Oncologie
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lmpact de la consommation de farines produites à partir de graines de blé et de lentilles germées et non germées sur le métabolisme musculaire et le microbiote intestinal du rat âgé.
- Recherche appliquée
- Troubles endocriniens
- Troubles musculosquelettiques
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
- Système musculosquelettique
96 rats vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Hébergés seuls puis placés en cage métabolique, ils subissent des gavages de glucose suivis de six prélèvements sanguins à la queue, des tests de force et de locomotion et une injection sous-cutanée juste avant la mise à mort, pour évaluer l'effet de farines de blé et de lentilles germées sur le muscle vieillissant. Arrivés à 14 mois, ils sont tués à 24 mois pour prélever muscles, tissus adipeux, cœur et foie. Le porteur affirme que le recours à des rats âgés est "absolument nécessaire" et ne peut être remplacé par de la culture cellulaire.
Objectifs
Le maintien d’un apport protéique suffisant et de bonne qualité nutritionnelle apparaît nécessaire pour lutter efficacement contre la perte de masse et de fonction musculaires, appelée sarcopénie. Les protéines animales, pourtant digestibles et de bonne qualité sont délaissées par la population âgée, nécessitant ainsi la recherche de nouvelles stratégies alternatives. Du fait de leur complémentarité en acides aminés indispensables (AAi), l’association de céréales et de légumineuses permet un apport protéique journalier de qualité et durable, pouvant répondre aux besoins nutritionnels des séniors. Cependant, ces protéines végétales restent moins digestibles que les protéines animales et la consommation des légumineuses est souvent limitée en raison de leur contenu en facteurs antinutritionnels (FAN). Il devient alors nécessaire de développer de nouveaux procédés de transformation pour la production d’aliments destinés à l’alimentation humaine. Aussi, l’utilisation de bioprocédés tels que la germination permettrait de lever ce verrou tout en respectant le concept de « Naturalité » inscrit dans la transition alimentaire à laquelle nous faisons face actuellement. De nombreux travaux montrent que la germination (processus biologique commençant à l’imbibition d’une graine quiescente non-dormante et s’achevant au moment de l’émergence de l’embryon) diminue le contenu en FAN et améliore l’accessibilité aux protéines stockées dans la graine, la teneur en microconstituants et les capacités anti-oxydantes des graines ainsi que des farines qui en résultent. Ces graines germées apportent également des fibres et des bioactifs végétaux qui pourraient prévenir les dysbioses du microbiote intestinal observées au cours du vieillissement. La dysbiose ou modification de la composition du microbiote intestinal et de ses fonctions, conduit notamment à une perméabilisation de la barrière intestinale provoquant une augmentation de la translocation bactérienne et une sécrétion de cytokines pro-inflammatoires et probablement d’autres métabolites bactériens qui participeraient au développement de la sarcopénie. Jusqu’à présent, peu de travaux se sont intéressés à l’impact de la consommation de ces produits germés sur l’axe intestin-muscle lors du vieillissement. Dans ce contexte, le projet présenté ici vise à étudier l’impact de farines germées blé/lentilles sur le métabolisme et la fonction musculaires, le statut inflammatoire ainsi que sur le microbiote intestinal du rat âgé.
Bénéfices attendus
Le vieillissement est associé à une perte de masse et de fonction musculaires, appelée sarcopénie fortement liée à l’alimentation. Les personnes âgées sont confrontées à des problèmes de mastication, à une perte d’appétence pour les produits carnés et à l’apparition d’une moindre réponse aux effecteurs anaboliques du repas pouvant conduire à un état de dénutrition. Il est donc important de maintenir chez la personne âgée un apport protéique suffisant, varié et de bonne qualité. La composition en acides aminés indispensables (AAi) des protéines végétales est moins bien équilibrée que celle des protéines animales mais une complémentarité entre 2 espèces végétales différentes peut permettre d’obtenir un apport adéquat en AAi. C’est notamment le cas lorsque l’on associe céréales et légumineuses. Toutefois, la présence de facteurs antinutritionnels (FAN) dans les aliments végétaux ainsi qu’une réticulation importante des protéines végétales les rendent moins digestibles pour l’Homme. L’utilisation de la germination pourrait permettre de lever ce verrou. La germination est un processus de développement de la plante contenue dans sa graine qui débute par une étape de reprise de l’activité métabolique après une période de dormance, ces graines sont alors dites « germées ». Ce bioprocédé est à la fois respectueux de l’environnement mais également simple à mettre en place, et peu coûteux. Il diminue le contenu en FAN, augmente l’accessibilité et la teneur en protéines et en micronutriments (sodium, magnésium, fer, zinc) ainsi que les capacités anti-oxydantes des graines (polyphenols). La modification du comportement alimentaire des sujets âgés affecte également l’écosystème intestinal. En effet, il apparait avec l’âge une dysbiose du microbiote intestinal, c’est-à-dire une modification de sa composition et de ses fonctions, qui participerait au développement de la sarcopénie. Les teneurs en fibres, en microconstituants et en protéines des aliments d’origine végétale, pourraient prévenir ces dysbioses liées à l’âge. La consommation de produits à base de céréales et de légumineuses germées pourrait présenter un intérêt chez la personne âgée à la fois en terme d’homéostasie protéique mais aussi en augmentant la densité nutritionnelle et la digestibilité des protéines d’origine végétale. Ce projet pourrait donc conduire à la formulation de nouveaux aliments particulièrement pertinents pour les personnes âgées dont la proportion dans la population ne cesse d’augmenter.
Procédures
Les rats seront hébergés en cage individuelle pour contrôler précisément leur consommation. Les rats auront des contacts acoustiques et olfactifs avec leurs congénères. Les cages seront adaptées aux poids des rats et contiendront des objets d’enrichissement. Les rats subiront diverses interventions au début, au milieu et/ou à la fin du protocole. Elles auront pour but de : -mesurer la composition corporelle sur animal vigile via une technique non invasive peu stressante réalisée 3 fois et d’une durée de 1 minute 30 à chaque fois. -mesurer la fonctionnalité musculaire de façon non invasive et sur animal vigile. Cette mesure fait intervenir 4 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 3 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 3 fois. La durée dépendra de l’endurance et de la volonté du rat à réaliser l’exercice (5 minutes au maximum). L’appareil 3 permettra d’évaluer des paramètres statiques (surface des empreintes…) et dynamiques (temps de contact de chaque patte…) de la locomotion. Il sera utilisé 3 fois et l’exercice durera moins de 7 secondes à chaque fois. Enfin, l’appareil 4 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 pour les animaux. -mesurer la tolérance au glucose. Les animaux subiront un gavage avec une solution de glucose puis 6 prélèvements de sang de 300µl chacun seront réalisés au niveau de la queue. Ces prises de sang interviendront à T0 (juste avant le gavage) puis 15, 30, 60, 90 et 120 minutes après. Ce test sera réalisé 2 fois: au milieu et à la fin du protocole. -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 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. -mesurer la synthèse protéique musculaire qui nécessitera l’injection d’une molécule non toxique et n’induisant pas de douleur en soi diluée dans du sérum physiologique, par voie sous cutanée 50 minutes avant la mise à mort.
Impact sur les animaux
A leur arrivée, les animaux seront âgés de 14 mois. A la fin du protocole, ils seront mis à mort à l’âge de 24 mois. Au cours de cette période de 10 mois et en raison de l’avancée en âge, les rats auront pris du poids et de la masse grasse et perdu de la masse maigre et de la mobilité. Les différents régimes devraient moduler toutes ces modifications. L’hébergement des rats leur occasionnera un léger stress. En effet, les rats seront hébergés en cage individuelle afin de contrôler précisément leur consommation. De plus, la moitié des rats sera hébergée les 4 derniers jours du protocole dans une cage métabolique afin de récupérer l’ensemble des excréments. Durant le protocole, les animaliers observeront quotidiennement le comportement général de chaque rat, son apparence et contrôleront 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 le cahier de suivi et l’expérimentateur sera informé de toutes observations anormales. 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. Plusieurs mesures de composition corporelle et de fonctionnalité musculaire seront réalisées. Ces mesures seront effectuées sur animal vigile mais sont peu stressantes. Deux mesures de tolérance au glucose seront réalisées et nécessiteront à chaque fois un gavage (solution de glucose) à l’aide d’une sonde et 6 prélèvements sanguins au niveau de la queue de l’animal. Pour réduire le stress des animaux induit par la contention et le gavage, et la douleur liée aux prélèvements sanguins, les gestes seront réalisés par des manipulateurs expérimentés. A la fin de ces tests, une attention particulière sera portée aux animaux de retour dans leur lieu d’hébergement notamment au niveau de leur posture et de leur alimentation. Enfin, une mesure de synthèse protéique musculaire sera réalisée chez les rats. Cette mesure nécessite l’injection d’une molécule non toxique et n’induisant pas de douleur en soi diluée dans du sérum physiologique, par voie sous cutanée 50 minutes avant la mise à mort. Les injections seront réalisées sur le dos de l’animal. Pour limiter le stress et la douleur induits par l’injection, il ne sera jamais injecté plus de 10ml de la solution à un animal et il ne sera jamais injecté plus de 2ml de solution en un même point. La première injection sera effectuée entre les omoplates.
Devenir
A la fin de chaque procédure, les animaux seront mis à mort afin de pouvoir réaliser les analyses qui permettront de répondre aux objectifs du projet. Ainsi, juste avant la mise à mort des rats, sera prélevé la totalité du sang puis juste après la mise à mort, seront prélevés les muscles squelettiques des pattes arrière (plantaris, soleus, tibialis anterior, gastrocnémius et quadriceps), les tissus adipeux sous cutané et rétro-abdominal, le coeur et le foie.
Remplacement
Le projet vise à étudier l’impact de la consommation de mélanges de farines de blé et de lentilles germées sur le métabolisme musculaire, le statut inflammatoire et sur le microbiote intestinal dans un contexte de vieillissement. L’utilisation d’animaux, et qui plus est âgé,s dans ce projet est absolument nécessaire et ne peut être remplacer par l’utilisation de systèmes de culture cellulaire ne permettant pas de mesurer simultanément : - La digestibilité des différentes sources de protéines - L’évolution de la fonctionnalité musculaire, de la performance et de la mobilité des animaux - Le métabolisme protéique musculaire - L’évolution du métabolisme glucidique - Le statut inflammatoire circulant de l’animal - L’évolution du microbiote intestinal. En l’état, ce projet ne peut pas non plus être mené directement chez l’Homme. En effet, actuellement, la production de graines germées reste très limitée en France à cause des contraintes sanitaires extrêmement strictes afin de limiter les contaminations bactériennes. En effet, les graines peuvent contenir des micro-organismes pathogènes qui sont principalement des bactéries Escherichia coli pathogènes, et Salmonella. Aussi, depuis 2013, la réglementation européenne à renforcer la traçabilité et les garanties sanitaires des graines germées (règlement d’exécution (UE) no 208/2013) et les opérateurs produisant ces graines doivent donc désormais s’efforcer de mettre en place des mesures additionnelles de gestion de sécurité des denrées alimentaires. Ainsi, à cause de ces contraintes sanitaires lourdes, peu de produits germés sont présents sur le marché national. Mais par contre, ce projet pourrait promouvoir auprès des entreprises agro-alimentaires la production ainsi que l’utilisation de graines germées pour la confection de différents produits de panification et de pâtisserie par exemple.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisés dans ce projet est réduit à son minimum sans en compromettre les objectifs. Le nombre de rats nécessaires à l’étude est calculé pour une différence attendue de 25% pour la synthèse protéique musculaire entre les rats nourris avec les régimes à base de protéines laitières et ceux nourris avec le régime à base de farines issues de graines germées. Des études antérieures ont montré que la variabilité du paramètre choisi est de 14%. L’effectif est calculé pour un risque de 1ère espèce alpha de 5% et un risque de 2ème espèce béta de 5%. Ainsi, le nombre de rats nécessaires par groupe est de 8. Toutefois, afin d’anticiper une mortalité éventuelle liée à la durée totale du protocole (9 mois) et surtout à l’âge des animaux à la fin de l’expérimentation (24 mois), nous avons choisi de débuter l’étude avec des groupes de 12 rats. Le nombre total de rats nécessaires à la réalisation de ce projet est donc de 96.
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. 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 le cahier de suivi et l’expérimentateur sera informé de toutes observations anormales. 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 farines germées blé/lentilles sur le métabolisme musculaire, le statut inflammatoire ainsi que sur le microbiote intestinal dans un contexte de vieillissement. Les animaux seront livrés à l’animalerie à l'âge de 14 mois. Après 2 à 4 semaines d'acclimatation, ils seront soumis à différents régimes pendant 9 mois et auront donc 24 mois à la fin du protocole.
Preuve de concept d’un modèle de glioblastome chez le lapin
- Recherche fondamentale
- Oncologie
30 lapins vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Des cellules de glioblastome humain leur sont implantées dans le cerveau selon trois techniques comparées, avec des chirurgies sous anesthésie, deux scanners et la pose d'électrodes intracrâniennes lors de la dernière intervention. Le porteur indique que la croissance tumorale peut provoquer une atteinte des fonctions cérébrales et, rarement, une paralysie d'une patte, les animaux étant tués en fin de protocole pour prélever les tissus. Il qualifie l'usage d'animaux d'"indispensable" et présente ce modèle comme un futur outil pour la recherche translationnelle et la formation des neurochirurgiens.
Objectifs
Les glioblastomes constituent des tumeurs cancéreuses cérébrales ayant un potentiel d’infiltration agressif, qui sont à l’origine d’une véritable problématique en thérapeutique humaine. Ces tumeurs sont difficiles à extraire totalement en chirurgie, ce qui entraîne généralement une survie limitée. Le projet consiste en la création d’un modèle de glioblastome chez le lapin, à partir de cultures primaires de cellules issues de tumeurs fraiches humaines de glioblastome. Afin de déterminer la meilleure méthode d’implantation, 3 techniques seront évaluées dans ce protocole. Étant donné qu’il n’existe actuellement aucun modèle sur le gros animal de tumeur gliale avec les caractéristiques du glioblastome, la possibilité d’utiliser un tel modèle pourrait permettre à l’avenir d’améliorer les méthodes diagnostiques (imagerie, électrophysiologie), afin d’explorer de nouvelles stratégies thérapeutiques et d’améliorer les existantes.
Bénéfices attendus
Fournir un modèle de glioblastome issu de culture primaire de cellules extraites de tumeur fraiche humaine avec une voie d'implantation validée permettant : • De servir de modèle pour les projets de recherche translationnelle sur les glioblastomes • De valider de nouvelles approches thérapeutiques, notamment la chimiothérapie intra-artérielle (seule ou en association à la chirurgie) • D’évaluer de nouvelles techniques diagnostiques • D’enseigner la chirurgie d’exérèse aux neurochirurgiens en formation Dans un même temps, ce projet permettra pour la première fois sur un modèle animal d’identifier certains marqueurs de l'invasion cérébrale par la tumeur.
Procédures
La première session chaque animal aura la procédure chirurgicale adaptée à son groupe de voie d’implantation sous anesthésie générale (60 à 120 minutes environ). Une deuxième anesthésie générale sera effectuée au jour 10pour le contrôle scanner (30 min environ). Le dernier contrôle au jour 30 demandera également une anesthésie générale pour le contrôle scanner, et une chirurgie pour l’implantation d’électrodes sEEG et la pose de grille mini-ECoG permettant les mesures électrophysiologiques, pour laquelle l’animal ne sera pas réveillé à son terme (1 h environ).
Impact sur les animaux
L’anxiété et le stress sont des effets indésirables attendus avant, et après chaque procédure/prélèvement. Après mise en place des abords vasculaires des douleurs peuvent survenir suite à l’intervention. Il existe également une possibilité, très rare, de paralysie de la patte arrière du lapin en cas de lésion du nerf fémoral. L’étude portant sur des tumeurs cérébrales, une possible atteinte fonctionnelle du cerveau pourrait survenir en cas de croissance rapide.
Devenir
Les animaux seront mis à mort à la fin de la procédure afin de prélever les pièces anatomiques à des fins d’analyse en histologie.
Remplacement
Ce projet vise à concevoir un modèle de glioblastome chez le gros animal permettant la recherche pré clinique (diagnostique, thérapeutique). L'utilisation d'animaux dans le cadre de ce projet est indispensable.
Réduction
Un contrôle intermédiaire effectué par scanner à 10 jours après l’implantation tumorale permettra de confirmer la croissance tumorale sans sacrifice. Pour chaque voie d’implantation étudiée, il a été décidé de n’utiliser que deux lapins par culture cellulaire pour diminuer le nombre d’animaux utilisés dans cette étude pilote.
Raffinement
Les animaux seront hébergés dans le respect du bien-être animal. Les animaux seront gardés pendant une période d'acclimatation de 5 jours minimum entre leur entrée dans l’animalerie expérimentale, et leur première entrée en procédure. Leur environnement comportera un enrichissement (bûchettes à ronger...). Les animaux seront suivis quotidiennement et leur état de santé et de bien-être sera évalué tout au long du protocole expérimental. Les animaux seront anesthésiés et analgésiés pendant les procédures chirurgicales et seront suivis au cours de la procédure. Un suivi renforcé sera effectué durant les premiers jours après chaque procédure opératoire. Le comportement des lapins sera particulièrement suivi pour mettre en évidence une éventuelle atteinte des fonctions cérébrales, qui traduiraient une croissance rapide de la tumeur. Si un animal présente un signe de douleur ou de souffrance, des analgésiques pourront lui être administrés. Si une infection survient, un traitement antibiotique adapté au lapin pourra être mis en place. Dans le cas où l'animal présenterait une souffrance, une maladie ou une altération physique sans qu'il soit possible de le soulager efficacement (atteinte d'un point limite), l'animal sera sorti d'expérimentation et mis à mort. Par ailleurs, la décision a été prise d’effectuer un premier test d’implantation sur un nombre réduit d’animaux avec une lignée cellulaire connue moins agressive afin d’obtenir des informations sur le processus et d’améliorer la prise en charge.
Choix des espèces
Les modèles petits animaux (souris, rats) ne permettent pas d’utiliser les outils d'imagerie cliniquement disponibles en raison de leur petite taille et ne permettent pas le développement de nouvelles stratégies thérapeutiques telles que le traitement par voie endovasculaire (chimiothérapie intra-artérielle) en raison de la limitation de la navigation distale des cathéters dans le réseau vasculaire. Le lapin possède une anatomie vasculaire intra crânienne se rapprochant de celle de l’Homme avec un polygone vasculaire à la différence du porc. Enfin, la taille des vaisseaux du lapin permet une navigation endovasculaire avec les micro-cathéters utilisés en neuroradiologie interventionnelle chez l’humain. Le poids des lapins New-Zealand adulte est supérieur à 3.5kg, soit autant qu'un nouveau-né, ce qui permet d'utiliser les appareils d'imagerie disponibles en clinique et d’évaluer des stratégies chirurgicales ou endovasculaires. Les animaux utilisés seront des adultes de plus de 3kg500 pour la taille des artères.
Etude des conséquences du blocage fonctionnel postnatal du cortex préfrontal sur les réponses comportementales et dopaminergiques striatales lors de l’administration d’un cannabinoïde (le THC) chez le rat adulte
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
- Système nerveux
576 rats vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Ils subissent une chirurgie cérébrale à la naissance puis, à l'âge adulte, une seconde intervention et une mesure par voltamétrie sous anesthésie, avant de recevoir du THC pour modéliser l'effet du cannabis sur la schizophrénie. Les rates nouveau-nées sont tuées dès le sevrage à 21 jours, les mâles gardés pour la suite puis tués pour contrôle histologique. Le porteur affirme que l'étude de la maladie chez des patients non traités est difficile sur les plans éthique et pratique, ce qui rendrait la modélisation chez le rat "irremplaçable".
Objectifs
La schizophrénie est une maladie neuropsychiatrique complexe qui apparaît à l'adolescence et au début de l'âge adulte, avec un risque plus élevé d'apparition chez les individus de sexe masculin. La schizophrénie est une maladie mentale très invalidante (1ère source de handicap et de suicide des 25-35 ans) touchant environ 1% de la population, évoluant dans +60% des cas vers un état chronique. Son coût global pour la société est considérable. Les causes et les mécanismes biologiques mis en jeu dans la schizophrénie ne sont pas entièrement compris. Actuellement, on considère que la schizophrénie résulterait de connexions défaillantes entre différentes régions cérébrales ayant pour origine une perturbation du développement cérébral, notamment au niveau du cortex antérieur. Ces connexions défaillantes pourraient contribuer au dysfonctionnement des neurones dopaminergiques ; il s’agit d’un groupe de neurones dont l’implication dans l’expression des symptômes schizophréniques est communément acceptée. Récemment, un certain nombre de travaux laissent penser que l’usage du cannabis peut précipiter l’apparition de la schizophrénie ou aggraver les symptômes caractéristiques de cette maladie aussi bien lors d’une consommation chronique, qu’aigüe. Il s’agit non seulement d’un problème de société actuel de première importance, mais aussi d’un problème de santé majeur en raison de la consommation croissante du cannabis dans la population des adolescents et jeunes adultes. L’abord de cette question chez les malades atteints de schizophrénie non-traités par des antipsychotiques, est très difficile à mettre en œuvre, tant sur le plan éthique que pratique, en raison même de la nature de la pathologie, ce qui rend la modélisation chez l’animal tout à fait irremplaçable. Le projet proposé a pour but de mieux comprendre l’impact de l’inactivation néonatale de la partie antérieure du cortex cérébral sur les réponses comportementales et dopaminergiques lors de l’administration du principal composé du cannabis pouvant induire des troubles psychotiques, le delta-9 tétrahydrocannabinol (THC), chez l'animal (rat mâle) jeune adulte.
Bénéfices attendus
Le projet proposé se situe dans le cadre d’une modélisation chez l’animal de la physiopathologie de la schizophrénie. Il pourrait permettre de mieux comprendre certains aspects de la physiopathologie de la schizophrénie. Il pourrait contribuer in fine au développement de nouvelles approches thérapeutiques ; les traitements existants n’étant pas totalement satisfaisants.
Procédures
Les interventions prévues sont les suivantes : 1)Intervention chirurgicale chez l’animal nouveau-né (intervention unique ~15 min); 2) Intervention chirurgicale chez l’animal adulte (intervention unique 1h30 à 2h00); 3) Etude pharmacologique à l’aide de la voltamétrie in vivo (intervention unique~3h).
Impact sur les animaux
Dans le cadre de la réalisation de ce projet, les animaux sont soumis à deux interventions chirurgicales à l’issue desquelles ils peuvent ressentir de la douleur. Pour ce qui est de la chirurgie réalisée chez l’adulte, les animaux peuvent présenter une légère perte de poids variable selon les animaux. Pour la majorité d’entre eux le retour vers des valeurs normales s’observe au bout de 7jours. Lors de l’étude pharmacologique les animaux peuvent ressentir une légère douleur transitoire au niveau du site d’injection, due à l’aiguille, lors de l’administration de THC. Par contre, le THC lui-même n’est pas décrit comme induisant de douleur, ni de détresse. Les réponses comportementales mesurées sont les réponses spontanées de l’animal. Il n’y a donc aucun effort à fournir par l’animal lors de cette étude.
Devenir
Intervention chirurgicale chez l’animal nouveau-né : Les nouveaux-nés femelles sont mis à mort lors du sevrage au 21ème jour, puis soumis à un contrôle histologique. Lors du sevrage, tous les animaux mâles sont gardés en vie pour être soumis à l’Intervention chirurgicale chez l’animal adulte, puis à l’étude pharmacologique. A l'issue de cette étude, tous les animaux adultes implantés sont mis à mort, puis soumis à un contrôle histologique.
Remplacement
La schizophrénie étant une maladie mentale se traduisant notamment par des troubles comportementaux, il n’y a pas de méthodes alternatives permettant de remplacer les protocoles mis en œuvre chez l’animal vivant, en situation comportementale, et en interaction avec l'environnement. En particulier, l’étude de l’apparition ou l’aggravation de symptômes schizophréniques suite à la consommation de cannabis (notamment de THC) sont très difficiles à étudier chez des malades non-traités, pour des raisons non seulement pratiques, mais surtout éthiques.
Réduction
Dans ce projet, le nombre total d’animaux, maintenu aussi faible que possible, est contraint par le nombre des animaux mâles nécessaires pour réaliser l’étude pharmacologique à l’âge adulte. En effet, pour des raisons de reproductibilité de l’expérience, et d’application du principe de réduction chez les animaux adultes, seuls les animaux mâles sont utilisés. L'utilisation des femelles nécessiterait l'utilisation d'un nombre d'animaux beaucoup plus important que celui proposé. Un nombre de 12 rats mâles par groupe a été déterminé à partir de travaux publiés concernant des études pharmacologiques du même type. Ce nombre apparaît nécessaire pour obtenir des résultats suffisamment robustes d’un point de vue statistique. L’analyse statistique des résultats sera réalisée en prenant en compte la répétition des mesures dans le temps pour un même animal. Cette stratégie de mesures répétées, conduit grandement à réduire le nombre d’animaux mâles utilisés et, en déterminant le décours temporel des réponses, permet de raffiner l’analyse de celles-ci.
Raffinement
Dans le cadre de la réalisation de ce projet, plusieurs éléments de raffinement sont mis en oeuvre. Ainsi, les interventions chirurgicales chez le rat nouveau-né et chez le rat adulte sont réalisées à l’aide d’une anesthésie gazeuse ce qui permet de contrôler au mieux la profondeur de l’anesthésie. Des analgésiques sont aussi utilisés pendant la phase chirurgicale. Pendant la phase post-opératoire, chez le nouveau-né, la bonne cicatrisation de l’incision est suivie quotidiennement en même temps que la pesée des animaux. Chez l’animal adulte, pendant la phase post-opératoire d'au moins 7j, l'eau et la nourriture sont placés dans des récipients adaptés situés directement sur le fond de la cage afin de faciliter la récupération des animaux. Pendant cette phase de récupération post-opératoire les animaux recoivent un traitement analgésique. Les animaux sont aussi habitués à être manipulés. Des points-limites permettant de soustraire les animaux à une éventuelle souffrance ont été établis et feront l’objet d’une attention quotidienne (voire 2 à 3 fois par jour). Un suivi régulier de la littérature sera effectuée tout au long de ce projet pour identifier l’émergence de nouvelles procédures permettant de raffiner celles mises en œuvre dans le projet.
Choix des espèces
Une grande part, pour ne pas dire la majorité des études visant à modéliser chez l'animal la physiopathologie de la schizophrénie ont été réalisées chez le rat, notamment en raison de la grande homologie qui existe entre les réponses comportementales et pharmacologiques observées chez le rat et chez l'homme. L'ensemble des données acquises chez le rat constitue donc un cadre de référence justifiant le choix de cette espèce pour conduire notre projet. Les animaux (rats) nouveau-nés subiront une première intervention chirurgicale au 8ème jour postnatal qui représente un moment crucial du développement cérébral chez le rat, comparable à la fin du second trimestre de gestation chez l’homme, période qui est considérée comme une période de grande vulnérabilité au développement de la schizophrénie. Dans la mesure où la modélisation animale proposée concerne une pathologie (la schizophrénie) ayant une origine neurodéveloppementale, s’exprimant chez le jeune adulte, les animaux mâles ayant subi l'intervention néonatale seront ensuite utilisés à l'âge adulte (11 semaines) pour tester leur réactivité au THC.
Compréhension des mécanismes de l’oncogenèse du foie grâce à la technique d’injection hydrodynamique dans la veine de la queue de souris
- Recherche appliquée
- Cancers
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système gastrointestinal
1 200 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Elles reçoivent une injection sous pression de plasmides dans la veine de la queue pour induire un cancer du foie, certaines recevant des drogues anticancéreuses, avec un suivi par imagerie jusqu'à un volume tumoral de 1 500 mm³. Le porteur qualifie la nuisance de l'injection de "temporaire" et inférieure à trente minutes, tout en reconnaissant que la formation des tumeurs peut faire souffrir les souris. Il affirme que la validation in vivo est "indispensable" après les tests sur cultures cellulaires et organoïdes.
Objectifs
La grande complexité du carcinome hépatocellulaire (CHC) est liée à plusieurs caractéristiques influençant leur évolution et leur résistance au traitement, notamment son hétérogénéité moléculaire intra- et inter-tumorale. L'identification de gènes impliqués dans le déclenchement du processus de tumorigenèse est difficile en raison de la présence de plusieurs altérations qui n'ont pas d'impact fonctionnel. Nous avons généré un modèle murin génétiquement modifié qui récapitule le programme du développement du CHC. L'utilisation de ce modèle à des stades précoces (avant l'apparition des tumeurs) permet de tester l'implication fonctionnelle de coopérants pour induire la formation de tumeurs. Nous avons conçu un programme de recherche interdisciplinaire pour identifier les gènes fonctionnellement impliqués dans l'initiation des tumeurs hépatiques et leur évolution en CHC, ainsi que leur mode de coopération. Ces objectifs seront réalisés en utilisant la technique d'injection hydrodynamique dans la veine de la queue de souris (IH) qui permet de transfecter des plasmides dans une certaine proportion d'hépatocytes (0.1% - 1% d'hépatocytes).
Bénéfices attendus
Ces études nous permettront d'identifier les gènes fonctionnellement impliqués dans la formation et l'évolution de tumeurs hépatiques ainsi que leur mode de coopération entre gènes.
Procédures
Les souris subiront 1 seule injection de plasmides dans la veine de la queue. La durée est très courte (inférieure à 5 secondes). Certaines de ces souris seront traitées avec des drogues anti-cancéreuses, administrées, selon les recommandations fournies pour chaque drogue, par voie orale (per os), intrapéritonéale ou intraveineuse (veine de la queue). Après administration, la souris est placée en observation dans sa cage. La fréquence des injections dépend du type de traitement (variant de 1/jour à 1/semaine, pour une durée variant de 2 à 4 semaines). Les analyses par imagerie non-invasive seront effectuées 1x tous les 15 jours. Chaque séance durera environ 5 minutes.
Impact sur les animaux
Cette technique est couramment utilisée dans plusieurs laboratoires situés dans le monde entier. La nuisance, induite par l'injection IH, n'est que temporaire (inférieure à 30 minutes). Pendant cette période, les souris seront suivies constamment par les expérimentateurs. Au delà de cette période, les souris ne montrent plus aucun signe de souffrance. A ce stade initial de la tumorigenèse, aucun signe de souffrance n'est détecté chez les animaux. Cependant, la formation des tumeurs pourra induire chez certaines souris des souffrances que nous évaluerons et que nous essaierons de minimiser grâce à des stratégies d’optimisation de bien être animal couramment utilisées dans l'ensemble de nos projets de recherche (enrichissement des cages, acclimatation des animaux aux pièces d'hébergement). A la fin de l'expérience (entre 2-5 mois et/ou lorsque les tumeurs atteignent au volume total maximal de 1500 mm3), les souris seront euthanasiées. Le volume des tumeurs étant évalué par imagerie non invasive.
Devenir
Toutes les souris seront euthanasiées afin d'analyser les tumeurs d'un point de vue moléculaire et histologique.
Remplacement
Concernant les objectifs de ce projet, nous testerons certains gènes dans des modèles in vitro (culture d'hépatocytes immortalisés établis au laboratoire, lignées cellulaires, organoïdes de cellules de foie). Ces systèmes in vitro nous permettront de limiter nos études in vivo, en se focalisant sur les gènes candidats les plus pertinents, notamment ceux rapportés comme étant altérés chez les patients. Cette étape de validation in vivo, chez la souris, est indispensable pour valider dans un contexte physiologique l'implication des gènes candidats dans les processus de tumorigenèse et notamment dans des cas cliniques où leur altération a été décrite. En outre, l'analyse dans ce contexte in vivo est une étape obligatoire pour comprendre comment ces gènes influencent également l'environnement tumoral, notamment les cellules immunitaires.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisés est déterminé afin d’obtenir des résultats statistiquement significatifs, ce qui est le cas lors d’expériences réalisées avec les animaux. Cet outil d’analyse statistique nous permet d’estimer le nombre d’animaux nécessaires, selon la variabilité des réponses obtenues. En outre, nous procèderons à une utilisation maximale des données obtenues sur chaque animal en réalisant des analyses biologiques, biochimiques et histologiques sur le même animal. Enfin, le contrôle des paramètres environnementaux et du statut sanitaire des animaux permettra de limiter la variabilité des résultats obtenus et de réduire le nombre d’animaux nécessaire à l’obtention de résultats statistiquement valables.
Raffinement
L'état de santé des souris sera régulièrement surveillé en fonction de l'évolution des expériences, de la formation des tumeurs. L'évaluation sera réalisée en suivant différents critères: poids, apparence du pelage, comportement animal dans la cage qui traduirait une éventuelle souffrance ou angoisse. Des stratégies d’optimisation seront mises en place au cours du projet afin de réduire, voire de supprimer, la souffrance chez l’animal (enrichissement des cages, acclimatation des animaux aux pièces d’expérimentation).
Choix des espèces
Nos études nécessitent l’utilisation d’animaux et ne peut recourir à des stratégies de remplacement puisque la thématique principale de notre laboratoire est de comprendre les mécanismes impliqués dans des étapes d'initiation et d'évolution du cancer. Les modèles animaux que nous utiliserons représentent des alternatives prometteuses pour obtenir des résultats plus pertinents en ce qui concerne la compréhension du cancer chez l'Homme. En particulier, les approches uitilisées dans notre équipe, combinant des études in vitro avec des analyses in vivo réalisées chez la souris, permettent d'identifier de nouveaux gènes, leur implication dans le développement de tumeurs hépatiques, et de mettre en évidence des nouveaux mécanismes de coopération entre gènes, comme nous l'avons déjà démontré. Les souris seront utilisées au stade adulte (2-8 mois). Cet âge permet d'évaluer l'initiation et l'évolution tumorale dans des individus adultes, comme la majorité des CHC.
Interactions métaboliques entre glioblastome et neurones “GLIONEUROMET” 1/2
- Recherche fondamentale
- Oncologie
144 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Porteuses d'une greffe de glioblastome, elles passent une imagerie et une spectroscopie par résonance magnétique sous anesthésie une fois par semaine, avant d'être transférées vers un autre établissement pour y être tuées et prélevées. Le porteur teste l'hypothèse que des cannabinoïdes freinent le lien métabolique entre cellules tumorales et neurones et donc l'invasion tumorale. Il affirme que les co-cultures s'affranchissent de "l'organisme entier" et qu'aucun remplacement n'existe pour son modèle.
Objectifs
Le glioblastome est une tumeur cérébrale qui touche les astrocytes (les cellules de soutien du cerveau). Cette maladie est rare ; cependant son mauvais pronostic représente un problème de santé publique majeur. En effet, après traitement, le risque de récidive est très élevé. Les cellules tumorales migrent et envahissent les tissus avoisinants et forment des foyers tumoraux secondaires. Le lien métabolique entre les astrocytes et les neurones est très fort. L’hypothèse du projet est que la relation métabolique entre les cellules du glioblastome (astrocytes devenus tumoraux) et les neurones pourrait être impliquée dans l’invasion tumorale : les neurones pourraient aider au développement tumoral en stimulant les cellules du glioblastome. L’objectif global de ce projet est de décrypter les principales voies du métabolisme reliant les cellules du glioblastome et les neurones. L’inhibition de ce lien métabolique pourrait représenter une piste thérapeutique de choix. Les cannabinoïdes pourraient inhiber ce lien entre cellules du glioblastomes et neurones et donc inhiber l'invasion tumorale.
Bénéfices attendus
En dépit des traitements thérapeutiques, les cellules tumorales du glioblastome (cellules dérivées des astrocytes, cellules de soutien du cerveau) migrent et envahissent les tissus avoisinants pour former des foyers tumoraux secondaires, associés à un mauvais pronostic. Il existe un lien métabolique très fort entre les astrocytes et les neurones ; dans le cadre du glioblastome, les neurones pourraient aider au développement tumoral en stimulant les cellules du glioblastome. Le projet vise à évaluer les effets d’une diminution du lien entre cellules tumorales et neurones, sur l’invasion tumorale. Le bénéfice attendu est une réduction de la capacité invasive des cellules tumorales. La réduction de ce lien entre cellules tumorales et neurones par les cannabinoïdes pourrait représenter une stratégie thérapeutique complémentaire pour contrer les récidives de l'invasion tumorale, après le traitement.
Procédures
Les animaux seront soumis à de l'imagerie par résonance magnétique et de la spectroscopie par résonance magnétique. Ces deux techniques sont non-invasives pour les animaux. Tous les animaux du projet subiront cet examen, d'une durée de 20 minutes. Ce suivi sera réalisé 1 fois par semaine.
Impact sur les animaux
L’imagerie par résonance magnétique est une technique non invasive, cependant, durant l'examen d'imagerie par résonance magnétique, un changement important du rythme cardiaque (rythme cardiaque supérieur à 200-400 battements par minute) et/ou respiratoire (30-60 battements par minute), mesurés grâce à un capteur placé sous l'animal, peut subvenir, du fait de la variabilité inter-animaux de la sensibilité aux anesthésiques. Cette nuisance entrainera l'arrêt de l'expérimentation.
Devenir
Tous les animaux partiront pour un autre établissement pour être mis à mort pour des prélévements, dans la continuité de ce projet.
Remplacement
Des modèles de co-culture (lignées cellulaires, cellules GBM / neurones) existent, cependant, ces modèles s’affranchissent de la (patho)physiologie de l’organisme entier. Le but final de notre projet de recherche a une envergure translationnelle et nécessite donc une approche intégrative. De ce fait, notre projet nécessitant le fonctionnement du cerveau dans son intégrité afin de tester les effets de la modulation du métabolisme énergétique entre les cellules du GBM et les neurones dans les capacités invasives et métastatiques des cellules tumorales, il n'existe pas de remplacement disponible à notre modèle expérimental.
Réduction
Une réduction du nombre d’animaux est rendue possible par l’utilisation de l’IRM et de la RMN qui sont des techniques d’investigation non invasives et permettent donc une réduction du nombre d’animaux nécessaires à l’étude. De plus chaque animal peut être son propre témoin. Ceci permet de réduire fortement le nombre d’animaux nécessaire pour distinguer de façon statistiquement significative deux populations.
Raffinement
Les nuisances sur le bien-être animal seront minimisées par la mise en place de diverses procédures : (i) pesées régulières (2 fois par semaine en routine et 3 fois par semaine si une perte de poids > 10%. À partir de 10% de perte de poids, de la nourriture enrichie sous forme de gel (gel diet energy) sera déposée dans la cage). (ii) L’évolution des volumes tumoraux sera suivie de manière non invasive par IRM, une fois par semaine. Lors des anesthésies, nécessaires à l’examen IRM, du gel ophtalmologique (Ocrygel) sera appliqué. Pendant les sessions d’imagerie les animaux seront maintenus au chaud grâce à un système chauffant et monitoré. La respiration sera surveillée grâce à un capteur placé sous le ventre de l'animal. (iii) Au niveau de l’hébergement, les animaux seront élevés en cage collective enrichie avec une cachette en plexiglas teinté, des frisures de papier craft, du coton et des briquettes en bois à ronger. Les animaux seront observés de façon journalière par le zootechnicien et ou la personne en charge de l'expérimentation. Lors de ces observations, la capacité de l’animal à s’alimenter, son comportement et sa vivacité, l’état du pelage seront évalués. Un échange quotidien entre le zootechnicien et l’expérimentateur permettront une intervention et une prise de décision rapide en cas de souffrance constatée.
Choix des espèces
La souris est utilisée depuis plusieurs années pour les études du métabolisme dans notre laboratoire, ainsi nous disposons déjà de nombreux groupes témoins permettant les comparaisons et limitant ainsi de refaire tous les témoins. De plus, l'utilisation de l'espèce souris permet d'utiliser des animaux génétiquement modifiés adapté à l’implantation de xenogreffes (cellules tumorales P3). La capacité de ces souris à ne pas initier de rejet permettra aussi de diminuer le nombre d’animaux nécessaire à l’étude. Les animaux seront utilisés à l'âge adulte (entre 3 et 6 mois), le métabolisme cérébral étant différent à des stades plus précoces.
Chirurgies d’implantation de dispositifs permettant la diffusion de substances ou le suivi de paramètres biologiques chez le rongeur
- Recherche appliquée
- Bien-être animal
- Diagnostic des maladies
- Maladies animales
- Troubles cardiaques
- Troubles endocriniens
- Troubles gastrointestinaux
- Troubles musculosquelettiques
- Troubles nerveux
- Troubles respiratoires
- Troubles urogénitaux
- Recherche fondamentale
- Multisystémique
- Oncologie
- Système cardiaque
- Système endocrinien
- Système gastrointestinal
- Système musculosquelettique
- Système nerveux
- Système respiratoire
- Système urogénital
Rats : 2500
5 500 souris et rats vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré à sévère. Ils subissent une chirurgie d'implantation, sous la peau ou dans l'abdomen, d'un dispositif diffusant des substances ou mesurant des paramètres biologiques, avec jusqu'à quatre prélèvements sanguins par jour, puis sont expédiés vivants aux chercheurs ou tués en cas d'atteinte d'un point limite ou pour contrôle qualité. Le porteur produit ces modèles implantés pour la communauté scientifique et revendique qu'ils réduisent le stress lié aux manipulations répétées. Il prévoit des animaux surnuméraires liés au taux d'échec des chirurgies et admet un "phénotype dommageable" possible selon les besoins du projet.
Objectifs
L’objectif du projet est de permettre la production et la mise à disposition pour la communauté scientifique des modèles de rongeurs équipés de manière permanente (par technique chirurgicale) d’implants sous la peau ou dans l’abdomen permettant soit la libération de substances (comme des médicaments ou des hormones) de manière répétée ou continue, soit la mesure de paramètres biologiques (comme l’activité cérébrale, musculaire ou cardiaque ou la mesure de la tension).
Bénéfices attendus
L’utilisation de modèles implantés permet l’administration répétée ou continue de substances d’intérêts (comme des médicaments ou des hormones) ou la mesure et le suivi de paramètres biologiques (comme l’activité cérébrale, musculaire ou cardiaque ou la mesure de la tension) chez l’animal sans la moindre manipulation de la part du chercheur et sans anesthésie. Cela permet donc la réduction très importante du stress provoqué chez l’animal par des manipulations répétées. Ces administrations et mesures pourront permettre à la communauté scientifique d’augmenter leurs connaissances et leurs compréhensions sur différents domaines de recherche (maladies cardiaques, maladies du cerveau, hypertension, cancer, infertilité, …) tout en réduisant les nuisances posssibles sur l’animal.
Procédures
Tous les animaux dans le cadre de ce projet seront soumis à une procédure chirurgicale unique d’une durée d’une demi-heure à une heure sous anesthésie générale et à la mise en place d’un matériel implanté. Selon les besoins du projet, les animaux pourront être soumis à des prélèvements sanguins (maximum 4 prélèvements sanguins par jour). Les actes de prélèvements et d’injection ont une durée d’une dizaine de secondes à une minute. Selon les besoins du projet, les animaux hébergés soumis aux nuisances énoncées pourront être de phénotype dommageable.
Impact sur les animaux
Les effets indésirables prévus sur les animaux font suite à la mise en place de l’implant suite à la chirurgie : douleur, stress et perte de poids possible chez tous les animaux dus aux contentions, aux procédures chirurgicales, à la présence du matériel implanté. Hébergement individuel possible jusqu’à une semaine.
Devenir
Les animaux sont expédiés chez les scientifiques ou sont mis à mort dans le cas d’atteinte d’un point limite ou pour contrôle qualité du modèle.
Remplacement
La production de modèles implantés a pour objectif de mettre à disposition des modèles rongeurs implantés prêts à l’emploi pour les scientifiques. Les animaux opérés sont intégrés dans des programmes de recherche ou d’études précliniques. Ces programmes visent à étudier les réactions des organes ou du comportement des individus face à une substance ou un stimulus. Cela entraîne de nombreux mécanismes différents et implique de nombreux organes. La complexité des mécanismes mis en jeu ne permet donc pas de réaliser de nos jours de tels programmes sur des modèles in vitro.
Réduction
Le nombre d’animaux nécessaires est défini par le scientifique. Il est possible que des animaux surnuméraires doivent être utilisés de par les contraintes du modèle, ce nombre étant basé sur les taux de réussite connus et attendus des modèles. La réduction de ces animaux surnuméraires repose sur : l'expertise de l’équipe chirurgie et la maitrise des procédures, les locaux adaptés, les données historiques, l’observation de l’état clinique de l’animal en péri-opératoire afin d’adapter les traitements post-opératoires et de diminuer la mortalité éventuelle. Le nombre d’animaux surnuméraires utilisés dans chaque procédure est déterminé au cas par cas, en fonction du degré de difficulté du modèle, du taux de succès de la chirurgie, du nombre d’animaux à opérer, de la souche, du sexe et de la provenance.
Raffinement
Les implantations permettent le suivi de paramètres biologiques ou l’administration de substances en continu sans intervention humaine ce qui permet une réduction très importante pour l’animal du stress provoqué par des manipulations répétées. Le contrôle de la douleur est réalisé par une administration appropriée d’analgésique et/ou d’anesthésie locale, sous le contrôle d’un vétérinaire. Une réhydratation est pratiquée pour tous les animaux au réveil. Une habituation par la manipulation positive des animaux peut être effectuée dès la phase d’acclimatation. Une observation quotidienne de l’état clinique général des animaux est réalisée tout au long de la procédure. Des soins spécifiques sont apportés en cas de signes cliniques. En cas de détection d’un point limite, l’animal est immédiatement mis à mort. Des points limites spécifiques sont établis et raffinés au fur et à mesure des observations. Ces observations sont facilitées par l’utilisation d’outils internes de suivi de type grille de score et document qualité d’enregistrement permettant une traçabilité.
Choix des espèces
Le choix de l’espèce et de la souche est très généralement effectué par le scientifique. Le rat et la souris sont des animaux couramment utilisés dans ce type de projet. Ce sont des mammifères dont l’anatomie et la physiologie sont proches de l’homme, la disponibilité de données historiques chez ces espèces permet d’obtenir des informations fiables et pertinentes. Sont concernés ici que les animaux sevrés à partir de 3 semaines, dont la taille et le poids sont compatibles avec la pose du matériel implanté, selon les recommandations éthiques en vigueur et les recommandations du fournisseur.
Caractérisation de GPR55 dans le cadre du vieillissement
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
- Système nerveux
120 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Âgées jusqu'à 20 mois, elles subissent des tests comportementaux dont le résumé ne précise pas la nature, puis une perfusion intracardiaque sous anesthésie pour prélever cerveau et cellules. Le porteur étudie le rôle des oméga-3 et d'un récepteur sur l'humeur et la plasticité synaptique, et renvoie les applications thérapeutiques et nutritionnelles chez l'humain au long terme. Il affirme que le recours à des animaux vivants reste une "nécessité expérimentale majeure" et qu'aucune approche sur cellules, modèle informatique ou chez l'humain ne permet ces mesures.
Objectifs
D’après l’OMS, les troubles de l’humeur (dépression, troubles bipolaires) sont la première cause d’incapacité dans le monde et concernent 350 millions de personnes chaque année. Outre l’impact sur la qualité de vie des patients et de leurs familles, les troubles de l’humeur représentent des coûts de santé considérables. De plus, ~30% des patients demeurent résistants aux traitements pharmacologiques et autres approches thérapeutiques existants à ce jour. Ainsi, une alternative consisterait à développer des stratégies préventives, et notamment nutritionnelles, pour limiter ou retarder l’apparition des troubles de l’humeur. Au laboratoire, le rôle des oméga-3 sur le fonctionnement cérébral et la santé mentale est étudié depuis presque 10 ans. Le laboratoire a notamment démontré qu’une carence en oméga-3 exacerbe les comportements de type anxieux et dépressif chez l’animal, tandis qu’une supplémentation en oméga-3 les diminue. Ces études précliniques sont en accord avec les données chez l’homme, des essais cliniques montrant qu’une supplémentation en oméga-3 améliorerait certains symptômes dépressifs. Ainsi, une supplémentation en oméga-3 peut constituer une alternative intéressante dans la prévention des troubles de l’humeur, mais les mécanismes qui sous-tendent les effets positifs des oméga-3 dans les troubles de l’humeur restent encore très mal connus. Le laboratoire a récemment ouvert une nouvelle hypothèse, en démontrant que les apports en oméga-3 avaient un impact direct sur la plasticité synaptique ainsi que l'arborisation dendritique. La plasticité synaptique regroupe les phénomènes qui confèrent au cerveau sa capacité de s’adapter à l’environnement, par des modifications de la connectivité entre les neurones, au niveau des synapses. Les différentes formes de plasticités synaptiques sont indispensables aux mécanismes d’apprentissage et d’évolution. De plus en plus d’études suggèrent que les troubles de l’humeur sont associés à des dysfonctionnements dans les processus de plasticité synaptique et ces dysfonctionnements pourraient être à l’origine des symptômes neuropsychiatriques des troubles de l’humeur. Les oméga-3 sont des modulateurs importants des fonctions synaptiques, car, faisant partie des éléments structurels des membranes plasmiques, ils modulent la dynamique membranaire ainsi que la fonctionnalité et le trafic des protéines transmembranaires présentes à la synapse.
Bénéfices attendus
L’objectif de notre projet est désormais d’aller plus loin dans la compréhension des mécanismes neurobiologiques par lesquels les oméga-3 contenus dans l’alimentation permettent de protéger les animaux. L’objectif à long terme de ce projet est de transférer les connaissances acquises chez le rongeur à l’homme pour développer de nouvelles stratégies thérapeutiques et nutritionnelles. Ces données pré-cliniques nous permettrons de comprendre un peu plus en quoi la nutrition influence les fonctions cognitives et la physiologie de la transmission synaptique. De plus, des applications thérapeutiques peuvent être envisagées, en particulier pour déterminer si une thérapie nutritionnelle peut atténuer les pathologies liées au stress chronique, comme par exemple les troubles de stress post-traumatiques. De façon similaire, des stratégies préventives, liées à une nutrition adaptée et équilibrée en lipides, pourraient être envisagées afin de limiter, réduire ou même d'endiguer l'apparition de troubles dépressifs et/ou anxieux.
Procédures
Les animaux subiront des tests comportementaux qui ne durent que 5 à 10 minutes, peuvent entrainer des nuisances modérées , mais n’induisent pas d’altération de l’état général des animaux. Les piqures d'analgésique et anesthésique avant la perfusion intracardiaque durent quelques secondes et la contention peut stresser les animaux.
Impact sur les animaux
Les tests comportementaux réalisés ne durent que quelques minutes, peuvent entrainer des nuisances modérées, mais n’induisent pas d’altération de l’état général des animaux. Les piqures d'analgésique et anesthésique avant la perfusion intracardiaque durent quelques secondes et la contention peut stresser les animaux.
Devenir
Les animaux seront mis à mort pour récupérer les structures et/ou cellules nécessaires pour les études cellulaires et moléculaires.
Remplacement
L’étude des régimes alimentaires nécessite l’utilisation d’animaux vivants. De même, les comportements ne peuvent être étudiés que sur des animaux vivants et vigiles. L’objectif général du projet vise à étudier les mécanismes neurobiologiques et rôle des acides gras polyinsaturés oméga-3 dans la prévention des altérations cognitives et émotionnelles suite à un stress chronique. Pour se faire, nous utilisons des tests in vivo, et dans ce contexte, le recours à des modèles animaux pertinents et adaptés aux études in vivo reste donc une nécessité expérimentale afin d’appréhender la réalité physiologique de nos résultats. Une recherche d’alternatives et d’autres méthodes dans des bases de données démontre que les solutions de rechange appropriées à ces procédures ne sont pas disponibles, et qu’aucun dupliqua du travail proposé n’est aujourd’hui identifié. Les expériences ne peuvent pas être effectuées sur des cultures cellulaires ou dans des modèles computationnels ou encore chez l’homme, car aucune de ces approches ne permet de réaliser toutes ces expériences chez un même sujet. Le recours à des modèles animaux pertinents et adaptés à l’étude des troubles de l’humeur reste une nécessité expérimentale majeure.
Réduction
Afin de réduire le nombre d'animaux utilisés pour ces expériences, les animaux qui passeront les tests comportementaux serviront également pour récupérer les cellules ou structures centrales nécessaires pour les études de lipidomiques et/ou moléculaires et protéomiques, évitant donc de générer une nouvelle cohorte pour ces analyses biochimiques et moléculaires. Les femelles sont également étudiées, ce qui nous permet d'utiliser tous les animaux générés durant cette étude et de ne pas euthanasier des animaux pour rien. Statistiquement, des études menées précédemment dans notre laboratoire montrent que pour avoir une puissance statistique suffisante, 15 souris C57Bl6/j sont nécessaire par groupe.
Raffinement
Les expérimentateurs formés porteront une attention particulière au raffinement des procédures afin de limiter la douleur, la soulager si elle ne peut être évitée par l’utilisation d’antalgiques les plus adaptés à chaque procédure, optimiser les procédures, soulager le stress des animaux et leur fournir les meilleures conditions de vie tout au long du projet. Pour leur bien-être, les animaux vivent en groupe sociaux le plus longtemps possible. Ils auront à leur disposition des éléments d’enrichissement de leur milieu. L’ensemble des animaux est surveillé quotidiennement avec une surveillance renforcée après les différentes expérimentations. Des points limites suffisamment précoces seront définis pour éviter des souffrances aux animaux avec la mise en place de mesures pour les soulager comme une réhydratation, le réchauffement, des traitements vétérinaires si nécessaire.
Choix des espèces
Nous utiliserons des souris car ce sont des animaux de petite taille et peuvent donc être facilement hébergés à l’animalerie dans de bonnes conditions d’élevage. Nous choisissons de travailler chez la souris plutôt que chez le rat car de nombreuses souris transgéniques sont disponibles ce qui n’est pas le cas chez le rat, ce qui peut s’avérer nécessaire pour la poursuite à long terme de notre projet. Les expériences de comportement se feront sur des animaux adultes (6mois) et âgés (20 mois).
Evaluation du portage d’agents zoonotiques spécifiquement des variants du SRAS-CoV-2 par les rongeurs sauvages commensaux de l’homme ou susceptibles de pulluler massivement dans les zones de culture ou d’élevage
- Recherche appliquée
- Maladies infectieuses
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
Rats : 500
Autres rongeurs : 4000
5 000 rongeurs sauvages vont être capturés puis tués sous anesthésie avant tout réveil. Rats, souris et campagnols sont piégés vivants, anesthésiés, soumis à une ponction de sang au cœur puis mis à mort pendant l'anesthésie, pour prélever leurs tissus. L'objet est de surveiller le portage du SRAS-CoV-2 et d'autres agents pathogènes par les rongeurs commensaux de l'homme ou proliférant dans les zones agricoles. Le porteur affirme qu'aucun remplacement n'est possible puisque le projet suppose de capturer ces animaux dans leur milieu.
Objectifs
Dès le début de la pandémie de COVID-19, la question de la contamination des animaux proches de l'homme susceptibles de pulluler massivement a été posée. S'il a été démontré que la famille des Muridae, qui comprend les rats et les souris, n'était pas réceptive à l'infection par la souche originelle du SRAS-CoV-2, l'émergence des nouveaux variants du SRAS-CoV-2 a modifié cette situation. En effet, il a été démontré que certains nouveaux variants peuvent infecter expérimentalement de jeunes souris et il a été suggéré que le variant Omicron se serait développé chez certains animaux, notamment chez la souris, avant d’être retransmis à l’homme. Un autre rongeur, le hamster, de la famille des cricitidés a été d'emblée de jeu réceptif à la souche originelle du SRAS-CoV-2 et a été utilisé comme modèle expérimental du SRAS-CoV-2. Ces éléments justifient la nécessité de surveiller le risque que les rongeurs sauvages deviennent des réservoirs de ce virus, à partir desquels il pourrait évoluer et se propager à l'homme. L'objectif principal de ce projet est donc d'évaluer le portage du SRAS-CoV-2 par les rongeurs prairiaux (campagnols) et urbains (rats, souris). En parallèle, le portage éventuel d'autres agents pathogènes zoonotiques (Leptospires, Hantavirus, HeV, autres coronavirus, etc) sera évalué, ainsi que leur résistance et leur exposition aux anticoagulants rodonticides (molécules utilisées pour gérer les populations).
Bénéfices attendus
Ce projet permettra d'évaluer le portage du SRAS-CoV-2, selon l'émergence de nouveaux variants, par les rongeurs sauvages commensaux de l'homme et/ou subissant des périodes de pullulation importantes. Ce projet permetrra d'évaluer également le portage par ces mêmes rongeurs sauvages d'autres agents zoonotiques pathogènes . Ce projet permettra d'appréhender les facteurs de variations géographiques, climatiques, saisonniers, annuels de ce portage. Ce projet permettra d'évaluer la résistance et l'exposition de ces rongeurs aux anticoagulants raticides, principales molécules utilisées pour gérer les populations de rongeurs
Procédures
piégeage à l'aide de pièges à capture vivante, anesthésie, ponction sanguine intracardiauqe sous anesthésie, puis mise à mort par dislocation terminale pendant le temps de l'anesthésie
Impact sur les animaux
Un stress pourrait être induit par le piégeage et/ou l'anesthésie
Devenir
Tous les individus piégés seront mis à mort lors de la procédure afin de prélever les tissus biologiques pour les analyses génomiques de laboratoire.
Remplacement
L'objectif du projet a pour but d'évaluer le portage de variants du SRAS-CoV-2 par les rongeurs sauvages commensaux de l'homme (rats et souris) et/ou présents dans le zones de cultures et d'élevage et pouvant subir des pullulations massives (campganols, mulots). Cet objetcif implique le piégeage de ces rongeurs sauvages dans leur milieu. Aucun remplacement n'est donc possible
Réduction
Afin de permettre une détermination raisonnable de la prévalence de portage des variants du SRAS-CoV-2 et autres agents pathogènes zoonotiques et d'étudier les facteurs (géographique,climatique, écosystémique, urbanisation, age, sexe, etc) influençant ce portage, un nombre suffisant d'animaux par espèce doit être inclu pour permettre les analyses statistiques.
Raffinement
Afin de permettre les analyses sérologiques et génomiques, les rongeurs doivent être capturés vivants afin de disposer de tissus biologiques en très bon état de conservation. Une période de préappâtage sera mis en place pour habituer les rongeurs à rentrer dans les pièges et minimiser leur angoisse. Des aliments hautement appétants seront placés dans les pièges et permettront de minimiser le stress induit. Les pièges utilisés sont des nasses, pièges INRA avec abri/nichage ou sherman assurant à l'animal un espace suffisant. Les animaux seront anestésiés pour réaliser le prélèvement sanguin intracardique et seront mis à mort pendant le temps de l'anesthésie.
Choix des espèces
Le projet consiste en l'étude du portage zoonotique (variants du SRAS-CoV-2 et autres agents pathogènes zoonotiques) par les rongeurs sauvages vivants proches de l'homme (Rattus norvegicus, Rattus rattus, Mus musculus, Apodemus flavicollis, Apodemus, sylvaticus)) et/ou présents dans les zones de cultures et d'élevage et pouvant subir des pullulations massives (arvicola terrestris, microtus arvalis, microtus agrestis, Microtus duodecimcostatus, Myodes glareolus). La prévalence sera évaluée selon la zone géographique, climatique, le niveau d'urbanisation, le type d'élevage, l'espèce, le stade de développement et le sexe, et bien entendu selon l'émergence de nouveaux variants . Tous ces facteurs pourraient avoir un impact sur le portage par les rongeurs sauvages concernés par ce projet. Tous les stades de développement et sexes seront concernés.
Implication du MIcrobiote dans les maladies CARdiométaboliques (MICAR)
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
- Recherche fondamentale
- Multisystémique
- Oncologie
- Système cardiaque
- Système immunitaire
1 800 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Elles reçoivent des transferts de microbiote humain par gavage puis des prélèvements de sang, pour étudier le rôle du microbiote intestinal dans les maladies cardiométaboliques. Le porteur précise qu'une souris en inconfort sera sortie du protocole et tuée plutôt que soignée, un traitement pharmacologique risquant de fausser le microbiote étudié. Il qualifie la compréhension du microbiote d'"indispensable" et juge le modèle murin "incontournable" pour ce transfert fécal.
Objectifs
Nos objectifs sont de déchiffrer (i) le rôle physiopathologique du microbiote intestinal dans les pathologies cardiométaboliques, (ii) de découvrir des biomarqueurs liés au microbiote intestinal dans ces maladies (qui pourraient être utilisés soit pour la prédiction ou le pronostique) et enfin (iii) d'effectuer des études sur la preuve du concept de développement thérapeutique pour modifier la dysbiose dans ces maladies et améliorer ainsi la santé de tous. Le premier objectif est de mieux comprendre comment le microbiote intestinal est impliqué dans les maladies cardiométaboliques. À cette fin, nous utilisons l'approche suivante : nous identifions les différences de microbiote intestinal en termes de composition, de fonction ou de production de métabolites chez des cohortes de patients humains à différents stades de gravité de la maladie pour identifier la signature de cibles bactériennes potentielles d'une maladie. Ensuite nous confirmons plus spécifiquement les cibles dans des modèles de souris humanisées dans lesquels nous pouvons transférer les selles de patients bien phénotypes et évaluer le phénotype clinique induit de façon différenciée (la glycémie, la cholestérolémie, la prise de poids, la stéatose, l'inflammation et l'athérosclérose). Ces transferts fécaux chez la souris compareront les patients avec ou sans les maladies ou à différents stades de gravité ou encore avec ou sans un médicament spécifique (en évaluant si le médicament a un impact sur le microbiote intestinal et par la suite sur la santé métabolique ou si le médicament est plus actif chez les patients avec une composition spécifique en microbiote intestinal).
Bénéfices attendus
Les travaux menés depuis 15 ans positionnent le microbiote à l’interface entre organismes vivants et leurs environnements et démontrent son influence considérable sur le fonctionnement de multiples voies métaboliques et d’un grand nombre d’organes, intestin, foie, système immunitaire, cerveau, mais aussi poumons, système cardiovasculaire, rein, os. 50% des métabolites circulants seraient issus du métabolisme bactérien. Le microbiote apparaît ainsi comme un déterminant clé au carrefour de la physiologie et de multiples pathologies en attente de progrès thérapeutiques. Il émerge aussi comme une puissante courroie de transmission des changements environnementaux et ceci en interface directe avec notre horloge biologique. En effet, sa composition en bactéries mais aussi la synthèse des multiples molécules issues du métabolisme bactérien varient en fonction du rythme nycthéméral, de l’alimentation, de la prise d’antibiotiques et de l’exposition aux agents infectieux comme aux polluants. Les modifications du microbiote induites par les changements récents de l’environnement humain semblent ainsi un acteur majeur non seulement dans l’épidémie actuelle de maladies métaboliques et inflammatoires chroniques de cancers, mais également dans la survenue de certains cancers et maladies auto-immunes. La compréhension par une approche ‘holistique’ des effets du microbiote comme des mécanismes qui contrôlent sa composition et son activité métabolique, se révèle donc aujourd’hui indispensable pour mieux appréhender la physiopathogénie de nombreuses maladies, améliorer leur prise en charge et leur prévention. Ce projet permettra de mieux comprendre les interactions entre le microbiote humain et les organes cibles des différents facteur de risque cardiovasculaires afin de pouvoir par la suite, élaborer une thérapie efficace et moins contraignante pour les patients.
Procédures
Les animaux seront tous soumis a 3 gavages de microbiote 3 jours de suite (1800 souris) et de FITC-dextran (max 360). Pour le gavage les animaux doivent être maintenu par contention douce et ferme sur animal vigile afin de ne pas les blesser et ajuster le geste de gavage à leur déglutition/respiration et à tout signe potentiel de douleur. Le gavage dure 4-5 secondes environ. Toutes les prises de sang seront réalisées sous anesthésie gazeuse (3 maximum par animal sur une période de 114 jours). Une prise de sang dure environ 10-15 secondes. La récolte des fèces sera réalisée sur des animaux vigile qui sont maintenus en cages individuelles environ 30 mn le temps de récolter des fèces fraiches au fond de la cage.
Impact sur les animaux
Les animaux pourrait souffrir d'inconfort (poils hérissés, dos vouté, hypothermie (froid au toucher) ou de comportements anormaux: immobilité, hyperactivité, diarrhée prolongée.
Devenir
Des prélèvements et analyses sont nécessaires post-mortem et cela implique donc l’euthanasie de l’ensemble des animaux à la fin des procédures
Remplacement
L’objectif du projet est d’étudier l'impact du microbiote humain sur la physiologie de l'hôte ce qui est impossible in vitro, ni possible chez l'homme in vivo. Toutes les expérimentations sur l'animal seront conduites en respectant la règle des 3R.
Réduction
Pour les analyses statistiques, la taille des effectifs a été établie grâce à un calcul de puissance permetant une interprétation fiable des résultats. Une visite quotidienne des animaux sera effectuée pour vérifier leur état général et ne pas atteindre un des points limites. Un nombre maximale de 1800 animaux sera utilisé sur une periode de 5 ans. Chaque groupe d'animaux fera l'objet d'une analyse complete et détaillée : suivi de la prise de poids, ramassage des feces fraiche et en fin d'étude les souris seront euthanasiés. Une analyse phenotypique complête sera réalisée sur chaque animal (tissus et contenus intestinaux). Ces analyses exhaustives évitent de multiplier les groupes experimentaux.
Raffinement
Les animaux sont stabulés en portoirs ventilés avec un système d'abreuvement automatique et un accès ad libitum à la nourriture. Les conditions de température et d'hygrométrie sont contrôlées et monitorées. Le cycle d'éclairage est de 12h par jour (6h-18h). Les animaux sont hébergés avec leurs congénères (6 par cage maximum) et l'isolement est évité au maximum. Le milieu est enrichi avec au choix : lanières de papier Kraft, maisons en carton, tunnel en carton ou carré de coton compacté. Si les animaux devaient souffrir d'inconfort (poils hérissés, dos vouté, hypothermie (froide au toucher) ou comportements anormal immobilité, hyperactivité, diarrhée prolongée, ils seraient alors sortis du protocole et euthanasiés car tout traitement pharmacologique visant à prévenir l'inconfort pourrait affecter le microbiote et créer un biais dans les phénotypes recherchés. Les prises de sang seront réalisées sous anesthésie gazeuse après application d'un gel ophtalmique.
Choix des espèces
Le besoin d’avoir recours à des modèles expérimentaux permettant d'évaluer des changements de microbiote et leur impact sur la sante après transfert fécal spécifique de matériel fécal humain rend le modèle murin incontournable. De même l'accès aux contenus intestinaux et aux tissus murins ayant cohabité avec un microbiote humain représente un outil de comparaison avec l'homme avant de concevoir des études cliniques plus spécifiques. Ces modèles animaux sont de plus des modèles génétiques de prédisposition aux pathologies cardiométaboliques. Nos études requièrent que les animaux soient transplantés au moment du sevrage (3 semaines) lorsque la fenêtre de transférabilité du microbiote est la plus opportune en raison de l'adaptabilité du système immunitaire. Dans les deux procédures nous devons attendre environ 3 mois pour que les phénotypes cardiovasculaires (athérosclérose) se manifestent. Entre le gavage des fèces et le sacrifice, 13 semaines s'écouleront le temps qu’un équilibre se fasse chez la souris receveuse en termes de stabilité de l’écosystème bactérien en équilibre avec le système immunitaire de l’hôte.
Compréhension des mécanismes de l’oncogenèse grâce à des études orthotopiques
- Recherche appliquée
- Cancers
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système gastrointestinal
960 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Génétiquement modifiées pour développer un cancer du sein triple-négatif ou un carcinome du foie, elles subissent une intervention chirurgicale puis des traitements anticancéreux administrés par voie orale, intrapéritonéale ou intraveineuse, avec suivi de la croissance des tumeurs. Le porteur présente le développement des tumeurs comme le principal effet attendu et annonce la mise à mort de toutes les souris pour analyser ces tumeurs. Sur le remplacement, il décrit des cultures cellulaires et des organoïdes servant surtout à cibler les agents testés ensuite in vivo.
Objectifs
La grande complexité du cancer du sein de type triple-négatif (TNBC) et du carcinome hépatocellulaire (CHC) est liée à plusieurs caractéristiques influençant leur évolution et leur résistance au traitement. Nous pensons que les stratégies combinatoires ciblant les cellules cancéreuses et les cellules immunitaires permettent d'obtenir une réponse efficace, contrairement aux traitements individuels qui ne présentent qu'un avantage marginal. Nous avons généré deux modèles murins génétiquement modifiés qui récapitulent plusieurs caractéristiques cliniques des patients atteins soit de TNBC, soit de CHC. Nous avons conçu un programme de recherche interdisciplinaire pour explorer les croisements entre les cellules cancéreuses et les cellules immunitaires à l'origine du programme du TNBC ou du CHC et pendant la régression tumorale induite par des agents anticancéreux. Les objectifs de ce projet sont de réaliser des études orthotopiques en vue de : 1) Comprendre les circuits et les crosstalks entre cellules cancéreuses et immunitaires dans le cas du TNBC et du CHC; 2) Evaluer l'efficacité des traitements combinant des médicaments ciblant les cellules cancéreuses et immunitaires.
Bénéfices attendus
Nous appliquerons les connaissances acquises à travers ce projet en testant fonctionnellement les signaux/réseaux identifiés et en évaluant précliniquement la puissance de traitements combinatoires ciblant les cellules cancéreuses et/ou immunitaires.
Procédures
Les souris anesthésiées subiront 1 seule intervention chirurgicale. La durée est très courte (inférieure à 5 minutes). Certaines de ces souris seront traitées avec des drogues anti-cancéreuses, administrées, selon les recommandations fournies pour chaque drogue, par voie : 1) orale (per os); 2) intrapéritonéale; 3) intraveineuse (veine de la queue; après injection caudale, un analgésique local de type lidocaine est appliqué 1/ jour tout au long du traitement). Après administration, la souris est placée en observation dans sa cage. La fréquence des injections dépend du type de traitement (variant de 1/jour à 1/semaine, pour une durée variant de 2 à 4 semaines). Pour certaines cohortes de souris, l'évolution des tumeurs sera évaluée soit à l'aide d'un pied à coulisse, soit par imagerie non-invasive.
Impact sur les animaux
Des stratégies d’optimisation seront mises en place au cours du projet afin de réduire voire de supprimer la souffrance chez l’animal (enrichissement des cages, acclimatation des animaux aux pièces d’expérimentation). Les seuls effets indésirables attendus sont le développement de tumeurs, qui sera évalué au cours du temps afin de minimiser la nuisance chez les animaux. Une nuisance possible pourrait être liée à l'administration des agents anti-cancéreux qui seront administrés selon une fréquence et dose tolérées par les souris, sur la base d'études publiées. Néanmoins, nous évaluerons de possibles effets secondaires par surveillance des souris.
Devenir
Toutes les souris seront euthanasiées afin d'analyser les tumeurs d'un point de vue moléculaire et histologique.
Remplacement
Concernant les objectifs de ce projet, nous réaliserons des cultures de cellules cancéreuses, des co-cultures cellules cancéreuses /cellules immunitaires et également des cultures d'organoïdes. Ces systèmes in vitro nous permettront de limiter nos études in vivo, en se focalisant sur les agents/signaux les plus pertinents, afin d'établir leur pertinence dans un contexte physiologique.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisés est déterminé afin d’obtenir des résultats statistiquement significatifs (p
Raffinement
L'état de santé des souris sera régulièrement surveillé en fonction de l'évolution des expériences, de la formation des tumeurs. L'évaluation sera réalisée en suivant différents critères: poids, apparence du pelage, comportement animal dans la cage qui traduirait une éventuelle souffrance ou angoisse. Des stratégies d’optimisation seront mises en place au cours du projet afin de réduire, voire de supprimer, la souffrance chez l’animal (enrichissement des cages, acclimatation des animaux aux pièces d’expérimentation).
Choix des espèces
Nos études nécessitent l’utilisation d’animaux et ne peut recourir à des stratégies de remplacement puisque la thématique principale de notre laboratoire est de comprendre les mécanismes impliqués dans des étapes du développement du cancer. Les modèles animaux que nous utiliserons représentent des alternatives prometteuses pour obtenir des résultats plus pertinents en ce qui concerne la compréhension du cancer chez l'Homme. En particulier, les approches uitilisées dans notre équipe, combinant des études in vitro avec des analyses in vivo réalisées chez la souris, permettent de mettre en évidence de nouveaux mécanismes de signalisation impliqués dans les cancers ainsi que de potentiel traitements, comme nous l'avons déjà démontré. Ces modèles de souris: 1) récapitulent des sous-types spécifiques de CHC ou de TNBC humains; 2) permettent de tester de nouvelles thérapies moléculaires, afin de mieux comprendre ces types de cancers très agressifs, pour lesquels aucune thérapie n'est efficace à l'heure actuelle, et évaluer de nouvelles stratégies thérapeutiques anti-cancéreuses. Les souris sont utilisées au stade adulte (2-8 mois). Cet âge permet d'évaluer la tumorigenèse et l'effet de traitements dans des individus adultes.
Une étude explorant les mécanismes neurobiologique sousjacent le comportement atypique chez des modèles murins de trouble de spectre de l’autisme
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
- Recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Oncologie
- Système nerveux
524 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Génétiquement modifiées pour modéliser l'autisme, elles apprennent une tâche comportementale de 200 essais par jour sous contention partielle de la tête, avec un accès à l'eau restreint à un hydrogel pour les motiver et une perte de poids plafonnée à 10 pour cent. Le porteur décrit ces contraintes comme brèves et réversibles et n'attend pas d'effet indésirable majeur. Il affirme qu'un modèle animal est "absolument nécessaire" pour reproduire la complexité des circuits neuronaux et écarte les approches sur cellules ou sur la mouche.
Objectifs
L’autisme est un trouble neurodéveloppemental caractérisé par des déficits sociaux, des comportements stéréotypés répétitifs et les réactions sensorielles atypiques. Il est estimé qu'à l'échelle mondiale, environ un enfant sur 54 est atteint d'autisme. Malgré la prévalence du trouble du spectre de l'autisme (TSA), les mécanismes neurobiologiques qui sous-tendent les anomalies du comportement ne sont pas bien compris. Une meilleure compréhension de la base neurobiologique des TSA est cruciale pour la gestion des symptômes des TSA et pour le développement d'approches thérapeutiques innovantes, ainsi que pour l'identification de biomarqueurs diagnostiques. L'objectif global de ce projet est de développer de nouveaux biomarqueurs physiologiques et comportementaux chez les modèles génétiques murins de TSA. Ces mesures seront ensuite utilisées pour le développement et l'élucidation de nouvelles approches thérapeutiques. Dans cette étude, nous avons choisi de nous concentrer sur une région du cerveau qui est très bien conservée entre la souris et l'homme. Pour mener à bien nos études, nous proposons de développer et d'exploiter une nouvelle tâche comportementale qui nous permettra d’identifier, à la fois les altérations comportementales ainsi que les modifications physiologiques liées à une altération du fonctionnement du cerveau des souris portant certaines modifications génétiques lié à l’autisme. Ces mesures nous permettront, par la suite, mesures physiologiques afin de mettre en évidence les mécanismes cellulaires et physiologiques associés aux altérations comportementales et cognitives liées à l’autisme. Enfin, nous testerons la capacité de cette tâche à mesurer les conséquences d'une intervention pharmacologique. Pour cette dernière, nous utiliserons une molécule expérimentale qui a déjà été testée dans des essais cliniques chez l'homme et dont le profil de sécurité et la pharmacocinétique sont bien définis.
Bénéfices attendus
Des études de dépistage à grande échelle menées aux États-Unis suggèrent que la prévalence de l'autisme est de 1 enfant sur 54. Bien qu'il n'existe pas d'études de cette ampleur en Europe, la prévalence de l'autisme est probablement similaire. Les symptômes sensoriels affectent la grande majorité des personnes atteintes d'autisme et ont des conséquences fortement négatives sur la vie quotidienne des personnes concernées, comme la capacité à s'intégrer dans une salle de classe, à tolérer certains vêtements, à manger certains aliments. Ces symptômes sont une source majeure de stress pour les familles concernées. La compréhension des processus neurophysiologiques qui sous-tendent les difficultés sensorielles peut apporter des informations importantes sur la façon dont le fonctionnement du cerveau est altéré dans l'autisme. De telles études peuvent conduire à l'élucidation des mécanismes moléculaires, cellulaires et des circuits qui sous-tendent les perturbations sensorielles, révélant ainsi de nouvelles cibles pour le développement de traitements pharmacologiques visant à améliorer des symptômes tels que la surcharge sensorielle ou l'hyperréactivité sensorielle, ou de biomarqueurs permettant d'évaluer le succès de traitements expérimentaux dans un cadre préclinique. De telles études nécessitent des approches invasives et des manipulations qui ne sont pas possibles dans un cadre clinique. Nous pensons que notre étude permettra de mieux comprendre les types de cellules et les circuits impliqués dans l'altération de la perception sensorielle tactile. Elle fournira des biomarqueurs précliniques pour l'évaluation de nouveaux médicaments expérimentaux. Elle nous permettra d'évaluer l'efficacité d'un médicament expérimental existant qui a été proposé comme traitement de l'autisme. Notre étude a le fort potentiel de fournir des informations qui, à terme, amélioreront la vie des personnes diagnostiquées autistes. Ces connaissances peuvent également renforcer l'autonomie et bien être des personnes autistes en leur permettant de comprendre pourquoi elles se sentent comme elles le font dans certaines situations.
Procédures
Pour comprendre les mécanismes neurobiologiques sous-jacent de l'autisme, les animaux apprendront à effectuer une tâche comportementale non aversive , basé sur les récompenses, où ils subiront une session de 200 essais par jour. En même temps, nous effectuons des mesures physiologiques afin d'enregistrer l'activité des neurones du cerveau. Afin de permettre cet enregistrement, les animaux sont entraînés à accepter une contention partielle (immobilisation de la tête). Pour s'assurer que les animaux ne ressentent ni stress ni anxiété, ils seront progressivement habitués à l'installation et à l’immobilisation de la tête. Cette habituation commencera par une exploration libre de la chambre d'enregistrement, puis se poursuivra par une très brève immobilisation initiale. L'habituation se poursuivra très progressivement pendant une semaine, permettant à l'animal d'apprendre que cette immobilisation sera brève et réversible. Lorsqu'ils seront à l'aise dans le dispositif (pas de signes de détresse, capables de manger et boire), l'entraînement à la tâche comportementale commencera. Pendant cette période, chaque animal restera dans le dispositif pendant 30 minutes, une fois par jour.
Impact sur les animaux
Nous ne prévoyons pas d'effet indésirable majeur. Pour réaliser les expériences, les animaux doivent être motivés à consommer de l'eau. Pour cette raison, leur accès à l'eau pendant la journée sera limitée et uniquement sous forme d’hydrogel. Des études antérieures suggèrent que la souris est capable d'adapter son comportement et sa physiologie lorsqu'elle se trouve dans des régions arides. Nos études préliminaires n'ont montré aucune conséquence négative de cette restriction. D'autre part, les animaux seront habitués à une contention partielle (immobilisation de la tête). Cette habituation se poursuit très progressivement, permettant à l'animal de s'adapter à cette contrainte et d'apprendre que cette manipulation sera brève et réversible. Cet apprentissage très progressif est nécessaire afin de réduire au maximum le stress lié à une contention partielle et le rythme d'entraînement est adapté pour chaque animal.
Devenir
À la fin des expériences comportementales, les animaux seront euthanasiés sous anesthésie.
Remplacement
Les expériences proposées dans cette étude nécessitent des circuits intacts et des mesures à la fois physiologiques et comportementaux. Un modèle animal est absolument nécessaire pour reproduire la complexité de ces interactions neuronales et ne peut pas être remplacé par les études in vitro ou in silico. Les études cliniques ne sont pas adaptées à notre objectif expérimental car il s’agit d’une population clinique fragile et car les approches invasives sont nécessaires pour répondre à notre question scientifique. Les circuits neuronaux sont bien conservés chez les différentes espèces mammifères et sont donc susceptibles d'être fonctionnellement similaires chez les rongeurs et les humains. L’utilisation des modèles de plus faible sensibilité neuronale (tels que la mouche à vinaigre) n’est pas adapté à notre projet, parce que cet organisme manque la structure cérébrale ciblée par notre étude.
Réduction
Une conception expérimentale soignée garantira la reproductibilité des résultats et, avec des techniques d'analyse statistique appropriées, l'utilisation d'animaux sera réduite au minimum. Une première étude pilote a été réalisée pour établir les protocoles comportementaux ainsi que les protocoles techniques nécessaires au suivi des réponses neuronales. Cette première étude nous a permis de déterminer le nombre d'animaux nécessaires pour réaliser ces expériences et avoir des résultats statistiquement valides. Cela nous a permis d'assurer la crédibilité de nos résultats avant de procéder à l'étude principale. Les données comportementales et physiologiques seront recueillies auprès des mêmes animaux. Tous les animaux seront d'abord soumis à la tâche de détection tactile, puis seront entraînés à la tâche de discrimination tactile. Les neurones pyramidaux et inhibiteurs seront suivis simultanément et distingués par l'expression de rapporteurs spécifiques. Ces mesures nous permettront de réduire considérablement le nombre d'animaux utilisés dans l'étude et de mesurer simultanément plusieurs paramètres.
Raffinement
Dans cette étude, nous tiendrons compte de toutes les connaissances disponibles concernant le bien-être des animaux et nous surveillerons systématiquement les animaux pour détecter tout signe de douleur, de souffrance ou de détresse. Les expériences seront conçues et menées de la manière la plus humaine possible. Des souris transgéniques seront utilisées pour explorer les déficits neurophysiologiques chez les modèles de souris de l’autisme. Aucune souffrance inhérente n'est prévue pour les souches utilisées lors de ces expériences. Le bien-être des animaux est impératif pour cette étude, car les expériences comportementales exigent que les animaux se sentent à l’aise et ne sont pas soumis à une douleur ou une détresse inutile ce qui peut être préjudiciable à l'interprétation de notre expérience. Afin de minimiser la douleur, la souffrance, l'angoisse ou les dommages durables pour les animaux, toutes les procédures seront effectuées avec une technique soigneuse et un équipement adapté, par un personnel autorisé, compétent et formé de manière appropriée. Tous les animaux seront manipulés en utilisant les techniques les moins stressantes possibles, conformément à la littérature : des tunnels de cages domestiques seront utilisés pour transférer les animaux et une fois que les animaux seront habitués à l'expérimentateur, ils seront manipulés en utilisant la technique qui prend en compte le bien- être de l’animal. Tous les animaux seront pesés quotidiennement et la ration d’eau sera ajustée afin de s'assurer qu'ils ne dépassent jamais une perte de poids de 10%. Un tube et du matériel de nidification seront placés dans chaque cage afin de s'assurer que tous les comportements normaux des animaux se poursuivent. Les animaux sont hébergés en cage collective. Les animaux seront progressivement habitués à la contention partielle afin de réduire à minimum le stress.
Choix des espèces
Ce modèle (la souris transgénique) a été sélectionné pour rester cohérent avec les études antérieures utilisant les modèles genetiques de troubles neurodéveloppementaux. Les rongeurs ont un système neuronal très développé, présentent des comportements compliqués et sont considérés comme une espèce modèle pour les études concernant une variété de réponses comportementales. De plus, à ce jour la souris est la seule espèce de mammifère pour laquelle il est possible, en routine, de modifier le génome afin de créer des modèles de maladies humaines. L'étiologie de l'autisme a une forte base génétique. Les modèles transgéniques impliquant la manipulation (suppression ou modification des gènes à haut risque pour l'autisme) sont considérés comme les modèles ayant une forte « valeur de construction ». 8 semaines au début de la procédure expérimentale. Justification: Conformément aux études précédentes, les animaux auront 8 à 10 semaines au début de la période de apprentissage.
Effet de métabolites du lycopene sur l’obésité et les désordres métaboliques associés
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
80 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Nourries dix-sept semaines avec un régime obésogène, elles reçoivent un gavage quotidien pendant cinq semaines, des prélèvements de sang et des tests de tolérance au glucose et à l'insuline, pour évaluer des métabolites du lycopène de la tomate contre l'obésité. Le porteur mentionne un stress lié à l'isolement pendant les tests et une douleur possible aux incisions de la queue et au perçage des oreilles. Il renvoie les retombées à un programme plus large visant "in fine" à améliorer les désordres métaboliques, et retient la souris comme modèle "reconnu" du métabolisme.
Objectifs
La consommation de lycopène, un caorténoïde de couleur rouge et présent en grande quantité dans la tomate, est classiquement associée à des effets bénéfiques sur la santé cardiométabolique. Cependant, les métabolites actifs du lycopène étaient inconnus jusqu’alors. Nous avons pour la première fois identifié plusieurs métabolites du lycopène qui montrent des effets positifs in vitro. Notre objectif est maintenant de montrer que les effets de ces dérivés du lycopène permettent de limiter le développement de la masse grasse et de l’insulino-résistance dans un modèle de souris.
Bénéfices attendus
Ce projet vise à mieux comprendre l'impact métabolique du lycopène en identifiant ses métabolites actifs. Ce projet s’insère dans un projet plus large qui permettra in fine d’améliorer les désordres métaboliques associés à l'obésité par le biais d'approches nutritionnelles utilisant des métabolites actifs de molécules naturelles.
Procédures
Les animaux seront nourris durant 17 semaines avec une régime obésogène. De la 12ème à la 17ème semaine, un gavage sera réalisé quotidiennement, afin de controler parfaitement la dose de molécules administrée. Un prélèvement de sang sera réalisé en semaine 12, une mesure de prise alimentaire sera réalisée en semaine 12 et 16. Un test de tolérance à l'insuline et un test oral de tolérance au glucose seront pratiqués respectivement en semaine 15 et 16.
Impact sur les animaux
Stress social lié à l'isolement de l'animal de ses congénères lors de l'ITT, de l'OGTT (durée estimée à 3 heures au maximum pour chaque procédure). Douleurs possibles lors de l'incision à la queue pour les prises de sang, du perçage des oreilles pour l'identification des animaux et lors de la distribution des métabolites du lycopène ou des doses de glucose (OGTT) et d'insuline (ITT).
Devenir
Les animaux de cette procédure seront mis à mort afin de prélever les tissus d'interet quei seront ensuite étudiés (expression génique, histologie, dosages protéiques) et de démontrer les effets métaboliques des métabolites du lycopène.
Remplacement
L’étude d’une supplémentation en métabolites du lycopène sur la santé métabolique ne peut s'envisager que dans un modèle in vivo. Les souris C57Bl/6J sont un modèle largement utilisé et reconnu pour les études sur le métabolisme.
Réduction
Le nombre d'animaux (10 par groupes) est le nombre minimum nécessaire pour mettre en évidence des différences significatives entre les groupes, notamment en ce qui concerne la prise de poids.
Raffinement
Les animaux seront hébergés en cage de 3 ou 4, et l'environnement sera enrichi par la présence d'un igloo en plastique et de matériel de nidification (bandelettes de papier kraft). Les animaux seront manipulés régulièrement pour les habituer à notre contact et ainsi limiter leur stress. Une crème anesthésique (lidocaïne/prilocaïne 5%) sera appliquée localement lors du perçage des oreilles pour identification et avant incision pour les prélèvements de sang à la queue. Des conflits entre animaux au sein d’une même cage pourraient se produire et engendrer des blessures. Dans ce cas, l’animal blessé sera soigné et placé dans une cage individuelle permettant de garder des contacts visuels, olfactifs et auditifs avec ses congénères jusqu’à la fin du protocole. Les animaux seront manipulés régulièrement afin de réduire leur stress. Et une phase d'habituation au gavage sera réalisée pendant 3 jours avant le début de l'étude. Des points limites gradés et précis ont été définis pour chaque acte expérimental. Un arbre décisionnel en focntion des observations faites permettra l'applicatiob des points limites et la mise en application de critères d'arret.
Choix des espèces
Le modèle souris est un modèle reconnu pour les études portant sur l’obésité et les pathologies associées. Les mécanismes d’adaptation à une alimentation riche en matière grasse chez la souris sont très proches des mécanismes observés chez l’Homme. Les animaux seront âgés de 6 semaines à l’achat et d’environ 7 semaines lors du début du protocole. Ces animaux correspondent donc à de jeunes adultes, afin de ne pas faire intervenir de paramètres confondants tels que le vieillissement.