Oncologie
- Autre recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Multisystémique
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- Système cardiaque
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- Système gastrointestinal
- Système immunitaire
- Système musculosquelettique
- Système nerveux
- Système respiratoire
- Système urogénital
Modulation du niveau de DNM2 par croisement génétique dans le traitement des myopathies liées à MTM1
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Oncologie
70 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Elles portent une mutation reproduisant une myopathie myotubulaire, avec atrophie musculaire, paralysie progressive des membres postérieurs et déformation du dos, et subissent des tests moteurs puis une mesure terminale des propriétés musculaires sous anesthésie sans réveil. Le porteur cherche à valider une thérapie par croisement génétique modulant la protéine dynamine 2. Le bénéfice reste une "preuve de concept" pour de futures approches chez les patients.
Objectifs
Nous souhaitons valider chez la souris, une preuve de concept pour les myopathies myotubulaires lié à MTM1 en modulant le niveau de la protéine Dynamine 2 par croisement génétique. En effet, Les animaux mutant Mtm1-KO montrent une sur expression de la Dynamine 2 que nous souhaitons faire diminuer par croisement avec une souris mutante (atteinte de CMT) présentant une diminution du niveau de cette même protéine.
Bénéfices attendus
Le projet vise à fournir une preuve de concept que la modulation de la protéine dynamine 2 peut améliorer le phénotype MTM1. Ceci pourrait conduitre au développement d'approches thérapeutique pour les patients atteints de myopathie myotubulaire.
Procédures
Les souris seront soumises à une série de tests phénotypiques à l'âge de 7 à 8 semaines. Ces expériences consistent à mesurer la force du musculaire, la position des pattes lors des déplacements, l’habilité à se déplacer sur une barre crantée (3 essais/jour/souris). Mesurer l’activité électrique musculaire par EMG (Electromyographie) et la mesure des propriétés contractiles musculaires in situ (AURORA). Pour ces 2 expériences seulement un essai sera réalisé.
Impact sur les animaux
Pour cette étude deux modèles murins seront utilisés, un modèle atteint de Myopathie Centro-Nucléaire (CNM) et un deuxième atteint de la maladie de CMT. La souris atteintes de la maladie de CMT présente un phénotpe léger avec une légère perte de poids par comparaison avec la souris contrôle. Aucune douleur n'est observée chez ces animaux. En revanche, la souris atteinte de myopathie myotubulaire (MTM1-KO) présente un phénotype sévère avec une atrophie musculaire pouvant conduire à une paralysie progressive des membres postérieurs et l’apparition d’une cyphose (dos arrondie). Cependant, les premiers signes du phénotype dommageable n’apparaissent qu’à l’âge de 4-5 semaines pour atteindre un maximum à environ 8 semaines. A noter qu’il existe une certaine variabilité phénotypique entre les animaux mutant et que tous ne développeront pas l’ensemble des signes de la maladie. Les mesures d’électromyographies (EMG) nécessitent une immobilisation de l’animal réalisé sous anesthésie pour une durée maximum de 10 minutes. Pour réaliser la stimulation électrique, un courant de 0.9 mA à 4 mA est délivré grâce à des électrodes de stimulation (avec un diamètre équivalent aux aiguilles utilisé en acupuncture) implanté sous la peau de l’animal. De la même manière, une électrode de réception est également implantée sous la peau de la souris. Les expériences de mesure de la force musculaire (AURORA) sont réalisées sous anesthésie profonde. Une petite incision est réalisée au-dessus du nerf sciatique permettant de poser de part et d’autre de ce dernier les électrodes de stimulation électrique et un courant de 1 à 10 mA sera délivré pour induire la contraction du muscle. Un deuxième acte chirurgical consiste à dégager le muscle tibial antérieur afin de le fixer sur l’appareil de mesure.
Devenir
Les animaux seront gardés en vie et replacés dans leur cage jusqu'à la procédure suivante. Après les mesures électrophysiologique, l’animal est réchauffé sur une plaque maintenue à 37°C jusqu’à son réveil. La dernière expérimentation qui est "sans réveil" consiste à mesurer les propriétés contractiles musculaires in situ (AURORA) sous anesthésie.
Remplacement
Pour caractériser cette maladie (CMT) et évaluer l’efficacité de ce croisement génétique nous souhaitons étudier la souris. Le modèle murin étant physiologiquement et structurellement assez proche de l’Homme, nous permet d’étudier d’une part la physiopathologie et d’autre part l’amélioration des symptômes apporté par la régulation de cette protéine par croisement génétique. D’une part, une étude exclusivement réalisée sur des cellules ne pourrait pas se suffire à elle-même car les effets sur l’ensemble de l’organisme et l’évaluation sur le bénéfice de la force musculaire seraient impossibles à évaluer. D’autre part une étude sur culture de cellules mutante ne peut être envisagée car le phénotype pathologique ne se développe pas et le bénéfice de la force musculaire ne peut être mesuré (REMPLACEMENT).
Réduction
Plusieurs procédures expérimentales seront réalisées avec un test maximum par jour. Le nombre d’animaux sera réduit au maximum pour obtenir une puissance statistique suffisante. Le nombre de géniteurs sera réduit en créant des cages d’accouplements avec deux femelles pour un mâle. Nos connaissances sur ce modèle animal mutant et les études réalisées sur d’autres thérapies montrent que 15 souris par groupe seront nécessaires pour obtenir une étude concluante. Cependant une première étude pilote sera réalisée avec 10 animaux, afin de vérifier le phénotype et le niveau de la protéine Dynamine 2. En tenant compte des géniteurs, des animaux d’expérience, nous prévoyons 100 animaux pour cette étude (REDUCTION).
Raffinement
Un certain nombre de procédures seront mises en place afin d’améliorer le bien-être de l’animal. De la nourriture sera placé dans la cage afin de soulager l’animal dans ses déplacements. Les souris seront hébergées par groupe de 2 à 4 par cage et la qualité de l’air sera assurée par une ventilation. Des nids seront disposés dans chaque cage avec un accès illimité à la boisson et à la nourriture. Les cages d’accouplements seront constituées de deux femelles par cage facilitant l’élevage des petits. Le bien-être des animaux sera contrôlé quotidiennement afin de détecter au plus tôt les premiers signes de souffrance comme l’apathie, la prostration, l’abaissement des paupières et l’apparition d’une cyphose. Pour le nouveau-né, la souffrance sera évaluée visuellement : capacité à se retourner, couleur de la peau, capacité à se mouvoir. À partir du sevrage, une perte de poids de 20% en une semaine conduira à l’arrêt du protocole. En cas de douleur intense, un analgésique pourra être administré et l’étude sera prématurément stoppée (RAFFINEMENT).
Choix des espèces
Afin d’évaluer et de comprendre les mécanismes cellulaires induits par une mutation du gène DNM2 et les effets de la modulation de cette protéine, nous avons besoin d'effectuer des expériences physiologiques in vivo. Ces mesures ne peuvent pas être réalisées sur d'autres espèces évolutivement plus éloignées de l’homme car la structure du muscle est différente. De plus, la souris est la seule espèce physiologiquement et structurellement assez proche de l’Homme dans laquelle nous pouvons réaliser les manipulations génétiques pour obtenir ces modèles de pathologie humaine. Lors d'une précédente étude nous avons constaté qu'à l’âge adulte c'est à dire à 7 et 8 semaines, le phénotype lié à la maladie était exprimé. Ainsi, nous souhaitons réaliser les test comportementaux à cet âge afin d'évaluer la maladie et le bénéfice de ce croisement sur la pathologie.
Etude des troubles de l’humeur associés à l’obésité : mécanismes neurochimiques
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
- Système nerveux
470 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue pour prélèvement du cerveau, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Elles reçoivent un régime hyperlipidique, une partie subit une chirurgie stéréotaxique implantant une sonde dans le cerveau, un isolement en cage individuelle de trois semaines et des tests comportementaux dont le détail n'est pas précisé. Le porteur étudie les troubles de l'humeur associés à l'obésité et à l'inflammation, avec des retombées nutritionnelles ou pharmacologiques renvoyées au long terme. Il affirme que le recours au modèle animal reste une "nécessité expérimentale".
Objectifs
Le thème général du projet concerne l'étude des effets nocifs d'une alimentation déséquilibrée sur les troubles de l'humeur. Plus précisément, il s'agit ce caractériser et de comprendre le développement des troubles de l'humeur associés à la consommation chronique d'un régime hypercalorique hyperlipidique chez la souris. Nous nous intéressons particulièrement aux effets de cette alimentation sur l'inflammation dite "de bas bruit" qu'elle va générer, et qui va médier un certain nombre de processus conduisant à la perturbation du fonctionnement des systèmes de neurotransmission monoaminergiques qui peuvent sous-tendre le développement des troubles de l'humeur, jusqu'à la dépression. Si certains effets de l'inflammation dans ces phénomènes sont aujourd'hui décrits, les mécanismes neurochimiques précis mis en jeu ne sont pas encore totalement élucidés. En particulier, leur implication dans le déficit de réponse aux antidépresseurs, dont la proportion est largement plus présente chez les patients dépressifs présentant une inflammation chronique, reste peu étudiée et reste à démontrer.
Bénéfices attendus
Ce travail apportera des données scientifiques utiles pour une meilleure compréhension des mécanismes impliqués dans la dépression associée à l’inflammation. Puisque ce projet s’inscrit dans le cadre de recherches translationnelles (c’est-à-dire permettant d’aborder une même question par des approches précliniques et cliniques), il permettra à plus long terme de développer de nouvelles stratégies nutritionnelles et/ou pharmacologiques pour améliorer la réponse thérapeutique et la prise en charge des individus atteints de troubles de l’humeur, en particulier lorsque ces derniers sont associés à un contexte inflammatoire.
Procédures
Des chirurgies seront réalisées sur souris anesthésiées, afin d'insérer dans une région spécifique du cerveau une sonde de dialyse, permettant de receuillir le milieu extracellulaire et d'y doser un neurotransmetteur, la dopamine. Il est prévu un nombre de 120 souris pour cette procédure, qui sera réalisée une seule fois sur chaque animal. Les souris seront soumises à la contention nécessaire à une injection intra-péritonéale (470 souris), 120 souirs seront placées en isolement pendant 3 semaines. Les souris seront soumises à des tests comportementaux (420 souris).
Impact sur les animaux
La prise de poids induite par l'exposition chronique au régime hyperlipidique et les désordres métaboliques associés pourront être cause de nuisance pour les souris. Un comportement anxieux et/ou de type dépressif (modèlisé ici) est atendu chez les souris soumises au régime hyperlipidique et fait l'objet de cette étude. Les douleurs attendues concernent celles liées à la chirurgie stéréotaxique, la contention et l'injection intra-péritonéale et l'isolement en cage individuelle.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à la fin des procédures, afin de prélever leur cerveau pour analyses ultérieures.
Remplacement
L'objectif général du projet est de mieux comprendre chez l'animal les ménanismes mis en jeu dans le développement des troubles de l'humeur en condition inflammatoire induite par une exposition chronique à un régime obésogène. Dans ce contexte de recherche, le recours à des modèles animaux pertinents et adaptés à l'étude des troubles de l'humeur reste une nécessité expérimentale afin d'appréhender la réalité physiologique de nos résultats. La recherche d'alternatives dans des bases de données démontre que les solutions de rechange ne sont pas à ce jour disponibles ou applicables.
Réduction
Les mêmes souris seront sucessivement soumises à plusieurs tests lors de l'évaluation comportementale.Lorsque cela est possible, les mêmes souris seront soumises à plusieurs tests lors de l'évaluation comportementale. De même, un maximum de mesures biologiques (périphériques et cérébrales) sera réalisé sur chaque animal dans la limite de compatibilité entre les différentes techniques. Le nombre minimal de souris pour chaque groupe expérimental est fixé afin d'obtenir une puissance statistique satisfaisante, afin de ne pas répéter la procédure.
Raffinement
A leur arrivée, les souris bénéficient d'une période minimale d'une semaine d'habituation à leur nouvel environnement avant de débuter les expérimentations. En concertation avec la structure Bien-Etre du laboratoire, nous avons défini les meilleurs conditons d'hébergement possibles ainsi que les points limites et d'arret précoces et adaptés. Les souris seront ainsi hébergées par 5 (excepté pour le test comportemental de mesure de fatigue en cage individuelle avec roue d'activité sur une période maximale de 3 semaines), avec présence de différents enrichissements, surveillance quotidienne et soins apportés rapidement si nécessaire. Les protocoles réalisés sur les animaux sont au préalables soumis puis approuvés par l'équipe en charge de l'animalerie afin d'assurer les bonnes conditions d'expérimentation. Pour les procédures invasives et/ou susceptibles de générer une douleur, les soins pré- et pos-opératoires sont appliqués, l'anesthésie, l'analgésie et l'euthanasie sont mises en place de façon appropriée par des expérimentateurs formés et expérimentés. Le nombre d'animaux utilisé est calculé afin d'avoir des tests statistiques robustes évitant la répétition des expériences.
Choix des espèces
L’espèce animale utilisée ici est la souris, dont la petite taille et la facilité de manipulation permet un hébergement facile au sein de l’animalerie du laboratoire, dans le respect des règles d’éthique. Les manipulations nutritionnelles sont également faciles à conduire chez la souris et les expériences de comportement sont faciles à mettre en œuvre et très bien maitrisées au laboratoire qui possède tout l’équipement dédié. Les animaux arriveront au laboratoire à l’âge du sevrage (P21). Ils seront mis immédiatement sous régime contrôle ou hyperlipidique jusqu’à la fin de l’expérience. Toutes les expériences seront ensuite faites à l’âge adulte (après 15 semaines d'exposition au régime).
Développement d’un nouveau modèle murin pour étudier le cancer du foie chez l’enfant
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système gastrointestinal
40 souris immunodéprimées vont être utilisées, toutes tuées à l'issue par dislocation cervicale, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Après incision de l'abdomen, des cellules d'un cancer du foie de l'enfant, l'hépatoblastome, sont greffées dans leur foie, puis une partie reçoit une chimiothérapie au cisplatine suivie d'imagerie. Le porteur veut établir un modèle juvénile de ce cancer et affirme qu'aucune méthode alternative ne peut le remplacer. Les bénéfices annoncés se limitent à disposer d'un modèle pour tester de futurs médicaments.
Objectifs
L’hépatoblastome est le cancer primaire du foie le plus fréquent chez l’enfant de moins de 5 ans. Le traitement de référence utilise une chimiothérapie à base de cisplatine. L’hépatoblastome est un cancer d’origine embryonnaire caractérisé par des mutations activatrices dans le gène bêta-caténine et une sur-activation de certaines voies oncogéniques (Wnt, MAPK/ERK…) mais les mécanismes biologiques responsables de son émergence après la naissance chez l’Homme restent très mal connus. La disponibilité d’un modèle juvénile de ce cancer du foie chez la souris permettrait d’étudier les mécanismes moléculaires à l’origine de son apparition et également de tester l’efficacité de futurs médicaments dans un contexte physiopathologique plus en adéquation avec le très jeune âge des patients atteints de ce cancer.
Bénéfices attendus
Démontrer que les cellules d’hépatoblastome se développent parfaitement dans le foie de souris très jeunes et forment des tumeurs histologiquement similaires à celles décrites chez les patients. Montrer que ces cellules répondent à une chimiothérapie à base de cisplatine et donc que le modèle est pertinent pour tester de futurs médicaments. Disposer d’un modèle juvénile unique et pertinent pour étudier les mécanismes à l’origine de ce cancer d’origine embryonnaire.
Procédures
Implantation de cellules tumorales dans le foie après incision de la peau au niveau ventrale. Points de sutures au niveau ventrale. Administration de médicaments 2 fois par semaine. Mesure de la tumeur par imagerie à bioluminescence 3 fois par semaine. Pesée des souris deux fois par semaine.
Impact sur les animaux
Les procédures expérimentales utilisées dans ce projet sont de classe modérée avec (1) une incision mineure de la peau ventrale pour accéder à une partie restreinte du foie, (2) la greffe de cellules tumorales dans un lobe hépatique, (3) une suture de la peau ventrale et (4) un suivi longitudinale et non-invasif de la formation de la tumeur par bioimagerie. Dans le groupe Cisplatine, une solution de Cisplatine sera administrée aux animaux afin d’évaluer la sensibilité des cellules tumorales à cette drogue dans un contexte juvénile. Les souris seront également manipulées afin de mesurer la croissance des tumeurs par bioimagerie. La plupart des manipulations sur les animaux seront réalisés sous anesthésie générale.
Devenir
Les 40 souris de ce projet seront euthanasiées par dislocation des vertèbres cervicales afin de procéder au prélèvement des tissus tumoraux et à leur analyse pas des approches moléculaires et histologiques.
Remplacement
Il n’existe pas de méthode alternative à la réalisation de ce projet, c’est-à-dire un système biologique qui reproduit partiellement ou entièrement les conditions cliniques, analytique et/ou moléculaire de notre objet d'étude, l’hépatoblastome. II est impossible d'obtenir les informations fournies dans cette étude sans l'utilisation de cette souche de souris (souris immunodéficience, NOD/LtSz-scid IL2R gamma, NSG). Sources bibliographiques consultées (PubMed, CEVMA). Les conclusions recherchées ne peuvent être obtenues par des modèles alternatifs d'étude in vitro, qui ne reconstituent pas de manière optimale la complexité, l’interactivité et la diversité des compartiment stromales et tumorales en action in vivo chez la souris.
Réduction
Le test statistique utilisé sera le test l’ANOVA (test très généralement utilisé pour ces études). D’après Berndston et al. (J ANIM SCI 1991, 69:67-76), le nombre d’animaux nécessaire par lot pour détecter 50% de différence inter lots avec 50% d’écart type intra lots est de 10. Pour renforcer la puissance statistique de nos données, nous prévoyons de réaliser l’expérience deux fois. Si les résultats de nos analyses sont convaincants dès la première série d’expérience, celle-ci ne sera pas reconduite.
Raffinement
Concernant l’objectif de réduction de la souffrance, la douleur et l’angoisse infligées aux animaux. Les souris seront hébergées en animalerie A2, suivies quotidiennement pour détecter d’éventuels signes cliniques par du personnel qualifié. Ces animaux sont hébergés en cages de type 2L à raison de 5 souris par cage. Les conditions d’hébergements sont adaptées à la forte immunodépression de ces animaux : cages, nourritures et litières sont stérilisées. De plus, chaque cage reçoit un enrichissement du milieu en l’occurrence des nids de « woodwoll » (Safe, France). En ce qui concerne les données de comportement et de physiologie, l’estimation de la souffrance est réalisée par le personnel de l’animalerie. Les critères utilisés sont ceux de Lloyd et al. (Lab Animal 1998). Le score limite est de 12. Au-delà, l’animal sera euthanasié sans attendre (cf. grille jointe en annexe). En tenant compte de ces points limites adaptés et conformément au paragraphe 3 de l’annexe VIII de la directive 2010/63 CE, nous proposons comme classement pour l’ensemble de nos procédures le degré modéré. Les critères prépondérants ainsi que les mesures conservatoires en fonction du score de cette grille sont détaillés dans les procédures (cf. paragraphe 4).
Choix des espèces
1. La souche de souris NSG est appliquée dans la recherche sur le cancer en raison de sa capacité à développer le processus étudié du fait de sa forte immunodépression (Shultz LD et al., Human lymphoid and myeloid cell development in NOD/LtSz-scid IL2R gamma null mice engrafted with mobilized human hemopoietic stem cells. J Immunol 174(10):6477-89 2. La capacité d’extrapoler les résultats. 3. L’expérience d’utilisation des chercheurs demandeurs. 4. L’existence des équipements nécessaires à l’étude. 5 .La pertinence des installations de l’Animalerie. Les souris seront utilisées à l'âge de 2 jours de vie. Les points limites adaptés pour le modèle de souris utilisé sont décrits dans l’annexe 1.
Production in vitro de jeunes embryons équins et transfert dans des femelles receveuses pour la sauvegarde à terme de races menacées
- Conservation des espèces
- Recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Oncologie
350 équidés vont être utilisés, gardés en vie et réutilisés, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chaque animal subit une fois par an une ponction folliculaire de 45 minutes et une chirurgie de transfert embryonnaire d'environ une heure, le porteur reconnaissant un risque d'infection et de douleurs post-opératoires. Le projet met au point la fécondation in vitro par ICSI, présentée comme un moyen de sauvegarder des races équines et asines menacées. Le porteur indique aussi que la filière pourra employer la technique pour reproduire des animaux peu ou pas fertiles.
Objectifs
L'objectif du projet est de mettre au point la technique d'ICSI (Intra Cytoplasmic Sperm Injection) pour permettre la reproduction des animaux peu ou pas fertiles et sauvegarder ainsi des races équines et asines menacées d'extinction.
Bénéfices attendus
Ce projet doit permettre de mettre au point et développer la production d'embyons in vitro via l'ICSI. Cette technique sera utilisée pour préserver les races équines et asines menacées d'extinction. La filière pourra également utiliser cette technique pour reproduire des animaux peu ou pas fertiles.
Procédures
La synchronisation sera effectuée une fois par an par animal. La durée est le temps de l'injection soit quelques secondes. La ponction folliculaire sera également réalisée une fois par an par animal et dure 45 minutes. La chirurgie pour le transfert embryonnaire sera réalisée une fois par an par animal et l'intervention dure environ 1 heure.
Impact sur les animaux
La chirurgie peut engendrer des infections et des douleurs post opératoire.
Devenir
Tous les animaux sont gardés en vie
Remplacement
Notre objectif est de développer une technique de production in vitro de jeunes embryons équins pour la préservation du patrimoine génétique. Le développement de cette technique peut se faire en partie avec des ovocytes collectés sur des juments abattues dans des abattoirs commerciaux. Toutefois, les résultats obtenus avec des ovocytes collectés dans les abattoirs ou in vivo par ponction folliculaire sont parfois différents. Notre objectif étant de produire des embryons à partir de femelles de races menacées, nous devons mettre au point nos techniques sur des ovocytes collectés in vivo par ponction, sans abattage des animaux. Nous utiliserons des ovocytes collectés dans des abattoirs pour les premières mises au point, puis nous adapterons les techniques aux ovocytes collectés in vivo par ponction folliculaire. Les embryons équins seront transférés dans des juments receveuses car il n’existe pas actuellement de système in vitro permettant le développement embryonnaire au-delà de 6-7 jours.
Réduction
Depuis plusieurs années nous optimisons la technique de collecte d’ovocytes afin d’améliorer les rendements de collecte pour réduire le nombre de femelles utilisées.
Raffinement
Tous les animaux sont dans des groupes sociaux stables avec un enrichissement du milieu varié et renouvelé régulièrement ( morceaux de bois, brosses, cônes, sorties à l'herbes...). Pour les receveuses, les animaux seront placés pendant 5 jours dans un boxe aménagé de tapis, avec de la paille et équipé d'une caméra. Durant ces 5 jours, un suivi sera assuré deux fois par jours pour nettoyer la cicatrice, prendre la température et vérifier que l'animal se nourrit. Les animaux recevront 20ml d’antibiotiques (Depocilline) en intra-musculaire et un anti-inflammatoire non stéroïdien (flunixine meglumine, 5ml iv). Les expérimentateurs pourront injecter d'autres substances pour améliorer le confort de l'animal si nécessaire.
Choix des espèces
Notre objectif est de développer une technique de production in vitro de jeunes embryons équins. Nous devons donc prélever des gamètes équins, et transférer les embryons dans des femelles de la même espèce. Nous utiliserons des femelles adultes, pubères et cycliques pour collecter des ovocytes de bonne qualité, aptes à être fécondés, et pour disposer de femelles receveuses capables d’assumer le développement embryonnaire et la gestation.
Caractérisation d’un modèle murin dans la maladie de Charcot-Marie-Tooth et thérapie par croisement génétique
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Oncologie
160 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue par dislocation cervicale sous anesthésie, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles servent de modèle de la maladie de Charcot-Marie-Tooth et subissent chaque semaine une batterie de tests, suspension, force de préhension, marche sur tapis roulant, barre crantée, électromyographie et test de sensibilité mécanique de Von Frey. Le porteur teste une thérapie par croisement génétique visant à normaliser le niveau d'une protéine, la dynamine 2. Les bénéfices pour les 50 000 personnes touchées en France restent formulés au conditionnel.
Objectifs
Le but de cette étude est d’évaluer les conséquences d’une mutation au niveau du gène de la dynamine 2 responsable chez l’homme de la maladie de Charcot-Marie-Tooth (CMT) et d’apporter une thérapie par croisement génétique. La CMT est une maladie génétique qui affecte les nerfs périphériques et qui touche 50000 personnes en France. A ce jour, aucun traitement efficace n’est disponible. Nous avons démontré dans une étude antérieure une baisse de l’expression de la dynamine 2 chez l’animal portant la mutation responsable de la maladie de CMT. A présent nous souhaitons moduler le niveau de dynamine 2 dans des souris atteintes de CMT par croisement avec des animaux mutants myopathe qui présentent une sur expression de cette même protéine. De cette manière, les animaux issus de ce croisement génétique devraient montrés un niveau de dynamine 2 normal.
Bénéfices attendus
Par cette étude nous envisageons d’évaluer les conséquences fonctionnelles de cette mutation sur la maladie, dans des nouveaux modèles de souris myopathes dont les mutations génétiques reproduisent fidèlement les symptômes musculaires de patients atteints de myopathies centronucléaires. De plus, cette étude vise à évaluer l'efficacité de la diminution de la protéine dynamine 2 chez la souris atteinte par la maladie de CMT.
Procédures
Les souris seront soumises à une série de tests phénotypiques à l'âge de 7 à 8 semaines. Hanging test-Mesurer la force du corps. Les souris sont suspendues sur le couvercle de la cage durant 60 secondes maximum. La force des souris sera mesurée 1 fois/semaine, 3 essais/jour/souris, avec 15 minutes de pause entre chaque essai. 2. Grip-Mesurer la force des pattes. Le test sera effectué 3 fois/souris, avec un temps de repos de 15 minutes entre les différents essais. Le Grip test sera effectué une fois par semaine, sur 2 ou 4 pattes. 3. Gait-mesurer la position des pattes pendant le déplacement. L'animal est déposé sur un tapis roulant se déplaçant à une vitesse comprise entre 8 m/s et 14 m/s pendant 1 minute maximum. Ce test sera exécuté une fois par semaine. 4. Barre cranté-Mesurer l’habilité à se déplacer sur une barre cranté de 110 cm de long. Le test sera effectué 1 fois/semaine, 3 essais/jour/souris, avec un temps de repos de 15 minutes entre les différents essais. 5. EMG (Electromyographie)-Mesurer l’activité électrique musculaire. Ce test sera réalisé une seule fois. 6. VF (Von Frey)-Mesure de la sensibilité mécanique sur les pattes arrière de l’animal. Chaque patte arrière est mesurée 2 fois. Ce test sera réalisé une seule fois par semaines. 7. Mesure des propriétés contractiles musculaires in situ (AURORA). C'est une PE sans réveil.
Impact sur les animaux
Pour cette étude deux modèles murins seront utilisés, un modèle atteint de Myopathie Centro-Nucléaire (CNM) et un deuxième atteint de la maladie de CMT. La souris atteinte de CNM développe une faiblesse musculaire et peut montrer des difficultés de locomotion qui apparaissent vers 6 semaines. Ces animaux mutants ont également un poids corporel inférieur au animaux contrôles. Aucune douleur n'est observée chez ces animaux. La souris atteinte de la maladie de CMT présente une légère perte de poids. Avant les mesures de conduction nerveuse, les souris seront anesthésiées afin d’éviter toute souffrance due à l'implantation des électrodes et tout mouvement. Lors de la mesure de la sensibilité mécanique les animaux seront placés individuellement dans une boite transparente sur une grille pendant 30 minutes environ. Le test consiste à appliquer un fil de nylon sur la voute plantaire de l’animal et de mesurer s’il réagit. Cette procédure ne nécessite pas de dispositif particulier pour limiter la souffrance car il s’agit d’un test indolore. En revanche, pour limiter l’isolement de l’animal, ce dernier est immédiatement replacé dans sa cage avec ses congénères dès la fin du test. En ce qui concerne les mesures des propriétés contractiles musculaires in situ (classe sans réveil), l’animal est fortement anesthésié avant de subir une opération chirurgicale consistant à d’une part isoler le nerf sciatique et d’autre part à libérer le muscle tibial antérieur.
Devenir
A l'issue de cette procédure, les animaux sont mis à mort par dislocation cervicale sous anesthésie car les différents muscles et organes seront collectés pour une analyse histologique et biomoléculaire. Ces analyses nous permettront d'évaluer les potentielles effets bénéfiques de cette thérapie par croisement génétique et de mieux comprendre la maladie.
Remplacement
Pour caractériser cette maladie (CMT) et évaluer l’efficacité de ce croisement génétique nous souhaitons étudier la souris. Le modèle murin étant physiologiquement et structurellement assez proche de l’Homme, ce modèle animal nous permet d’étudier d’une part la physiopathologie et d’autre part l’amélioration des symptômes apporté par la régulation de cette protéine par croisement génétique. D’une part, une étude exclusivement réalisée sur des cellules ne pourrait pas se suffire à elle-même car les effets sur l’ensemble de l’organisme et l’évaluation sur le bénéfice de la force musculaire seraient impossibles à évaluer. D’autre part une étude sur culture de cellules mutante ne peut être envisagée car le phénotype pathologique ne se développe pas et le bénéfice de la force musculaire ne peut être mesuré (REMPLACEMENT).
Réduction
Plusieurs procédures expérimentales seront réalisées avec un test maximum par jour. Le nombre d’animaux sera réduit au maximum pour obtenir une puissance statistique suffisante. De plus, les mâles et les femelles seront utilisés car cette maladie touche aussi bien les hommes que les femmes. Le nombre de géniteurs sera réduit en créant des cages d’accouplements avec deux femelles pour un mâle. Nos connaissances sur ce modèle animal mutant et les études réalisées sur d’autres thérapies montrent que 15 souris par groupe seront nécessaires pour obtenir une étude concluante. Cependant une première étude pilote sera réalisée avec 10 animaux, afin de vérifier le phénotype et le niveau de la protéine Dynamine 2. En tenant compte des géniteurs, des animaux d’expérience mâles et femelles, nous prévoyons 160 animaux pour cette étude (REDUCTION).
Raffinement
Un certain nombre de procédures seront mises en place afin d’améliorer le bien-être de l’animal. Si des difficultés de locomotion apparaissent, de la nourriture sera placé dans la cage afin de soulager l’animal dans ses déplacements. Les souris seront hébergées par groupe de 2 à 4 par cage et la qualité de l’air sera assurée par une ventilation. Des nids seront disposés dans chaque cage avec un accès illimité à la boisson et à la nourriture. Les cages d’accouplements seront constituées de deux femelles par cage facilitant l’élevage des petits. Le bien-être des animaux sera contrôlé quotidiennement afin de détecter au plus tôt les premiers signes de souffrance comme l’apathie, la prostration, l’abaissement des paupières et l’apparition d’une cyphose. Pour le nouveau-né, la souffrance sera évaluée visuellement : capacité à se retourner, couleur de la peau, capacité à se mouvoir. À partir du sevrage, une perte de poids de 20% en une semaine conduira à l’arrêt du protocole. En cas de douleur intense, un analgésique pourra être administré et l’étude sera prématurément stoppée (RAFFINEMENT).
Choix des espèces
Afin d’évaluer et de comprendre les mécanismes cellulaires induits par une mutation du gène DNM2 et les effets de ce croisement génétique, nous avons besoin d'effectuer des expériences physiologiques in vivo. Ces mesures ne peuvent pas être réalisées sur d'autres espèces évolutivement plus éloignées de l’homme car la structure du muscle est différente. De plus, la souris est la seule espèce physiologiquement et structurellement assez proche de l’Homme dans laquelle nous pouvons réaliser les manipulations génétiques pour obtenir ces modèles de pathologie humaine. Les souris seront testées à l'age adulte c'est à dire de 7 à 8 semaines. A cet âge le phénotype lié à la maladie de CMT et le bénéfice de la thérapie sur la maladie pourra être aisement évalué.
Effets d’un régime supplémenté en vitamine D et en acides gras Oméga-3 dans la prévention des altérations ostéo-articulaires associées à l’obésité chez le rat
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- Oncologie
- Système endocrinien
- Système musculosquelettique
80 rats vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures déclarées de gravité légère. Ils sont soumis à un régime obésogène puis à un gavage quotidien pendant quatorze semaines, à des prélèvements de sang et à un test de tolérance au glucose, avant euthanasie par exsanguination pour prélèvement d'organes. Le porteur teste l'effet d'une supplémentation en vitamine D et oméga-3 sur les atteintes articulaires liées à l'obésité, avec des applications renvoyées à terme à l'humain, aux chiens et aux chats. Il affirme qu'aucune méthode in silico ou in vitro ne peut remplacer l'observation du développement des lésions.
Objectifs
L’obésité est une affection très répandue aussi bien chez l’Homme que chez les animaux de compagnie. Cette maladie correspond à un déséquilibre entre les apports et les dépenses énergétiques de l’individu et se caractérise par un excès de masse grasse corporelle et une altération de la qualité de vie conduisant à de nombreuses complications. Des altérations ostéo-articulaires résultent de la surcharge pondérale et de l’inflammation associées à cette obésité. La prise en charge des complications ostéo-articulaires, comme l’arthrose, passe souvent par l’utilisation de médicaments visant seulement à soulager les douleurs engendrées. Très peu de composés sont destinés à limiter la propagation des lésions, à l’exception de traitements chirurgicaux lourds et coûteux. Malgré une prévalence élevée de l’obésité, aussi bien chez les animaux de compagnie que chez l’Homme, et des nombreuses complications ostéo-articulaires qui en découlent, l’association d’un traitement à la vitamine D avec une supplémentation en acides gras Oméga-3 n’a jamais fait l’objet de travaux expérimentaux visant la prévention tertiaire des anomalies ostéo-articulaires liées à l’obésité. L’action préventive de la vitamine D et des acides gras Oméga-3 sera évaluée sur un modèle de rat Wistar soumis à un régime riche en gras. La vitamine D3 (cholécalciférol) sera incorporée dans l’alimentation (15 000 UI/kg). Les acides gras DHA et EPA seront administrés par voie orale (gavage). Ces traitements dureront 14 semaines et débuteront après une période de 14 semaines où ils seront soumis au régime seul. Tous les animaux seront hébergés dès leur réception dans l’animalerie Rongeurs du groupe II d’Oniris et subiront une période d’acclimatation de 7 jours avant le début des procédures. L’aliment et l’eau seront fournis ad libidum. Les rats seront âgés de 6-7 semaines au commencement de l’étude.
Bénéfices attendus
Ce projet pourrait permettre de développer de nouvelles stratégies thérapeutiques afin de limiter et/ou prévenir les complications ostéo-articulaires associées à l’obésité chez le rat. À terme, l'étude pourrait déboucher sur de potentielles applications chez l'Homme ou chez les animaux de compagnie tels que les chiens et les chats. Ce projet pourrait également donner l'opportunité de mieux comprendre les mécanismes qui régissent la pathogenèse de l'arthrose. De plus, il pourrait mettre en lumière de nouveaux bénéfices de l'utilisation de la vitamine D et/ou des acides gras Oméga-3. Enfin, ces travaux pourraient permettre d'éclaircir le lien entre le microbiote et l'obésité ou les complications ostéo-articulaires et ainsi amener de nouveaux questionnements sur son rôle.
Procédures
Les animaux seront soumis à différentes interventions. Un gavage (environ 30 secondes par rat) sera effectué quotidiennement pendant les 14 dernières semaines du protocole expérimental. Le prélèvement de sang (environ 20 minutes par rat), le catwalk (environ 30 minutes par rat), le prélèvement de fèces (environ 1h par rat) et le test de tolérance au glucose (1h30 par rat) seront effectués en début, milieu et fin de protocole (0, 14, 28 semaines). Les animaux seront également soumis à des prélèvements d'organes (après 28 semaines) après leur anesthésie par injection intra-péritonéale du mélange kétamine (60 mg/kg) / médétomidine (150 μg/kg) puis euthanasie par exsanguination au niveau de l'aorte abdominale. Ces interventions concernent les 64 animaux sur une durée totale de 28 semaines.
Impact sur les animaux
Aucune nuisance ou effet indésirable n'est attendu sur les animaux du groupe avec le régime contrôle. Les animaux soumis au régime HFD vont développer une obésité avec des complications métaboliques et ostéoarticulaires qui seront l'objet de l'étude. Les traitements mis en oeuvre ont comme objectif d'atténuer les complications générées par l'obésité.
Devenir
Tous les animaux des lots étudiés sont concernés par l’euthanasie. Cette dernière est pratiquée par exsanguination au niveau de l’aorte abdominale après anesthésie par injection intra-péritonéale du mélange kétamine (60 mg/kg) / médétomidine (150 μg/kg). L'euthanasie est justifiée par les prélèvements d'organes qui serviront aux analyses histologiques, biochimiques et moélculaires.
Remplacement
Le remplacement des animaux n’est pas possible pour répondre aux questions du présent projet en raison de l’absence de méthodes alternatives (in silico ou in vitro) pour explorer un développement naturel des lésions ostéo-articulaires liées à l’obésité et des potentiels effets bénéfiques du traitement.
Réduction
De manière à respecter la règle de réduction, le nombre d’animaux par groupe a été réduit au minimum permettant d’anticiper les différences interindividuelles. Le nombre de 10 rats par groupe est nécessaire et suffisant pour obtenir des résultats reproductibles et exploitables et réaliser une analyse descriptive. Le nombre d'animaux a été calculé sur BiostaTGV en prenant l'estimation de la variation du taux de leptine avec ou sans traitement (delta de 35 avec écart-type de 24 à 5% d'erreur de première espèce et 0,93 de puissance) et donne 10 animaux par groupe expérimental.
Raffinement
- Un hébergement qui respecte les recommandations en vigueur, une animalerie contrôlée (température, hygrométrie) et un enrichissement des cages (des tunnels, des morceaux de bois, du Sizzle dry Kraft pour occuper chaque individu dans la cage). - Manipulation douce régulière des animaux pour habituation à l'expérimentateur. - Un suivi régulier des animaux par le personnel animalier (observation quotidienne de l’état général et du comportement, pesées hebdomadaires). - Définition des points limites et une grille de scoring de la souffrance et/ou de la douleur chez tous les animaux soumis aux différents traitements prévus dans le projet. - Optimisation des protocoles expérimentaux pour chaque procédure afin d’obtenir le maximum d’informations et ainsi une meilleure analyse des résultats obtenus.
Choix des espèces
L’obésité est une pathologie systémique caractérisée par des altérations multi-organiques et une inflammation de bas-grade qui peuvent déclencher des problèmes ostéo-articulaires comme étudié ici. La souche de rat Wistar est communément utilisée, selon la bibliographie, pour étudier les modifications métaboliques et ostéo-articulaires et répond très bien à l'utilisation d'un régime obésogène. L’utilisation de ce modèle permettra d’étudier la capacité de nos produits testés à prévenir le développement des problèmes ostéo-articulaires et son impact sur l'obésité. Les animaux sont utilisés à l’âge de 6-7 semaines.
Etude du comportement migratoire de la truite lacustre
- Conservation des espèces
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
90 truites de lac sauvages vont être utilisées, capturées par pêche électrique puis relâchées après marquage, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chaque poisson subit sous anesthésie l'insertion chirurgicale d'une marque dans la cavité abdominale, opération de cinq à dix minutes réalisée une seule fois. Le porteur indique que la marque ne modifie ni le déplacement ni le bien-être des poissons, relâchés ensuite pour un suivi par antennes. L'étude sert la gestion halieutique de l'espèce, la capture et la chirurgie étant décrites comme obligatoires pour observer la migration.
Objectifs
La truite de lac représente une espèce emblématique des lacs alpins. Le Plan Départemental pour la Protection des milieux aquatiques et la Gestion de la ressource piscicole identifie le statut de cette espèce comme menacé. Sa particularité réside dans le fait que son cycle biologique comprend une phase de croissance en lac et une phase de reproduction et de production de juvéniles en rivière. De par son cycle biologique particulier, la truite lacustre constitue ainsi l’indicateur ultime de la connectivité entre le lac et ses affluents et donc l’espèce indicatrice de la fonctionnalité des milieux.
Bénéfices attendus
Cette étude rentre dans le cadre d’un objectif d’amélioration : -des dispositifs de franchissement et éventuellement d’appliquer cette méthode sur d’autres sites avant et après aménagement; -des connaissances de l’espèce en vue d’adapter sa gestion dans une optique de préservation.
Procédures
Capture de poissons sauvages par pêche électrique puis insertion chirurgicale, sous anesthésie générale, de marques semi-actives dans la cavité péritonéale (temps d'intervention 5 à 10 minutes). Une seule opération de ce type est effectuée par animal.
Impact sur les animaux
En ce qui concerne l’implantation chirurgicale du poisson et le comportement post-marquage, le déplacement ou son bien-être n'est pas modifié par la présence de la marque. Toutes les précautions sont prises lors de l'intervention chirurgicale pour limiter le risque d'infection. En ce qui concerne les opérations d’échantillonnage par pêche électrique, ces dernières sont mises en œuvre par du personnel formé, elles sont encadrées et réglementées. Toutes les dispositions sont prises pour assurer la sécurité des personnes (port des EPI, utilisation du matériel certifié) et limiter au maximum le risque de blessures ou de dommages vertébraux sur les poissons (réglage des appareils en fonction de la conductivité et de la température de l’eau).
Devenir
Le but de cette étude étant de connaitre les déplacements des truites lacustres dans le temps, les individus marqués seront relâchés post intervention et ne feront pas l’objet de recapture (les individus seront localisés au moyen des antennes fixes et mobiles). Tous les animaux capturés temporairement pour les besoins de marquage seront relâchés.
Remplacement
Le projet consiste en l'étude même du comportement de déplacement des individus de l'espèce truite lacustre ; la capture et le marquage de certains individus sont donc rendus obligatoires pour les besoins de l'étude.
Réduction
La taille de l'échantillon doit être suffisante pour dégager des résultats fiables et statistiquement interprétables. Aussi, un nombre maximal de 90 individus adultes seront recherchées sur les 3 années. Cette taille plutôt "modeste" de l’échantillon suffira pour répondre à toutes nos interrogations quant au comportement reproducteur de cette espèce.
Raffinement
Toutes les manipulations se feront sous anesthésie par du personnel qualifié sur le site d’étude. L'ensemble des poissons ne sera remis à l'eau qu’après contrôle de l’état sanitaire (absence de lésions) et récupération totale de l’anesthésie. Les points limites (comportement du poisson lors de l’anesthésie, pigmentation anormale liée au choc électrique) sont suffisamment prédictifs et précoces pour limiter la souffrance de l’animal et exclure des individus avant intervention chirurgicale le cas échéant.
Choix des espèces
Le but de cette étude étant de mieux connaitre le fonctionnement du cycle biologique de cette espèce, et notamment dans sa phase de reproduction (dans les affluents), seuls les géniteurs (mâles et femelles) présents sur le cours d'eau d'intérêt, au cours des différentes campagnes annuelles, seront recherchés pour le marquage. Le ratio poids de la marque / poids de l'individu sera évidemment respecté en utilisant des transpondeurs de type Pit-Tag de 32 mm pour 0.8g (la taille est ainsi adaptée à la taille et au poids de l’individu, celui-ci ne devant pas dépasser 2% du poids de l’individu). Dans le cas de notre espèce recherchée, le poids moyen des individus reproducteurs varie de 200g à 9 000g pour les mâles et de 200g à 10 000g pour les femelles.
NEUROCONFLICT: Circuits neuronaux impliqués dans des situations conflictuelles chez la souris
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
- Système nerveux
1 950 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures de souffrance légère à modérée. Elles reçoivent des injections de cocaïne, des chocs électriques jusqu'à 0,6 mA, des chirurgies stéréotaxiques avec vecteurs viraux et l'implantation de fibres optiques, avant une perfusion intracardiaque, pour étudier les circuits neuronaux du conflit approche-évitement et de la rechute. Le porteur affirme que la cocaïne, l'évitement et la perfusion "n'engendrent ni douleur ni stress" et que le choc choisi reste inférieur aux intensités habituelles. Il conclut à la "nécessité" d'un organisme vivant intègre, qu'aucune technique in vitro ne remplacerait.
Objectifs
Ce projet a pour objectif d’identifier les mécanismes impliqués dans les situations conflictuelles chez la souris, lorsque l'individu hésite entre approche et évitement en condition normale ou sous l'influence de substances psychoactives telles que la cocaïne. Identifier les circuits neuronaux des comportements conflictuels est clé afin d'empêcher le phénomène de rechute. Ce projet se focalise sur des structures cérébrales critiques dans ces deux types de comportement, à savoir l'hippocampe, le noyau paraventriculaire du thalamus ainsi que de leur cible cérébrale commune : le nucleus accumbens. Bien que ces structures aient déjà été impliquées dans les comportements addictifs aux substances psychoactives, il reste à comprendre leur interaction pendant les comportements d'approche, d'évitement, et de rechute chez la souris. Afin d'atteindre l’objectif général, nous réaliserons une étude anatomo-fonctionnelle de ces structures cérébrales à plusieurs moments clés des comportements d'approche ou d'évitement. Ce projet nécessitera ainsi l'utilisation de différentes lignées de souris transgéniques permettant la manipulation et enregistrement de l’activité au sein de ces différents circuits.
Bénéfices attendus
Les expériences proposées amélioreront notre compréhension sur le phénomène de rechute, en examinant comment les informations contenues dans l’environnement peuvent déclencher des comportements inadaptés précipitant la recherche compulsive de cocaïne. Les neurones du noyau accumbens participant à ce circuit en recevant des informations de l'hippocampe et du thalamus paraventriculaire pourraient représenter une cible thérapeutique pour prévenir les rechutes chez les patients atteints d’addiction à la cocaïne, et plus largement aux drogues d’abus.
Procédures
Ce projet implique 3 procédures expérimentales décrites en item 4 Toutes les procédures (1, classe légère, 2 à 3, classe modérée) comprennent le comportement d’évitement (4h sur une journée, les animaux recevront un maximum de 1 injection de substance psychoactive et de saline), un comportement de récompense avec une substance psychoactive ou une solution saline (entre 15 min et 1h par jour, sur 4 jours, les animaux recevront un maximum de 4 injections de la substance psychoactive, et de 4 injections de saline) et la perfusion intracardiaque (7 min). Les procédures 2 et 3 comprennent la chirurgie stéréotaxique pour des injections de vecteurs viraux (45-60 min sous anesthésie générale) et peut comprendre une injection d'un composé chimique ou d'une solution saline (étude pharmacogénétique, CNO). La procédure 3 comprend également une chirurgie stéréotaxique additionnelle pour l’implantation de fibres optiques (1 ou 2 fibres, 60-90 min) pour les études d’optogénétique et de photométrie de fibre.
Impact sur les animaux
Le comportement de récompense à la cocaïne, d’évitement et la perfusion intracardiaque n’engendrent ni douleur ni stress. L'intensité du choc électrique choisie (maximum de 0.6 mA) est inférieure aux intensités de chocs classiquement utilisées dans la littérature (0,7 mA). Les approches de chirurgie stéréotaxique sont des procédures dont la douleur est prise en charge tout le long de l'expérience, via l’usage d’anesthésiques et analgésiques, avant, pendant et après la chirurgie (jusqu’à 8 jours).
Devenir
Notre étude nécessite d’une part de fixer les tissus cérébraux afin d’y réaliser des marquages immunohistochimiques. Ce but expérimental nécessitant la mise en place d’une méthode de mise à mort de perfusion intracardiaque. A l’issue de chaque procédure, les souris recevront une dose d’anesthésique et perfusées avec une solution fixatrice (4% paraformaldéhyde). Ces souris ne seront donc pas impliquées dans une autre procédure.
Remplacement
L’utilisation d'animaux vivants se justifie par la nécessité d’identifier des phénomènes physiologiques complexes au sein des circuits neuronaux impliqués dans le comportement conflictuel chez la souris, ainsi que leur interaction fonctionnelle. De nombreuses structures cérébrales entrent en jeu et communiquent entre elles. Il est donc nécessaire d’étudier un organisme vivant intègre, qui ne peut être remplacé à ce jour par des techniques in vitro. De plus, le niveau de complexité dans une telle étude est si important qu’aucun modèle informatique n’existe à l’heure actuelle pour remplacer l’animal, d’autant que de nombreux mécanismes biologiques sous-tendant les comportements conflictuels restent inconnus.
Réduction
Nous prévoyons d’utiliser un maximum de 1950 souris adultes (mâles et femelles) sur une période de 5 ans (Annexe Chronogramme). Plan d'expériences: Afin de réduire le nombre d’animaux, toutes les souris de chaque groupe serviront aux immunomarquages après la phase de comportement. Statistiques : le nombre d’animaux par groupe a été déterminé en utilisant un calcul de puissance (voir 3.4.10). Pour comparer 2 groupes, nous utiliserons un t-test de Student ou un test non-paramétrique. Pour comparer plus de 2 groupes, nous utiliserons une analyse de variance (ANOVA) à 1 ou 2 facteurs. Dans le cas des mesures répétées (évaluation des performances mnésiques), des ANOVAs à mesures répétées suivies des tests post-hoc adéquats seront utilisés. Les animaux mâles et femelles seront utilisés pour toutes les expériences. L'analyse des données se fera en tenant compte du sexe car dans de nombreux cas le niveau basal dans les tâches comportementales est différent. Ceci nous permettra de plus d'utiliser toutes les souris générées.
Raffinement
Enfin, en vue du raffinement des procédures, un soin particulier est apporté aux questions relatives au bien-être animal. Le manque d’interactions sociales pour les expériences où les souris sont stabulées individuellement est compensé par un enrichissement des cages avec des cylindres de coton permettant de stimuler l’activité naturelle, diminuer le stress et faciliter la thermorégulation. En outre, les cages, transparentes sont rapprochées les unes des autres afin que chaque animal puisse avoir un contact visuel avec ses congénères. Avant chaque procédure expérimentale, les animaux sont manipulés fréquemment afin de les habituer aux expérimentateurs et réduire ainsi leur stress. Enfin, pour les procédures impliquant une neurochirurgie, un protocole d’anesthésie et d’analgésie péri- opératoire est en place afin de garantir la bonne prise en charge de nos animaux. La santé des animaux sera surveillée tout au long de l'expérience et évaluée grâce à une grille codifiant le niveau de bien être (Annexe Points Limites). Cela nous permettra d'intervenir immédiatement et de manière appropriée si un premier signe de souffrance est détecté.
Choix des espèces
La souris représente un modèle de choix pour notre projet par la possibilité d’étudier des individus génétiquement modifiés (la souris est une espèce de prédilection pour la création d’animaux transgéniques, d’autant que son cycle de reproduction court permet d’avoir un nombre suffisant d’animaux rapidement) et dont la physiologie générale est suffisamment proche de celle de l’être humain pour que les informations obtenues soient pertinentes sur un plan médical. Toutes les souris C57Bl6/j arriveront dans notre animalerie expérimentale à l’âge de 11 semaines. Les souris transgéniques seront élevées dans notre animalerie. Les procédures expérimentales débuteront après 1 semaine d’habituation. Il est admis qu’à 12 semaines, la croissance des os est achevée, ce qui facilite les procédures impliquant une chirurgie stéréotaxique (car les points de repère anatomiques se situent sur le crâne). Les souris ne seront plus utilisées au-delà de 10 mois.
Etude de la biodistribution de nouveaux nanomédicaments.
- Recherche fondamentale
- Multisystémique
- Oncologie
4 401 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures classées de souffrance légère. Elles reçoivent des injections de nanomédicaments par voie sanguine, orale ou nasale, avec suivi par imagerie ou prélèvement d'organes, pour étudier la distribution de ces particules dans l'organisme. Le porteur précise qu'aucun traitement antidouleur n'est prévu, afin de "ne pas altérer les résultats" de l'expérimentation. Il présente le recours aux animaux comme "indispensable", affirmant qu'il n'existe pas de système alternatif.
Objectifs
Il s’agit d’un projet visant à évaluer le comportement de nouveaux nanomédicaments enzymatiques dans l’organisme (localisation et élimination). Les enzymes sont des molécules actives qui permettent la conversion de substances en d’autres afin d’éviter l’accumulation de substances toxiques ou de permettre la production de molécules essentielles. Malgré les bénéfices apportés par les médicaments enzymatiques, l’une de leur limitation est le manque de localisation spécifique dans l’organisme. Des stratégies de ciblage sont nécessaires pour optimiser leur efficacité. Nous avons développé une plateforme technologique permettant l’immobilisation et la protection d’enzymes sur des nanoparticules de silice dont la surface peut être modifiée afin d’induire une localisation précise des nanomédicaments dans l’organisme. Ces nanomédicaments ont des applications dans des pathologies diverses et donc des sites d’action variés (ex : intestin, cerveau,…). Les nanoparticules doivent donc présenter des caractéristiques leur permettant d’atteindre les organes cibles afin d’apporter les enzymes au niveau des organes malades. Du site d’action des nanomédicament découle une voie d’administration, d’où cette étude visant à comprendre le chemin parcouru par les nanomédicaments après leur administration dans un organisme. Des tests réalisés en laboratoire sur des cellules, des reconstitutions de paroi d’organes et sur des échantillons de sang ont montré que notre médicament n’est pas nocif. Cependant une caractérisation plus approfondie de notre médicament est nécessaire afin de développer un traitement sûr et efficace. Pour ce faire, l’utilisation de modèles animaux est indispensable. Dans ce cadre, les objectifs de ce projet sont : 1) D’obtenir des données sur le comportement des nanomédicaments en fonction de leurs propriétés physiques et de leur voie d’administration. 2) De définir les spécifications de surface optimale permettant d’apporter le nanomédicament dans d’un organe précis 3) De valider des techniques d’imagerie pour étudier le comportement des nanomédicaments dans l’organisme.
Bénéfices attendus
Ce projet s’inscrit dans le processus de développement de nouveaux médicaments. Les études précliniques (tests en laboratoire et sur animaux) sont des étapes fondamentales avant de pouvoir administrer un nouveau médicament à l’Homme. Les résultats attendus lors de ces expériences devraient nous permettre 1) de comprendre et visualiser le chemin parcouru par les nanomédicaments dans l’organisme en fonction de leurs spécifications, et 2) de sélectionner les spécifications adéquates pour atteindre les organes cibles (en fonction des domaines d’application). Ces données sont des informations majeures pour le développement spécifique de nouveaux nanomédicaments enzymatiques pour lesquels les traitements actuels ne sont pas satisfaisants. A plus large échelle, cette étude permettra de valider notre procédé de production de nouveaux médicaments. Cette validation permettra d’ouvrir de nombreuses possibilités quant au développement de futures thérapies utilisant cette stratégie.
Procédures
Ce projet sera réalisé sur le modèle de souris CD-1. En fonction des résultats des études préliminaires, les analyses seront préférentiellement réalisées par imagerie. Néanmoins, si l’imagerie ne permet pas d’obtenir des résultats conclusifs, les analyses seront réalisées sur les organes. Le nombre d’animaux concernés par chaque geste seront donc présentés sous forme d’un nombre minimum (dans le cas où l’étude pourrait être réalisée par imagerie), et d’un nombre maximum (dans le cas où l’étude nécessiterait un prélèvement d’organes). Les gestes réalisés seront les suivant : 1) Injection de nanomédicaments dans la circulation sanguine Ce geste sera réalisé sur des animaux préalablement anesthésiés (anesthésie gazeuse), une seule fois durant le temps de l’étude. Le nombre d’animaux concernés est min : 267, max : 1467. 2) Injection de nanomédicaments par voie orale Ce geste sera réalisé sur des animaux vigiles, une seule fois durant le temps de l’étude. Le nombre d’animaux concernés est min : 267, max : 1467. 3) Injection de nanomédicaments par voie nasale Ce geste sera réalisé sur des animaux vigiles, une seule fois durant le temps de l’étude. Le nombre d’animaux concernés est min : 267, max : 1467. 4) Analyse des animaux par imagerie Les analyses des souris par imagerie requièrent une anesthésie légère avant la prise d’images de manière à ce que l’animal reste immobile lors de l’acquisition des scans. Chaque souris sera analysée six fois au cours de l’étude. Dans le cas des analyses par imagerie, le nombre d’animaux nécessaire est de 801. 5) Analyses des organes des animaux L’analyse des organes des animaux nécessite que ceux-ci subissent une sédation profonde. Ce geste sera réalisé une fois par animal durant le temps de l’étude. Pour rappel, ce type d’analyse est optionnel et ne sera réalisé qu’en cas d’impossibilité de réaliser les études par imagerie. Dans ce cas le nombre d’animaux concernés est de 4401.
Impact sur les animaux
Les études de biodistribution précédemment décrites seront réalisées sur des temps cours. Après administration des nanomédicaments, les animaux seront gardés au maximum pendant 96h. De plus, des expériences préliminaires ont montré une parfaite tolérance des animaux suite à l’administration des nanomédicaments. L’ensemble de ces informations suggèrent que les substances administrées (nanomédicaments) n’induiront pas de nuisances ou d’effets indésirables sur les animaux. Les études de biodistribution requièrent une manipulation des animaux pour l’administration des nanomédicaments (voies orale, systémique ou nasale) et les analyses par imagerie. Celles-ci pourraient engendrer un léger stress chez les animaux. Tout sera mis en œuvre pour habituer les animaux à être manipulé et ainsi limiter un éventuel stress.
Devenir
Lorsque les expériences seront terminées, les animaux ne pourront pas être gardés. Dans le respect de la réglementation, la fin de vie des animaux sera effectuée par administration d’une surdose d’anesthésique.
Remplacement
Dans les processus de développement des médicaments, les études de validation d’un nouveau composé jouent un rôle fondamental. Elles font généralement appel à des expérimentations animales. C’est un pré requis obligatoire pour justifier l’investigation et la première administration chez l’Homme. Ces expériences sur les animaux ont une valeur prédictive supérieure à celles réalisées en laboratoire. Le comportement des nanomédicaments dans l’organisme est un processus complexe qui résulte de l’action concertée de plusieurs acteurs cellulaires. De fait, ceux-ci sont difficilement modélisables en laboratoire. Ainsi, même si des expériences préliminaires ont été réalisées au laboratoire les réponses obtenues ne sont qu’indicatives. Il n’existe pas à l’heure actuelle de systèmes alternatifs de remplacement.
Réduction
Nous avons planifié les expériences dans l’optique de réduire au maximum le nombre d’animaux utilisés. Dans ce but, le nombre de souris à inclure par groupe est limité 8. La significativité statistique de ces différences sera déterminée. Au-delà d’une différence significative entre les différents groupes de souris au sein d’une même expérience, ce qui est important c’est la reproductibilité de l’expérience. Donc on prévoit de reproduire une fois chaque étape. S’il n’y a pas trop d’hétérogénéité au sein des groupes lors de la première expérience on réduira le nombre de souris par groupe de 8 à 6. S’il y a contradiction entre la première et la seconde expérience on prévoit une troisième expérience avec 6 souris par groupe. D’autre part, ce projet débute par des études de faisabilité dans le but de réduire le nombre d’animaux nécessaires pour le suivi des nanomédicaments dans l’organisme en utilisant l’imagerie comme alternative. Des efforts particuliers seront faits pour valider les techniques d’imagerie et ainsi limiter le nombre de souris utilisées dans ce projet.
Raffinement
Une fois les animaux réceptionnés, un délai de 7 jours sera respecté avant le début du protocole expérimental. Les souris seront hébergées au maximum par 5 dans des cages d’une superficie de 500cm2 à 20-24°C et 30- 50% d’hygrométrie, en portoirs ventilés, avec une alternance jour/nuit de 12h/12h. La nourriture et l’eau de boisson sont fournies ad libitum. Le milieu sera enrichi à l’aide de litière mélangée à des copeaux (sciure de peuplier, copeaux, briques de peuplier). Les animaux seront surveillés quotidiennement tout au long des expériences. En cas de signes comportementaux, physiologiques, d’une perte de poids de 20% du poids total de l'animal ou d’une détérioration générale de l'état sanitaire de l'animal reflétant une douleur associée à l'expérimentation, celle-ci sera terminée prématurément. Il n’y a pas de traitement antidouleur prévu pour ne pas altérer les résultats de l'expérimentation en cours.
Choix des espèces
Nous avons choisi de réaliser nos études sur le modèle de souris CD-1 pour assurer la continuité avec les expériences précédemment réalisées. Les informations relatives aux doses et volumes injectés peuvent ainsi être réutiliser et évitent des étapes de mises au point supplémentaires, limitant ainsi le nombre d’animaux requis.
Effet de la lumière sur le rythme circadien chez un vertébré diurne, le poisson zèbre
- Recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
- Organes sensoriels
- Système nerveux
2 040 poissons zèbres, utilisés au stade larvaire, vont être tués à l'issue, dans des procédures classées de souffrance légère. Les larves transgéniques sont traitées au métronidazole pour détruire des populations de neurones photorécepteurs, puis leur activité locomotrice est filmée avant mise à mort et génotypage, afin d'étudier l'effet de la lumière sur le rythme circadien. Le porteur note que la mesure d'activité renseigne aussi sur l'anxiété des larves, une larve anxieuse restant davantage sur les bords du puits. Il justifie le choix du poisson zèbre par son caractère de vertébré diurne, jugé "plus pertinent" que les rongeurs pour cette question.
Objectifs
Notre équipe s’intéresse à comprendre quelles sont les structures controlant l’entrainement du rythme circadien par la lumière en utilisant le poisson zèbre Danio Rerio comme organisme modèle. La recherche de notre équipe focalise sur différentes structures d’intérêt en particulier la glande pinéale et l’hypothalamus et sur une famille de gènes codant pour des photopigments de la classe des mélanopsines. Ce projet consiste en la réalisation de mesures d’activité locomotrice sur larves sauvages ou dans lesquelles l’activité neuronale de photorécepteurs spécifiques a été abolie soit en éliminant ces populations neuronales, soit en invalidant leur activité synaptique. Ces larves sont âgées au maximum de 9 jours.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra de comprendre comment la lumière agit sur le rythme circadien chez un vertébré diurne.
Procédures
Les larves transgéniques sont traitées au métronidazole durant deux jours (jour 2 et 3), changées de milieu (eau) puis leur activité locomotrice est filmée en plaque 96 puits. Elles sont ensuite mises à mort et génotypées.
Impact sur les animaux
Le traitement au métronidazole et la mesure d'activité locomotrice n'induisent pas d'effet indésirable connu alors que ces techniques sont largement utilisées. Pour ce qui concerne les larves génétiquement modifiées (transgènes donnant de l'expression de la nitroreductase : nfsB-mCherry), un effet n'est attendu qu'une fois le metronidazole ajouté au milieu. De plus, après traitement au métronidazole, l'expression des transgènes ne devrait induire ni malformation ni létalité mais pourrait modifier le comportement des larves (activité, humeur...). De manière intéressante, la mesure d'activité locomotrice permet directement d'évaluer le niveau d'anxiété de l'animal. Une larve anxieuse passera en effet plus de temps sur les bords du puit qu'une larve normale (thigmotaxie). Le projet inclus une analyse pilote de ce paramètre après le traitement au métronidazole, ce qui nous permettra de décider d'une éventuelle réduction du nombre d'animaux utilisés s'il s'avérait qu'un des transgènes induisait une anxiété voire un changement de stratégie (voir paragraphe raffinement).
Devenir
Les larves sont génotypées après les expériences. Certains adultes transgéniques peuvent être mis à mort selon la procédure réglementaire effectuée par une personne habilitée à effectuer cette tache.
Remplacement
Notre projet utilise des larves plutôt que des adultes.Le produit du gène nfsB-mCherry nécessite l’addition du métronidazole pour être actif. Ainsi les adultes porteurs ne seront pas traités et ne subiront donc pas d’effets.
Réduction
L'équipe s'intéresse uniquement au comportement des larves. Par conséquent, les poissons adultes gardés au laboratoire sont consacrés uniquement à la reproduction et ne sont soumis à aucune expérimentation. Le nombre d'individus hébergés correspond au nombre minimal nécessaire au maintien des lignées et à la production d’oeufs nécessaires à notre expérimentation. Nous prenons soin de faire évoluer nos protocoles expérimentaux afin de réduire le nombre d’individus hébergés dans l’animalerie. Notamment, le fait d’analyser 96 larves simultanément et durant quatre jours permet de réduire le nombre de fondateurs nécessaires pour nos analyses. Les nombres de larves utilisées correspondent aux standards utilisés dans des études similaires. Nous utilisons des transgènes permettant une occurrence plus forte de larves tests que des mutations récessives (occurrence de ½ plutôt que ¼). De plus, si au cours de l’étude nous nous apercevons que nous pouvons obtenir des résultats statistiquement significatifs avec moins d’animaux, nous n’utiliserons que le nombre minimal d’animaux statistiquement nécessaire.
Raffinement
Nous avons prévu d’utiliser le gène nfsB-mCherry pour induire la mort de populations neuronales spécifiques. Si nous observons des effets génants (stress, anxiété) chez les larves modèles au cours des expériences pilotes mesurant la thigmotaxie, nous envisagerons d’utiliser le gène codant pour la toxine botulique qui empêchera l’activité synaptique des neurones cibles. Afin d’éviter que les adultes porteurs soient affectés, nous utiliserons un système de deux transgènes, l’un permettant l’expression de l’activateur transcriptionnel Gal4 et l’autre permettant l’expression de la toxine botulique sous un promoteur UAS. Ce système n'a pas été choisi en première instance car il nécessite plus d'animaux.
Choix des espèces
Le poisson zèbre est un vertébré diurne donc plus pertinent à étudier que les rongeurs pour les questions de rythme circadien. C'est un modèle reconnu pour l'étude du comportement animal. Les larves sont traitées à jour 2 et 3 avec le métronidazole de manière à pouvoir laisser du temps pour l'entrainement circadien. Les mesures d'activité locomotrice sont effectuées à partir du jour 6 pour trois ou quatre cycles selon les expériences. Les larves de zebrafish ont une activité locomotrice rythmique à partir du cinquième jour. L'étude à partir de jour 6 permet d'avoir un jour complet pour que les larves s'habituent à la plaque.
Étude et manipulation du corépresseur transcriptionnel Sin3A dans les processus de la mémoire à long-terme chez la souris C57BL/6 adulte et âgée
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
- Système nerveux
312 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Elles reçoivent des injections intracérébrales de virus AAV et de shRNA, puis passent une batterie de tests comportementaux (open-field, labyrinthe en croix surélevé, conditionnement à la peur) avant une perfusion intracardiaque, pour étudier le rôle de la protéine Sin3A dans la mémoire de la souris jeune et âgée. Le porteur reconnaît que les animaux peuvent développer prostration, perte de poids supérieure à 20 % et stress lié au conditionnement par la peur. Les retombées thérapeutiques contre le déclin cognitif lié à l'âge sont annoncées comme une perspective, tandis que le remplacement par des méthodes sans animaux est écarté au motif qu'il ne reproduirait pas la mémoire à l'échelle de l'animal entier.
Objectifs
Comprendre les événements biologiques conduisant à l’apparition des troubles cognitifs est un enjeu majeur de la recherche fondamentale en neurosciences. Une dérégulation des mécanismes épigénétiques et de l’expression des gènes impliqués dans la mémoire semble être une des causes de déficit cognitif lié à l'âge. Nous faisons l'hypothèse que la protéine Sin3A, un répresseur de l'expression des gènes, joue un rôle majeur dans la cognition et dans ses troubles associés. Nous altérerons l’expression de la protéine Sin3A pour identifier, au niveau cellulaire et moléculaire, les mécanismes impliquées dans le fonctionnement cérébral et les capacités cognitives, ainsi que leurs altérations liées à l'âge. Ce projet a comme objectifs : 1. de créer un nouveau modèle murin pour l'étude du corépresseur transcriptionnel SIN3A dans les processus de mémoire ; 2. de comprendre le rôle du corépresseur transcriptionnel SIN3A dans la mise en place de la mémoire à long-terme chez la souris adulte et âgée ; 3. d'étudier les conséquences d'une inactivation de ce corépresseur transcriptionel SIN3A sur les mécanismes cellulaires et moléculaires qui sous-tendent la mémoire à long-terme ; 4. de proposer une nouvelle approche pour restaurer un décificit cognitif (apprentissage et mémoire) lié à l'âge. Ce travail éclaircira le rôle des modifications épigénétiques dans la mémorisation à long terme et fournira de nouvelles cibles thérapeutiques pour le traitement des troubles cognitifs liés à l'âge.
Bénéfices attendus
Ce projet examinera et comparera systématiquement les mécanismes comportementaux, anatomiques, électrophysiologiques, cellulaires et moléculaires des troubles cognitifs associés à l'âge chez la souris. De plus, ce projet fera progresser de façon spectaculaire les connaissances actuelles sur les troubles cognitifs dans le cerveau âgé. Outre sa contribution à la résolution des problèmes économiques et sociaux associés aux troubles cognitifs survenant au cours du vieillissement, ce projet fournira des informations importantes sur le rôle du corépresseur transcriptionnel SIN3A dans les fonctions cognitives. Ce point est très important au vu du nombre croissant de publications sur le dysfonctionnement de la mémoire dans le vieillissement. Nous sommes convaincus que les résultats de ce projet seront exploités par une large communauté de neuroscientifiques, de pharmacologues et d'industries pharmaceutiques intéressés par les aspects développementaux du cerveau et de ses troubles. En outre, l'identification des mécanismes cellulaires et moléculaires qui sous-tendent le déficit de mémoire lié à l'âge, fournira de nouvelles perspectives dans la compréhension du déficit cognitif lié au vieillissement.
Procédures
1. Injection intracérébrale d'adenovirus associé (AAV5)-CamK2-mCherry (cette procédure concerne 92 animaux du projet et dure environ 60 min par animal). 2. Injection intracérébrale de shRNAs (cette procédure concerne les 312 animaux du projet et dure environ 60 min par animal). 3. Injections de 5-bromo-2-deoxyuridine (BrdU) (cette procédure concerne 92 animaux du projet et dure moins de 5 secondes par animal). 4. Le test de l'open-field (cette procédure concerne 288 animaux du projet et dure environ 30 min par animal). 5. Le labyrinthe en croix surélevé (cette procédure concerne 288 animaux du projet et dure environ 5 min par animal). 6. Conditionnement à la peur surélevé (cette procédure concerne 288 animaux du projet et dure environ 6 min par animal). 7. Perfusion intra-cardiaque surélevé (cette procédure concerne 96 animaux du projet et dure environ 20 min par animal).
Impact sur les animaux
Certains animaux de ce projet peuvent développer des signes de souffrance tels qu'un isolement et une indifférence par rapport au milieu extérieur, une diminution du comportement exploratoire, une attitude prostrée avec dos vouté, une expression faciale modifiée, une fuite ou défense à la manipulation, ou une perte de poids>20% (basée sur des pesées quotidiennes). Des douleurs post-chirurgies et post-injections peuvent également apparaitre. Enfin, les animaux soumis à des tests comportementaux peuvent développer un état de stress notamment ceux qui sont soumis au test de conditionnement par la peur.
Devenir
A l'issue de chaque procédure expérimentale, l'ensemble des animaux (soit 312 au total) sera mis à mort pour poursuivre les investigations cellulaires et moléculaires.
Remplacement
De nombreux modèles animaux mimant les pathologies humaines ont été mise au point, grâce auxquels de nouvelles approches fondamentales et thérapeutiques de ces maladies ont été développées. La présence chez la souris de gènes équivalents à ceux de l’homme et la possibilité de manipuler simplement le génome de la souris ont conduit à une multiplication du nombre de modèles murins. Le modèle murin permet de comprendre la fonction d’un gène par la dysfonction en l’invalidant, ou de tester une hypothèse en vérifiant si une mutation observée conduit à la maladie ou s'il s'agit d'un simple polymorphisme du gène. De plus, les rongeurs sont capables de réaliser des apprentissages de différentes natures (simple et complexe) et nous pouvons analyser leur mémoire d’un point de vue comportemental (tests de mémoire), structural (études morphologiques), cellulaire (études des réseaux neuronaux) et moléculaire (études des gènes). Ainsi, l'utilisation d'un modèle animal dans ce projet ne peut être remplacé par des modèles in vitro ou in sillico.
Réduction
Le nombre d'animaux par groupe est le nombre minimum nécessaire pour obtenir une puissance statistique suffisante, d’après nos observations et celles rencontrées dans la littérature.
Raffinement
Tous les animaux sont hébergés selon les normes de bien être en vigueur (4 individus, présence d'enrichissement). Ils seront observés quotidiennement et des points limites ont été définis. Tous les signes de souffrance détectés lors de l'observation quotidienne tels qu'un isolement et une indifférence par rapport au milieu extérieur, une diminution du comportement exploratoire, une attitude prostrée avec dos vouté, une expression faciale modifiée, une altération de l’état du pelage, une fuite ou défense à la manipulation, ou une perte de poids>20% conduiront à la mise à mort des animaux en accord avec le vétérinaire référent.
Choix des espèces
Le fond génétique C57BL6/JRj sera utilisé dans ce projet ; il est particulièrement bien adapté pour les analyses comportementales et métaboliques que nous comptons mener. Nous pourrons donc comparer directement nos observations avec celles de la littérature. Cela permet aussi d’éliminer les mises au point potentielles, et donc réduire l’utilisation de souris. Les protocoles décrits ci-dessous, relativement classiques, sont aussi bien maitrisés par les personnes impliquées dans ce projet. Des jeunes adultes âgés de 3 mois ainsi que des souris âgées de 16-18 mois seront utilisés dans ce projet afin d’étudier les conséquences d’une inactivation de la protéine SIN3A dans un cerveau mature et vieillissant. L’utilisation de ces deux stades (adulte et âgé) nous permettra également d’étudier cette protéine SIN3A au cours du vieillissement cérébral.
Evaluation des effets d’une exposition développementale à un cocktail de polluants environnementaux (Bisphénol, Ethinylestradiol, Round-Up) chez la souris.
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
- Système endocrinien
- Système urogénital
270 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Des mères sont exposées à un cocktail de bisphénol S, d'éthinylestradiol et de Round-Up pendant la gestation et la lactation, et une partie de leur descendance femelle subit une ovariectomie suivie de la pose d'implants d'œstradiol, pour mesurer l'effet de ces polluants sur le comportement et la reproduction. Le porteur indique que les chirurgies d'ovariectomie peuvent provoquer des douleurs viscérales, musculaires et cutanées. Il affirme que les études de neuroanatomie et de comportement ne sont "pas réalisables in vitro ni par modélisation".
Objectifs
Une partie de ce projet vise à identifier les impacts moléculaires, cellulaires et comportementaux de 3 polluants environnementaux : l'éthynilestradiol, le bisphénol S et le Round-Up. Si les analyses moléculaires et cellulaires sont possibles in vitro, l'évaluation de ces polluants sur la mise en place des réseaux neuroendocrines et le comportement implique nécessairement l'utilisation d'animaux. Il est décrit dans la littérature scientifique que certains polluants environnementaux peuvent avoir un impact sur les comportements sociaux et sexuels, sur la fertilité femelle et sur les réseaux neuro-gliaux associés. Nous souhaitons, dans le cadre de ce projet, évaluer l'impact de ces trois polluants (EE2, BPS, RU) en simple et triple exposition afin de mesurer l'effet cocktail suite à une exposition développementale, période de mise en place des réseaux neuro-gliaux contrôlant les comportements étudiés et la fertilité femelle.
Bénéfices attendus
Meilleure caractérisation des mécanismes d'action des perturbateurs endocriniens et de leur effet cocktail.
Procédures
Afin d'évaluer les effets developpementaux, les 30 mères seront exposées aux polluants environnementaux du milieu de la gestation jusqu'a J21 pendant la période de lactation (30 jours d'exposition). Un suivi des caractéristiques générales de la descendance (poids hebdomadaire), reproductives (ouverture vaginale entre J19 et J30) sera réalisé jusqu'à l'âge adulte. Une moitié des animaux sera utilisée pour tester leur comportement social et reproducteur. Les 60 femelles participant à ces tests (12 femelles pour 5 lots correspondant aux différentes conditions) qui necessite une ovariectomie suivie d'une pose d'implants d'oestradiol pour une durée d'un mois afin de palier aux variations des stéroïdes sexuels Différentes mesures des tractus reproducteurs seront réalisées sur l'ensemble des animaux qui seront euthanasiés par euthanasie gazeuse ou perfusion intra-cardiaque.
Impact sur les animaux
Les polluants environnementaux entrainent des perturbation de la fonction de reproduction et du comportement social. Les chirurgies pour les ovariectomies peuvent entrainer des douleurs viscérales, musculaires et cutanées.
Devenir
Après l'exposition aux polluants, tous les animaux seront utilisés pour un suivi des caractéristiques générales et reproductives. Une moitié des animaux (120) seront utilisés pour les tests de comportements qui necessitent une ovariectomie et une pose d'implants d'oestradiol pour les femelles y participant (60). Ces animaux subiront ensuite une euthanasie gazeuse. L'autre moitié des animaux (120) sera euthanasiée par perfusion intra-cardiaque pour des analyses de marqueurs par immunohistochimie au niveau cerebral. Les 30 femelles adultes reproducteurs seront euthanasiées en fin d'expérience. L'ensemble des animaux euthanasiés sera utilisé pour des mesures sur le tractus reproducteur.
Remplacement
Les études de neuroanatomie et de comportement ne sont pas réalisables in vitro ni par modélisation. Le projet a pour but d'explorer les réseaux neuro-gliaux, notamment en mesurant des paramètres cellulaires et les interactions entre neurones et cellules gliales, études uniquement réalisables sur animaux. Les comportements étudiés dans ce projet, comme tous comportements, ne s'expriment et se mesurent uniquement sur animal vigile. Il n'existe pas de système alternatif à ces études.
Réduction
Le nombre d'animaux a été réduit au maximum tout en permettant d'observer des effets statistiques éventuels sur la base de notre expérience préalable.
Raffinement
Les animaux seront élevés en groupes sociaux avec un nid cartonné et du matériel (carton) pour creuser. Un enrichissement acoustique est également disponible. Le poids des animaux sera suivi de façon hebdomadaire. En cas de perte de poids supérieure à 15%, de blessure, de prostration ou de repli social, le responsable du bien-être animal est informé directement afin de traiter l'animal (analgésiques et/ou antiseptiques en cas de plaie, ajout de nourriture appétente, isolement de temps de la récupération). Si le traitement ne fonctionne pas, l'euthanasie par dislocation cervicale ou par CO2 sera décidée par les responsables du projet pour éviter des souffrances inutiles.
Choix des espèces
La souris est un modèle expérimental largement admis pour les études de comportements. De plus, la neuroanatomie chez cette espèce est très bien connue. Enfin, ce projet concerne la toxicologie expérimentale, le modèle souris est privilégié dans les études de toxicologie. L'âge des animaux utilisés sera de 10 semaines. Ceci correspond à un âge dit adulte où les comportements sociaux et sexuels sont établis et le développement des réseaux neuro-gliaux est complet.