Oncologie
- Autre recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Multisystémique
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- Système urogénital
Biodistribution et suivi pharmacologique de vecteurs conjugués VHH chez la souris
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Multisystémique
- Oncologie
- Système nerveux
- Tests réglementaires
- Autres tests de tolérance et d’efficacité
- Toxicologie et autres tests de sécurité
240 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Sur animal vigile, elles reçoivent des injections intraveineuses ou sous-cutanées de vecteurs-médicaments et des prélèvements de sang à la queue, pour mesurer la biodistribution de molécules censées passer la barrière du cerveau. Le porteur, une société privée, indique un risque de choc anaphylactique parmi les effets possibles. Les bénéfices médicaux annoncés pour les patients sont renvoyés au long terme.
Objectifs
Les neuropathies, myopathies, et maladies rares font partie des causes majeures de handicaps sévères dans le monde. A l'heure actuelle, les besoins médicaux actuels restent malheureusement très insatisfaits, sans aucuns traitements curatifs, ou palliatifs. Les maladies neurodégénératives telles qu’Alzheimer ou démences associées, les maladies lysosomales, les myopathies (Duchenne) sont des exemples d'enjeux de santé publique. C’est dans ce contexte scientifique que notre société a développé un savoir-faire qui consiste en la conjugaison de vecteurs (peptides) à des pro-drogues ou médicaments capables de passer les barrières physiologiques naturelle et dons d’atteindre plus efficacement les tissus cibles (cerveau, muscles…). En effet, la plupart de ces médicaments restent inefficaces par manque de passage et d'accès aux régions ou organes à traiter. L’objectif principal de notre société sera donc de proposer de nouvelles formulations capables de reconnaitre leurs partenaires naturels spécifiques, au niveau des barrières cellulaires protectrices de l'organisme et d'utiliser leurs mécanismes naturels de passage cellulaire pour atteindre le tissu cible. Par cette technique du cheval de Troie, nous faciliterons le passage de médicaments à travers la Barrière Hématoencéphalique (BHE) vers le système nerveux central (SNC). A travers cette demande de projet nous souhaitons développer et optimiser nos « vecteurs » (VHH) pour améliorer la délivrance d’agents au fort potentiel thérapeutique. Par des approches systémiques, en administrations intra-veineuses ou dermiques, en sous cutanées, nous tenterons d’améliorer le potentiel d’actions de nos vecteur-médicaments, sur une lignée murine de fond consanguin, génétiquement modifiée et humanisée pour le récepteur cible de ce projet.
Bénéfices attendus
> Choix d’une lignée murine "Humanisée" pour le récepteur : La transposition de nos recherches sur un modèle murin, aux récepteurs humanisés, permet d’appréhender les futurs développements pré-cliniques de nos molécules et les possibles effets secondaires ou toxicités associées. De plus, elle assure de développer au maximum les études sur le modèle souris avant la phase préclinique et la transposition à l’homme, qui aurait nécessité des séries de tests sur divers modèles animaux. Enfin, le fait de pouvoir humaniser notre cible endogène chez la souris constitue un excellent outil stratégique et scientifique, se traduisant par une réduction importante du nombre d’animaux au sein des études, par un gain de temps considérable (et donc économique), tout en réduisant par la suite de potentiels essais sur modèles animaux plus gros. D'un point de vue médical, sur du plus long terme, le potentiel de ciblage thérapeutique de nos Vecteurs médicaments (VHH) constitue l'objectif majeur de nos recherches, avec à terme, un bénéfice attendu qui pourrait permettre des avancées majeures en validant sur un modèle souris pathologique, puis à terme, dans le milieu médical et sur le quotidien des patients.
Procédures
Cette procédure ne présente pas d’anesthésie, pas d’analgésie, ni de chirurgie avec réveil. Les manipulations expérimentales, sur animaux vigiles, (Pesées, intraveineuses ou sous-cutanées, prélèvements intermédiaires de sang) seront précises et rapides (≤ 2min). • Posologie : Les pesées (calculs posologies), annotations queues des souris (marqueur spécifique pour animaux), et l’ensemble des gestes à suivre seront réalisés par le même expérimentateur. En cas de procédure à doses répétées (≥ 24h), une pesée sera systématiquement effectuée avant chaque administration. • Administrations de VHH : Les administrations se font sur animaux vigiles au niveau caudal pour les intraveineuses, à la base du crâne (nuque), pour les sous-cutanée. Pour les administrations répétées (x3 maximum), un délai de minimum 24 à 48h sera respecté entre deux administrations. • Prélèvements intermédiaires : Des prélèvements sanguins intermédiaires seront réalisés en cours de cinétique, à différents « time points » sur animaux vigiles en contention spécialisée. Par une micro-incision de l’extrémité caudale, 3 à 5 gouttes de sang (≤50μl) suffiront pour quantifier la 1/2 vie plasmatique de nos VHH. Ces prélèvements de sang se feront aux temps intermédiaires de 4h, 24h, 72h ou encore 168h, en fonction des groupes, contrôles et VHH.
Impact sur les animaux
Dans ce projet nous chercherons à limiter au maximum le stress induit aux animaux. Ainsi, nous ne modifierons pas leur quotidien (cycles) et garderons les mêmes cages et aliments (absence de faim). Les animaux seront groupés par 4, ce, dès leur réception par les animaliers (absence isolement). Une salle spécifique servira de stabulation lors des cinétiques, elle présentera les mêmes conditions de vie qu’en hébergement. Dans ce projet, il n’y aura pas d’anesthésie, pas d’analgésie, ni d’intervention chirurgicale avec réveil (absence douleur, lésions). Les administrations, précises et rapides, se feront sur animaux vigiles et tenus en contention pour les intraveineuses (réduction stress et peur). De plus, nous proposons d’étudier nos VHH sur des temps d’incubations majoritairement courts. Certaines cinétiques pourront être élargies à 1 ou encore maximum 3 mois, en fonction du délai d’action pharmacologique. Si on se fie aux données de la littérature et notre expertise, les cinétiques d'incubations de quelques semaines à 3 mois ne suffisent pas pour générer des effets indésirables ou engendrer des conséquences physiologiques. En effet, les conjugués administrés présentent des demi-vies dites « relativement courtes », de quelques heures à quelques jours, seuls les effets cibles pharmacologiques de nos médicaments optimisés peuvent nécessiter des cinétiques plus longues avant d’en mesurer pleinement leurs efficacités. Ici, post-administration, le principal risque se trouve être la réaction immunitaire (choc anaphylactique), ainsi que d’autres effets indésirables (réaction allergique ; détresse cardio-respiratoire ; modification et troubles comportementaux). Mais là encore, ces problématiques sont étudiées en amonts et en post-expérimentales (immunogénicité) couplées à de la littérature et le savoir de nos experts en chimie et pharmacologie. Nos composés VHH administrés aux souris ne doivent pas présenter de toxicité, il en va de l’intérêts des animaux mais aussi de l’étude. Malgré ces précautions, une observation comportementale des animaux sera faite de manière quotidienne, à la recherche du moindre signe de souffrance, le tout accompagné d'un suivit du poids, du début des administrations à la fin des cinétiques, afin de s'assurer que les animaux ne perdent pas plus de 10% de poids initial.
Devenir
En fin de procédure, tous les animaux seront euthanasiés pour réaliser les prélèvements tissulaires en point final. Si, entre temps, en cours de cinétique, un individu atteint un point limite, l'animal sera également euthanasié en urgence après validation du vétérinaire et porteur de projet.
Remplacement
Pour mener à bien nos projets, nous envisageons de réaliser des expériences sur le petit animal de laboratoire, ici la souris, 1er modèle animal disponible se rapprochant de l’homme pour l’étude des mécanismes physiologiques in vivo. Il n'existe à l'heure actuelle aucun modèle prédictif de bio-informatique capable d'apporter toutes les réponses aux problématiques de la pharmacocinétique. Le modèle vivant, ici la souris, reste pour l'instant le seul système physiologique qui intègre la complexité de l'ensemble des paramètres physiologiques, mécanistiques et homéostasiques, indispensables pour pouvoir étudier une efficacité pharmacologique chez les mammifères. Le principal désavantage concerne donc le recours à l’utilisation d’animaux. Il s’agit pour cela de définir à minima et au plus juste le nombre d’individus. Les faibles cohortes d'animaux permettront d’obtenir un maximum de résultats, suffisant pour l’obtention de données statistiques significatives.
Réduction
L’optimisation de nos vecteurs et voies d’administrations permet d'envisager une médication optimisée et réduite (doses moins importantes), de limiter les possibles effets secondaires, mais aussi le nombre d’individus au sein de la procédure (Réduction). Le nombre total d’animaux se répartit sur de petits groupes de n=4, à raison de 240 souris/an, réparties sur 10 études de 24 individus. Cette estimation est basée sur notre expérience et d’anciens projets, similaires, réalisés sur le modèle souris par la société. Pour une analyse statistique, le faible « n » (4 individus), sera suffisant et nous orientera vers des tests statistiques adaptés (non-paramétriques) permettant d’utiliser un faible nombre de souris sans compromettre les objectifs de l’étude. Sur de l’expérimentation in vivo, tous les paramètres ne sont pas maîtrisés, et sont basés sur des populations aléatoires de souris ou chaque animal présente des variables individuelles. En fin de procédure, une liste ciblée de tissus à prélever nous évitera une utilisation abusive et inutile des souris et permettra d’optimiser la procédure sur plusieurs types de post-expérimentations. La réalisation de prélèvements sanguins intermédiaires (Prélèvement caudal ≤50 μl) en cours de cinétique permet d'obtenir des données de ½ vies plasmatiques supplémentaires, ce qui va également dans le sens d'une optimisation et réduction du nombre d’animaux.
Raffinement
La formation initiale et l’expérience du personnel sont nécessaires afin d’appréhender les moindres signes et/ou comportements caractéristiques d’une douleur ou gène chez l’animal (Annexe II : grille score et points limites). Nous porterons une attention particulière à la phase amont de l’expérimentation. Elle regroupe l’ensemble des préparatifs, l’adaptation, le conditionnement et la stabulation des animaux pour un minimum de 14j dès réception. La veille des tests, les souris sont sorties de l’animalerie dans une pièce cyclée (12h/12h), insonorisée, armoire ventilée, sous température et hygrométrie contrôlées, avec nourriture et boisson ad libitum. Ils sont ainsi maintenus dans un contexte familier (pour les odeurs), dans la même cage (taille standard pour portoir ventilé + couvercle à filtre), un maximum de 4 individus par cage, litières (copeaux de bois) et raffinements (maison en carton et Sizzle-Nest). Les animaux sont ainsi isolés du lieu d’expérimentation (odeurs et bruits) pour éviter toute communication de stress et angoisse. Cette procédure ne présente pas d’anesthésie, pas d’analgésie, ni de chirurgie avec réveil. Les manipulations expérimentales, sur animaux vigiles, (Pesées, intraveineuses ou sous-cutanées, prélèvements intermédiaires de sang) seront précises et rapides (≤ 2min). La simplicité des administrations nous permet facilement d’envisager différentes stratégies pharmacologiques plus complexes, à doses uniques ou répétées (x3 maximum) (administration i.v. 5.5ml/kg, s.c. 10ml/kg). Des points limites seront établis en cours de cinétique, lors du suivi des animaux. Un score modéré (7-9) conduira automatiquement à une exclusion et sortie de l’étude, puis à l’euthanasie (cf. 3.3.3) du ou des animaux en question (Pas de maintiens isolés inutiles, ni de soins ou d’utilisation d’analgésique). En point final de l'étude, les animaux seront tous euthanasié sans stress ni douleur, pour collecter les tissus d'intérêt. La lignée humanisée utilisée n’a jusqu’alors jamais présenté d’apparitions de phénotypes dommageables chez les animaux. Nous utiliserons des animaux issus du même élevage et fournisseur.
Choix des espèces
Les rongeurs représentent cette famille de petite taille, facile d'utilisation et d’élevage, et idéale pour la mise en place de premières études précliniques. Le développement préclinique nécessite tôt ou tard une première approche in vivo, sur un modèle animal tel que le rongeur, dans notre cas, la souris. C’est le modèle le plus standardisé et utilisé en expérimentation animale, car sa physiologie, bien connue (mammifère), est relativement proche de l’homme. Le modèle rongeur facilite les manipulations, les injections et observations comportementales. Il est aussi plus adapté et intéressant pour la partie pharmacologie (diminution des posologies). En pratique, on l’utilise principalement pour la facilité de mise en place des expérimentations et l’obtention de groupes allant jusqu’à 4-5 individus sans trop de contraintes de stabulation. Notre modèle souris humanisé est particulièrement avantageux dans notre projet car il présente l’avantage d’avoir notre cible endogène humanisée (récepteurs). Les données obtenues sur ce modèle permettront notamment une extrapolation plus pertinente au modèle humain, d’envisager un gain de temps dans le développement futur du projet, mais aussi, d’éviter un certain nombre d’études et une utilisation significative d’animaux. Les animaux seront utilisés pour réaliser des suivis pharmacologiques, des échantillonnages de tissus, organes ou liquides physiologiques, ceci à des fins scientifiques. Pour notre procédure, nous utiliserons des animaux dits « jeunes adultes », ayant une moyenne de 8 à 12 semaines. A cet âge, nous limitons ainsi les variations inter individus qui peuvent avoir un impact sur les mécanismes physiologiques et les modulations de l'expression de certaines protéines. Ce stade « jeune adulte » présente un poids moyen de 25-27g environ, ce qui s’avère plus intéressant en termes de posologies (réduction des doses).
Test de composés induisant la régénération des cellules beta pancréatiques
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
900 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent des injections répétées de protéines et des prélèvements de sang réguliers, une partie développant un diabète, pour tester cinq variantes d'un composé censé régénérer les cellules bêta du pancréas. Le porteur revendique une application "stricte" de la règle des 3R, tout en prévoyant 900 animaux. Les bénéfices annoncés se limitent à l'identification de candidats médicaments contre le diabète de type 1.
Objectifs
Le pancréas joue un rôle clef dans le maintien du taux de sucre sanguin. Cet organe contient de nombreux types cellulaires dont les cellules bêta sécrétant de l'insuline, une hormone permettant de diminuer le taux de sucre sanguin en cas d'apport sucré. Notre recherche se concentre sur le diabète de type 1, une maladie qui se caractérise par la perte sélective de cellules bêta. Sans traitement, cette maladie peut avoir de graves conséquences telles que des dommages vasculaires, des risques de cécité, d’amputation, ou même la mort. Les traitements actuels consistent en l’injection d'insuline pour compenser la déficience en cette hormone. Cependant, des facteurs environnementaux (l'alimentation, l'age, le stress, etc...) peuvent provoquer de fortes variations dans les niveaux de glucose sanguin, malgré un traitement à l'insuline, et donc éventuellement conduire aux complications présentées précédemment. Dans le but de pallier aux limitations des thérapies actuelles, nous nous intéressons à la régénération des cellules beta. Nous avons ainsi récemment identifié un composé pharmacologique capable d'induire la régénération des cellules beta pancréatiques. Le but de notre projet est donc de tester 5 différentes variations de ce composé (visant à le rendre encore plus efficace) dans un modèle de diabète. Nous utiliserons 900 souris afin d’évaluer et comparer les capacités de ces composés à contrer un diabète. Une attention particulière est portée sur l’application stricte de la règle des 3R.
Bénéfices attendus
Le but de ces travaux est de démontrer une activité accrue de l’une (ou plusieurs) de nos protéines afin d'induire la régénération des cellules beta pancréatiques et ainsi contrer les effets de la perte des cellules beta pancréatiques.
Procédures
Les animaux recevront des injections quotidiennes ou hebdomadaires de protéines. Des prélèvements sont prévus pour suivre la glycémie des animaux (1 fois par semaine, 1 goutte de sang). En fin d'expérience, il sera réalisé un test nécessitant une mise à jeun de 5 heures puis une injection d’un produit augmentant transitoirement la glycémie suivie de 6 prélèvements d’une très faible quantité de sang à la queue (classiquement, l'expérimentateur fait perler le sang et 6 "perles" sont ainsi utilisées pour lectures de glycémie) à des intervalles de temps de plus en plus longs (entre 15 et 120 minutes).
Impact sur les animaux
Les effets attendus sont un inconfort modéré dû aux piqures, aux prélèvements et à la mise à jeun de 5 h. Une partie des animaux développeront un diabète modéré n’entrainant pas de souffrance particulière.
Devenir
Les animaux seront mis à mort pour examen post-mortem des organes et du pancréas en particulier.
Remplacement
Le diabète est une maladie complexe. C'est une pathologie qui s’exprime à l’échelle d’un organisme et qui fait intervenir tous les organes susceptibles de stocker ou consommer du glucose (la plupart donc). Son apparition et sa gravité résultent donc de plusieurs défauts et son étude sur l’animal intact est essentielle et ne peut être remplacée.
Réduction
Nous utiliserons un nombre d’animaux aussi faible que possible. L’application de tests statistiques nous a permis de réduire le nombre d’animaux au minimum nécessaire à l’obtention de résultats exploitables et sans prévoir de répétition des expériences.
Raffinement
Durant toute la procédure, les animaux seront suivis en s’appuyant sur une grille de score permettant d’évaluer et d’objectiver les éventuelles souffrances, et de mettre en oeuvre des points limites précoces et adaptés. La bonne santé ou la souffrance des animaux seront observés selon des grilles d'évaluations indiquées. En amont de chaque procédure, des dispositions (habituation) sont prises pour minimiser tout stress aux animaux. Les animaux seront hébergés dans les conditions habituelles d’animalerie avec un environnent enrichi (maisonettes et buchettes), en groupes sociaux et en accord avec la réglementation en vigueur.
Choix des espèces
Le diabète est une maladie d’origine multifactorielle (y compris environnementale). Son apparition et sa gravité résultent donc de l’intégration de plusieurs défauts et son étude sur l’animal intact est essentielle et ne peut être remplacée. Les souris utilisées ici représentent un modèle de choix pour nos travaux visant à contrer un diabète : il est en effet très difficile de trouver une autre espèce animale développant un diabète provenant d'une attaque des cellules beta pancréatiques. Nous utiliserons des animaux âgés de 8 à 10 semaines, cet interval d'âges correspondant à une période sans diabète. Nous souhaitons en effet initier nos traitements avant l'apparition du diabète (et ainsi contrer son développement).
Évaluation de la réponse aux traitements médicamenteux dans le cancer du foie chez la souris
- Recherche fondamentale
- Oncologie
130 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Elles subissent une chirurgie abdominale qui injecte des cellules cancéreuses dans la rate pour provoquer des métastases du foie, puis une chimiothérapie ou un agent anti-vasculaire et jusqu'à quatre IRM sous anesthésie. Le porteur cherche des marqueurs d'imagerie prédictifs de la réponse aux traitements, la validation chez des patients étant renvoyée à plus tard. Il justifie l'effectif par un taux de prise tumorale d'environ 60%.
Objectifs
Le cancer colorectal est l`une des principales causes de mortalité liée au cancer dans le monde. La propagation métastatique représente le principal facteur de mauvais pronostic. Jusqu'à présent, aucun marqueur fiable n'est disponible pour prédire la réponse aux traitements chez les patients atteints de métastases hépatiques (dans le foie). Le traitement standard du cancer colorectal métastatique comprend généralement une chimiothérapie et un agent anti-vasculaire compromettant la survie des cellules cancéreuses. Dans le but de rendre la lésion hépatique opérable, la prise en charge clinique des patients repose essentiellement sur l'évaluation de la réponse des patients aux traitements. La survie globale après la chirurgie dépend de manière cruciale de la réponse à ces traitements. Il n'existe actuellement aucun critère ni marqueur satisfaisant pour prédire la réponse histologique à la chimiothérapie, bien que plusieurs pistes ont été explorées. Par ailleurs nous avons montré dans le contexte du cancer du sein que le mouvement mécanique des cellules permet de distinguer la réponse et la résistance aux thérapies, ainsi que l'impact des agents anti-vasculaires sur la mécanique des tissus. Le but de notre étude est d’identifier de nouveaux marqueurs biologiques en utilisant l'imagerie IRM qui est une technique d`imagerie non invasive pour évaluer l'effet de la thérapie sur le microenvironnement tumoral et le réseau vasculaire afin d'améliorer la survie des patients dans le contexte des métastases hépatiques du cancer colorectal.
Bénéfices attendus
Identifier des nouveaux marqueurs biologiques pour évaluer l'effet du traitement sur le microenvironnement tumoral et le réseau vasculaire. Valider l'efficacité des ces marqueurs sur une cohorte de patients. Prédiction de la réponse aux traitements pour proposer de nouvelles stratégies thérapeutiques.
Procédures
Tous les animaux seront soumis à : 1) Chirurgie : injection des cellules tumorales dans la rate aprés une incision de la paroi abdominale d'1cm, la plaie sera ensuite fermée à l'aide de plusieurs points de sutures. Cette procédure est réalisée sous anesthésie générale et dure 30 minutes. 2) Les traitements anti-tumoraux seront injectés en intrapéritonéale au niveau de l'abdomen, un lot de souris recevra un traitement anti tumoral (une chimiothérapie) deux fois par semaine pendant 4 semaines. Un autre lot de souris recevra un autre traitement tumoral (un agent anti-vasculaire) qui sera injecté 5 jours (de jour 0 à jour 4). 3) Imagerie par résonance magnétique (IRM) :14 jours après l’injection des cellules tumorales, le nombre de séance d’IRM peut aller jusqu’à 4 séances au total, le délai minimal entre les séances d'IRM (Après la première IRM) est d’une semaine. La durée des IRM est de 1heure par souris (cette analyse sera réalisée sous anesthésie générale).
Impact sur les animaux
(1) Risque de douleurs post-opératoire et/ou (2) le développement des tumeurs (dans le foie ou dans d'autres organes) peut également engendrer des modifications des fonctions physiologiques.(3)Perte de poids suite à la chirurgie,(4)Les traitements médicamenteux ont été utilisés dans la littérature et aucun effet secondaire a été relevé, (5) irritation et/ou inflammation de la suture.
Devenir
Toutes les souris seront euthanasiées à la fin du protocole, pour permettre le prélévement d'organes et l'analyses des tumeurs pour approfondir les connaissances.
Remplacement
Les connaissances issues de cette étude in vivo ne peuvent pas être obtenues actuellement par d'autres méthodes, compte-tenu de la complexité de ce cancer . Ce modèle permettrait d'étudier les métastases du foie dans leur environnement (développement de tumeur dans l’organe), notamment les cellules des vaisseaux sanguins qui jouent un rôle important dans le développement tumoral. Des études in vitro ont été réalisées en amont, qui complèteront ce volet d'expérimentation animale sans pouvoir le remplacer.
Réduction
Ce projet impliquera l’utilisation de 130 souris pour une durée maximale de 5 ans. Le nombre d’animaux utilisés est le minimum requis pour atteindre l’objectif fixé en prenant compte que le taux de prise tumorale peut varier (environ 60% de réussite).
Raffinement
Acclimatation de 10 jours pour les souris après leur arrivée à l'animalerie avant de débuter le protocole. Les animaux sont surveillés quotidiennement et ont accès à la nourriture et à l’eau. Ils sont hébergés dans un environnement enrichi permettant la formation de groupes sociaux. Lors de la procédure chirurgicale les souris seront endormies et allongée sur un lit chauffant. Le maintien de la température corporelle pendant la chirurgie sera effectué par une sonde rectale. A la fin de la procédure chirurgicale, le réveil des animaux sera surveillé de près. Après leur réveil les animaux seront réintégrés dans leur cage. Des croquettes humidifiées et de l'hydrogel seront mis en place pour favoriser le bien-être des animaux. Pendant la procédure d'IRM, l'animal est endormi avec un gaz anesthésiant pendant l’intégralité de la procédure, la fréquence respiratoire est surveillée et l'animal est placé sur un lit chauffé. La chirurgie ainsi que les IRM seront effectuées sous anesthésie. Les soins et le suivi des animaux seront effectués par des personnes compétentes et expérimentées.Le suivi clinique sera effectué 3 fois par semaine. Un analgésique sera administré avant, pendant et après la chirurgie. L’utilisation de ce dernier sera renouvelée si besoin afin d’éviter toute souffrance à l’animal. La suture sera examinée quotidiennement pour les 5 à 7 jours après la chirurgie en notant la présence d’écoulement, rougeur, enflure, etc…, nous examinerons également la déhiscence de la plaie (ouverture des points sutures). Lors d’observation d’un ou plusieurs signes nous aviserons rapidement le personnel de soins de l’animalerie pour procéder à un traitement adéquat de la condition. Les critères d'évaluation de la douleur ne sont pas spécifiques à la procédure car l’IRM n’induit pas de douleur supplémentaire. La douleur observée peut être due à l’implantation des cellules tumorales. Néanmoins, en cas d’observation de la douleur des mesures seront prises. Les points les plus précoces sont les troubles du comportement (repli dans un coin, poil hérissé, etc.), l'altération de l'apparence physique (grattage, poil terne, etc.). Si les points limites sont atteints, l'animal sera euthanasié et ne sera donc pas soumis à la procédure IRM.
Choix des espèces
Les souris utilisées sont des souris adultes de 8 semaines. Ce modèle est le plus utilisé et validé par la littérature scientifique car la maladie se developpe mieux à l'âge adulte. Les cellules tumorales qui seront utilisées dans ce protocole sont des cellules murines, qui sont compatible avec l'espèce choisie.
Etude en enclos de l’influence du régime alimentaire sur l’hibernation et la reproduction du hamster commun (Cricetus cricetus)
- Conservation des espèces
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
2 375 hamsters communs vont être utilisés, dont 375 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, avec l'intention de les relâcher dans la nature. Ils subissent l'implantation chirurgicale d'enregistreurs de température, des prises de sang sous anesthésie et la pose de puces, pour étudier en enclos l'effet de différents régimes sur leur reproduction et leur hibernation. Le projet vise la préservation d'une espèce en fort déclin en plaine d'Alsace, liée aux monocultures de blé et de maïs. Le porteur précise que les hamsters seront tués si les autorisations de lâcher ne sont pas obtenues.
Objectifs
Le hamster commun est inféodé à la plaine agricole en Alsace où les cultures de blé et de maïs représentent plus de 80% de la surface agricole utile certaines années. Nous avons montré que ces 2 monocultures ne répondaient pas aux besoins nutritionnels de l’espèce : une carence en protéines dans le blé cause une importante mortalité juvénile tandis que dans le maïs, une carence en vitamine B3 et son précurseur le tryptophane, entraîne du cannibalisme chez 90% des femelles. Pour pallier à ces carences et améliorer la reproduction des hamsters en milieu naturel, nous recherchons des cultures qui sont naturellement riches en acides aminés essentiels et d’intérêt technico-économique pour les agriculteurs. En conditions semi-contrôlées en enclos, nous allons soumettre des hamsters mâles et femelles à différentes associations de cultures et mesurer l’effet de ces régimes sur le succès reproducteur des hamsters et sur leur hibernation.
Bénéfices attendus
Ce projet aura des retombées scientifiques en fournissant de nouvelles connaissances sur les besoins nutritionnels d’une espèce hibernante, qui seront valorisées au travers de communications scientifiques écrites et de conférences. Il contribuera également à la préservation d’une espèce en déclin en proposant de nouvelles pratiques culturales permettant un meilleur succès reproducteur et une et une meilleure survie hivernale de l’espèce. Enfin, ces nouvelles pratiques agricoles devraient bénéficier plus largement à toute la biodiversité des agrosystèmes et répondre aux nouveaux enjeux technico-économiques des agriculteurs.
Procédures
Implantation/desimplantation de ibuttons (15 min par chirurgie) et prise de sang (2 min par prise de sang, 1 prise de sang par animal par an, 2 prises de sang au total par animal) sous anesthésie : 75 hamsters par an. Transpondage (implantation en sous cutané d’une puce individuelle) et prélèvements poils sur animal vigile : toute la descendance produite, 400 hamsters par an environ.
Impact sur les animaux
Effets indésirables liés à la chirurgie : Procédure modérée : douleur liée à la laparotomie, inflammation, infection, perte de poids, hématome lié à la prise de sang. Effets liés aux manipulations en enclos : stress lié au transport, lâcher, capture, et manipulation : implantation interscapulaire de transpondeur, douleur aigue transitoire liée à l’injection du transpondeur. Perte de poids lié au changement de régime alimentaire
Devenir
Lâcher en milieu naturel pour le renforcement des populations sauvages, sous réserve d'obtention des autorisations de la DREAL et de l'OFB (en charge des opérations : financement, recherche des parcelles où lâcher les hamsters) et de la DDPP. Si nous n'obtenons pas les autorisations de lâcher en milieu naturel, les hamsters seront euthanasiés.
Remplacement
Cette étude concerne la préservation du hamster commun en plaine d’Alsace et ne peut être réalisée sur une autre espèce, ni par des études de modélisation.
Réduction
Nous allons expérimenter sur 12 femelles et 3 mâles par condition expérimentale. Ce nombre d'individus est le minimum pour qu'une différence éventuelle entre les différents groupes puisse être statistiquement décelée. Les résultats seront soumis à des tests non paramétriques du fait du faible effectif des groupes. Le sex ratio déséquilibré est lié à la biologie de cette espèce : les mâles ont un domaine vital plus grand que les femelles, et lâcher un plus grand nombre de mâles par sous-enclos entraînerait des agressions entre congénères.
Raffinement
En animalerie : Les animaux sont élevés en cages individuelles, car le hamster d’Europe n’est pas une espèce sociale et fait preuve d’agressivité envers ses congénères. Des objets visant à enrichir le milieu (tubes) et des éléments permettant le comportement de construction de nid sont placés dans les cages. Nous réaliserons une surveillance accrue des animaux opérés et un analgésique sera administré en post-opératoire dans l’eau de boisson pendant 3 jours. Les hamsters seront lâchés en enclos uniquement après complète cicatrisation et s’ils présentent une bonne condition corporelle. A noter que nous réalisons ces procédures d’implantation intra-péritonéale d’enregistreurs de température chez cette espèce depuis 10 ans, sans qu’aucune complication post-opératoire n’ait été observée. En enclos : Les hamsters seront transportés à l’enclos à 10 min de l’animalerie dans des boîtes adaptées avec du papier absorbant. Les lâchés seront réalisés en soirée au moment du pic d’activité de l’espèce. Nous serons très vigilants au bien-être des animaux dans l’enclos en réalisant des observations régulières (pièges photos et captures). Un suivi de la masse corporelle et de l’aspect général permettra d’évaluer leur état nutritionnel et sanitaire et d’agir en conséquence : supplémenter leurs apports alimentaires dans l’enclos ou ramener l’animal au laboratoire pour le soigner ou l’euthanasier en fonction du niveau d’atteinte de points limites.
Choix des espèces
Ce programme de recherche s’intéresse spécifiquement à la préservation de cette espèce. Les populations sauvages sont en déclin en raison notamment des pratiques agricoles intensives. Notre objectif est d’améliorer les pratiques agricoles afin de restaurer l’état des populations de hamsters communs. Les animaux seront étudiés à partir de l’âge de 4 mois et jusqu’à l’âge de 1,5 ans. Au-delà, une plus grande variabilité interindividuelle du succès reproducteur est observée et pourrait biaiser nos résultats.
Etude de la relation entre l’épigénome des bovins et leurs performances
- Recherche appliquée
- Bien-être animal
- Maladies animales
- Recherche fondamentale
- Multisystémique
- Oncologie
150 vaches Holstein vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, puis maintenues dans leur élevage. Chacune subit une prise de sang à la queue, pour développer une "puce d'épigénotypage" reliant leur épigénome à leurs performances. Le porteur présente l'objectif comme un outil de sélection au service d'un élevage "durable", et revendique une étude impossible ailleurs que sur "l'animal entier". Il reconnaît n'avoir fait aucun calcul statistique préalable, cherchant à récolter "un maximum de données".
Objectifs
Depuis plusieurs décennies, la sélection génétique des animaux de rente a permis de net progrès dans les capacités de production, d’efficacité alimentaire et de santé. Néanmoins, dans un certain nombre de cas, le potentiel génétique de l’animal semble sous-exprimé sous l’influence de facteurs environnementaux. L'épigénétique est actuellement reconnue comme l'un des domaines les plus prometteurs des sciences biologiques, basé sur l’étude des mécanismes moléculaires directement impliqués dans le contrôle du fonctionnement du génome, en réponse à l’environnement. Ce projet doit contribuer à améliorer la compréhension des processus épigénétiques mis en oeuvre et à intégrer ses nouvelles données aux connaissances génétiques afin de fournir une prédiction précise du phénotype chez les bovins. Les relations entre épigénome des bovins et leurs performances seront évaluées, sous différents environnements (différents types d’alimentation, d’hébergements ou encore effet du stress thermique). Le projet met en place un nouvel outil, dit « puce d’épigénotypage », à partir d'une simple prise de sang. Elles seront réalisées sur 100 vaches de race Holstein pour lesquelles des données de santé, de production, de conduite et d’environnement seront collectées. Cette démarche nous permetra de déterminer dans quelle mesure les biomarqueurs épigénétiques peuvent expliquer une partie de la variance phénotypique observée. Des modèles statistiques seront développés pour combiner les informations génomiques et épigénomiques afin d'améliorer les modèles de prédiction génomique. Ce projet établira les relations entre variations phénotypiques observables, la génétique, l’épigénome et l’environnement. La démarche mise en oeuvre va contribuer à mieux définir les caratéristiques de chaque individu et offrira de nouveaux modèles d’évaluation plus fiables. Il consistera dans l’identification de nouveaux indicateurs de gestion intégrant des données épigénétiques. Il sera utilisé pour rechercher des animaux capables de s'adapter aux changements environnementaux de par leur plus grande plasticité épigénétique et génomique. Ces connaissances aideront à définir de nouvelles stratégies de sélection visant des animaux plus robustes, aptes à exprimer leur potentiel dans des conditions variables tout en maintenant leur santé et bien-être pour un élevage durable.
Bénéfices attendus
La collection d’échantillons biologiques ainsi que l’ensemble des données fourniront pour la première fois l’opportunité de traiter une cohorte de vaches Holstein et d’en identifier l’épigénome. Cette étude originale est une première pour le monde de l’élevage. Cette étape est absolument incontournable pour déterminer la puissance de l’outil d’épigénotypage que nous développons et définir un nouvel index de management apte à prendre en considération tout l’historique de vie de l’animal. Cette démarche met les derniers progrès technologiques et méthodologiques de la biologie au service d’un élevage responsable et durable. En concertation avec le responsable de l'établissement, l’ensemble des vaches des différents troupeaux seront incluses dans le protocole de prélèvements. Le prélèvement consiste en une simple prise de sang à la veine caudale lors d’une contention au cornais ou dans un couloir de contention. Toutes les vaches, exceptées celles porteuses d’une pathologie avérée et suivant un traitement médicamenteux, seront incluses, quelques soient leur âge, leur parité ou stade physiologique. Au moment du prélèvement, un maximum de données relatives à l’élevage et à l’animal seront collectées à partir d’un questionnaire : système d’élevage, conduite du troupeau, alimentation et historique de vie de l'animal, ainsi que des relevés climatiques (températures et hydrométrie).
Procédures
Une seule prise de sang par voie caudale, faite de manière rapide 'moins d'une minute par animal) par du personnel formé.
Impact sur les animaux
Il peut rarement se produire un léger hématome au niveau du site du prélevement qui disparait naturellement au bout de quelques jours.
Devenir
La prise de sang n’aura aucun effet indésirable et sera sans effet secondaire sur les vaches ; par conséquent, nous considérons qu’aucun changement n’interviendra dans la conduite des vaches.
Remplacement
Le projet est conduit sur l’espèce bovine pour l’espèce bovine. Il ne peut donc y avoir de remplacement. Il s’agit d’une démarche de biologie intégrative pouvant prendre en compte tous les processus biologiques et ne pouvant être conduite qu’au niveau de l’animal entier. Le choix de la race Holstein tient à sa prépondérance dans la production de lait française : nous étendrons l’étude à d’autres races laitières et allaintantes dès obtention des financements.
Réduction
Le nombre de vaches à inclure dans l’analyse est de l’ordre de 150. Un nombre maximal d’individus est à inclure dans le protocole afin d’appréhender la grande variabilité phénotypique. L'intérêt de la démarche de génotypage étant de récolter un maximum de données pour avoir une étude de grande ampleur et significative à l'échelle du cheptel français, aucun test statistique préalable n'a été effectué pour déterminer le nombre d'individus à recruter.
Raffinement
La procédure de prise de sang par la veine caudale est une procédure classique en élevage pour un suivi sanitaire des animaux de ferme, pour lesquels les animaux sont habitués (prophylaxie). Les animaux sont déjà très largement habitués aux systèmes de contention qui seront mis en place (cornadis ou couloir de contention). Les prises de sang seront réalisées par du personnel qualifié et aguerri à ce geste simple.
Choix des espèces
Ce projet s’interesse à l’espèce bovine et toute la démarche expérimentale proposée doit aboutir à la création d’un nouvel index de management permettant une intégration de l’historique de vie de l’animal. Cet index doit être un indicateur du bien etre et de la santé des vaches. L’établissement de cet index sera associé à une série de recommandations dont l’objectif final est l’expression du potentiel génétique de l’animal dans le respect de ses besoins. Une simple prise de sang reste un geste très peu invasif et peu douloureux, n’occasionnant qu’une gêne transitoire. Il n'existe pas de contre indication à utiliser différents stades de développement. C'est pourquoi toutes les vaches du troupeau seront incluses dans le protocole car il s'agit de caractériser leur épigénome, quelques soient leur âge ou stades physiologiques (en lactation ou tarie).
Développement d’une approche radiomique basée sur l’imagerie scanner pour identifier les signatures radio-immunes dans des modèles de tumeurs sous cutanées chez la souris.
- Recherche fondamentale
- Oncologie
1 000 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Une tumeur colorectale leur est greffée sous la peau, puis elles sont imagées au scanner et irradiées sous anesthésie, pour entraîner un algorithme d'intelligence artificielle censé repérer des signatures d'infiltration immunitaire. Le porteur justifie 50 souris par groupe par le besoin d'un grand jeu de données pour l'apprentissage automatique. Les retombées annoncées pour la médecine personnalisée sont renvoyées au conditionnel, l'objectif immédiat restant le développement de l'algorithme.
Objectifs
L'avènement de l'immunothérapie a conduit à un changement des pratiques dans le traitement de certains cancers, conduisant à des résultats impressionnants en termes de survie et de réponse tumorale. Cependant, seule une fraction des patients répond à l'immunothérapie, soulignant ainsi le besoin urgent de biomarqueurs pronostiques et prédictifs. L'infiltration immunitaire tumorale est un élément essentiel de la réponse immunitaire contre le cancer, conditionnant la réponse à l’immunothérapie. Le développement de stratégies non invasives pour quantifier cette infiltration immunitaire tumorale et prédire le résultat du traitement pourraient représenter une avancée majeure. Ce projet vise à développer et tester, dans des modèles tumoraux murins, une approche basée sur l’analyse d’images radiologiques (par scanner) combinée à des méthodes d’intelligence artificielle pour développer des algorithmes prédictifs.
Bénéfices attendus
À l'ère de la médecine personnalisée, où les stratégies thérapeutiques sont de plus en plus adaptées aux profils spécifiques des patients et des tumeurs, le développement d’algorithmes prédictifs pourrait représenter un outil précieux d'aide à la décision, guidant la prise en charge des patients atteints de cancer. La possibilité de déchiffrer de manière non invasive le microenvironnement tumoral et de suivre la réponse au traitement, par le biais de signatures radio-immunes, pourrait impacter de façon majeure la pratique clinique. De plus, l’opportunité de suivre dynamiquement et "en temps réel" l’infiltration de cellules immunitaires peut nous permettre de proposer de nouveaux traitements sur mesure. Cela pourra améliorer l’efficacité des thérapies et réduire les chances d’échec thérapeutique, en sélectionnant les patients qui ont le plus de possibilités de répondre au traitement sélectionné et en arrêtant précocement des traitements inefficaces.
Procédures
Deux modèles seront développés en parallèle, le premier chez la souris C57BL/6J avec une injection sous-cutanée de cellules de MC38 (murine colon carcinoma cells) dans le flanc droit et le second modèle chez la souris BALB/c avec une injection sous-cutanée de cellules CT26 (murine colon carcinoma cell line) également dans le flanc droit. Après une période de 10 à 20 jours permettant la croissance tumorale, les souris seront imagées sur scanner 1 jour avant l’irradiation, 4 et/ou 6 jours après l’irradiation, chaque acquisition durera 15 min. Les irradiations seront réalisées sur le SARRP et dureront entre 10 et 30 min. Que se soit pour les acquisitions des images ou les irradiations, les souris seront anesthésiées.
Impact sur les animaux
Les effets indésirables chez les animaux seront occasionnés par l’injection des cellules tumorales et la croissance tumorale qui suivra. Les imageries et les irradiations se feront sous anesthésie et ne sont pas susceptibles de causer de souffrance ou détresse aux animaux.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à la fin des procédures expérimentales afin de pouvoir collecter les tissus (dont la tumeur) pour analyses ultérieures.
Remplacement
Ce projet a pour but d’évaluer les effets de la radiothérapie localisée combinée ou non à des immunomodulateurs sur le microenvironnement tumoral et de suivre la réponse au traitement pour dévoiler des signatures radio-immunes. L’étude du recrutement et de la réponse des leucocytes dans la tumeur nécessite la présence d’un système immunitaire efficace dans un modèle dynamique (depuis la production des cellules dans la moelle osseuse, leur libération dans le sang, leur maturation dans les organes lymphoïdes secondaires, jusqu’au recrutement sur le site tumoral) qui ne peut pas être réalisée in vitro. Ceci met en jeu des interactions complexes nécessitant un organisme vivant entier. Les modèles murins sont imparfaits d’un point de vue purement biologique mais permettent d’étudier la réaction immunitaire anti-tumorale in vivo et ont l’avantage d’être d’une taille bien plus faible que chez l’humain, ce qui permet une inclusion en totalité des tumeurs et des tissus environnant pour une analyse histologique exhaustive. Cette inclusion en totalité ouvre une possibilité plus importante de mise en correspondance spatiale d’images histologiques et radiologiques, non réalisable en clinique, et apportera des éléments concrets quant à la réalité biologique d’hypothèses faites depuis plusieurs années en clinique. De plus, des modèles murins permettant la modulation in vivo de sous-populations spécifiques de cellules immunitaires (par exemple la déplétion vs l'enrichissement en CD8) au sein du microenvironnement immunitaire tumoral pourraient renforcer la signification biologique de notre signature radiomique. Nous envisageons pour cela un traitement personnalisé incluant radiothérapie et agents immunomodulateurs (anti-CD8) capables d'agir sur la contexture immunitaire tumorale.
Réduction
La génération d’un algorithme prédictif et pronostique par deep learning nécessite l’analyse d’un large set de données. En effet, cela est nécessaire pour un bon entraînement des algorithmes de prédiction. De plus, il est nécessaire d’utiliser une cohorte indépendante sur laquelle tester l’efficacité des algorithmes développés. Il n’existe aucune donnée dans la littérature concernant des analyses radiomiques dans des modèles tumoraux murins. Notre estimation de 50 souris par groupe est donc basée sur des observations cliniques et sera adapté sur la base des données obtenues pendant la réalisation du projet. En outre, les modèles murins que nous utiliserons ont déjà été testés et validés dans de nombreuses publications, et la collaboration avec un autre laboratoire nous permettra d'avoir des modèles déjà testés et performants, minimisant ainsi le nombre d'animaux nécessaires.
Raffinement
Nous avons mis en place des stratégies d'expérimentation et d'observation afin de réduire au minimum la souffrance et la douleur des animaux. Les souris seront hébergées en groupe pour minimiser le stress de l'isolement. De plus, l'environnement des animaux sera enrichi en permanence par du coton ou des nids en carton afin de diminuer leur angoisse et favoriser leur bien-être. Une pesée sera effectuée régulièrement. Les points limites seront strictement appliqués. - Le développement de la tumeur ainsi que les signes de toxicité (perte de pois, prostration) seront évalués 3 fois par semaine (euthanasie des souris dès qu’un point limite est atteint).
Choix des espèces
La souris est l’espèce animale de référence pour les études de radiobiologie et est parmi les plus utilisées pour étudier les réponses immunitaires pendant le développement tumoral. De plus, pour des raisons de taille, de prix et de temps nous avons choisi cette espèce. La physiologie et la génétique de la souris sont de mieux en mieux connues et de nombreuses études ont déjà validé des découvertes faites chez la souris en les appliquant pendant des essais cliniques, ce qui promeut et facilite le transfert des résultats obtenus chez la souris en clinique. Les souris seront âgées de 8 ou 9 semaines, âge auquel les souris sont suffisamment matures. De plus, des modèles tumoraux ORL et pulmonaire ont été développés et caractérisés en utilisant des souris de cet âge, et nous allons maintenir ces mêmes paramètres pour cette étude avec des tumeurs coliques sous cutanées.
Impact de la relocalisation nucléaire de la protéine FUS dans un modèle murin de la sclérose latérale amyotrophique
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
- Système musculosquelettique
- Système nerveux
272 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Porteuses d'une mutation reproduisant la sclérose latérale amyotrophique, elles reçoivent un traitement par gavage puis un suivi mensuel de la force musculaire, des tests de sociabilité et un test du nid avec isolement d'une nuit, avant un électromyogramme sous anesthésie et la mise à mort pour prélever les tissus. Le porteur teste si la relocalisation de la protéine FUS dans le noyau des neurones rétablit les capacités motrices. Il présente une extension possible à l'humain comme un axe futur, sans traitement existant à ce jour.
Objectifs
La sclérose latérale amyotrophique (SLA) est une maladie neurodégénérative incurable caractérisée par une paralysie des muscles qui entrainent le décès des patients par insuffisance respiratoire. Nous avons dans notre laboratoire un modèle de souris qui mime cette maladie en reproduisant la mutation d’une protéine mutée chez les patients. Le but du projet est de relocaliser cette protéine dans le noyau des neurones et de voir si cela suffit à rétablir les capacités motrices de nos souris.
Bénéfices attendus
A l’heure actuelle il n’existe aucun traitement efficace de la SLA. Le but de ce projet est de tester une nouvelle approche en remettant une protéine qui s’est déplacée à cause de la maladie dans sa localisation normale puis d’évaluer si cette stratégie permet de rétablir les capacités motrices de ces souris. Si en remettant FUS à sa place, nous arrivons à réduire les troubles moteurs et sociaux observés, nous pourrons envisager que les prochains axes de recherche se tourneront vers la possibilité de trouver un moyen pour relocaliser FUS dans le noyau des patients souffrants de SLA.
Procédures
Les animaux seront soumis à une procédure d’administration par gavage d’un traitement durant 5 jours. Nous réaliserons un suivi mensuel des capacités motrices (force musculaire) sur un dispositif dédié afin de voir l’évolution de la maladie. Ce test se passe en 3 session de 3 minutes maximum chacune, entrecoupées de phases de repos de 5 minutes. Les animaux seront toujours remis en groupe et de l’enrichissement sera mis à disposition dans leur cage d’élevage. Nous réaliserons deux tests de sociabilité 2 ou 3 fois au cours de la vie de l’animal (à 4, 10 et peut-être 14 mois selon l’évolution de la maladie). Le premier test dure 5 minutes tandis que pour le second, les souris passeront 4 sessions de 5 minutes chacune (avec des phases de retour en cage de 8 minutes entre les sessions). La passation du premier et du second test sera espacée d’une semaine. Le test du nid sera réalisé 2 ou 3 fois au cours de la vie de l’animal et nécessitera que les souris soient isolées durant une nuit. L’examen du fonctionnement des muscles (EMG) durera environ 20 minutes et sera réalisée en fin de procédure, sur les souris endormies afin d’éviter toute souffrance.
Impact sur les animaux
Nous pourrions observer chez les souris traitées des fausses routes liées à l’administration du traitement. Pour éviter cela, l’expérimentateur en charge de cette partie a suivi des formations pour apprendre à réaliser ce geste et s’est entrainé un grand nombre de fois. Nous pourrions également observer un léger stress causé par la passation du test moteur et des tests de sociabilité. Un temps de repos sera systématiquement appliqué pour les procédures nécessitant plusieurs passages successifs pour le test moteur. Si nous remarquons que les souris sont fatiguées, nous espacerons les différentes sessions. Un délai d’une semaine sera appliqué entre chaque test social. La procédure d’électro myo gramme qui permet d’observer la présence ou non d'atteinte des muscles sera réalisée sous anesthésie, les souris ne ressentiront donc aucune douleur.
Devenir
Les animaux seront tous mis à mort à l’issue des procédures 1 et 2 car nous avons besoin de prélever les tissus pour vérifier 1. la relocalisation nucléaire de FUS mais aussi 2. pour étudier les impacts au niveau microscopique (moléculaire, cellulaire et biologique) de notre intervention.
Remplacement
Ce projet a pour but de déterminer s’il est possible de remettre à sa place une protéine dont le changement de localisation entraine la SLA. Pour étudier cela, il est nécessaire d’utiliser un modèle animal qui reproduit à la fois la complexité comportementale (avec l’apparition possible des troubles de la sociabilité) mais aussi une complexité structurelle du système nerveux, notamment avec les différents intervenants cellulaires retrouvés dans le système nerveux central chez l’Homme. La souris nous offre la possibilité de travailler avec ces deux niveaux de complexité.
Réduction
Le nombre d'animaux nécessaires à la bonne réalisation de ce projet a été calculé, d’après nos travaux préliminaires, de manière à obtenir des résultats statistiquement fiables et robustes. Par ailleurs, pour limiter le nombre total d’animaux générés, nous proposons ici de réaliser les analyses histologiques et moléculaires sur les mêmes animaux que ceux chez qui auront réalisé le suivi longitudinal. Pour limiter le nombre total d’animaux générés et améliorer nos connaissances de la maladie, nous proposons d’utiliser les mâles et les femelles. Par ailleurs, nous avons décidé de réaliser une première étude pilote pour valider l’approche expérimentale utilisée et potentiellement réduite le nombre de groupes contrôles que nous utiliserons. Si cette étude pilote est validée sur ces deux aspects, nous pourrons réduite de moitié les animaux nécessaires à la réalisation de la seconde partie du projet.
Raffinement
L’enrichissement de l’environnement des animaux (bâtonnets à ronger, coton compressé pour faire des nids, maisons de carton blanc), le maintien des interactions sociales (les souris sont gardées à plusieurs par cage tout au long de leur vie) et la surveillance quotidienne des animaux permettront d’assurer de leur bien-être et de détecter rapidement tout changement de comportement associé ou non à la pathologie étudiée afin qu’il puisse être pris en charge. Nous avons établi des points-limites clairs afin de pouvoir soustraire l’animal à la souffrance si nécessaire. Les expérimentateurs en charge sont formés à chaque procédure et nous avons une très bonne connaissance du modèle utilisé. Nous pourrons ainsi facilement déceler un éventuel comportement anormal. Toutes les approches expérimentales que nous souhaitons utiliser dans ce projet sont couramment réalisées dans notre laboratoire, ce qui limite fortement les risques de perte de tissus pour des raisons purement techniques. Par ailleurs, la procédure d’étude du muscle sera réalisée sous anesthésie gazeuse afin de réduire toute souffrance de l’animal et de réduire le stress lié à la manipulation.
Choix des espèces
Les modèles de souris transgéniques sont les plus appropriés à notre étude car ils présentent le niveau de complexité structurelle du cerveau et de la moelle épinière adéquat, une séquence de notre gène d’intérêt (Fus) bien concernée d’un point de vue phylogénétique et des capacités cognitives et motrices qui nous permettent d’évaluer des troubles retrouvés chez les patients. Les études seront réalisées sur des souris adultes car les patients souffrant de SLA liée à FUS présentent très rarement des formes juvéniles.
Effet de la consommation de farines produites à partir de graines de protéagineux et d’oléoprotéagineux enrichies en acides gras polyinsaturés sur le métabolisme musculaire du rat âgé.
- Recherche appliquée
- Troubles endocriniens
- Troubles musculosquelettiques
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
- Système musculosquelettique
60 rats âgés vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Ils sont hébergés seuls pendant 65 à 70 jours, un isolement que le porteur reconnaît comme un stress et un hébergement non adapté à l'espèce, puis placés en cage métabolique et soumis à des mesures de composition et de fonction musculaires. Tous sont tués pour prélever muscles et sang, afin de comparer des farines végétales enrichies en oméga-3 à des protéines animales. L'objectif est de documenter la valeur nutritionnelle de protéines végétales pour les séniors, un enjeu présenté comme lié à la démographie mondiale.
Objectifs
La croissance démographique mondiale pose la question de la disponibilité des ressources alimentaires et notamment des protéines. Une des solutions est d’augmenter les protéines végétales et de réduire les protéines animales dans la ration alimentaire. Toutefois, l'essor des protéines végétales nécessite une meilleure connaissance de leur valeur nutritionnelle, de leur cinétique de digestion et de leur biodisponibilité (capacité des protéines à fournir réellement tous les acides aminés nécessaires pour les synthèses protéiques corporelles). En effet, il est important d’étudier les qualités nutritionnelles des protéines végétales avant de pouvoir recommander leur consommation comme source protéique de substitution aux protéines animales, notamment pour certaines populations spécifiques comme les séniors. Le vieillissement est associé à une perte de la masse et des fonctions musculaires, appelée sarcopénie, qui se traduit par une augmentation du risque de chutes, une perte d’autonomie et une réduction de la qualité de vie. Aussi, préserver la masse et les fonctions musculaires est un objectif clé pour prolonger les capacités fonctionnelles des personnes âgées. Pour tenter de prévenir la sarcopénie, il faut notamment augmenter la quantité de protéines ingérée, limiter la consommation de graisses saturées et assurer un apport suffisant en acides gras polyinsaturés Omega 3 (w3). Les sources alimentaires végétales à la fois riches en protéines et en acides gras w3 présentent donc un intérêt certain pour l’alimentation du sujet âgé. De par leur richesse en protéines et / ou en acides gras w3, les protéagineux (20 à 35 % de protéines - Pois, lentilles, féverole, lupin…) et les oléoprotéagineux (15 à 35 % de protéines - Colza, tournesol) pourraient être une option intéressante pour la définition de nouveaux aliments végétaux adaptées à la population âgée. Les farines d’oléagineux disponibles commercialement proviennent des tourteaux qui sont des coproduits obtenus après extraction de l’huile. Ces tourteaux contiennent très peu d’huile résiduelle. Pour tester l’effet combiné de leurs protéines et de leurs acides gras w3, il faudra rajouter des acides gras polyinsaturés à la farine de tourteaux. Dans ce contexte, le projet vise à étudier la digestibilité de régimes riches en protéines végétales de protéagineux et d’oléagineux enrichies ou non avec des acides gras w3, et leur impact sur la fonction et le métabolisme musculaires dans un modèle de rats âgés.
Bénéfices attendus
L’une des solutions pour répondre au besoin accru en ressources alimentaires et notamment en protéines, est d’augmenter les protéines végétales et de réduire les protéines animales dans la ration alimentaire. Pourtant, il manque encore des preuves scientifiques qui permettent de considérer les protéines végétales comme source protéique de substitution aux protéines animales notamment pour certaines populations spécifiques comme les séniors. Les études décrites dans la littérature portent majoritairement sur les protéines issues de graines de légumineuses (pois, lentilles), ou issues du soja mais peu s'intéressent à la valeur nutritionnelle des protéines provenant d’oléoprotéagineux tels que le colza ou le tournesol. De plus, aucune d'entre elles n’envisage un éventuel effet synergique des lipides et des protéines issues des oléoprotéagineux tant sur leur digestibilité que sur leurs effets santé. Les plantes oléagineuses offrent un double intérêt nutritionnel car elles apportent des protéines mais également des lipides, notamment des acides gras polyinsaturés qualifiés d'acides gras indispensables car le métabolisme de l'Homme et des animaux est inapte à les synthétiser. Seule l'alimentation est capable de fournir à l'organisme, ces acides gras indispensables à un certain nombre de fonctions physiologiques. Du fait de leur forte teneur en lipides, les plantes oléoprotéagineuses sont principalement cultivées pour la production d’huiles végétales. Les procédés d'obtention de l'huile conduisent à un coproduit appelé tourteau. Ce dernier ne contient qu'une faible teneur en matières grasses résiduelles, mais est concentré en d'autres nutriments, notamment en protéines. Cette caractéristique fait des tourteaux d’oléagineux un des principaux ingrédients protéiques pour l’alimentation animale. Le présent projet fournira des données scientifiques nouvelles qui permettront d'apprécier l'intérêt de sources végétales comme les oléoprotéagineux qui combinent les protéines et les lipides tant sur la valeur nutritionnelle des protéines que sur leur éventuels bénéfices santé, résultant d'une synergie entre le métabolisme des lipides et des protéines. Ce projet pourrait donc à terme permettre de développer à partir de ces tourteaux, des "ingrédients" riches en protéines végétales (concentrats, isolats, et hydrolysats de protéines) et enrichis ou non avec des acides gras polyinsaturés w3, qui pourraient présenter un intérêt chez la personne âgée.
Procédures
L'ensemble des interventions décrites ci-après concernent l'ensemble des 60 rats. Les rats seront hébergés en cage individuelle pour contrôler précisément leur consommation alimentaire pendant toute la durée du protocole depuis leur arrivée à l’animalerie jusqu’à leur mise à mort soit 8 semaines plus 10 jours d'acclimation. Les 60 rats subiront diverses interventions au début et à la fin du protocole. Elles auront pour but de : (1) mesurer la composition corporelle sur animal vigile via une technique non invasive peu stressante réalisée 2 fois et d’une durée de 2 minutes à chaque fois. (2) mesurer la fonctionnalité musculaire de façon non invasive et sur animal vigile. Cette mesure fait intervenir 3 appareils. Ces mesures seront réalisées sur la base du « volontariat » car il est impossible d’obliger les animaux à réaliser les exercices. L’appareil 1 servira à mesurer la force et sera utilisé 2 fois pour une durée de manipulation de l’animal de 30 secondes à chaque fois. L’appareil 2 permettra d’évaluer l’équilibre et la coordination motrice et sera utilisé 2 fois. La durée dépendra de l’endurance et de la volonté du rat à réaliser l’exercice (5 minutes au maximum). Enfin, l’appareil 3 permettra d’appréhender l’activité ambulatoire totale et ne sera utilisé qu’à la fin du protocole. L’expérience dure 10 minutes et est non stressante. (3) mesurer la rétention azotée (azote ingérée – azote excrétée) au niveau corps entier. Cette mesure nécessite la récupération de la totalité des fèces et de l’urine produits. Les rats seront alors seront hébergés dans une cage métabolique conçue pour permettre cette récupération. La durée du passage sera réduite au maximum (4 jours au total) sans compromettre les résultats du projet. (4) mesurer la synthèse protéique dans les muscles squelettiques en fin de protocole. Après avoir été mis à jeun la veille, les 60 rats subiront, le matin, une injection permettant de mesurer la synthèse protéique 50 minutes avant l’euthanasie. Tous les rats seront ensuite mis à mort sous anesthésie générale gazeuse.
Impact sur les animaux
-isolement des animaux pendant 65-70 jours ce qui constitue un stress et un hébergement non adapté pour l’espèce. -hébergement des animaux pendant les 4 derniers jours du protocole dans une cage métabolique ce qui occasionnera un stress. -mesures de la composition corporelle et de la fonctionnalité musculaire sur animaux vigiles ce qui engendrera de légers stress liés aux appareils et à la manipulation par les expérimentateurs. -injection d’une molécule non toxique n’induisant pas de douleur par elle-même diluée dans du sérum physiologique, par voie sous cutanée. Cette injection induira un stress lié à l'injection elle-même (douleur de la piqure) et à la phase de contention de l'animal.
Devenir
A la fin de la procédure, les animaux seront mis à mort afin de pouvoir réaliser les analyses sur les différents tissus prélevés qui permettront de répondre aux objectifs du projet. En effet, le prélèvement des muscles squelettiques est nécessaire pour mesurer le niveau de synthèse protéique au sein de ce tissu. De même, l'ensemble du sang des animaux doit être prélevé pour pouvoir mesurer le statut inflammatoire des rats et réaliser leur bilan sanguin.
Remplacement
L’utilisation d’animaux, dans ce projet est absolument nécessaire et ne peut être remplacer par l’utilisation de systèmes de culture cellulaire à 2 voire 3 dimensions. En effet, ces systèmes ne permettent pas de mesurer simultanément la digestibilité des différentes sources de protéines (protéagineux ou oléoprotéagineux) enrichies ou non avec des acides gras polyinsaturés w3, l’évolution de la fonctionnalité musculaire, de la performance et de la mobilité, le métabolisme protéique musculaire et le statut inflammatoire circulant. En l’état, ce projet ne peut pas non plus être mené directement chez l’Homme. En effet, actuellement, les farines, isolats ou concentrats protéiques issus de tourteaux de colza ou de tournesol disponibles commercialement ne sont destinés qu’à l’alimentation animale et ne peuvent pas être utilisé pour la consommation humaine. Il est à noter qu’avant de réaliser les régimes fournis ensuite aux rats les farines, concentrats ou isolats protéiques seront analysés d’un point de vue nutritionnel et microbiologique garantissant leur innocuité.
Réduction
Les résultats d’études antérieures menées sur des rats nourris avec des farines produites à partir d'autres végétaux (céréales) ont permis de réduire le nombre d’animaux utilisés à son minimum sans compromettre les objectifs du projet. Le nombre total de rats nécessaires à la réalisation de ce projet est de 60. Pour analyser les résultats des différents paramètres mesurés, nous utiliserons plusieurs tests statistiques adaptés.
Raffinement
Les conditions d’élevage, d’hébergement, de soin et les méthodes utilisées seront les plus appropriées pour éviter et réduire au maximum toute douleur, souffrance, angoisse ou dommage durable que pourraient ressentir les animaux. Les rats seront hébergés individuellement dans des cages adaptées à leur poids. Tous les animaux auront un accès illimité à leur régime et à l’eau de boisson. Quotidiennement, l’animalier observera le comportement général de chaque rat, son apparence et contrôlera la présence d’eau et de nourriture. Hebdomadairement, les animaux seront pesés et un contrôle de consommation sera réalisé. L’état général de l’animal sera noté sur un cahier de suivi et l’expérimentateur sera informé de toutes observations anormales. Une grille d'évaluation définissant des points limites sera mise en place. Elle permettra d'identifier des points limites notables et des points limites graves. Si un animal présente 3 points limites notables ou 1 point sévère, il sera pris une décision afin de limiter la douleur à son maximum.
Choix des espèces
Pour réaliser notre projet d’étude, nous avons choisi le rat comme modèle animal et plus particulièrement le rat Wistar car ces animaux présentent différents avantages pour les études de vieillissement, notamment au niveau des modifications métaboliques et nutritionnelles. Le rat Wistar a une prévalence de développement tumorale et d’insuffisance d’organe (rein, foie, cœur) plus faible que les autres souches de rat, le rendant plus adapté à l’étude du vieillissement. De plus, ces vieux animaux présentent des modifications anthropomorphiques et morphologiques proches de celles observées chez l’Homme avec l’avancée en âge (augmentation de la masse grasse, diminution de la minéralisation osseuse et réduction de la masse musculaire squelettique). Le projet a pour objectif d’étudier l’impact de protéines végétales issues de protéagineux ou d’oléoprotéagineux sur le métabolisme musculaire dans un contexte de vieillissement. Les animaux seront livrés à l’animalerie à l'âge de 22 mois. Après 10 jours d'acclimatation, ils seront soumis à différents régimes pendant 8 semaines et auront donc 24 mois à la fin du protocole.
Triple combinaison : radiothérapie, nanoparticules et immunomodulateurs pour lutter contre les cancer ORL
- Recherche appliquée
- Cancers
- Recherche fondamentale
- Oncologie
920 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Une tumeur leur est greffée par injection de cellules cancéreuses, suivie d'injections de nanoparticules d'or et d'immunomodulateurs, de séances d'imagerie et d'une irradiation localisée. Le porteur indique que la tumeur et le traitement peuvent réduire l'alimentation et affaiblir fortement les souris, tuées ensuite car porteuses de tumeurs. La triple combinaison est présentée comme "prometteuse" pour les patients, mais l'apport reste une évaluation d'efficacité chez l'animal.
Objectifs
Le projet répond au besoin de trouver de nouvelles stratégies thérapeutiques pour augmenter la sensibilité des tumeurs aux rayonnements (radiosensibilité). Augmenter la dose maximale de radiation dans les tissus tumoraux tout en cherchant à réduire les dommages aux tissus normaux a toujours été un grand défi en radiothérapie. Les développements technologiques ces dernières décennies ont permis une amélioration croissante de l’indice thérapeutique (différence entre la dose thérapeutique et la dose toxique). En outre, plusieurs stratégies ont été développées et testées pour surmonter la radiorésistance de la tumeur et pour augmenter l’efficacité de la radiothérapie comme l’utilisation de radiosensibilisants. Les radiosensibilisants sont des produits chimiques ou des agents pharmaceutiques qui peuvent améliorer l’effet destructeur sur les cellules tumorales en accélérant les dommages à l’ADN et en produisant indirectement des radicaux libres. À cet égard, le rôle émergent de la nanomédecine pour le traitement de différents types de cancer peut représenter une approche prometteuse pour équilibrer l’efficacité de la thérapie et les effets secondaires. En particulier, l’utilisation d’une nouvelle classe de nanoparticules améliorant le rayonnement pourrait constituer une approche révolutionnaire pour le traitement local des tumeurs solides traitées par radiothérapie. L’objectif principal de ce projet est de mettre au point des nanoparticules synergiques et non persistantes pour la chimio-radiothérapie en vue de la gestion avancée du cancer. Afin d’améliorer l’application potentielle aux cliniques des nanoparticules, leur efficacité sera évaluée dans des modèles in vivo avancés, avec un intérêt particulier pour le carcinome de la tête et du cou qui est globalement le sixième cancer le plus fréquent par l’incidence dans le monde et il est caractérisé par une résistance aux médicaments importants.
Bénéfices attendus
Les nanoparticules métalliques sont développées de plus en plus comme agents prometteurs en oncologie en tant que vecteurs de médicaments et radiosensibilisants. Avec ce projet, nous allons évaluer l'efficacité anti-tumorale des nanoparticules d’or. Nous eallons évaluer l'efficacité de la triple combinaison radiothérapie, nanoparticules métalliques et immunomodulateurs pour obtenir des effets antitumoraux systémiques. Cette triple combinaison propose un modèle original et nouveau de coopération thérapeutique pour lutter contre le cancer, qui pourrait améliorer la prise en charge des patients de cancers des voies aériennes et digestives supérieures.
Procédures
Les animaux auront une injection de cellules tumorales (durée 1 minute, sous anesthésie générale). Les animaux subiront aussi une injection de nanoparticules et, pour certains, une injection d'immunomodulateur (durée 1 minute). Les animaux auront 3 séances d'imagerie in vivo sous anesthésie générale (durée 10 minutes). Des animaux subiront une irradiations localisée sur la tumeur par animal (durée 10 minutes).
Impact sur les animaux
Le traitement ainsi que la façon dont croît la tumeur peuvent réduire la capacité de la souris à s’alimenter et affaiblir fortement la souris. Les animaux subiront aussi du stress lors des préhensions pour examen, des injections (peu de nuisances car anesthésie locale) et des séances d'imagerie (stress de préhension).
Devenir
Les animaux seront euthanasiés car ils seront porteurs de tumeurs. De plus, sur certains lots, des analyses post-mortem seront efectuées sur des tissus .
Remplacement
Nous avons utilisé au préalable des tests in vitro pour évaluer l'efficacité des nanoparticules sur les différentes lignées cellulaires utilisées dans ce projet. Les modèles in vivo s’avèrent indispensables pour valider ces résultats avec un système d’administration proche à celle que sera utilisée en clinique (injections intratumorales). Le recours à des modèles animaux est aussi incontournable pour étudier les effets des combinaisons thérapeutiques dans un contexte qui inclut le micro environnement tumoral et qui permet donc l’interaction des cellules tumorales avec le stroma (dont les cellules immunitaires sous dépendance de médiateurs type cytokines ou cellules provenant du reste de l'organisme). Cela est indispensable dans le contexte de la radiothérapie (par exemple: effet «bystander» de l’irradiation i.e. effets que les cellules irradiées pourraient exercer sur des cellules non irradiées à proximité ou à distance par exemple). Il n’existe pas de modèle alternatif permettant une telle étude. Le projet nécessite donc d’être mené sur un organisme vivant disposant d’un système immunitaire complet, et permettant l'étude du microenvironnement tumoral.
Réduction
Nous avons utilisé au préalable des tests in vitro pour évaluer l'efficacité des nanoparticules sur les différentes lignées cellulaires utilisées dans ce projet. ces tests ont permis de sélectionner certaines types de nanoparticules qui ont montré une meilleures efficacité en combinaison avec la radiothérapie. Nous allons donc effectuer les test in vivo uniquement avec le meilleur candidat sélectionné sur la base de ces tests préliminaires, ce qui va nous permettre de réduire le nombre d'animaux nécessaires. En outre, la connaissance des deux modèles tumoraux nous permet d'utiliser uniquement deux doses unique de radiothérapie, car nous connaissons déjà la radiosensibilité de ces modèles. De plus, ces modèles sont bien maitrisés au laboratoire, ce qui a permis d'avoir un tas d'inclusion élevé (très bonne prise de croissance des tumeurs). Afin de réduire au maximum le nombre d'animaux utilisés pour ce projet nous nous sommes basés sur des analyses statistiques. Le suivi hebdomadaire des animaux permettra de réduire le nombre d'animaux utilisées (augmentation de la puissance statistique).
Raffinement
Un suivi quotidien clinique pour recherche de signes éventuels de souffrance sera effectué, et des mesures d'analgésies seront mises en oeuvre en cas de besoin. Le développement de la tumeur sera suivi par la mesure du volume tumoral grâce à l'imagerie in vivo et par des mesures directes. Des points limites précis et précoces ont été définis et seront strictement appliqués. L'environnement sera enrichi avec des sizzlenests et des tunnels en carton afin de diminuer l'angoisse. Les interventions (injections, imagerie) seront faites sous anesthésie.
Choix des espèces
Le choix de la souris pour la réalisation de ce projet se justifie par des raisons d’ordres scientifiques: - La souris est l’espèce animale de référence pour les études de radiobiologie. - Génétique proche de celle de l’Homme et bien connue - Notre centre de recherche utilise principalement des souris ce qui offre de nombreux avantages en termes d’élevage, d’animaleries, d’expertise en techniques d’expérimentation animale ainsi que le suivi microbiologique et vétérinaire des animaux. - Les modèles de tumeur étudiés sont issus de lignées cellulaires murines et leur implantation dans la souris est indispensable pour étudier l’effet des traitements sur la réponse antitumorale dans leur globalité. Les souris seront âgées de 8 ou 9 semaines, un âge où la souris est suffisamment mature.
Rôle d’une protéine cible de l’hypoxie dans le développement de l’obésité et dans les effets bénéfiques de l’activité physique
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
1 920 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent un régime riche en graisses pendant seize semaines pour devenir obèses, un protocole de course sur tapis de huit semaines et des tests de tolérance au glucose avec prélèvements de sang répétés. Le porteur ne décrit comme nuisance qu'un risque d'irritation aux points d'injection, avant une mise à mort pour prélever les organes. L'étude vise à préciser le rôle d'une protéine adipocytaire dans l'obésité, sans bénéfice thérapeutique annoncé au-delà d'une hypothèse.
Objectifs
Ce projet concerne l'étude d'une protéine cible de l'hypoxie et induite en réponse aux stress. Nous étudieorns son implication dans le développement de la résistance à l'insuline induite par un régime riche en graisses et nous déterminerons si la délétion de cette protéine dans les adipocytes potentialise les effets bénéfiques de l’activité physique. Ce projet ne duplique pas d'études déja publiées.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra d'établir d'une part, le rôle d'une protéine adipocytaire dans le développement de l'obésité et de la résistance à l'insuline, et d'autre part si son invalidation peut avoir des effets bénéfiques sur le traitement de l'obésité.
Procédures
Les souris seront soumises à un régime riche en lipides pendant 16 semaines afin d'induire une prise de poids. Les souris seront soumises à un protocole d'exercice d'endurance (tapis de course adapté à la souris) pendant 8 semaines. Certaines souris obèses seront renourries avec un régime normal afin de réverser les effets de l'obésité. Les souris seront soumises à des prélèvements de sang sur souris vigiles lors des tests de tolérance au glucose (GTT) ou à l'insuline (ITT). Lors de ces tests, une goutte de sang est prélevée pour mesurer la glycémie au cours du temps (0, 15, 30, 45, 60, 90 et 120 minutes). Un prélévement de sang sur souris vigile sera effectué à la semaine 6, 14, 20, 22, 24 et 28 (max 100µl) de la procédure 1 et à la semaine 6, 20, 26 et 29 de la procédure 2.
Impact sur les animaux
Lors des injections en intra-péritonéale (lors des GTT, ITT ou tamoxifène) il pourrait y avoir un risque d'irritations et d'infection aux zones d'injection.
Devenir
A l'issue de chaque procédure, tous les animaux seront mis à mort pour récuperer les organes.
Remplacement
Pour satisfaire au remplacement, nous avons réalisé des études sur des cellules adipocytaires cultivées in vitro et nous avons montré que la protéine d'intérét est impliquée dans le développement de la résistance à l’insuline in vitro. Pour comprendre l’implication de cette protéine chez l’Homme, il est maintenant nécessaire de l’étudier sur l’animal car il n’existe pas de méthodes alternatives permettant de tenir compte de la physiologie et de toutes les interactions existantes entre cellules et organes dans un organisme.
Réduction
Pour satisfaire à la réduction, une gestion éthique de l’élevage nous permettra de ne pas générer trop d’animaux en excès. Chaque procédure utilise un nombre d’animaux minimum mais nécessaire à des études statistiques pertinentes. Le nombre d’animaux a été calculé pour limiter les variations inter-individus et atteindre un niveau statistique validé par une analyse prédictive. Les procédures seront répétées 3 fois. Cependant, si une différence statistiquement significative est observée après 2 répétitions, nous ne ferons pas la troisième répétition.
Raffinement
Les souris seront maintenues dans un milieu enrichi (igloo et tigettes qui permettent aux souris de réaliser un nid) et celles-ci seront hébergées en portoirs ventilés à raison de 5 souris maximum/cage (500cm2). Nous réaliserons aussi un suivi quotidien des animaux (par les expérimentateurs ou l'équipe zootechnique), ce qui permettra l'arrêt de l'expérience dès que les souris présenteront un mal-être ou une souffrance.
Choix des espèces
La souris est un modèle animal facile à utiliser grâce à sa natalité importante, son faible coût d’élevage et notre expertise nous permettant d’avoir des locaux d’hébergements et des conditions d’expérimentation appropriés à cette espèce. D’autre part, la similitude de leur patrimoine génétique avec celui de l’Homme nous permet de pouvoir, dans la mesure du possible, extrapoler les résultats et en tirer des conclusions valables pour l’Homme. Les données in vivo de la littérature sont réalisées sur des souris et cette espèce nous permet d'obtenir assez de "matériel" pour faire des analyses protéiques et génomique et histologique. Aucune autre espèce ne peut donc être utilisée. Seules les souris adultes seront utilisées dans ce projet. Pour l’étude du métabolisme, les souris seront mises sous régime alimentaire à 6 semaines. Ceci permet de diminuer la variabilité inter-animaux et donc de réduire les effectifs.
Effet combiné de la génétique et du microbiote intestinal sur l’immunocompétence, le comportement et la production d’œufs chez la poule pondeuse Phase2).
- Recherche appliquée
- Bien-être animal
- Maladies animales
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
- Système gastrointestinal
- Système immunitaire
550 poules pondeuses vont être utilisées, dont 400 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré et tuées pour prélever leur microbiote caecal, les 150 autres étant remises en élevage. Elles subissent un prélèvement de tissu à l'aile et neuf prises de sang, pour relier génétique et microbiote intestinal à l'immunocompétence et à la ponte. Le porteur présente une réduction des "intrants pharmaceutiques" et une amélioration du bien-être, mais l'objectif affiché est une sélection génétique au bénéfice d'un sélectionneur partenaire. Il conclut que seul le poulet permet d'évaluer la réponse vaccinale dans un "organisme entier".
Objectifs
Les phénotypes animaux sont le résultat d’interactions complexes entre variations génétiques, composition du microbiote intestinal et environnement. Les objectifs globaux sont d’identifier les composants microbiens et génétiques statistiquement associés aux variations individuelles de paramètres d’immunocompétence, de comportement individuel, et de production d’œufs chez la poule pondeuse, de l’éclosion à 24 semaines d’âge. La principale question scientifique sous-jacente est d’étudier si la composition du microbiote caecal des poules est en partie contrôlée par les variations génétiques, et si ces variations sous contrôle génétique sont-elles mêmes associées à des variations de l’immunocompétence, du comportement ou de la productivité.
Bénéfices attendus
Ce projet a pour enjeu l’amélioration de la santé des poules en élevage par l’amélioration de leur immunocompétence, avec à la clé une réduction des intrants pharmaceutiques et une amélioration du bien-être. A l’issue du projet et à relativement court terme, l’identification de déterminants génétiques (gènes ou régions génomiques de l’hôte) contrôlant l’immunocompétence permettra d’envisager une sélection génétique des animaux chez le sélectionneur partenaire du projet, pour améliorer l’immunocompétence des animaux, tout en vérifiant l’absence de lien trop défavorable avec la production d’œufs. D’un point de vue théorique, nous comprendrons mieux comment interagissent le microbiote et les variations génétiques de l’hôte dans l’élaboration des phénotypes exprimés par l’hôte, en particulier l’immunocompétence. Après le projet, à plus long terme, l’identification de déterminants microbiens, et de déterminants génétiques contrôlant le microbiote, permettra d’une part de commencer à élaborer des stratégies de modulation du microbiote pour favoriser la présence de ces déterminants chez la poule, et d’autre part d’envisager éventuellement une sélection combinée de l’hôte et du microbiote pour améliorer l’immunocompétence chez la poule.
Procédures
Les animaux seront soumis à un prélèvement de tissu à la membrane alaire et à 9 prises de sangs réalisées par des personnels qualifiés.
Impact sur les animaux
Les prélèvements à la membrane alaire pour le génotypage et les prises de sang pourront être une source de stress, en raison de la contention nécessaire et de la piqûre.
Devenir
Il est prévu d’utiliser 550 animaux de la lignée de poules commerciales pour un génotypage , 150 poulettes suite à un tri seront remises en élevage. Les 400 animaux restant seront utilisés pour des prises de sang et seront mis à mort à la fin de l’expérience afin de récupérer leurs microbiotes caecaux.
Remplacement
Pour évaluer l’effet des variations génétiques et du microbiote intestinal sur la réponse vaccinale il faut disposer de mesures individuelles sur les animaux. Par ailleurs le statut immunitaire et la réponse vaccinale impliquent des voies physiologiques dans l’organisme entier. Enfin le comportement ne peut être évalué que sur l’animal lui même. Le modèle le plus adapté pour évaluer les effets sus-mentionnés sur le poulet est donc le poulet lui-même.
Réduction
Nous étudierons d’abord 550 poules dont nous réduirons le nombre à 400 pour optimiser l’analyse génétique que nous comptons effectuer. Le nombre de 400 animaux a été choisi pour réaliser des analyses d’association génétique à l’échelle du génome. En réalité il est communément admis parmi les généticiens que plus le nombre d’animaux est important plus les résultats obtenus sont fiables. C’est la clé du succès de ce type d’étude, chez tous les organismes vivants. En raison du très grand nombre de marqueurs génétiques testés (au moins 57 000), il est en effet important de tester un grand nombre d’animaux. Il est extrêmement compliqué, pour ne pas dire impossible, de déterminer par avance la taille minimale requise pour appliquer cette méthode, surtout quand de nombreux caractères très différentes sont étudiés, comme dans le cas présent. Nous pouvons cependant nous baser, de façon très empirique, sur notre expérience en la matière. D’après notre expérience, 150 est trop peu pour des paramètres de santé ou paramètres microbiens. Avec 400 animaux, nous pourrions être en dessous du nombre nécessaire pour bien des paramètres, mais nous pouvons difficilement en gérer un plus grand nombre expérimentalement en raison des multiples prélèvements nécessaires et des analyses de laboratoire multiples gérées en parallèle.
Raffinement
Les poussins sont élevés dans une cellule collective, avec des enrichissements permettant aux animaux de grimper et de se cacher ainsi que de la mise à disposition de blocs à piquer. Ils seront visités 2 fois par jour et toute manifestation de symptômes persistants tels que définis dans le point limite engendrera la mise à mort des animaux par le personnel qualifié. A l’extérieur les parcours seront enrichis avec des palettes, pour diminuer l’anxiété des animaux et faciliter leur sortie. Les animaux seront manipulés par des personnes qualifiées, notamment pour le prélévemenbt pour le génotypage et les prises de sang.
Choix des espèces
Notre étude vise, à terme, à réduire l’incidence de maladies chez la poule d’élevage par une approche préventive combinant vaccination et nutrition. Il est donc nécessaire d’effectuer nos expérimentations chez la poule domestique qui a des réponses spécifiques que nous devons prendre en compte.. Ces animaux seront élevés de leur éclosion à 24 semaines d’âge, temps nécessaire pour s’assurer que tous les animaux aient commencé à pondre afin de pouvoir collecter différentes données individuelles de production pour tous les animaux. Par ailleurs nous souhaitons évaluer la persistence dans le temps de la réponse vaccinale et cette durée d’élevage est un bon compromis entre coût de l’expérience et réalisme des données obtenues par rapport à la durée réelle de l’élevage commercial (qui est supérieure à 24 semaines). Nous évaluons des femelles uniquement, car les réponses vaccinales attendues sont évaluées sur des futures pondeuses. Les effets sur l'entrée en ponte (environ 18-20 semaines d'âge) seront estimés par un contrôle de la production d'œufs jusqu'à la fin du projet à 24 semaines.
Etude de l’absorption et de la biodisponibilité intestinale des lipides alimentaires
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Oncologie
- Système gastrointestinal
24 rats vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Ils subissent une chirurgie abdominale de quarante minutes qui dérive le canal lymphatique, puis un gavage d'une formule riche en oméga-3 et une collecte de lymphe pendant six heures en cage individuelle. La dérivation étant irréversible, tous sont tués en fin de protocole, leurs organes servant aussi à d'autres analyses. Le porteur relie ce travail à des recommandations nutritionnelles et à la "valorisation" de matrices alimentaires pour les consommateurs.
Objectifs
Une meilleure compréhension de la biodisponibilité des nutriments permet de fixer des recommandations nutritionnelles appropriées pour un effet santé. Les données scientifiques relatives à l'amélioration de la biodisponibilité des oméga-3 sont éparses. Ce projet vise à déterminer l'ensemble des facteurs susceptibles d'améliorer l'absorption intestinale et la biodisponibilité des oméga-3 pour des effets santé avérés. Il s'agit d'un sujet de fond qui permettra d'acquérir des données scientifiques originales utiles à la valorisation des nutriments lipidiques dans des matrices alimentaires innovantes ciblant la santé et le bien-être des consommateurs.
Bénéfices attendus
Ce sujet permettra d'acquérir des données scientifiques pour valoriser des nutriments lipidiques d'interet tels que les omega-3 pour des bienfaits santé et le bien-être des consommateurs. Egalement ces données permettront d'acquérir des arguments scientifiques pour appuyer les recommendations et besoins nutritionnels chez l'Homme. C'est un sujet de santé publique en lien avec les recommendations nutrtionelles.
Procédures
La technique chirurgicale de dérivation du canal lymphatique est réalisée sur les animaux et dure environ 40 minutes sous anesthésie générale. Les animaux reçoivent une seule intubation gastrique de l'une des formules lipidiques riches en oméga 3. Cette manipulation ne dure pas plus de 30 secondes , sous la réalisation de personnel qualifié. Les animaux sont ensuite placés en cage individuelle où ils disposent à volonté d'eau tout au long de l'expérimentation. La lymphe s'écoule et recueillie au travers de la canule placée a demeure vers un tube entreposé dans la glace sur les 6 heures suivantes.
Impact sur les animaux
La technique de micro chirurgie implique une incision large de l'abdomen. Après la pose d'une sonde à demeure, l’animal est suturé. Au reveil cela peut induire une douleur à l’animal, ce qui est anticipé par l’injection en amont et après la chirurgie d’un anti douleur ( analgésique). En outre, le recueil de la lymphe, nécessite une immobilisation de l'animal dans une cage individuelle, le temps de l'expérimentation (6 heures post prandial). Pour éviter tout stress, les animaux sont isolés au calme sous une température de 24°C. Enfin, l’administration des formules lipidiques, par gavage gastrique peut induire un stress chez l’animal. Ces volumes sont calculés de sorte à ne pas dépasser 1mL par animal pour limiter le temps de manipulation. En outre, la manipulation de gavage est réalisée par les techniciens de laboratoire, formés, habilités à le faire et qui en l’occurrence maitrisent parfaite le geste technique pour limiter tout stress à l’animal.
Devenir
L'intervention permet de dériver le canal lymphatique. Or après dérivation il n'est pas possible de replacer le canal lymphatique dans le circuit général, et sans quoi les animaux ne peuvent pas vivre "naturellement". Ceci implique l'euthanasie de l'ensemble des animaux en fin de protocole expérimental.En outre les organes sont également recueillis en vue d'autres études et pour limiter le nombre d'animaux en rechercher expérimentale pour du prélevement d'organes.
Remplacement
L'absorption intestinale et le métabolisme des lipides ne peuvent être directement estimés chez l'Homme. Le rat est le modèle de choix dans ce type d'étude car il les systèmes digestif et intestinal sont semblables à ceux observés chez l'Homme. Les méthodes alternatives type cultures cellulaires ne peuvent être envisagées car elles ne présentent pas à ce jour les mêmes caractéristiques que celles observées chez le rat et l'Homme. Notamment les cellules intestinales utilisées en recherche sont issues de cellules cancéreuses et ne présentent pas les caractéristiques impliqués dans l'absorption intestinale des lipides chez l'Homme et le rat.
Réduction
La taille de la population cible est calculée à partir de données avec une marge d’erreur, acceptable de 5% et un niveau de confiance : 95% . Cette ta taille l’échantillon est calculée via un logicile qui prend en compte les données. En conséquence, une taille d'échantillon totale de 8 rats par groupe a été obtenue.
Raffinement
Pour éviter toute douleur liée à l'intervention, les animaux recoivent un analgésique pour prévenir de la douleur juste avant l'intervention. Une grille de suivi et d'évaluation de la douleur est mise en place pour chaque animal en post chirurgie. Selon le score obtenu dans cette grille, de nouvelles injections d'analgésique peuvent être réalisées afin de limiter la douleur aux animaux. Les animaux sont placés dans des cages individuelles jusqu'au réveil où ils disposent d'eau à volonté, dans une pièce d'isolement au calme, dont la température est maintenue à 24°C pour leur éviter tout stress.
Choix des espèces
Le modèle rat est le modèle le plus utilisé dans les études d'absorption et de métabolisme des lipides dans l'organisme, en vue d'une extrapolation chez l'Homme. Ce modèle a l'avantage de possèder les mêmes systèmes digestif et enzymatiques que ceux observés chez l'Homme. D'autre part depuis près de 30 ans nous avons cumulés des données obtenues à partir de ce modèle, ce qui nous permet de poursuivre nos investigations sur la base de précédentes études mais aussi de mettre en régard nos données à celles d'autres travaux de recherche à l'internationnal. Les animaux sont reçus à 8 semaines au stade de jeunes adultes. Nos études reflètent l'absorption de lipides d'interet chez les adultes ( pour la population saine adulte en général) et nos animaux sont des jeunes mâles adultes. Les animaux sont acclimatés 1 semaine avant de rentrer dans le protocole expérimental.