Oncologie
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- Biologie du développement
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Rôle du récepteur aux xénobiotiques (AhR) dans la modulation de la perception orale des lipides alimentaires chez la souris : quel est l’impact d’une délétion partielle de ce récepteur ?
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Multisystémique
- Oncologie
- Système endocrinien
120 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue après un prélèvement de sang dans le cœur sous anesthésie. Elles reçoivent un régime gras pendant quinze semaines pour installer un surpoids, passent quatre analyses de composition corporelle, des mises à jeun de cinq à sept heures, des tests de perception gustative et de préférence alimentaire, et jusqu'à trente essais d'apprentissage de trois minutes. Le porteur reconnaît que le surpoids peut gêner leurs déplacements et que les bagarres imposeront d'isoler certains individus. Il affirme avoir minimisé les effectifs pour garantir la solidité statistique, sans donner un seul chiffre à l'appui, et annonce l'arrêt des expériences dès que l'effectif sera suffisant.
Objectifs
Le récepteur nucléaire d’aryl hydrocarbone (AhR) est impliqué dans la toxicité des substances comme des polluants, dans les maladies du foie et des reins, et sur le fonctionnement du système immunitaire. Des études ont également mis en évidence l'influence de l'AhR sur la perméabilité intestinale. Cependant, aucune étude n'a encore analysé son rôle dans la détection orale des lipides Or, une perturbation de ce système de détection lipidique peut avoir des conséquences néfastes sur le métabolisme et le comportement. Les individus en condition d’obésité présentent un dérèglement de ce système. Cette étude vise ainsi à décrypter le rôle de l'AhR dans la détection orale des lipides, notamment dans un contexte d’obésité. En menant cette recherche, nous espérons contribuer à une meilleure compréhension des mécanismes impliqués dans l'obésité et ouvrir la voie à de nouvelles approches thérapeutiques.
Bénéfices attendus
Les perspectives par rapport aux résultats obtenus devraient : - Etablir les rôles « physiologiques » de l’AhR au niveau de la sphère orale - Déterminer si les effets obésogènes des molécules environnementales et ligands de AhR, pourraient avoir pour origine des interactions sur la détection orale des lipides.
Procédures
Les souris seront toutes soumises à 4 tests d’analyse de leur composition corporelle de 2 min, un test d’analyse de leur prise alimentaire et hydrique sur 24h, puis à des tests comportementaux : 1) analyse de leur mobilité et anxiété (30 min), perception gustative (4 tests de 30 min avec mise à jeun entre 5h et 7h) et préférence alimentaire (16h maximum) ou 2) analyse de leur motivation (4 tests de 10 min, dont 2 tests avec mise à jeun entre 5h et 7h) et de leur apprentissage (entre 25 et 30 tests de 3 min, dont 7 maximum avec mise à jeun de 6h). Un prélèvement sanguin sera réalisé, de moins d’une minute, sous anesthésie, juste avant l’euthanasie des animaux. Un hébergement individuel durant les périodes de mise à jeun aura lieu si les animaux se battent.
Impact sur les animaux
La majorité des analyses sont des études du comportement alimentaire des animaux. Les effets indésirables attendus sont un stress dû aux mises à jeun et la possibilité de bagarres qui nécessitera l’isolement des animaux pour la réalisation de ces tests qui seront minimisés aux durées d’expérimentation. Les autres nuisances possibles sont associées à l’utilisation d’un régime gras qui entrainera possiblement un surpoids chez les animaux. La durée du régime (15 semaines) qui sera appliquée permet de mettre en place une obésité mais sans aller jusqu’au développement d’une insulino-résistance ni d’un diabète. Les animaux en régime hyperlipidique peuvent également avoir des difficultés à se mouvoir en raison du surpoids. Les animaux pourront également être stressés à cause des manipulations, un minimum de personnel, auquel les souris auront été habituées, réaliseront les protocoles.
Devenir
A l’issue de chaque procédure, tous les animaux seront euthanasiés sous anesthésie afin de réaliser des prélèvements sanguins et tissulaires.
Remplacement
Le remplacement est impossible car il s’agit d’étudier des processus physiologiques mettant en jeu plusieurs organes (intestin, tissu adipeux et foie). Il est donc indispensable de recourir au modèle animal pour une approche intégrée. Ce projet est couplé à des expériences réalisées in vitro dans l’objectif à terme de développer des études sur la détection des lipides dans ces modèles cellulaires sans nécessité d’avoir recours à des animaux.
Réduction
Les effectifs ont été minimisés tout en garantissant une pertinence biologique et une solidité statistique afin d’obtenir des résultats fiables. De plus, les analyses seront réalisées rapidement, dans le but d’arrêter les expérimentations dès que l’effectif sera suffisant pour obtenir des résultats fiables et diminuer ainsi le nombre d’animaux utilisé à son minimum.
Raffinement
Hormis les périodes de tests de comportement les animaux seront hébergés par fratries, dans des cages transparentes, pour garantir le maintien des interactions sociales. Les animaux seront hébergés dans des conditions optimales avec un enrichissement de leur milieu adapté. Ils bénéficieront d’un suivi quotidien de leur état général. Le prélèvement sanguin intracardiaque sans thoracotomie sera réalisé sous anesthésie générale, par des personnes expérimentées. S’agissant d’un projet nécessitant l’utilisation d’animaux vivants, l’utilisation de techniques non invasives et indolores ainsi que de tests comportementaux est privilégiée afin d’acquérir les paramètres physiologiques nécessaires au projet tout en respectant les questions d’éthiques en expérimentation animale et la règle des 3Rs. Enfin, un nombre restreint d’expérimentateurs disposant d’une formation et d’une qualification adéquate à l’expérimentation animale interviendra dans ce projet. Cependant, si les animaux atteignent les points limites du projet, ils seront sortis de l’étude puis euthanasiés.
Choix des espèces
Beaucoup d’études sur la thématique associée au projet ont été réalisées chez la souris. La confrontation de nos résultats avec la littérature s’avèrera donc plus pertinente. En effet, la souris est un modèle couramment utilisé dans les études sur l’obésité et les organes associés. D’autre part, dans le cas présent, le modèle transgénique utilisé permet d’éviter le passage sous un autre fond génétique et la génération d’animaux que cela engendre. Les animaux seront à l’âge adulte car tous les systèmes biologiques étudiés doivent être matures, hors phase de puberté et avant la phase de dégénérescences physiologiques liées à l’âge.
Caractérisation d’une nouvelle lignée de souris transgénique porteuse d’une mutation responsable d’une maladie rare liée à la vitamine B12 (EU 1/2)
- Recherche fondamentale
- Multisystémique
- Oncologie
- Système nerveux
Porteuses de deux exemplaires d'une mutation qui provoque un déficit congénital en vitamine B12, une partie des souris de ce projet naît avec des malformations cardiaques, des retards de développement neurologique et une espérance de vie inférieure à six mois. 140 souris au total vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré, dont 20 femelles reproductrices. Les souriceaux subissent à huit jours un tatouage et le prélèvement d'un fragment de queue, puis huit tests comportementaux enchaînés jusqu'à l'âge de trente jours. Le porteur annonce que 60 souris au génotype sans intérêt pour l'étude seront proposées à d'autres chercheurs et enseignants, toutes les autres étant tuées dans l'établissement.
Objectifs
Une nouvelle maladie liée à la vitamine B12 a été découverte en Europe et aux États-Unis. Elle s’appelle la « pathologie épicobalamine C ». Elle peut causer des problèmes graves chez les nouveau-nés, comme des troubles du cœur, une anémie (manque de globules rouges) et des problèmes neurologiques (liés au cerveau et aux nerfs). Cette maladie est due à un problème causé par un gène voisin de celui impliqué dans l’utilisation de la vitamine B12, c’est donc un effet indirect. Les scientifiques ne savent pas encore exactement pourquoi cela arrive chez l’humain, mais ils pensent que cela pourrait être lié au stress (comme le stress oxydatif). En 2024, des souris génétiquement modifiées ont été créées pour reproduire cette maladie. En 2025, des scientifiques en France ont commencé à élever ces souris pour observer leurs symptômes (comportement, cœur, sang, cerveau, etc.). Les souris porteuses de la maladie sont croisées entre elles pour obtenir des petits avec ou sans la maladie. Certaines souris recevront un traitement pour « réparer » le gène défectueux et voir si leurs symptômes disparaissent. Cette étude, menée en collaboration entre deux établissements utilisateurs situés sur le même campus, aidera à mieux comprendre la maladie et à trouver des solutions pour les humains touchés.
Bénéfices attendus
Les bénéfices sont la compréhension du dysfonctionnement provoquée par la mutation et la découverte de cibles thérapeutiques qui permettraient d'améliorer la prise en charge des patients. Les animaux porteurs des 2 exemplaires de la mutation traités avec le médicament devraient retrouver un aspect et un comportement normal, sans altération du métabolisme de la vitamine B12.
Procédures
Une partie des femelles gestantes (5 souris) sera traitée avec un médicament à faible dose administré par ingestion volontaire grâce à un mélange alimentaire avec du lait concentré sucré, très appétissant pour les souris, afin d’induire la recombinaison génique chez les embryons. Cette prise alimentaire du médicament ne durera quelques secondes. Le tatouage et le prélèvement d'un petit bout de queue chez les souris âgées de 8 jours (120 souris) sont réalisés en moins de 2 minutes afin de procéder à l'identification des souris. L’enchainement des 8 tests comportementaux sera réalisé tout au long de la vie des souriceaux dès l’âge de 8 jours et jusqu’à 30 jours, et chaque test ne dure que de 2 à 5 minutes maximum. Ces tests sont basés sur une observation des animaux (66 souris) libres de leur déplacement afin de tester leurs capacités d'apprentissage, de mémorisation, de coordination locomotrice et d'interactions sociales.
Impact sur les animaux
Les souris homozygotes mutants portant l’épimutation étudiée du gène Prdx1 ont un phénotype proche de celles déficientes pour le gène MMACHC, une souche que nous avons déjà étudiée par ailleurs. La conséquence est un déficit congénital en vitamine B12 qui induit des troubles cognitifs, des retards de développement neurologique et des malformations cardiaques, donc une fragilité physique chez les animaux d’intérêt et une espérance de vie à la baisse, inférieure à 6 mois. Par ailleurs, les souris subiront un geste invasif au moment du prélèvement tissulaire d’un fragment distal de queue (
Devenir
Tous les animaux de ce projet seront utilisés afin de générer un effectif suffisant pour permettre de réaliser l'étude expérimentale qui sera basée sur l'utilisation d'animaux porteurs des deux exemplaires de la mutation. Les souris dites hétérozygotes (un seul exemplaire de la forme mutante et non mutante) issus des différents croisements et présentant un génotype sans intérêt pour l'étude, seront proposées à d'autres chercheurs et enseignants pour un replacement éventuel. Toutes les autres souris (femelles génitrices, descendants présentant les 2 exemplaires mutants ou non mutants) seront étudiées et mises à mort dans l'établissement utilisateur.
Remplacement
Les études humaines in vitro sur cultures cellulaires ont donné des informations sur les mécanismes moléculaires liant les mutations entre les 2 gènes d'intérêt mais ne permettent d’établir un lien clair entre stress cellulaire et déclenchement ou maintien de ces mutations, ni d’en comprendre les conséquences physiopathologiques. Ainsi, les études nécessitent un modèle in vivo intégrant les dimensions métaboliques, comportementales, inflammatoires et hormonales. A ce jour, aucune approche in vitro ou in silico ne permet de reproduire ces interactions de manière fonctionnelle et intégrée. Une approche sur animal entier est donc indispensable pour étudier ces mécanismes dans leur globalité
Réduction
Le nombre d’animaux nécessaire aux phases expérimentales suivantes est déterminé à l’aide d'un logiciel spécialisé en tenant compte de différents facteurs afin de déterminer les effectifs nécessaires et suffisants pour obtenir des données statistiques fiables. Les souris mutantes auront un comportement et un métabolisme bien différent des autres, ce qui nous indique qu'un effectif de 11 animaux par groupe d'étude sera nécessaire. Ainsi, en se basant sur des portées de 6 souris, 5 femelles gestantes traitées avec du tamoxifène devraient suffire pour générer 11 mâles et 11 femelles qui ne devraient plus avoir la mutation grâce au traitement tamoxifène (100% de la portée), tandis que 15 femelles gestantes sans traitement tamoxifène généreront 11 mâles et 11 femelles mutants et 11 mâles et 11 femelles non mutants. Ce protocole expérimental impliquera donc 20 génitrices (5+15) et 120 descendants (30+90).
Raffinement
Les souris sont élevées et manipulées dans un établissement utilisateur d’animaux à des fins scientifique ayant un statut sanitaire bien contrôlé. Le transport des animaux entre les deux EU se fait à pied car les établissements sont situés sur le même campus, à quelques dizaines de mètres de distance. Les cages sont placées dans des sacs noirs isothermes, et en période de froid (température inférieure à 15°C), deux blocs chauffants sont placés dans le sac afin de maintenir une chaleur suffisante pendant la durée du transport (moins de 5 minutes). Le traitement au tamoxifène sera réalisé grâce à une prise volontaire des souris en diluant ce produit dans du lait concentré. Pendant la gestation les souris seront pesées 2 fois par semaine pour suivre l’augmentation du poids corporel et la bonne santé de l’animal. Chez les descendants, la biopsie d’un fragment de queue sera réalisée selon une méthode éprouvée, précise, rapide et standardisée qui limite les effets indésirables stress/douleurs, couplée à une anesthésie locale au moment du prélèvement. Les animaux seront ensuite surveillés quelques minutes pour vérifier la reprise d’une activité motrice normale. A l’issue de chaque test comportemental, les souris retournent dans leur cage d’élevage en présence de leurs congénères et sont laissées quelques minutes sous la surveillance de l’expérimentateur afin de contrôler leur bon état de santé (motricité, exploration, interactions). Des points limites ont été fixés en accord avec la structure chargée du bien-être animal afin de garantir la préservation du bien-être animal tout au long du protocole.
Choix des espèces
Ce projet nécessite la génération et la gestion d’un modèle murin génétiquement modifié porteur d’une séquence humaine qui n’existe pas chez la souris. La souris constitue l’espèce modèle de référence pour ce type d’approche, en raison de sa facilité de reproduction, de la disponibilité d’outils génétiques adaptés et à la validation internationale des protocoles métaboliques et comportementaux. L’utilisation d’un modèle portant la séquence mutante est indispensable pour reproduire le contexte génétique observé chez l’humain et évaluer ses conséquences physiopathologiques. La lignée utilisée ici a été spécifiquement développée pour reproduire le contexte génétique humain de façon ciblée. Les adultes reproducteurs seront utilisés à maturité sexuelle (8 semaines d’âge) pour réaliser les accouplements nécessaires à la production des portées expérimentales tout au long du projet. Les mutations seront recherchées à l'âge de 8 jours, à partir d’un prélèvement de queue , puis sevrés à J21, avec un suivi du comportement à l'âge de 3 jours jusqu'à 30 jours, puis finalement mis à mort à l'issue de ces tests.
MODIFICATION : Evaluation de l’effet de deux suppléments alimentaires (utilisés seuls ou en combinaisons) sur les émissions de méthane entérique, la production laitière et l’ingestion chez des vaches laitières.
- Recherche appliquée
- Alimentation animale
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
Deux suppléments anti-méthane, seuls ou combinés, sont ajoutés à la ration de vaches laitières pour mesurer leur effet sur le méthane qu'elles émettent, sur leur ingestion et sur leur production de lait, l'enjeu affiché étant la décarbonation des élevages bovins. 48 vaches laitières vont être utilisées pendant six mois dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. En cage de contention, chacune subit quatre séries de prélèvements, aux semaines 8, 12, 16 et 24 : jusqu'à 57 ml de sang à la veine de la queue, 200 g de fèces, par fouille rectale si elle ne défèque pas, et 400 ml de jus de rumen aspirés par une sonde passée dans l'œsophage, qui peut l'irriter. À l'issue, les 48 vaches regagnent le troupeau de production et restent disponibles, indique le porteur, pour d'autres projets "si besoin".
Objectifs
L'objectif de cette expérimentation, menée chez la vache laitière avec des régimes à base d’ensilage d’herbe, est de mesurer les changements induits par la supplémentation de la ration avec des suppléments alimentaires anti-méthanogènes utilisés seuls ou en combinaison sur les émissions de méthane entérique, l'ingestion, la production laitière, la structure du microbiote ruminal. Un objectif secondaire consistera à confirmer ou identifier des prédicteurs biologiques plasmatiques, fécaux et ruminaux permettant de prédire les émissions de méthane.
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus sont de confirmer l'effet anti-méthanogène des 2 ingrédients utilisés seuls et tester l'additivité de leurs effets lorsqu'ils sont utilisés en combinaison sur les émissions de méthane entérique et les performances zootechniques de la vache laitière. Les mécanismes d'action des ingrédients utilisés seuls ou en combinaison sur le microbiote ruminal seront identifiés. Enfin, cet essai permettra d'implémenter des bases de données incluant - des phénotypes (tels que les émissions de méthane entérique) de bovins laitiers difficiles à mesurer sur le terrain avec des méthodes de référence et leurs prédicteurs (microbiens, fécaux, sanguins) issus de différentes matrices biologiques faciles d'accès sur le terrain et prélevées en simultané sur le même animal. Cet essai permettra la mesure simultanée de prédicteurs du méthane entérique sur 3 matrices biologiques disponibles en exploitation.
Procédures
Durant les 6 mois de l'expérimentation, 4 prélèvements de fécès, sang et de jus de rumen auront lieu en semaine 8, 12, 16 et 24. Le volume de sang prélevé sera de 39 mL (semaines 8, 12 et 24) et de 57mL (semaine 16) , celui de fécès de 200 g et celui de jus de rumen de 400 mL.
Impact sur les animaux
Différents prélèvements relevant de procédures légéres (fécès, sang et jus de rumen) sont prévus tout au long de l'essai pour caractériser la réponse physiologique, métabolique et digestive des vaches laitières. Le prélèvement de jus de rumen sera réalisé par prélèvement gastro-oesophagien (PGO) et pourrait engendrer une légère iritation de l'oesophage. La prise de sang sera effectuée à la veine caudale et les prélèvements de fèces par défécation naturelle ou fouille rectale si besoin. Ces prélèvements seront réalisés en cage de contention et sont susceptibles d'induire de l'inconfort léger pendant la manipulation. La fréquence des prélèvements des 3 matrices (fécès, sang et jus de rumen) sera limitée au minimum nécessaire pour mesurer une cinétique d'action des ingrédients testés ainsi que leur effet de rémanence après arrêt de la distribution. Au total, les animaux seront prélevés 4 fois pendant l'essai qui durera 6 mois. La contention de l'animal pour les 4 prélèvements des 3 matrices durera 10 minutes maximum.
Devenir
A l'issue de cette expérimentation, les 48 vaches laitières seront maintenues en vie et regagneront le troupeau de production, en vue d'être réutilisés dans d'autres projets si besoin.
Remplacement
La réponse concomittante de l'hôte et du microbiote ruminal aux ingrédients ne peut à ce jour être remplacée par aucune stratégie in vitro ou in sillico. L'un des objectifs du projet est d'identifier et de valider des indicateurs capables de prédire les émissions de méthane entérique. En conséquence, nous avons besoin d'une méthode de référence in-vivo (GreenFeed) pour construire des modèles de prédiction des émissions de méthane à partir de ces prédicteurs. À terme, ces prédicteurs pourront être proposés comme alternative aux méthodes de référence nécessaires en recherche et difficiles à utiliser sur le terrain. L'utilisation des techniques in-vitro pour étudier l'effet de l'additif sur la fermentation ruminale a été déjà réalisé et par conséquent nous avons besoin d'animaux expérimentaux pour confirmer les effets in-vivo.
Réduction
Pour cette expérimentation, 48 vaches laitières seront mobilisées et réparties en 4 lots soit 12 animaux par modalité. Ce chiffre est basé sur les résultats obtenus au préalable par notre équipe chez la vache laitière avec des régimes comparables . En effet, en considérant la variabilité entre animaux des émissions de méthane mesurées au GreenFeed, il faut entre 8 et 14 animaux dans chaque lot.
Raffinement
Les conditions de logement des animaux en stabulation répondent aux exigences réglementaires et les bâtiments sont dotés d'équipements pemettant un enrichissement du confort des bovins (brosses) et un suivi fin de leur santé et de leur bien-être (suivi de la température et de l'hygrométrie). Les procédures sont mises en oeuvre par du personnel formé et habilité à effectuer ces prélèvements ce qui assure que ceux-ci se feront dans les conditions mises en places pour le bien-être de l'animal. De plus, les fouilles rectales pour les prélèvements de fecès ne sont réalisées que si les animaux ne défèquent pas naturellement au moment de la collecte des fécès.
Choix des espèces
En France, l’agriculture représente 19% des émissions de gaz à effets de serre, dont près de la moitié provient des élevages bovins lait et viande. Les émissions de méthane entérique, coproduit de la digestion des polysaccharides par les ruminants, représentent environ 50% des émissions de gaz à effets de serre d’une exploitation bovine. Les élevages bovins lait et viande sont ainsi confrontés aux objectifs de décarbonation des activités. Le recours aux bovins laitiers dans cette expérimentation est directement justifié par les objectifs scientifiques du projet : l’étude des effets des inhibiteurs de méthane sur les performances laitières, les émissions entériques de méthane, ainsi que les caractéristiques du microbiote ruminal. Par conséquent, l’utilisation d’une autre espèce animale de ruminant introduirait des biais majeurs et réduirait considérablement la transposabilité et la pertinence des résultats. Les vaches laitières entreront en expérimentation après le pic de lactation (par lot de 8 vaches dès que la dernière d'entre elles aura atteint sa 8ème semaine après vêlage), c'est à dire au moment où les vaches retrouvent une stabilité métabolique après les fortes contraintes du début de lactation. Ceci permet des mesures moins variables des émissions de méthane et du microbiote ruminal, des performances zootechniques et éfficacité alimentaire. Les vaches en post-pic présentent une ingestion plus stable, un bilan énergétique plus équilibré et une production laitière toujours significative, rendant ce stade pertinent pour évaluer les effets de différents ingérdients anti-méthanogènes. De plus, cela permet de limiter les risques pour la santé et le bien-être des animaux, en évitant les périodes de forte mobilisation corporelle. Ce stade est donc scientifiquement pertinent et éthiquement justifié.
Évaluation pharmacocinétique et pharmacodynamique de molécules pharmacologiquement actives chez le rongeur
- Recherche appliquée
- Toxicologie (hors obligations réglementaires)
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Multisystémique
- Oncologie
Rats : 1110
Cochons d'Inde : 360
Jusqu'à vingt-huit administrations, une par jour pendant vingt-huit jours, et jusqu'à cinq prélèvements sanguins sous anesthésie par animal : 3 180 souris, 1 110 rats et 360 cochons d'Inde vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré, tous tués à l'issue parce que le sang est prélevé en totalité. Il s'agit de mesurer comment des molécules candidates sont absorbées, distribuées et éliminées, pour fixer la dose et le mode d'administration avant les essais chez l'humain. Le porteur reconnaît que les effets secondaires possibles ne sont ni systématiques ni prévisibles, et cite une mauvaise tolérance locale, des réactions inflammatoires ou des troubles du comportement. Il justifie le choix de ces trois espèces par les recommandations des agences réglementaires, puis par des avantages pratiques qu'il énumère, faibles coûts, cycles de reproduction courts, croissance rapide, facilité de transport et de manipulation.
Objectifs
Ce projet a pour objectif d’étudier le devenir de certaines molécules dans l’organisme après leur administration chez le rongeur. Les analyses permettront de mesurer des paramètres clés tels que la vitesse d’élimination, la proportion effectivement absorbée, la durée de présence dans l’organisme et leur répartition dans les différents tissus. Ces données serviront à définir la dose optimale à tester et à ajuster les modalités d’administration pour maximiser l’efficacité du traitement.
Bénéfices attendus
Ce projet vise à mieux comprendre comment de nouvelles molécules se comportent dans l’organisme afin de soutenir le développement de futurs médicaments. Les données recueillies permettront de savoir comment ces substances sont absorbées, distribuées et éliminées, et d’aider à déterminer les doses et modes d’administration les plus adaptés. Ces informations sont essentielles avant de passer à des études d’efficacité ou de tolérance. Réalisées sur des modèles animaux reconnus, ces analyses permettront d’identifier les candidats les plus prometteurs et de réduire les risques d’échec lors d’étapes ultérieures de la recherche, notamment chez l’humain.
Procédures
Une administration unique ou plusieurs administrations (maximum 28 à raison de 1 par jour pendant 28 jours) pourront être réalisées. La durée de chaque administration est inférieure à 1 minute (quelques secondes). Des prélèvements sanguins (de 1 à 5 maximum) seront réalisés sous anesthésie. La durée d'anesthésie pour un prélèvement est d'environ 5 minutes, le prélèvement dure 1 minute.
Impact sur les animaux
S’agissant des nuisances ou effets indésirables attendus sur les animaux, ceux-ci sont liés principalement à la nature des manipulations réalisées. Les administrations répétées, les anesthésies, ainsi que les prélèvements sanguins peuvent engendrer du stress ou une gêne transitoire. Certains effets secondaires potentiels sont également envisageables selon la nature des molécules administrées, bien que leur occurrence ne soit pas systématique ni précisément prévisible. Ces effets peuvent inclure une mauvaise tolérance locale ou systémique, des réactions inflammatoires ou des troubles comportementaux passagers. Toutefois, des mesures rigoureuses d’observation quotidienne, l’application de points limites définis, l’utilisation d’analgésiques compatibles et l’aménagement du milieu d’hébergement visent à réduire autant que possible l’inconfort animal. L’ensemble des procédures est conçu dans un souci constant de raffinement, de réduction du nombre d’animaux utilisés, et d’engagement éthique envers leur bien-être.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort en fin de procédure car des prélèvements de sang total seront réalisés. Des prélèvements tissulaires post-mortem pourront également être réalisés.
Remplacement
La recherche et le développement de nouvelles molécules thérapeutiques impliquent la réalisation de tests chez l’animal pour plusieurs raisons. Il n’existe pas à l’heure actuelle de modèle in vitro permettant d'intégrer et de refléter les caractéristiques d'absorption, de distribution, de métabolisme et d'élimination (ADME) d'une molécule donnée au sein d'un organisme vivant. Il existe cependant des modèles cellulaires permettant d'évaluer la cytotoxicité, l'absorption et le métabolisme de molécules in vitro. Ces tests permettent d'effectuer un premier criblage de molécules, mais doivent ensuite être confirmés chez l’animal. De plus, des premières données concernant la pharmacocinétique, le métabolisme et la tolérance des molécules in vivo doivent être apportées avant de passer au stade clinique de développement de ces molécules (tests cliniques chez l’Homme). L'ensemble de ces données aident à la prédiction du comportement d'un médicament lors d'une administration chez l'Homme.
Réduction
Le design de l'étude étant un plan d'expérience contrôlé, le nombre d'animaux est réduit à son minimum pour chaque groupe et calculé de manière à donner des résultats statistiquement significatifs en utilisant des tests statisiques appropriés. L'évaluation pharmacocinétique d'un composé est faite par analyse du sang, du plasma ou des organes à l'aide de techniques analytiques. Ces techniques d'analyse nécessitent des volumes d'échantillons définis souvent faibles. Cependant, pour certains composés, il n'est pas possible de réduire drastiquement les volumes d'échantillons à analyser (molécule avec une faible réponse analytique, doses faibles administrées aux animaux). Les volumes de prélèvement pour l'analyse de ces composés devront être donc plus élevés (prélèvement sanguin total terminal). La réduction du nombre d'animaux pourra donc se faire dans le cas où le volume d'analyse est faible. Dans ce cas, les animaux seront prélevés à différents temps (selon les fréquences et volumes définis dans les procédures) et une analyse en « serial batch » sera appliquée afin d'optimiser les résultats. Cette méthode permet de réduire le nombre d'animaux de 50 à 70 %.
Raffinement
Une évaluation des points finaux sera réalisée quotidiennement (poids, état d'hydratation, comportement de l'animal, état des zones ayant reçu le traitement topique…) tout en prenant en compte l’enrichissement du milieu dans les cages (igloo, bûchettes, cotons pour nidification). Les procédures pourront être réalisées sous anesthésie générale, avec utilisation de tapis chauffants. Afin de minimiser le potentiel de souffrance et/ou de détresse chez les animaux, les points limites établis en concertation avec le Comité de Suivi du Bien-Être Animal (SBEA) de notre établissement, sont les suivants : - Défaut d'alimentation et/ou de boisson sur une période de 24 à 48h se traduisant par un amaigrissement et une déshydratation ; - Perte de poids supérieure à 20 % du poids normal maintenue sur 72h ; - Hypothermie persistante, décelée par un animal froid au toucher et réticent à bouger ; - Difficulté respiratoire, avec augmentation du rythme respiratoire ; - Plaie nécrosée, purulente ou exsudative - Complication sur le site d’application de la molécule. Si l'un de ces points limites est atteint, les animaux seront mis à mort immédiatement. Une analgésie locale pourra être utilisée au site de ponction ou d’injection afin de limiter l'inconfort et/ou le potentiel de souffrance chez les animaux. En cas de signes cliniques avérés de douleur ou d’inconfort persistant, une analgésie systémique (opioïde) pourra être administrée de façon ponctuelle, après évaluation du rapport bénéfice/risque scientifique. Ces mesures relèvent d’une démarche de raffinement visant à réduire au minimum la douleur et la détresse animale, conformément aux principes des 3R et aux exigences réglementaires.
Choix des espèces
Les espèces animales utilisées dans ce projet sont recommandées par les agences de réglementation pour les études de métabolisme, de pharmacocinétique et de toxicologie. Ces espèces sont les plus utilisées et il s'agit d'excellents modèles pour ce type d'études. Ainsi, il existe de nombreuses références bibliographiques scientifiques relatives aux études dans ces espèces. Les multiples homologies de séquences entre ces espèces et l'Homme rendent ces modèles prédictifs du comportement des molécules après administration. Ils sont ainsi d'un grand intérêt pour le criblage de nouvelles molécules. De plus, ils présentent certains intérêts pratiques décisifs : faibles coûts, cycles de reproduction courts, croissance rapide, facilité de transport, facilité de manipulation, et une très bonne adaptation aux conditions expérimentales. Il est important de noter que les molécules utilisées actuellement en clinique ont été découvertes ou évaluées sur ces modèles. Les animaux seront utilisés au stade de jeunes adultes (4-10 semaines) car il s'agit du stade auquel ils sont les plus susceptibles de fournir des résultats satisfaisants. Il permet d'allier à la fois maturité sexuelle, hormonale et immunitaire. Ces modèles animaux sont ainsi adaptés aux études d'efficacité de nouvelles molécules thérapeutiques.
Enfouissement des anguilles et lamproies juvéniles face à la diminution importante du niveau d’eau
- Conservation des espèces
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
Tous relâchés en milieu naturel à l'issue de l'expérience, 60 jeunes anguilles et 60 larves de lamproie marine vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Ils sont d'abord capturés par pêche à l'électricité ou par tamisage du sable, marqués sous anesthésie par une injection sous-cutanée d'élastomère coloré, puis placés dans un aquarium dont le niveau d'eau baisse de deux centimètres par jour pendant vingt-cinq jours jusqu'à l'assèchement d'une partie du sable. Aucun abri ne leur est fourni, pour que les caméras gardent la vue sur eux. Le porteur indique que la marque colorée pourrait augmenter le risque qu'un prédateur les repère après leur remise à l'eau, et que le comportement d'enfouissement étudié ne peut s'observer que sur des individus vivants.
Objectifs
L'objectif du projet est de décrire la réaction de larves de lamproies et de jeunes anguilles lors d'une diminution importante du niveau d'eau. L'alternative est 1) la fuite lors de la baisse progressive du niveau d'eau, vers des zones refuges présentant une plus grande hauteur d'eau, ou 2) l'enfouissement temporaire dans le sable humide, en attendant que l'eau revienne à un niveau suffisant pour reprendre l'activité normale. En effet, des données préliminaires laissent penser que les larves de lamproies et les jeunes anguilles pourraient survivre plusieurs semaines enfouies dans le sable humide en absence d'écoulement superficiel d'eau. En revanche, la proportion d'individus optant pour cette stratégie n'est pas quantifiée. Or, cette stratégie, peut-être adaptée pour des assèchements brefs et superficiels, peut éventuellement devenir un piège en cas d'assèchement prolongé ou profond. Pour évaluer la proportion d'individus optant pour chaque stratégie, nous placerons 60 jeunes anguilles et 60 larves de lamproie marine (chaque espèce séparément) dans un aquarium où le niveau d'eau sera progressivement abaissé (2 cm par jour pendant 25 jours) jusqu'à assècher progressivement une surface croissante de sable. Durant l'abaissement du niveau d'eau, les poissons auront le choix de s'enfouir dans le sable ou de nager vers des zones où l'eau superficielle subsistera. L'observation directe et l'enregistrement vidéo permettront d'identifier les individus ayant opté pour chaque stratégie, et de tester si la probabilité d'adopter une ou l'autre stratégie dépend de la taille des individus.
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus du projet portent sur la réponse d'espèces patrimoniales (l'anguille européenne et la lamproie marine) aux diminutions importantes du niveau d'eau conduisant à des assèchements progressifs de rivière, et seront intégrés dans des modèles visant à prédire l'évolution des populations naturelles dans des environnements soumis au changement climatique. Les connaissances acquises pourront éclairer les stratégies de gestion visant à limiter l'impact du changement climatique sur les écosystèmes aquatiques.
Procédures
Les individus seront capturés en milieu naturel, par pêche à l'électricité pour les anguilles et par pêche à l'électricité ou tamisage de sable pour les lamproies. Lors de la pêche à l'électricité, les anguilles seront exposées au champ électrique pendant quelques secondes puis placées en bac de stabulation. Le tamisage de sable dure environ 5 minutes, après quoi les lamproies sont placées dans un bac de stabulation où elles peuvent à nouveau s'enfouir. Lors du test comportemental chaque individu sera exposé une fois à une baisse progressive du niveau d'eau jusqu'à l'assèchement partiel de l'aquarium. Chaque individu optant pour la fuite à la nage sera collecté dans un piège de type nasse contenant un abri, d'où il sera retiré dans les 12 heures pour être placé en stabulation. Les individus optant pour l'enfouissement seront tous collectés dans le sable en fin d'expérience. Le marquage est effectué une seule fois sous anesthésie, et consiste à l'injection sous-cutanée d'un très petit volume d'élastomère. L'injection dure quelques secondes, et le délai entre le début de l'anesthésie et le réveil est d'environ 5 minutes.
Impact sur les animaux
Les effets indésirables potentiels sont liés au stress impliqué par la capture en milieu naturel, l'anesthésie, l'assèchement partiel généré dans l'aquarium et la collecte des individus enfouis dans le sable. Pour limiter l'accumulation de stress, les manipulations (capture et transfert d'un dispositif à l'autre, collecte dans le sable, marquage) seront réalisées minutieusement et rapidement, et seront espacées par des phases d'acclimatation dans l'aquarium et les bacs de stabulation. La présence de la marque colorée pourrait causer une gêne liée au volume injecté et augmenter le risque de détection visuelle par des prédateurs sur les individus, qui seront relâchés en milieu naturel après l'expérience. Ces effets indésirables seront limités par la minimisation du volume d'élastomère injecté, qui ne sera visible que par une inspection minutieuse à la loupe.
Devenir
Tous les individus utilisés seront relâchés en milieu naturel, pour limiter l'effet négatif de notre expérimentation sur les populations dont les individus sont issus.
Remplacement
Le projet porte sur le comportement d'enfouissement de poissons face à un changement de conditions environnementales, et ne peut donc être mené qu'avec des individus vivants appartenant à des espèces capables d'exprimer ce comportement.
Réduction
L'analyse statistique consistera à estimer la probabilité qu'un individu adopte la stratégie de fuite ou d'enfouissement, en fonction de sa longueur corporelle. Un effectif de 60 individus de chaque espèce (donc 120 au total) nous permettra de détecter significativement un lien statistique entre le comportement et la longueur corporelle.
Raffinement
Dès leur capture en milieu naturel, les individus seront placés dans des seaux contenant du sable et des abris pour se cacher. Le marquage par injection d'élastomère et la biométrie seront effectués sous anesthésie, par une équipe expérimentée, selon une procédure ne durant pas plus de 5 minutes entre le début de l'anesthésie et le réveil. Lors de la stabulation les individus seront maintenus dans des bacs d'élevages alimentés en eau de rivière et aménagés avec du sable et des abris (pierres, tuiles). Ils seront nourris (sauf dans les 24h précédant l'anesthésie) par distribution de vers de vase (anguilles) ou par le dépôt de litière en décomposition (lamproies). La qualité de l'eau (température, pH, sels nutritifs) sera contrôlée deux fois par jour. Le test comportemental consistant à simuler une diminution importante du niveau d'eau sera effectué dans un aquarium contenant 60 individus pour 10m^2 de sable, une densité comparable à certaines situations en milieu naturel. Aucun abri ne sera fourni, pour ne pas empêcher la visibilité des individus sur les vidéos, mais l'alimentation sera maintenue tant que l'eau libre circulera au-dessus du sable. La qualité de l'eau dans l'aquarium expérimental sera contrôlée deux fois par jour. Lors de la stabulation, et des tests comportementaux, les poissons seront observés directement par les expérimentateurs en journée, et filmés en continu grâce à des caméras haute sensibilité diffusant des vidéos consultables à distance et en direct par les expérimentateurs. En cas d'état sanitaire mettant en péril le bien-être de l'individu (lésions, saprolegniose) ou de comportement altéré (difficulté à s'enfouir, posture déséquilibrée, nage saccadée), l'individu serait retiré du dispositif, placé en observation et éventuellement euthanasié.
Choix des espèces
Les espèces ont été choisies pour leur intérêt patrimonial, justifiant la compréhension de leurs mécanismes d'adaptation aux conditions écologiques défavorables accentuées par le changement global. Les stades utilisés sont le stade larvaire pour les lamproies et le stade juvénile pour les anguilles. La bibliographie mentionne la capacité de ces stades à s'enfouir dans le sable ou à se déplacer dans la rivière lorsqu'elles sont soumises à des diminutions importantes du niveau d'eau conduisant à un assèchement partiel des cours d'eau. Leur style de vie est complémentaire : les larves de lamproies vivent normalement enfouies dans le sable mais peuvent nager en eau libre pour s'enfuir, alors que les jeunes anguilles vivent normalement en eau libre mais peuvent s'enfouir. Les résultats de ce projet alimenteront les stratégies de gestion de ces espèces.
Mécanisme de résistance dans le cancer gastrique métastatique
- Recherche fondamentale
- Oncologie
1 520 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, chacune pouvant passer dix à quatorze séances d'imagerie sous anesthésie, deux par semaine pendant cinq à sept semaines. Elles reçoivent des cellules cancéreuses injectées dans l'estomac au cours d'une chirurgie, ou dans le cœur sous échographie, puis un gavage une à deux fois par jour pendant deux à quatre semaines et des injections dans le ventre. Toutes sont tuées à l'issue pour prélever leurs organes. Les combinaisons de traitement annoncées pour les patients atteints d'un cancer gastrique avancé restent au conditionnel, alors que la tumeur greffée provoque dès son installation douleur, gêne et perte de poids.
Objectifs
Le cancer gastrique est un cancer très agressif, comptant de nombreuses rechutes avec métastases, sans traitement curatif, menant à de très mauvais pronostic. Les objectifs de ce projet sont de prédire et identifier des mécanismes de résistance à de nouveaux traitements prometteurs pour développer des combinaisons de traitement efficaces à long terme dans les cancers gastrique très avancés et ainsi améliorer la prise en charge pour ces patients au pronostic très défavorable.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra d’identifier et comprendre les mécanismes de résistance dans les cancers gastrique très avancés. Cela permettra le développement de combinaisons de traitement efficaces à long terme dans les cancers gastriques très avancés afin d'améliorer la prise en charge, l'efficacité thérapeutique et la survie chez ces patients au pronostic très défavorable.
Procédures
Chirurgie au niveau de l’estomac sur animal anesthésié : injection de cellules cancéreuses dans l’estomac, durée 10-15 minutes, geste réalisé 1 fois. Chirurgie au niveau de l’estomac sur animal anesthésié : résection de la tumeur primaire dans l’estomac, durée 10-15 minutes, geste réalisé 1 fois. Injection intracardiaque de cellules cancéreuses sur animal anesthésié : monitoré par échographie, durée 5 minutes, geste réalisé 1 fois. Réalisé sur des animaux différents de ceux ayant une chirurgie gastrique, pas de cumul des 2. Imagerie à bioluminescence sur animal anesthésié : durée 10-15 minutes, geste réalisé 2 fois par semaines pendant 5 à 7 semaines. Administration par voie orale sur animal vigile : durée 30 secondes, geste réalisé 1 à 2 fois par jour pendant 2 à 4 semaines. Injection dans le ventre sur souris vigile : durée 10 secondes, geste réalisé 2 à 3 fois par semaine pendant 4 à 6 semaines.
Impact sur les animaux
Les nuisances peuvent provenir de : 1) Développement de la tumeur : douleur, gêne, impact sur l’appétit, perte de poids. 2) Le gavage répété : douleur liée au geste, impact sur l’appétit, perte de poids, stress. 3) Les injections intrapéritonéales : stress lié à la contention, douleur au site d’injection. 4) Les séances d’imagerie : fatigue et stress liés aux anesthésies répétées, stress lié à la contention, hypothermie. 5) Injection intracardiaque : une douleur au site d’injection. 6) Une douleur post opératoire peut se présenter et sera minorée par des antalgiques.
Devenir
Les souris seront euthanasiées afin de récupérer des prélèvements post-mortem qui seront analysés ultérieurement.
Remplacement
Nous souhaitons découvrir des mécanismes de résistance dans les cancers gastriques métastatiques et développer des stratégies thérapeutiques pour contrer cette résistance dans les métastases. Actuellement, il n’existe aucun modèle pour évaluer l’efficacité d’un médicament (Alpelisib) administré par voie orale sur le développement de métastases issues de la tumeur primaire, dans un organisme aussi complexe que le corps. L’utilisation des animaux est donc indispensable.
Réduction
Le 1er objectif de ce projet est une étude pilote qui permettra de déterminer et choisir les modèles les plus pertinents afin de réduire leur nombre pour la suite du projet. Nous travaillerons à la fois sur des mâles et des femelles. Le suivi de la croissance métastatique et donc la visualisation de la résistance au traitement se fera par imagerie non invasive permettant de faire un suivi dans le temps sur un même animal. Des tests in vitro seront réalisés au préalable afin de déterminer les meilleures combinaisons de traitement à valider in vivo. Un test statistique sera réalisé. Le nombre d'animaux a été déterminé en utilisant un logiciel dédié.
Raffinement
Les souris seront acclimatées pendant 7 jours après leur arrivée dans l’animalerie. Les souris sont maintenues dans des conditions d’hébergement qui les protègent de risques d’infection par des pathogènes. Les actes expérimentaux seront réalisés sous anesthésie quand cela est nécessaire et lors de l’anesthésie l’animal est maintenu sur un tapis chauffant. Une analgésie est mise en place au moment de la chirurgie et aussi en suivi post-opération si des signes de souffrance sont visibles. Une feuille de score est utilisée pour le suivi de l’animal et pour scorer des points limites adaptés au projet. La feuille de score permet de définir des critères d’arrêt des souffrances et propose des mesures conservatoires bien déterminées. Les animaux sont surveillés par le personnel de l’animalerie et par l’expérimentateur tout au long du projet.
Choix des espèces
La souris est une espèce de choix en imagerie optique de par sa petite taille. De plus cette espèce permet d’obtenir des animaux génétiquement modifiés. Les souris seront utilisées à partir d’un âge de 6-8 semaines correspondant à de jeunes adultes. A cet âge elles ont une taille raisonnable facilitant leur manipulation.
Évaluation des effets comportementaux, physiologiques et neurobiologiques de l’obésité induite par un régime hyperlipidique et évaluation des leurres lipidiques comme stratégie thérapeutique.
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Multisystémique
- Oncologie
- Système endocrinien
- Système nerveux
Rendues obèses par un régime riche en graisses, 400 souris subissent des tests de tolérance au glucose et à l'insuline avec prélèvements sanguins, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées pour prélèvements sanguins et tissulaires. L'objet est de mesurer l'anxiété, la dépression et les comportements compulsifs provoqués par ce régime, puis de tester une molécule qui stimule les récepteurs de la langue sensibles aux graisses sans apport calorique. Le porteur écrit avoir dimensionné son effectif avec un outil en ligne gratuit. Il annonce des tests comportementaux qu'il qualifie de non invasifs et conçus pour minimiser la souffrance, sans en nommer un seul, et décrit la mise à mort comme rapide et indolore.
Objectifs
L'obésité est une maladie complexe, souvent associée à des troubles comme la dépression ou l'anxiété. Parmi ses causes, on retrouve notamment une alimentation trop riche en graisses. Ce projet de recherche vise à mieux comprendre les mécanismes biologiques reliant l’obésité et ces troubles du comportement, en utilisant une molécule qui agit sur les récepteurs de la langue sensibles aux graisses, sans apport calorique. Pour cela, nous étudierons les effets de cette molécule sur les comportements liés à l’anxiété, la dépression et les troubles compulsifs, induits par un régime riche en graisses. Le projet permettra d’explorer les liens entre obésité et santé lentale, déjà observés chez l’humain et confirmés par des modèles animaux, mais encore mal compris au niveau des mécanismes cérébraux, notamment ceux liés à l’inflammation du système nreveux. Cette étude vise aussi à identifier des marqueurs biologiques spécifiques de l’obésité et évaluer le potentiel thérapeutique de cette nouvelle approche. Ce projet pourrait ouvrir la voie à des solutions innovantes pour traiter à la fois l’obésité et ses conséquences psychologiques.
Bénéfices attendus
Les résultats de ce projet devraient permettre de (1) mieux comprendre les liens entre le système digestif, le cerveau et les troubles du comportement (comme l’anxiété ou la dépression) provoqués par une alimentation trop riche en graisses. Cela inclut l’étude de la communication entre la langue, l’intestin et le cerveau, un axe encore peu exploré ; et (2) d’évaluer l’efficacité d’un nouveau traitement contre l’obésité et ses conséquences sur la prise de poids, la santé métabolique (comme la régulation de la glycémie) et le comportement (réduction de l’anxiété, de la dépression ou des troubles compulsifs). Ce traitement pourrait être utilisé à la fois en prévention (pour éviter l’obésité) et en cure (pour traiter ses effets).
Procédures
Pour étudier les effets de l’obésité et des traitements, le comportement des animaux sera évalué à l’aide de tests non invasifs, conçus pour minimiser toute souffrance. Ces tests, bien que pouvant causer un stress léger et temporaire, seront précédés d’une période d’habituation afin de familiariser les animaux avec leur environnement et les manipulations. Les animaux subiront également des tests de tolérance au glucose et à l’insuline, qui incluent des prélèvements sanguins. Ces procédures seront réalisées sous analgésie pour garantir leur bien-être. Enfin, à la fin de l’étude, les animaux seront mis à mort de manière rapide et indolore (en moins d’une minute), sous anesthésie et analgésie, conformément aux normes éthiques strictes en vigueur.
Impact sur les animaux
Les tests comportementaux permettent d’étudier les aspects émotionnels, cognitifs et sociaux des animaux. Bien qu’ils puissent causer un stress léger (lié à une restriction alimentaire temporaire ou à un isolement ponctuel pendant les tests), toutes les précautions sont prises pour limiter cet impact : habituation progressive des animaux aux manipulations, environnement contrôlé (température, luminosité, bruit réduit). Les tests physiologiques (tolérance au glucose et à l’insuline), essentiels pour évaluer les effets de l’obésité (comme l’insulinorésistance chez les souris), peuvent entraîner une légère douleur ou fatigue. Pour y remédier, une analgésie est utilisée avant et pendant les tests, les prélèvements sanguins sont minimisés, et une surveillance continue est mise en place pour détecter tout signe de détresse. De plus, les animaux sous régime riche en graisses (pouvant entraîner un surpoids) bénéficieront d’un accès facilité à la nourriture et à l’eau pour limiter les inconforts, et l’ajout d’enrichissement dans les cages permettra d’améliorer leur qualité de vie. En fin de l’étude, les animaux seront mis à mort de manière indolore (en moins d’une minute), sous anesthésie et analgésie, conformément aux normes éthiques européennes.
Devenir
A l’issue de chaque procédure, tous les animaux seront mis à mort sous analgésie et anesthésie afin de réaliser des prélèvements sanguins et tissulaires.
Remplacement
Ce projet combine une approche en culture cellulaire (méthode in vitro sans recours aux animaux) pour étudier finement le mécanisme d’action de notre molécule thérapeutique au niveau cérébral et ses effets sur différents types cellulaires, ainsi qu’une approche sur modèle souris, indispensable pour analyser des processus physiologiques complexes impliquant plusieurs organes (cerveau, langue, intestin, tissu adipeux, foie et pancréas). Bien que la culture cellulaire permette de réduire l’utilisation d’animaux, le modèle souris reste nécessaire pour une approche intégrée, notamment pour évaluer les interactions entre ces organes et valider l’efficacité globale de la molécule.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisés a été réduit au strict nécessaire, tout en permettant d’obtenir des résultats fiables et scientifiquement valables. Pour définir cet effectif, un outil en ligne gratuit a été utilisé afin d’aider à concevoir l’étude de manière rigoureuse. Par ailleurs, des travaux antérieurs ont montré qu’un groupe de 15 animaux permettait d’obtenir des résultats statistiquement pertinents. Les données seront analysées au fur et à mesure de l’étude, afin de pouvoir arrêter les expérimentations dès que le nombre d’animaux requis pour obtenir des résultats fiables sera atteint, limitant ainsi l’utilisation d’animaux au minimum indispensable.
Raffinement
Les animaux seront hébergés en groupes afin de préserver les interactions sociales naturelles, dans des cages transparentes adaptées et enrichies pour favoriser leur bien-être. Leur état général sera contrôlé quotidiennement. Dans le respect de la règle des 3R et des principes éthiques de l’expérimentation animale, des méthodes non invasives et des tests comportementaux seront privilégiés chaque fois que possible. Lorsque des gestes susceptibles de provoquer une douleur sont nécessaires, ils seront réalisés avec une prise en charge adaptée de la douleur. Les animaux seront habitués progressivement à une manipulation douce afin de limiter le stress, et les contentions seront réduites au strict nécessaire. Lors des tests de tolérance au glucose ou à l’insuline, des techniques permettant une manipulation plus douce seront utilisées. Après ces procédures, une période de repos d’une semaine, sans manipulation autre que la pesée hebdomadaire, permettra aux animaux de récupérer du stress et de la fatigue éventuels. En cas de signes de détresse ou de dégradation de l’état général, les animaux seront immédiatement retirés de l’étude, replacés dans leur cage de vie avec un accès libre à l’eau et à la nourriture, et surveillés quotidiennement. Si leur état venait à se détériorer de manière irréversible et à atteindre un seuil limite prédéfini, ils seraient retirés définitivement des expérimentations et mis à mort afin d’éviter toute souffrance inutile. Toutes les interventions seront réalisées par un personnel formé et qualifié, en nombre limité, garantissant un suivi attentif et individualisé des animaux.
Choix des espèces
De nombreuses études portant sur la thématique du projet ont déjà été réalisées chez la souris, qui constitue un modèle de référence largement utilisé pour l’étude de l’obésité et des organes associés. Ce modèle permet de comparer les résultats obtenus avec ceux déjà disponibles dans la littérature scientifique. Les animaux seront utilisés à l’âge adulte, car les systèmes biologiques étudiés doivent être pleinement développés. Cet âge permet d’éviter à la fois la période de puberté et les altérations physiologiques liées au vieillissement. Ce choix est adapté aux objectifs du projet, qui s’inscrivent dans une approche à la fois préventive et curative de l’obésité.
Effets de vésicules extracellulaires provenant de bactéries à propriétés anti-inflammatoires sur le développement normal et pathologique de l’intestin chez des rongeurs
- Recherche fondamentale
- Multisystémique
- Oncologie
- Système gastrointestinal
- Système nerveux
Rats : 320
Des rates sont mises en gestation pour fournir des ratons utilisés dès la naissance, puis renvoyées à l'animalerie pour y servir de nouveau : ce sont les 80 seuls animaux du projet à ne pas être tués. 1 580 animaux non-humains sont utilisés en tout, 1 280 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré et 300 un niveau léger. Les souris reçoivent un gavage deux fois par semaine pendant seize semaines, une bague posée dans l'oreille au sevrage, des prises de sang à la queue et des mesures de motricité intestinale sous anesthésie pouvant durer trois heures, à l'endoscope ou à la bille. Le porteur numérote quatre tests comportementaux sans en nommer aucun, et affirme qu'aucun effet indésirable des vésicules bactériennes n'est rapporté dans la littérature chez les rongeurs.
Objectifs
La maladie d’Alzheimer (MA) touche plus de 40 millions de personnes dans le monde et a pour cause principale le vieillissement. Aucun traitement efficace n’existe pour prévenir, ralentir ou guérir la maladie. Elle est invalidante et entraîne une perte progressive des neurones au niveau du cerveau. Un des signes physiopathologiques majeurs de la MA est l’accumulation dans le cerveau d’un peptide appelé Abeta qui à la longue altère la connectivité des neurones. Plusieurs études montrent que les patients atteints de la MA ont également des altérations digestives pouvant se manifester de façon très précoce, avant qu’apparaissent les premiers signes cérébraux. De plus, les atteintes intestinales augmentent le risque de développer une forme sévère de la maladie. Enfin, il a été mis en évidence que les patients atteints de la MA souffrent de manière fréquente d’une altération du microbiote intestinal ainsi que de la quantité de métabolites produits par ce microbiote. L’inflammation est aussi une composante majeure de la pathologie et a été montrée comme stimulant la production de l’Abeta. Ce projet vise à apporter la preuve de concept qu’une approche thérapeutique utilisant des vésicules extracellulaires (VEs) bactériennes : 1) favorise le développement fonctionnel de l’intestin ; 2) prévient les altérations intestinales et/ou cérébrales chez un modèle murin de vieillissement accéléré évoluant vers une MA, ce qui pourrait ouvrir la voie à des traitements innovants ciblant le système nerveux entérique dans la MA. Les VEs seront produites à partir de bactéries à Gram+ ayant des propriétés anti-inflammatoires connues telles que Propionibacterium freudenreichii, une bactérie propionique laitière utilisée dans l’industrie agroalimentaire, et Faecalibacterium prausnitzii, une bactérie présente naturellement dans le microbiote intestinal. Du fait de leurs rôles ubiquitaires et leur biodisponibilité, les VEs sont perçues comme des acteurs et outils majeurs dans des approches thérapeutiques visant la santé humaine. De plus, des travaux récents montrent des effets bénéfiques de ces VEs dans des maladies inflammatoires chroniques de l’intestin. Ce qui nous a permis d’émettre l’hypothèse que ces VES pourraient améliorer les fonctions et communications des neurones entériques et de la barrière épithéliale intestinale, baisser ou bloquer la neuro-inflammation intestinale et prévenir de ce fait les altérations des fonctions intestinales observées dans la MA.
Bénéfices attendus
Le déclin cognitif et digestif lié à l’âge représente un véritable enjeu pour améliorer la santé et la qualité de vie des personnes âgées. De plus, améliorer les capacités cognitives est reconnu comme une stratégie visant à réduire le risque de développer des pathologies neurodégénératives comme la maladie d’Alzheimer (MA). Le vieillissement du cerveau est aussi associé à des altérations au niveau intestinal dont la cause pourrait être le vieillissement/ altération des neurones et/ou de la paroi intestinale. Dans ce contexte, améliorer les mécanismes de communication neuronale au niveau intestinal pourrait aussi positivement impacter ceux du cerveau. C’est ainsi qu’une étude récente montre qu’une approche de supplémentation en probiotique montre des effets bénéfiques sur l’intestin et le cerveau dans un modèle murin de MA. Il apparait donc pertinent de penser qu’une approche utilisant des probiotiques non vivants comme les VEs provenant de bactéries ayant des propriétés anti-inflammatoires, aurait des effets bénéfiques sur le développement fonctionnel de l’intestin, mais aussi pourrait contrecarrer les effets délétères de la protéine responsable de la MA. Ainsi, la capacité de VEs d’intérêt à prévenir les altérations au niveau intestinal et leur mode d’action dans le développement fonctionnel normal et pathologique de l’intestin reste inconnu à ce jour et fait l’objet de cette étude.
Procédures
1. Elevage des souris transgéniques - pose de la bague d’identification au moment du sevrage bague avec crème analgésique, sur l’oreille de l’animal (20 sec/pose de bague) 2. Étude du développement intestinal - pesée quotidienne (10 sec sur la balance pendant 21/22 jours) - - administration quotidienne de VEs à la pipette (20 sec pendant 21/22 jours)- mesure du temps de transit total (apparition crotte rouge, 4h maximum) - mesure du temps de transit colique (8 prélèvements maximum de selles toutes les 15 min, 2h au total) - mesure de la perméabilité intestinale in vivo : - contention + gavage 2 fois/semaine avec les VEs (30 sec, pendant 16 semaines) - mesure de motricité in vivo (3h max de l’anesthésie au réveil) 3. Étude de vieillissement pathologique évoluant vers des pertes de mémoire caractéristiques de la MA - pesée 2 fois/semaine (10 sec sur la balance, pendant 16 semaines) - contention + gavage 2 fois/semaine (30 sec, pendant 16 semaines) - mesure du temps de transit total (apparition crotte rouge, 2h maximum) - mesure du temps de transit colique (8 prélèvements maximum de selles toutes les 15 min, 2h au total) - mesure de la perméabilité intestinale in vivo : contention + gavage (30 sec) + prélèvement de sang à la queue sur animal vigile (1*30 sec) - test comportemental 1 (5 min à 2 mois et à 6 mois) - test comportemental 2 (10 min à 2 mois et à 6 mois) -- test comportemental 3 (30 min + 10 min + 10 min à 2 mois et à 6 mois) - - test comportemental 4 (10 min + 5 min à 2 mois et à 6 mois) - mesure de motricité in vivo avec un endoscope (3h max de l’anesthésie au réveil à 2 mois et à 6 mois) - mesure de motricité in vivo avec une bille (30min max de l’anesthésie au réveil à 2, 3, 4, 5 et 6 mois)
Impact sur les animaux
Aucune nuisance ou effets indésirables n’est reporté dans la littérature concernant l’administration de VEs bactériennes chez les murins. La technique du micropipette-guided drug administration devrait permettre de limiter le stress lié à l’administration de vésicules exracellulaires. Le gavage des souris est limité à 2 fois par semaine pour limiter le stress et la douleur liés à au gavage, bien que cet acte soit pratiqué par un personnel entraîné.
Devenir
Mise à mort de tous les ratons et toutes les souris à l’issue des procédures. Des prélèvements terminaux seront réalisés pour analyser les protéines, l’expression des gènes et les tissus. Les rates gestantes utilisées pour produire les ratons seront réutilisées à l’animalerie.
Remplacement
L’étude des effets bénéfiques de postbiotiques comme les vésicules extracellulaires sur l’intestin dans un contexte physiopathologique nécessite une étude in vivo non seulement des fonctions intestinales, mais aussi des capacités comportementales qui ne peuvent, à ce jour, se réaliser que sur un modèle animal. De plus, le vieillissement et le développement de la maladie d’Alzheimer mettent en jeu différents systèmes cellulaires (neurones de l’intestin, neurones du cerveau, flore microbienne intestinal, système immunitaire ...) dont la complexité d’interaction ne peut être modélisée par une approche in vitro et justifie l’utilisation de modèles animaux afin de disséquer cette complexité d’interaction des acteurs impliqués et d’identifier les mécanismes sous-jacents associés.
Réduction
Les travaux réalisés in vitro sur des cultures de neurones de l’intestin nous ont permis d’identifier les vésicules extracellulaires d’intérêt parmi plusieurs types de vésicules extracellulaires bactériennes, réduisant de manière significative le nombre d’animaux nécessaire. Parallèlement, des expérimentations similaires menées chez des modèles animaux au cours de projets antérieurs nous ont permis de faire des calculs de puissance statistique et de réduire le nombre minimum d’animaux par groupe. Pour étudier l’effet des vésicules extracellulaires bactériennes sur le développement intestinal, nous avons réduit au nombre minimum le nombre d’animaux nécessaires pour nous permettre d’obtenir des résultats statistiquement interprétables.
Raffinement
Les rates gestantes seront seules dans leur cage avec de l’enrichissement (frisottis, tubes) leur permettant de déchiqueter, de jouer, se cacher et préparer leur nid. Les ratons seront gardés avec leur mère jusqu’à la fin de l’expérience. Les souris seront au maximum 5 par cages et de l’enrichissement (frisottis, tubes) sera placé dans les cages leur permettant de déchiqueter, de jouer et de se cacher. L’ensemble des animaux sera également surveillé quotidiennement à l’animalerie avant et pendant la procédure expérimentale, y compris le week-end. Les animaux seront habitués à la présence de l’utilisateur grâce à une manipulation régulière pour limiter le stress lors des expérimentations. Nous avons également défini des points limites à nos expérimentations pour évaluer le bien-être de nos animaux et prendre en charge la douleur si elle a lieu.
Choix des espèces
Pour l’étude des effets de vésicules extracellulaires sur le développement fonctionnel de l’intestin en condition physiologique, le raton nouveau-né constitue un bon modèle adapté du fait de la facilité d’administration de composés par la technique d’administration à la pipette à partir de la naissance et la possibilité d’effectuer des études fonctionnelles après le sevrage. Le modèle de souris choisi est un bon modèle de la maladie d’Alzheimer car c’est un modèle de vieillissement spontané puisqu’il ne présente aucune introduction de nouveaux gènes pour induire des signes de la maladie. De plus, il se prête bien à des expériences de traitement à but thérapeutique comme la supplémentation avec des vésicules extracellulaires envisagée dans ce projet. Les travaux menés au sein du laboratoire in vitro ont également montré que ce modèle est pertinent pour l’étude du rôle de l’intestin dans la maladie d’Alzheimer. Les souris seront utilisées dès l’âge de 3 semaines et supplémentées de façon chronique par gavage jusqu’à l’âge de 6 mois. Ces âges ont été retenus au vu de la littérature scientifique concernant la cinétique d’apparition des altérations au niveau de l’intestin ou du cerveau. Les rats seront utilisés dès la naissance pour pouvoir évaluer les effets bénéfiques sur le développement fonctionnel de l'intestin et sur la barrière épithéliale intestinale. En effet, la mise en place des mécanismes fonctionnelles de l’intestin telle que la motricité se fait très tôt et une intervention au-delà de cette fenêtre de temps risque de ne pas être efficace.
Evaluation du potentiel souche des kératinocytes épidermiques sur un modèle de substituts de peau de nouvelle génération pour la régénération cutanée
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Oncologie
- Organes sensoriels
192 souris vont être utilisées, chacune privée de ses congénères pendant seize jours pour qu'elles ne grattent pas les greffons des autres, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. On leur retire un morceau de peau du dos sous anesthésie et on y greffe une peau humaine reconstituée en laboratoire, opération de quinze à vingt minutes qui peut entraîner une douleur modérée et une déshydratation pendant quatre jours. Toutes sont tuées pour que le greffon soit analysé. Le porteur revendique un milieu de culture sans sérum animal, mis au point pour répondre aux exigences réglementaires du médicament, et annonce des bio-pansements pour les grands brûlés, 3 500 cas graves par an en France, comme retombée à venir.
Objectifs
En raison de sa fonction protectrice, la peau est un organe indispensable à la survie de l’organisme. Lors d’agressions importantes, telles qu’une brûlure du troisième degré, la peau n’est plus capable de cicatriser spontanément. L’étendue de la brûlure et le risque élevé d’infection associé peut engager le pronostic vital de l’individu. La prise en charge des victimes de brûlures sévères se base sur l’utilisation de substituts de peau préparés avec les cellules du patient. Cependant, la longueur du procédé de fabrication peut mettre en jeu la vie du patient. La présence et le maintien de cellules souches épidermiques sont nécessaires à la bonne prise de greffe et à l’efficacité de recouvrement à long terme. Pour cela, nous avons développé et optimisé un milieu de culture sans sérum animal, permettant le maintien du potentiel de croissance in vitro de ces cellules à long terme et de leur capacité à former une peau reconstituée. L’objectif du projet est de valider l’efficacité in vivo et sur le long terme d’un substitut de peau humain préparé in vitro dans ces conditions optimisées correspondant aux exigences réglementaires d’un médicament et donc susceptible de servir de bio-pansements lors de greffe de peau.
Bénéfices attendus
Ce projet devrait permettre d’évaluer le devenir et le maintien à long terme de cellules souches dans un greffon cutané humain pour favoriser une bonne prise de greffe, la maturation de la peau et son auto-renouvèlement tout au long de la vie d’un patient. Cette étape permettrait une avancée significative vers la conception de nouveaux substituts cutanés pouvant servir de bio-pansements lors de greffes de peaux chez l’Homme (ex : grands brulés avec 3500 cas graves par an en France).
Procédures
Les animaux seront hébergés individuellement 2 jours avant la chirurgie et pendant toute la durée de l’expérience (14 jours). Les animaux, sous anesthésie générale, seront soumis à une greffe de peau reconstituée sur le dos pour une durée moyenne de chirurgie de 15 à 20 minutes par souris.
Impact sur les animaux
L’anesthésie par injection peut provoquer chez les animaux une légère apathie au réveil pendant une ½ journée. Le retrait d’un morceau de peau et la greffe peuvent entrainer chez les animaux une douleur modérée et une légère déshydratation pendant 4 jours. Un stress peut être induit par la nécessité de placer les animaux en hébergement individuel le temps de la procédure (14 jours) pour éviter que les souris endommagent les greffons de leurs congénères, notamment par grattage. Il y a un risque d’infection de la plaie qui conduit à la sortie de l’animal de l’étude.
Devenir
L'euthanasie de tous les animaux inclus dans l’étude est nécessaire pour analyser au niveau histologique, cellulaire et moléculaire les substituts de peau greffés. Ces analyses viendront compléter les observations visuelles de la plaie et permettre de conclure à l’efficacité du substitut cutané.
Remplacement
Malgré l’existence de modèles d’études de réparation cutanée impliquant des cultures de cellules et des reconstructions de substituts de peau humaine en 3 dimensions, les mécanismes physiopathologiques mis en jeu lors d’une greffe et des processus de cicatrisation ne peuvent être reproduits en laboratoire. Par exemple, les modèles de cicatrisation ex vivo qui reproduisent plus fidèlement la peau humaine sont limités par exemple par l’absence de mécanismes de coagulation ou d’inflammation. Le remplacement par des modèles in vitro ou ex vivo n’est ainsi pas possible ici car seul un modèle animal permet de rendre compte de la complexité de la réparation tissulaire à long terme à la suite d’une xénogreffe, permettant ainsi d’atteindre les objectifs du projet.
Réduction
Pour limiter le nombre d’animaux utilisés, des premières études in vitro de culture cellulaire en 3 dimensions ont été effectuées pour valider la non toxicité et la fonctionnalité biologique de la peau greffée préparée dans des milieux de culture de composition compatible avec les critères d’exigence d’une future utilisation en clinique. Pour limiter le nombre d’animaux utilisés, les effectifs sont déterminés et les résultats analysés avec des tests statistiques appropriés.
Raffinement
Le bien-être des animaux sera assuré par l’utilisation de moyens d’enrichissement du milieu de vie des animaux par une visite quotidienne et la mise en place d’une anesthésie et analgésie avant, pendant et après la chirurgie. Pour pallier l’éventuelle perte de poids des animaux, une alimentation riche sous forme gélifiée sera placée au fond de chaque cage. En cas de déshydratation, des injections sous cutanées de liquide physiologique seront réalisées. En cas d’absence d’amélioration de leur état général, les animaux seront euthanasiés. Afin de réduire la souffrance animale. Une grille de suivi des animaux est mise en place et des points limites sont définis pour guider la mise en place de traitements adaptés ou la décision d’euthanasier les animaux.
Choix des espèces
Les souris seront utilisées au stade du jeune adulte (8 semaines). Ce choix résulte d’un compromis pour utiliser des souris à un stade de développement suffisamment avancé pour s’affranchir du cycle de croissance des souris (pouvant entrer en jeu dans les processus de greffe et de cicatrisation) mais suffisamment jeune pour s’affranchir des processus de vieillissement de la souris. Dans un premier temps, nous avons choisi l’espèce de souris sans thymus car c’est un modèle largement décrit dans la littérature pour évaluer la greffe et la cicatrisation de la peau humaine. De plus, ce choix vise à standardiser ce modèle de greffe de peau entre plusieurs laboratoires impliqués dans un projet de recherche commun. Le choix d’une deuxième lignée de souris pour rechercher une possible amélioration de notre modèle de greffe est basé sur des publications montrant le succès de greffes de substituts cutanés dans cet autre modèle.
Validation d’implants neuronaux, neurophysiologie, comportement et neuroanatomie fonctionnelle cérébrale de la vocalisation chez le mini-porc
- Recherche appliquée
- Autres troubles humains
- Troubles nerveux
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
- Système nerveux
Vingt-cinq des 60 mini-porcs de ce projet sont destinés à l'adoption, parfois avec des morceaux d'implants laissés au contact de leur cortex parce que les retirer mettrait leur vie en danger. Vingt-sept autres sont tués pour que soit examinée la réaction de leur cerveau aux électrodes, et huit sont opérés puis stimulés sous anesthésie sans être réveillés. Les animaux gardés vivants subissent jusqu'à dix anesthésies en vingt-quatre mois, des séances d'IRM d'une à deux heures, une chirurgie d'implantation crânienne suivie d'un isolement d'au moins vingt-quatre heures, et portent un capot fixé sur la tête, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Le porteur présente le mini-porc comme une "alternative éthique aux Primates Non Humains" et retient son cerveau parce qu'il bouge beaucoup, ce qui permet de tester la stabilité d'implants destinés à des personnes privées de parole.
Objectifs
Cinq millions de personnes dans le monde ont un déficit sévère de la parole suite à des traumatismes, lésions vasculaires, ou des maladies neurodégénératives. L’objectif des interfaces cerveau-machine pour la parole (BCI parole), est de permettre à certaines personnes de communiquer à nouveau grâce au contrôle d’une synthèse vocal à partir de leur activité cérébrale enregistrée à l’aide d’implants cérébraux. Afin d'optimiser les BCIs parole, ce projet vise à comprendre la dynamique cérébrale de la production de vocalisations et à valider de nouveaux implants corticaux capables d’enregistrer et de stimuler de façon stable et précise l’activité cérébrale sur le long terme avant leur utilisation chez l’homme. Le premier objectif est l’étude des bases corticales de la vocalisation chez le miniporc. Les BCIs parole chez l’homme utilisent des algorithmes nécessitant l’identification de caractéristiques pertinentes des signaux cérébraux liés à la production vocale et des zones cérébrales impliquées. Des implants à haute densité couvrant de manière extensive le cortex permettront de préciser finement la dynamique spatio-temporelles corticale spécifique du contrôle volontaire de vocalisations chez le miniporc libre de ses mouvements et en interaction avec ses congénères. Ces données serviront de références pour le décodage de la parole chez l’homme. Des méthodes d’imagerie préciseront les voies anatomo-fonctionnelles impliquées. Le second objectif est de valider sur plusieurs mois la performance d’enregistrement/stimulation et la biocompatibilité de nouveaux implants cérébraux. Après validation in-vitro et chez le rat, des tests chez le miniporc viseront à déterminer leur performance et leur acceptabilité par le tissu cérébral dans une situation proche de l’homme. Contrairement au rat, le porc est très sensible aux infections, permettant de valider l’efficacité et la compatibilité des protocoles de stérilisation. De plus, la taille du cerveau permet de valider des dispositifs similaires à ceux qui seront utilisés chez l’humain. Enfin, les mouvements importants du cerveau de miniporc permettront de valider la stabilité des implants.
Bénéfices attendus
À court terme, cette étude servira à vérifier que les nouveaux types d’électrodes implantées dans le cerveau n’occasionnent pas de lésions ou d’effets indésirables, garantissant ainsi la sécurité et la tolérance des dispositifs implantés chez l’homme. Elle apportera également des connaissances nouvelles sur le cerveau du miniporc, dont la structure reste encore mal connue. Elle permettra enfin d’observer comment ces animaux communiquent et interagissent entre eux à travers leurs vocalisations et comportements sociaux. À long terme, ce projet de recherche s’inscrit dans un projet plus vaste destinés à développer des interfaces cerveau-machine pour redonner la capacité de communication à des personnes présentant un déficit sévère de la parole. Pour y parvenir, il est essentiel de mieux comprendre comment le cerveau produit la parole et d’identifier les zones précises impliquées dans ce processus. Cela permettra de savoir où placer les électrodes afin d’enregistrer les signaux électriques liés à la production de sons et de mots. Des premiers résultats préliminaires ont déjà montré que certaines régions du cerveau activées lors de vocalisations chez le miniporc sont similaires à celles activées lors de la production de la parole chez l’humain, ce qui rend le miniporc particulièrement intéressant comme modèle d’étude.
Procédures
Les animaux seront soumis aux interventions suivantes : Avant la chirurgie, des séances d’imagerie IRM (environ 1 à 2h) et scanner (environ 30 minutes en plus du transport) seront réalisées sous anesthésie après injection. Pour le transport entre la zone d’hébergement (stabulation) et le service d’imagerie, les animaux seront anesthésiés par injection. La chirurgie d’implantation sera effectuée sous anesthésie gazeuse ou fixe. L’induction sera réalisée par 2 injections préalables d’anesthésiques, les animaux seront ensuite intubés ou maintenus au masque. Une perfusion sera également mise en place. Des traitements antalgiques et analgésiques seront administrés pendant la chirurgie ainsi qu’en période post-opératoire pendant une semaine. Après l’opération, si certains soins nécessitent une immobilité totale, des anesthésies de courte durée (2 heures) pourront être réalisées par injection. Les animaux subiront au maximum 10 anesthésies pour l’ensemble des procédures sur 24 mois. Des substances fluorescentes seront également injectées chez 4 mini-porcs. Pendant les anesthésie, des stimulations pourront être délivrées au niveau du cortex pour localiser les zones impliquées dans le contrôle des muscles impliqués lors des vocalisations.
Impact sur les animaux
Nuisances associées : - au transport : les animaux seront transportés dans des véhicules réglementaires pour les IRM et scanner. La durée de chaque transport n’excèdera pas 30 minutes. - à la chirurgie d’implantation : o hypothermie, douleurs si l’anesthésie et l’analgésie sont mal dosées pendant la chirurgie et les stimulations électriques o des douleurs, un inconfort du fait de la présence d’un capot sur leur tête, un risque d’infection au niveau de la zone d’implantation pendant quelques jours après la chirurgie. o l’isolement physique de l’animal durant environ 24h pourra également générer un stress après l’intervention chirurgicale - Au rejet ou un mauvais positionnement des implants
Devenir
Nous ferons en sorte que le maximum d’animaux puisse bénéficier d’une adoption (notamment lorsqu’un animal sera utilisé seulement pour évaluer la performance et la longévité des implants et non leur biocompatibilité). En pratique nous estimons que cela concernera au maxium 25 animaux sur les 60 prévus dans l’étude. Avant adoption, les connecteurs des implants seront retirés, ainsi que la chambre de protection et le ciment de fixation. Il est possible que certaines parties des implants (zones des électrodes au contact du cortex) ne puissent pas être retirées sans mettre en danger la vie de l’animal ou nécessiter une chirurgie lourde. Dans ce cas, nous chercherons à faire adopter l’animal avec les résidus d’implants non retirés si ceux-ci ne risquent pas de mettre en danger sa santé, et ce une fois que la peau recouvrant le crâne aura cicatrisé (environ 3 semaines). En général les animaux seront adoptés à un âge allant de 12 à 24 mois. Une partie importante de l’étude concerne la biocompatibilité des implants. Afin d’étudier la structure du cerveau de cochons qui ont été implantés de façon chronique ainsi que le comportement des implants, ces animaux devront donc être mis à mort (soit 27 animaux). 8 animaux serviront à des études de stimulation électrique sous anesthésie. Ces animaux ne seront pas réveillés après la chirurgie.
Remplacement
Avant tout test chez l’animal, les performances des implants seront d’abord évaluées in vitro dans des solutions tampon. Cela permettra de vérifier les propriétés électriques et électrochimiques des électrodes afin d’en optimiser le mode de fabrication. Une fois leur fabrication optimisée, des dispositifs seront alors testés chez l’animal pour évaluer leur performance in vivo dans le temps. Ce projet trouve 3 justifications à l’utilisation d’animaux : 1) Tester de nouveaux types d’implants avant leur utilisation chez l’homme nécessite une validation préclinique in-vivo. 2) L’étude des bases corticales de la vocalisation chez le miniporc est un sujet complètement inexploré et présente donc par lui-même un intérêt de recherche fondamentale important. 3) Les « BCIs parole » chez l’homme utilisent des algorithmes décodant les signaux corticaux afin de prédire la parole produite. Analyser ces signaux directement chez l’homme est possible chez des patients implantés pour des raisons médicales (épilepsie) mais le nombre et l’étendue de la couverture corticale des implants n’est pas contrôlable. Ici nous préciserons finement cette dynamique en couvrant de manière extensive le cortex avec plusieurs implants dans des zones spécifiques afin d’identifier les meilleurs signaux pertinents au décodage des vocalisations, ce qui pourra s’étendre au décodage de la parole chez l’homme.
Réduction
Le nombre minimum d’animaux utilisés à chaque étape permettra d’obtenir des résultats utiles et reproductibles. Afin de réduire le nombre d’animaux, le même animal sera utilisé pour plusieurs protocoles à chaque fois que ce sera possible.
Raffinement
Durant leur séjour à l’animalerie, tout sera mis en œuvre pour que les animaux préservent au maximum une interaction sociale afin de diminuer leur stress. Pour tous les mini-porcs, une période d’acclimatation, essentielle pour réduire le stress lié au transport et à l’introduction dans un nouvel environnement, et ainsi améliorer leur bien-être durera au minimum 2 semaines. Au cours de cette période, les animaux seront habitués au personnel et aux routines et préparés aux procédures expérimentales en utilisant des jeux et un renforcement positif. Toutefois, après la chirurgie d’implantation, les animaux devront être isolés au moins 24h. Pour améliorer leur bien-être, ils cohabiteront dans la même pièce que leurs congénères mais dans un box différent avec des séparations transparentes ; cela leur permettra quand même d’interagir visuellement et auditivement quand ils sont séparés. Des jeux et/ou animations seront mis à disposition des animaux afin de leur créer un milieu enrichi (ballons, sons, etc.). Pour le bien-être des animaux, un traitement post-opératoire (antibiothérapie et antalgiques / analgésiques) sera administré systématiquement. Les animaux seront observés quotidiennement ou plus fréquemment si apparition de signes cliniques. Des points limites spécifiques découlant de l’utilisation d’une grille de scoring et d’un arbre décisionnel ont été définis afin d’éviter toute souffrance inutile. Pour la réalisation des examens d’imagerie, les animaux seront anesthésiés. Ils seront transportés dans un véhicule climatisé, à l’intérieur de cages de transport adaptées et conformes aux autorisations sanitaires en vigueur. L’anesthésie sera maintenue en continu depuis le départ de l’animalerie jusqu’au retour.
Choix des espèces
Outre son alternative éthique aux Primates Non Humains, le modèle porcin est beaucoup plus pertinent que le rat pour plusieurs raisons 1) Le mini-porc produit un nombre important de vocalisations différentes de manière spontanée, ce qui permettra de faciliter l’étude des zones corticales de la vocalisation. Par ailleurs, le porc est un animal social permettant d’étudier ces activités lorsque plusieurs animaux interagissent. 2) Le mini-porc est pertinent pour évaluer la biocompatibilité des implants et leur capacité à enregistrer l’activité neuronale et la stimuler électriquement de manière stable sur le long terme. Le miniporc est plus pertinent que le modèle rat car son cerveau est plus grand permettant de valider des dispositifs semblables à ceux qui seront ensuite utilisés chez l’homme. Par ailleurs, le cerveau de miniporc produit des mouvements importants, sources principales de l’instabilité des signaux chez l’homme et des contraintes d’implantation. Enfin, il présente les mêmes contraintes en termes d’asepsie, de stérilité et de chirurgie que pour l’homme. La chirurgie sera effectuée préférentiellement sur des animaux âgés de 3 à 6 mois à cause de contraintes anatomiques empêchant une implantation à des stades plus tardifs.
Appétit hédonique : dimorphisme sexuel et rôle du microbiote chez la souris MODIFICATION
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
- Recherche fondamentale
- Multisystémique
- Oncologie
Pour comprendre pourquoi les souris mâles et femelles ne réagissent pas de la même façon à l'appauvrissement de leur microbiote intestinal, 1 032 souris vont être utilisées, dont 696 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère, toutes tuées pour prélever leurs tissus. Chacune peut recevoir cinquante-six injections sous-cutanées en quatre semaines, sept ponctions de la veine de la queue étalées sur deux heures et un cocktail d'antibiotiques et d'antifongiques destiné à vider son intestin de ses bactéries. Les mesures de prise alimentaire imposent un isolement qui peut durer quatre semaines. Les souris qui perdent plus de 20 % de leur poids en une semaine sont mises à mort, et le porteur annonce des tests comportementaux adaptés à un modèle de dépression sans préciser lesquels.
Objectifs
L'appétit, la satiété et les préférences alimentaires sont influencés par le microbiote intestinal. Plusieurs études récentes indiquent que chez la souris, l'absence ou l'appauvrissement du microbiote intestinal augmentent la consommation d'aliments appétents tels qu'une solution de saccharose, des granulés de saccharose ou des aliments riches en lipides avec un effet potentiel du sexe. Dans cette étude, nous évaluerons l’effet de la déplétion du microbiote intestinal dans notre modèle sur les états émotionnels afin de comprendre les facteurs qui sous-tendent le dimorphisme sexuel observé ainsi que le rôle d'une hormone gastro-intestinale dans l’effet de la déplétion du microbiote intestinal sur la prise alimentaire hédonique.
Bénéfices attendus
Les données issues de ce projet contribueront à une meilleure compréhension des influences du microbiote intestinal selon le sexe sur l’appétit hédonique et des mécanismes associés. Cette étude chez l’animal est nécessaire pour permettre d’envisager par la suite des études plus appliquées dans des modèles de troubles du comportement alimentaire par exemple ou chez l’Homme.
Procédures
Le test de tolérance au glucose sera mené sur des animaux vigiles, une seule fois par animal. Une administration intragastrique avec une solution de glucose sera réalisé. Cette intervention prendra de 10 à 15 secondes par animal. Sept prélèvements de sang au niveau de la queue seront réalisés par ponction de la veine caudale afin de recueillir une goutte de sang par prélèvement. La durée de l’intervention (contention, ponction, prélèvement) sera de 30 secondes par animal. Les prélèvements s’étaleront sur deux heures. Des administrations sous-cutanées bi-quotidiennes pendant 4 semaines seront réalisées sur des animaux vigiles, ce qui représente 56 injections par souris. L'injection prendra de 15 à 30 secondes par animal. Les mesures de prise alimentaire nécessitent un isolement des souris. Cet isolement pourra durer jusqu'à 4 semaines. Il n'excèdera pas 2 semaines pour la majorité des souris.
Impact sur les animaux
L’administration d’un cocktail d’antifongique/antibiotiques pour dépléter le microbiote digestif peut induire des modifications de la motilité intestinale, une augmentation de l’hydratation des selles et une inflammation intestinale modérée. L’hébergement en individuel peut engendrer un stress chez la souris. Les tests de tolérance au glucose nécessitent une étape d'administration intragastrique et une ponction de sang au niveau de la veine caudale. Ces actions peuvent entraîner du stress ou de la douleur chez les souris. Les tests comportementaux adaptés au modèle de dépression peuvent être stressant pour les souris. Les autres interventions ne devraient pas entraîner d'autres souffrances ni d'angoisses.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort pour récupérer les tissus biologiques, indispensables pour mener les expérimentations en lien avec les questions de recherche du projet.
Remplacement
Cette étude comprenant des mesures neuro-comportementales ne peut être ni réalisée in vitro ni modélisée in silico. Elle nécessite donc l’utilisation d’animaux.
Réduction
Le nombre d’animaux prévu a été déterminé grâce à des données issues de la littérature et des travaux antérieurs au sein de l’équipe. Le nombre d’animaux prévu permet d’effectuer des analyses statistiques qui permettront de détecter des différences neurocomportementales ou de réponses physiologiques entre les groupes expérimentaux. La réalisation d’une expérience pilote permettra de choisir des doses d’agents pharmacologiques efficaces sur nos paramètres d’intérêt sur un nombre limité d’animaux afin de garantir le succès des procédures concernées. L’utilisation d’un plan d’étude croisé (administration consécutive des différentes doses du traitement au même sujet) permet de limiter le nombre d’animaux utilisés dans l'expérience pilote.
Raffinement
Les souris seront logées en groupe de 4 par sexe, dans des cages enrichies offrant des zones où elles pourront se dissimuler. Un surenrichissement de la cage sera prévu lors des phases d'hébergement individuel (ajout de matériel de nidification supplémentaire et stimulant le comportement exploratoire). De même, les souris seront habituées à l'administration intragastrique et à la contention avant le test de tolérance au glucose. Les souris seront pesées régulièrement, et elles seront toutes observées chaque jour afin de prévenir la survenue d’un potentiel problème. Dès que nécessaire, des analgésiques seront utilisés pour prévenir la douleur. Des points limites stricts et spécifiques au projet seront appliqués, comme la perte de poids >20% du poids sur une semaine.
Choix des espèces
Le modèle souris est largement utilisé pour les recherches sur le comportement alimentaire en raison de ses réponses reproductibles permettant une robustesse des résultats générés. L’abondance des données dans la littérature sur les mécanismes de régulation de la prise alimentaire dans cette espèce permet d’autre part le raffinement des méthodes (outils analytiques disponibles évitant la mise au point de certaines méthodes sur des animaux supplémentaires). Enfin, nous disposons déjà de données préliminaires sur ce modèle animal. Nous avons décidé de travailler sur des individus « jeune adulte » âgées de 7-8 semaines à l’arrivage pour éviter les effets liés au développement d’une part et au vieillissement d’autre part.
Rôle du microenvironnement dans le cancer et thérapies antitumorales
- Recherche fondamentale
- Oncologie
6 180 souris vont être utilisées, chacune pouvant recevoir jusqu'à sept injections de cellules tumorales par semaine pendant deux semaines, 5 820 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré et 360 un niveau léger. S'y ajoutent des prélèvements sanguins hebdomadaires, des échographies de suivi tumoral et une biopsie de la queue à trois semaines. Le porteur écrit n'attendre aucune atteinte à la faim, à la peur, à la détresse ou à la douleur, puis énumère les poils hérissés, la perte de poids, la prostration et les difficultés respiratoires possibles. Toutes sont tuées à la fin de leur procédure, le porteur indiquant qu'elles portent une pathologie chronique qui pèserait sur leur bien-être si elles restaient en vie.
Objectifs
Ce projet a pour objectif de caractériser les mécanismes cellulaires impliqués dans les pathologies tumorales. Malgré le succès de certains traitements, les tumeurs solides restent encore aujourd’hui très fréquentes et peu soignables, par exemple le cancer du pancréas. Ces pathologies ont donc un impact majeur sur la qualité de vie des patients. Ce projet a pour but de répondre à un sujet de santé publique et de besoins scientifiques et cliniques afin d’améliorer la compréhension de certaines pathologies et le traitement des patients.
Bénéfices attendus
L’objectif de ce projet est d’étudier les mécanismes biologiques du développement tumoral et plus particulièrement des mécanismes de résistance aux thérapies anti-tumorales (chimiothérapies, thérapies ciblées ou immunothérapies). Notre étude permettra de mieux comprendre les processus impliqués, dans le but de proposer des nouvelles cibles thérapeutiques visant à améliorer les traitements actuels des cancers à mauvais pronostics, comme le cancer du pancréas ou le cancer du sein agressif.
Procédures
Prélèvements sanguins : quelques secondes avec une semaine d’intervalles entre les prélèvements Injections de cellules tumorales: quelques secondes sur souris anesthésiée, 1x par souris, et 2-7x par semaine pendant la période analysée (max 14 jours) et 1x avant mise à mort sur souris anesthésiée. Biopsies de queue (
Impact sur les animaux
Il n’est pas attendu de nuisances ou effets indésirables des libertés individuelles de l’animal concernant la faim/soif, peur/détresse, stress physique/thermique, douleur/lésion/maladie, environnement (stabulation). Les actes et nuisances qui peuvent générer un inconfort léger et de courte durée sont les chirurgie (durée
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à la fin de chaque procédure car ils ne peuvent être ni réutilisés, ni replacés, ni adoptés car ils ont une pathologie chronique qui peut avoir des répercussions sur leur bien-être si pas de mise à mort.
Remplacement
Notre projet s’intéresse à l’interaction de certaines cellules avec leur microenvironnement qui infiltrent la tumeur. Comme l’étude de ces interactions cellulaires est multicellulaire et multi-organes (réponse immunitaire), elle ne peut pas être effectuée sur des cellules isolées in vitro et nécessite un modèle murin in vivo, qui ont un système immunitaire similaire à l’homme.
Réduction
Le nombre de souris à utiliser a été calculé après avis d’un biostatisticien avec l’objectif de réduire le nombre d’animaux autant que possible tout en assurant des résultats significatifs, qui seront confirmés par des analyses statistiques appropriées, ou un modèle hiérarchique en fonction des questions posées. Ce nombre tient compte d’un minimum de cellules à collecter pour l’analyse et inclut pour chaque série d’expérience le nombre nécessaire de contrôles. Il tient également compte de la nécessité de reproduire les résultats, afin de pouvoir identifier et exclure des artéfacts expérimentaux et ainsi des erreurs d’interprétation.
Raffinement
Afin de limiter l’inconfort, nous pratiquerons des méthodes de raffinement en mettant en place des points limites spécifiques et précoces selon la procédure, chauffer les cages si besoin lors d’analgésie, renforcer l’enrichissement des cages, et assurer un traitement adéquat d’analgésie selon les procédures appliquées et points limites établis.
Choix des espèces
La souris est un bon modèle pour étudier les pathologies tumorales car des modèles sont bien établis et récapitulent la pathologie chez l’homme. De plus, la souris comporte tous les composants du système immunitaire inné et acquis, qui jouent un rôle essentiel dans les processus de cancérisation et sont semblables dans les pathologies humaines, de ce fait ce sont des bons modèles pour notre étude. Les conditions d’expérimentation proposées sont les plus susceptibles de fournir des résultats satisfaisants en soumettant les animaux au moins de souffrance possible. Les souris seront âgées de 6 à 40 semaines car nous étudierons ces pathologies chez le jeune adulte (après sevrage) et l’adulte