrance, l’avis d’un vétérinaire sera demandé et un traitement requis mis en place. Des points limites onté été établis permettant l'arrêt des procédures et ainsi réduire la souffra,ce animal. Une étude préliminaire est mise en place afin d’optimiser les données obtenues tout en minimisant l’impact sur les animaux.
Choix des espèces
Afin d’observer des réponses comportementales et des effets de la lumière sur l’œil et le cerveau il est indispensable d’utiliser des animaux. La connaissance approfondie de la génétique de la souris permet l’utilisation de souris génétiquement modifiées. Cela donne accès à des outils indispensables pour l’étude des fonctions des structures du cerveau impliquées dans le comportement agressif. Le rat africain est un modèle animal diurne correspondant au mode d’activité de l’humain. Il possède également une rétine dont la composition est proche de la rétine humaine. Des informations comportementales complémentaires pertinentes pour l’humain seront alors collectées. L’agressivité des rongeurs semble décliner avec l’âge a l’instar des capacités motrices. Pour ces raisons nous avons choisi de jeunes adultes (2-4 mois). Cela permet d’utiliser des individus avec un comportement agressif encore développé. Nous utilisons également une tranche d’âge resserrée afin de s’affranchir des trop fortes variations d’agressivité liées l’âge.
Etude de la voie de l’hypusination dans le cancer de la prostate
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système urogénital
Une partie des 288 souris porte des mutations parmi les plus fréquentes du cancer de la prostate humain, et à 5 mois, après un traitement au tamoxifène à 8 semaines de vie, les souris présentent selon le porteur des lésions précancéreuses et des adénocarcinomes. Elles vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré : cinq injections intrapéritonéales quotidiennes, une chirurgie de 45 minutes pour implanter une mini-pompe qui diffuse pendant six semaines le composé GC7 ou une solution saline, puis une seconde chirurgie pour la retirer. Le porteur écrit avoir choisi la mini-pompe afin d'"améliorer le bien-être animal en évitant les injections quotidiennes", un choix qui impose deux opérations. Toutes sont tuées par lots, de trois semaines après le début du traitement jusqu'à un mois après sa fin, pour le prélèvement d'échantillons.
Objectifs
Le but de ce projet est d’étudier les effets d'inhiber une forme de modification post-traduction de protéine qu'on appelle "hypusination" sur le développement du cancer de la prostate dans un modèle de souris. Nos résultats préliminaires démontrent qu'inhiber cette voie par un composé disponible commercialement bloque la multiplication des cellules cancéreuses de prostate. Afin de valider ces résultats chez la souris, nous traiterons les souris avec ce composé en diffusion continue grâce à l’utilisation de mini-pompes couramment utilisées en expérimentation animale. La diffusion est gérée par la mini-pompe qui envoie durant une période de 6 semaines une concentration régulière du traitement afin de traiter l’animal en continue en maitrisant la dose délivrée.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra de déterminer si la voie de l’hypusination est impliquée dans la tumorigenèse du cancer de la prostate. Si c’est le cas, cette étude ouvrira de nouvelles pistes thérapeutiques pour le traitement du cancer de la prostate qui dans ses formes résistantes à la castration possède actuellement un pronostic très sombre pour les patients avec une médiane de survie n'excédant pas 15 mois.
Procédures
Les animaux seront soumis à une injection intrapéritonéale par jour pendant 5 jours, soit 5 x 1 minutes, puis à une procédure chirurgicale sous inhalation d'isoflurane durant 45 minutes, temps d'implantation de la mini-pompe puis d'une seconde intervention chirurgicale à son retrait. L'administration du composé a lieu en continu pendant 6 semaines. A la fin du traitement, les pompes seront retirées sous anesthésie générale par inhalation d'isoflurane (30 minutes). Aucun prélèvement ne sera fait sur l'animal vigile.
Impact sur les animaux
Les animaux pourront subir une éventuelle douleur post-opératoire ou une infection post-opératoire. Cependant, toutes les mesures seront prises pour éviter ces nuisances, avec une prise en charge sous aseptie et une administration systématique d'antalgiques, ainsi que surveillance et réévaluation rapprochée dans les suites.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort au plus tard 1 mois après la fin de la procédure. La mise à mort est nécessaire pour le prélèvement des échantillons et leur analyse. Par ailleurs, un temps d'observation de 1 mois est nécessaire pour laisser le temps au composé d'agir et d'avoir un effet sur la croissance des tumeurs, ce qui justifie d'attendre un mois.
Remplacement
Aucun modèle cellulaire récapitule la cinétique et la complexité cellulaire impliquées dans la formation de lésions précancéreuses. Cette complexité rend nécessaire l'utilisation d'expériences in vivo pour comprendre ce phénomène et identifier d'éventuelles cibles thérapeutiques.
Réduction
En raison de l'hétérogénéité des tumeurs, et pour obtenir des résultats statistiquement significatifs, il est nécessaire d'inclure 18 souris par groupe par génotypage et par temps (5 souris pour les analyses histologiques, 8 souris pour les analyses immunophénotypiques et 5 souris pour l'analyse des transcrits soit 2 génotypes x 18 souris x 2 conditions x 4 temps, donc 288 souris. Les données générées seront analysées par des tests paramétriques. Nous aurons les génotypes des souris contrôle et des souris mutantes, et les 2 conditions eau saline et GC7. Pour évaluer l'effet du composé, nous sacrifirons un lot d'animaux 3 semaines après le début de l'administration, à 6 semaines après le début de l'administration, ce qui correspondra à la fin du traitement, puis 2 semaines plus tard et enfin à 1 mois après la fin du traitement.
Raffinement
Les animaux seront hébergés dans des conditions optimales d'animalerie, en groupes, avec protection du cycle veille/éveil par des systèmes de lampes programmées. Une nourriture adaptée aux rongeurs ainsi que des biberons d'eau seront disponible à volonté. Une attention particulière sera accordée au niveau de la zone d’implantation de la pompe avec surveillance des points de suture et inspection à la recherche de signe d'infection locale. En cas de signe de douleur, de la buprénorphine sera administrée jusqu'à 3 fois par jour. Si un point limite est atteint, l'animal sera mis à mort. Aucun animal ne sera laissé isolé dans sa cage. Enfin, il a été fait le choix de l'implantation des mini-pompes afin d'améliorer le bien-être animal en évitant les injections quotidiennes en intra-péritonéales du composé qui peuvent causer des nuisances. La surveillance générale sera visuelle, avec un suivi de l'aspect global de l'animal, sa posture et son comportement. Si l'animal presente un dos voute, un pelage hérissé ou est inactif après stimulation, il sera retiré de l'étude et pourra bénéficier de soins après l'avis du vétérinaire. Si le cas est plus grave (blessure importante par exemple), l'animal sera mis à mort immédiatement. De la naissance à la mort et afin de favoriser le bien-être animal, les groupes sociaux des animaux seront respectés et aucun animal ne sera laissé seul. Nous mettrons aussi dans chaque case de la cellulose afin que les souris puissent se constituer un nid. Une nourriture enrichie sous forme de nourriture gelifiée sera mise dans les cages durant toute la durée du traitement par mini-pompe afin de favoriser une bonne alimentation des animaux.
Choix des espèces
La souris est un animal qui a un système immunitaire largement décrit dans la littérature et qui est proche de l’humain avec une immunité innée et adaptative, ce qui est crucial pour la mise en œuvre de notre projet d’étude sur l’interaction des cellules épithéliales de la prostate avec le microenvironnement tumoral. De plus, les souris qui seront utilisées expriment les mêmes protéines que l’homme, ce qui permet de générer les mutations les plus fréquemment identifiées dans le cancer prostatique humain. L’ensemble de ces résultats nous permettra d’étudier au plus près l’évolution des lésions de cancer de la prostate afin de développer des stratégies personnalisées de prévention, de surveillance active et/ou de traitement précoce. Les animaux seront injectés au Tamoxifène à 8 semaines de vie, puis les mini-pompes seront implantées 3 mois plus tard, soit à 5 mois de vie. A ce stade, les souris présentent des lésions prénéoplasiques et des adénocarcinomes. Pour évaluer l'effet du composé, nous sacrifirons un lot d'animaux 3 semaines après le début de l'administration, puis un lot à 6 semaines après le début de l'administration, ce qui correspondra à la fin du traitement, puis 2 semaines plus tard et enfin à 1 mois après la fin du traitement.
Mise en évidence des effets du LSD sur l’activité comportementale et cérébrale chez la souris
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
- Recherche fondamentale
- Multisystémique
- Oncologie
- Système nerveux
1 700 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant des niveaux de souffrance léger et modéré. Issues d'un modèle de trouble obsessionnel-compulsif au toilettage poussé jusqu'à la lésion cutanée, elles sont isolées dans des cages automatisées pour apprendre des tâches jusqu'à quatre mois, reçoivent une injection de LSD et subissent pour certaines une chirurgie de deux à trois heures, pour cartographier les régions cérébrales activées par la molécule. Le porteur indique que le LSD provoque des mouvements rapides de la tête et que de rares souris peuvent montrer une souffrance prolongée. Sur le remplacement, il affirme que la neuromodulation "ne peut être remplacée" par une approche ex vivo.
Objectifs
Ce projet, qui vise à enrichir les connaissances sur les mécanismes d'action de l'acide lysergique diéthylamide (LSD) grâce à un ensemble d'expériences chez la souris, comporte trois axes: 1) Caractériser l'ensemble des régions cérébrales mis en jeu lors de l'administration de l'acide lysergique diéthylamide (LSD), grâce à des approches immunohistochimiques et de clarification du cerveau. 2) Étudier l'effet de l'acide lysergique diéthylamide (LSD) sur le comportement des animaux. 3) Étudier plus en détail et à long-terme les modifications d'activités au niveau du cortex orbitofrontal, en lien avec la tâche d'apprentissage et l'administration de l'acide lysergique diéthylamide (LSD).
Bénéfices attendus
Ce projet vise à enrichir les connaissances sur les mécanismes généraux d'action de l'acide lysergique diéthylamide (LSD) grâce à un ensemble d'expériences chez la souris. Notre objectif est de cartographier les modifications d'activités cérébrales induites par l'acide lysergique diéthylamide (LSD) et pouvant sous-tendre ses effets thérapeutiques en psychiatrie.
Procédures
Dans le cadre de ce projet, nous prévoyons d'étudier un modèle murin de trouble obsessionnel-compulsif (TOC) qui ont la particularité d’engager des actions de toilettage de manière compulsive. Ce phénotype peut conduire à des lésions cutanées au niveau de la face et du corps, qui est observable à partir de l’âge de 3 mois, seulement chez certains individus. Les souris seront isolées et placer dans des cages opérantes automatisées dans laquelle elles apprendront des tâches comportementales. Ces systèmes de cages fournissent un environnement enrichi pour les animaux où ils peuvent entreprendre des tâches comportementales à leur propre rythme. Les souris resteront dans ces boîtes en fonction du temps nécessaire à l'animal pour obtenir de bonnes performances dans la tâche, pour une période pouvant aller jusqu'à 4 mois. De plus, tout animal présentant des symptômes de stress élevé ou un manque de motivation lors de la tâche comportementale sera exclu du protocole et laissé en stabulation sous observation. Dans le cadre du projet proposé, les animaux vigiles recevront une dose faible ou élevée de l'acide lysergique diéthylamide (LSD). Nous retiendrons et manipulerons les animaux de manière douce et appropriée pour une injection rapide et réussie. Nous vérifierons également la zone injectée avant de remettre l'animal dans sa cage. L'ensemble de la procédure ne dure que quelques secondes. Nous prévoyons de ne faire qu'une seule injection par animal. Cependant, en raison de son métabolisme rapide, il pourrait être nécessaire d'administrer des doses répétées pour obtenir les mêmes effets que ceux observés chez l'homme. Les animaux qui atteindront un bon niveau de performance dans la tâche envisagée auront une seule intervention chirurgicale. L'opération dure généralement 2-3 heures pendant lesquelles les animaux sont anesthésiés et sous analgésie appropriée. Comme des prélèvements et des analyses post-mortem sont nécessaires, nous devons euthanasier tous les animaux impliqués dans notre projet.
Impact sur les animaux
Étant donné que l'objectif principal de ce projet est d'étudier les effets de l'acide lysergique diéthylamide (LSD) sur le comportement et l'activité cérébrale de souris, nous utilisons le modèle murin de trouble obsessionnel-compulsif (TOC) qui ont la particularité d’engager des actions de toilettage de manière compulsive. Ce phénotype peut conduire à des lésions cutanées au niveau de la face et du corps, qui est observable à partir de l’âge de 3 mois, seulement chez certains individus. Les souris seront isolées pour être entraînées à des tâches comportementales. Cependant, elles seront logées dans des boîtes opérantes homecage automatisées, qui constituent un environnement enrichi. Dans le cadre du projet proposé, les animaux recevront une dose faible ou élevée de l'acide lysergique diéthylamide (LSD), qui induit transitoirement (quelques minutes) chez les souris des mouvements rapides de la tête d'un côté à l'autre. Rarement, les animaux peuvent montrer des signes de souffrance prolongée malgré les injections d'analgésiques. Tout animal présentant de tels symptômes sera exclu du protocole et euthanasié.
Devenir
Comme des prélèvements et des analyses post-mortem sont nécessaires, nous devons euthanasier tous les animaux impliqués dans notre projet.
Remplacement
Les méthodes utilisées nécessitent l’utilisation de modèle murin, notamment pour la neuromodulation qui ne peut être remplacé par une autre approche ex vivo pour répondre aux objectifs du projet.
Réduction
En réalisant des tâches comportementales ciblées utilisant des boites opérantes automatisées, nous pouvons récolter des milliers d’essais par animaux en une période courte, sans intervention de l’expérimentateur. Cette méthodologie permet de diminuer la variance comportementale par animal, obtenir des résultats très constants entre animaux et ainsi de réduire le nombre d’animaux à utiliser. Les tests statistiques que nous utiliserons nous permettront d'obtenir des résultats fiables avec un nombre réduit d'animaux. Sur la base des calculs de puissance et de notre expertise, pour obtenir des résultats fiables dans le cadre de ce projet de 5 ans, nous devrons élever 1700 animaux.
Raffinement
Dans le cadre du projet proposé, pour chaque mesure expérimentale, des points limites sont établis pour éviter la souffrance et garantir le bien-être de l’animal. En plus, si les animaux, n’atteignent pas de point limites définis, ils seront tous conservés jusqu’à 240 jours au maximum. Les animaux soumis aux procédures comportementales vivront dans des boîtes automatisées qui nous permettent de mieux répondre aux critères des 3R en minimisant l'inconfort des animaux et en réduisant le nombre d'animaux nécessaires pour chaque expérience puisque nous pouvons obtenir des résultats plus fiables par animal. Ces systèmes de cages fournissent un environnement enrichi pour les animaux où ils peuvent entreprendre des tâches comportementales à leur propre rythme. Les souris resteront dans ces boîtes en fonction du temps nécessaire à l'animal pour obtenir de bonnes performances dans la tâche, pour une période pouvant aller jusqu'à 4 mois. De plus, tout animal présentant des symptômes de stress élevé ou un manque de motivation lors de la tâche comportementale sera exclu du protocole et laissé en stabulation sous observation. En plus de cela, anesthésie et analgésie seront administrées à tous les animaux soumis à des procédures chirurgicales afin de minimiser leur douleur. Nous retiendrons et manipulerons les animaux de manière douce et appropriée pour injections rapides et réussies. Nous vérifierons également la zone injectée avant de remettre l'animal dans sa cage. L'ensemble de la procédure ne dure que quelques secondes.
Choix des espèces
Nous disposons de souris qui présentent des comportements compulsifs. En effet, les comportements répétitifs sont la marque de certains troubles neuropsychiatriques apparentés, ce qui offre une occasion unique d'explorer le mécanisme neurobiologique qui sous-tend leur régulation. Dans ces pathologies, l'incapacité de réguler l'expression des comportements appris a souvent des conséquences comportementales délétères. Nous proposons d'utiliser ces conditions pathologiques chez ce modèle rongeur pour mieux comprendre la neurophysiologie des comportements répétitifs et leur rôle dans l’adaptation comportementale. Pour notre étude nous utilisons un modèle murin de troubles obsessionnels compulsifs qui a nécessité des techniques de génie génétique. La pertinence de ce modèle n’a pas d’équivalent dans d’autres espèces. Les animaux utilisés seront de jeunes adultes entre 12 et 36 semaines (3 à 6 mois). L’utilisation d’animaux relativement jeunes est justifiée puisque ce modèle murin présente des lésions cutanées (perte de poils, croûte, plaies) suite au toilettage compulsif, plus fréquemment après 6 mois. Cependant, indépendamment de l'âge, tout animal présentant des lésions cutanées sera exclu du protocole et traité.