Oncologie
- Autre recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Multisystémique
- Organes sensoriels
- Système cardiaque
- Système endocrinien
- Système gastrointestinal
- Système immunitaire
- Système musculosquelettique
- Système nerveux
- Système respiratoire
- Système urogénital
XENOGREEN 3 : Impact d’une exposition chronique d’espèces exotiques envahissantes (le xénope Xenopus laevis et la perche soleil Perca fluviatilis) sur le comportement et la valeur sélective des têtards de grenouille verte Pelophylax lessonae.
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
Xénopes : 18
Autres poissons : 36
Pour mesurer comment la présence de deux espèces introduites affecte des têtards de grenouille verte, 1 980 têtards sont exposés six heures par jour à un xénope ou à une perche soleil enfermés dans une boîte perforée. Ces 2 034 animaux non-humains, têtards, 18 xénopes, 18 perches soleil et 18 poissons rouges témoins, sont utilisés dans des procédures d'un niveau de souffrance léger. Capturés deux jours après éclosion dans des mares proches du laboratoire, les têtards sont manipulés à l'épuisette ou à la pipette, transportés, pesés, puis soumis à des tests comportementaux de moins de trente minutes. Les têtards devenus grenouilles retournent sur leur site de capture, les xénopes et les perches soleil sont tués parce que la réglementation interdit de relâcher des espèces exotiques envahissantes, et les poissons rouges restent en captivité.
Objectifs
Cette étude vise à mieux comprendre comment la présence de deux espèces exotiques, un amphibien appelé xénope et un poisson nommé perche soleil, affecte le développement et le comportement des jeunes grenouilles locales. Pour cela, les têtards, c’est-à-dire les grenouilles avant leur transformation, seront placés dans des bassins où ils seront exposés chaque jour, pendant six heures, à ces deux prédateurs. Trois situations différentes seront testées selon le nombre de têtards dans chaque bassin : peu nombreux, moyennement nombreux ou plus nombreux, afin de voir si la densité a un effet sur leur croissance et leur survie. En plus, d’autres groupes seront observés sans prédateur, avec un poisson rouge inoffensif ou en présence d’un objet vide, pour comparer les réactions. L’étude analysera comment ces conditions influencent la durée de développement des têtards, leur taille à la transformation, leur survie, et leurs comportements face aux prédateurs. Cette recherche durera environ cinq mois, depuis la collecte des têtards jusqu’à leur libération sur leur lieu d’origine, après observation. Les prédateurs utilisés, xénopes et perches soleil, étant des espèces exotiques envahissantes, ne seront pas relâchés dans la nature à la fin de l’étude, afin d’éviter tout risque pour les écosystèmes locaux. À long terme, ce projet permettra de mieux comprendre l’impact des espèces envahissantes sur les amphibiens locaux, ce qui aidera à développer des stratégies pour protéger ces populations fragiles. Les résultats contribueront à la conservation des grenouilles et à la gestion des milieux naturels, en limitant les effets négatifs de ces prédateurs étrangers sur la biodiversité.
Bénéfices attendus
À court terme, ce projet permettra de mieux comprendre comment les jeunes grenouilles vertes réagissent à la présence de deux espèces étrangères qui ont été introduites dans la nature : le xénope lisse et la perche soleil. Ces espèces peuvent menacer les grenouilles locales en les mangeant ou en dégradant leurs conditions de vie. Nous allons étudier comment ces jeunes grenouilles grandissent, survivent et se comportent quand elles sont en contact avec ces prédateurs. À long terme, les résultats aideront à trouver de meilleures façons de protéger les grenouilles et leurs habitats naturels, comme les mares et les étangs. Ces informations seront utiles aux personnes responsables de la protection de la nature pour décider comment limiter la progression de ces espèces étrangères et préserver la faune locale. Ainsi, ce projet apportera des connaissances importantes pour protéger la biodiversité tout en respectant le bien-être des animaux étudiés. Les désagréments causés aux grenouilles seront temporaires et sans conséquences durables pour leur santé.
Procédures
Dans ce projet, les animaux seront principalement soumis à des manipulations non invasives, consistant à les transférer entre leur habitat naturel, leur transport, les bassins d’élevage, et des dispositifs d’observation pour étudier leur comportement. Ces manipulations concernent environ 1980 têtards de grenouille verte ainsi que 54 prédateurs (18 xénopes lisses et 18 perches soleil, 18 poissons rouge). • Têtards de grenouille verte : Capturés à leur stade jeune (2 jours après éclosion) dans des mares situées à moins de 30 km du laboratoire, ils seront transportés pendant environ 30 minutes jusqu’aux bassins d’élevage. Ils seront manipulés à l’aide d’épuisettes fines ou de pipettes larges, sans anesthésie, pour minimiser le stress et éviter les blessures. Chaque têtard sera manipulé plusieurs fois lors des transferts et des tests, avec des manipulations de moins de 5 minutes par individu. • Prédateurs (xénopes, perches soleil et poissons rouge) : 18 individus de chaque espèce seront maintenus en élevage et temporairement placés dans des boîtes perforées pour l’exposition aux têtards, 6 heures par jour. Leur manipulation se fera manuellement, sans anesthésie. Aucune procédure chirurgicale, prélèvement invasif ou anesthésie ne sera réalisée. Toutes les interventions seront réalisées en respectant le bien-être animal et en limitant au maximum le stress.
Impact sur les animaux
Les animaux impliqués dans cette étude seront exposés à des manipulations douces et non invasives. Les têtards de grenouille verte seront capturés, transportés et transférés dans des bassins où ils seront observés. Ils seront également placés temporairement près de prédateurs dans des boîtes perforées, mais sans contact direct. Ces interventions peuvent provoquer un stress léger et temporaire, lié principalement au transport et à la manipulation, mais aucun acte douloureux ou invasif (comme des injections ou des interventions chirurgicales) ne sera réalisé. Les prédateurs seront eux aussi manipulés de manière non invasive, placés dans des contenants perforés pour permettre une interaction visuelle avec les têtards, sans contact direct. Aucun prélèvement biologique ou procédure douloureuse ne sera effectué sur les animaux. Tous les soins et manipulations seront réalisés pour limiter au maximum le stress et l’inconfort.
Devenir
À l’issue de la première procédure, les têtards de grenouille verte, après exposition aux différents prédateurs et contrôles, seront pesés puis relâchés sur leur site naturel de capture afin de respecter leur cycle de vie et limiter l’impact sur les populations locales. Les prédateurs impliqués dans l’étude comprennent le xénope lisse et la perche soleil, deux espèces exotiques envahissantes interdites de remise en liberté pour éviter leur propagation nuisible à la biodiversité locale. Ces animaux seront donc euthanasiés de manière éthique conformément aux normes réglementaires. Le poisson rouge, espèce non invasive utilisée comme contrôle, sera quant à lui maintenu en captivité dans de bonnes conditions ou remis à des structures appropriées si possible. Concernant la seconde procédure, qui consiste en des tests comportementaux réalisés sur les mêmes têtards prélevés puis replacés dans leurs bassins, aucun animal ne sera euthanasié à l’issue des tests. Tous les têtards continueront leur développement naturel dans leur milieu d’élevage avant d’être relâchés. Cette approche limite au maximum la souffrance animale et respecte les exigences éthiques.
Remplacement
Dans ce projet, les animaux utilisés sont essentiels pour répondre aux questions scientifiques posées, car il s'agit d'étudier des comportements et des réponses biologiques qui ne peuvent être reproduits de manière satisfaisante par des méthodes alternatives, comme des simulations informatiques ou des tests en laboratoire sans animaux. Cependant, nous avons veillé à utiliser des méthodes qui minimisent le nombre d’animaux nécessaires.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisés dans cette étude a été soigneusement calculé pour être le plus faible possible tout en permettant d’obtenir des résultats fiables. Au total, environ 1 980 têtards seront observés, répartis en groupes correspondant aux différentes situations testées (présence ou non de prédateurs, et densités différentes). Chaque condition sera répétée trois fois pour garantir la fiabilité des comparaisons. Avant de lancer cette étude, des essais sur de petits groupes ont été réalisés afin d’ajuster au mieux la durée de l’expérience et la taille des groupes nécessaires. Les mêmes individus seront suivis tout au long du projet, ce qui évite de devoir en prélever de nouveaux. Les têtards devenus grenouilles seront relâchés sur leur site d’origine. La durée totale du projet (environ 4 à 5 mois) est adaptée à leur cycle de vie naturel.
Raffinement
Tout est mis en place pour que les animaux ne subissent ni douleur ni stress inutile. Aucune opération ni manipulation invasive n’est prévue. Les têtards seront observés dans des bassins extérieurs reproduisant les conditions naturelles, tandis que les prédateurs (xénopes, perches soleil et poissons rouges) seront placés dans des boîtes percées, empêchant tout contact direct. Les manipulations nécessaires, comme la pesée ou le transfert pour les observations de comportement, dureront peu de temps et seront réalisées dans le calme et à température stable. Les tests de comportement ne dépasseront pas 30 minutes, et chaque animal sera immédiatement replacé dans son bassin d’origine. La qualité de l’eau sera surveillée chaque semaine (température, oxygène, pH, nitrates…) pour garantir un environnement sain. En cas de problème, l’eau sera changée et les tests suspendus jusqu’à un retour à la normale. Lors des déplacements, les animaux seront transportés dans des bacs couverts et sombres afin de limiter leur stress. Avant chaque test, un temps d’adaptation de 15 minutes leur permettra de retrouver un comportement normal. L’état de santé des animaux sera contrôlé tous les jours. Si un individu montre des signes de stress, de blessure ou de fatigue, il sera isolé, observé plus attentivement, et retiré si nécessaire. En cas de souffrance trop importante, l’animal sera euthanasié sans douleur à l’aide d’un anesthésiant.
Choix des espèces
L’étude porte sur la grenouille verte, une espèce locale très commune dans les mares et zones humides de la région. Elle est classée comme espèce menacée et joue un rôle essentiel dans l’équilibre des écosystèmes aquatiques. Son choix est pertinent car elle représente un bon modèle pour comprendre comment les amphibiens réagissent face à des changements dans leur environnement, notamment à la présence de nouveaux prédateurs. Les tests portent sur les têtards, c’est-à-dire la phase larvaire des grenouilles, car c’est à ce stade qu’ils sont les plus vulnérables à la prédation. Les résultats obtenus permettront de mieux comprendre comment ces jeunes amphibiens s’adaptent ou réagissent à des signaux de danger. Les prédateurs utilisés sont le xénope et la perche soleil, deux espèces introduites en France depuis plusieurs années et considérées comme envahissantes. Leur présence modifie l’équilibre naturel des mares en entrant en compétition avec les espèces locales. Une troisième espèce, le poisson rouge, est utilisé comme témoin : il n’est pas un prédateur des têtards mais permet de vérifier que les réactions observées sont bien dues à la présence de véritables prédateurs. Ces espèces ont été choisies car elles sont faciles à maintenir dans de bonnes conditions en captivité, ne nécessitent pas de manipulations invasives et permettent de simuler des situations écologiques réalistes. À la fin du projet, les grenouilles seront relâchées sur leur site d’origine, tandis que les espèces exotiques (xénope et perche soleil) seront euthanasiées conformément à la réglementation, car leur remise en milieu naturel est interdite.
Caractérisation des évènements vasculaires précoces par imagerie à ultrasons et de super-résolution au cours de l’AVC ischémique et de l’AVC hémorragique
- Recherche appliquée
- Diagnostic des maladies
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Oncologie
- Système nerveux
Un caillot provoqué dans une artère cérébrale par injection de thrombine ou application de chlorure de fer, la rupture d'un vaisseau par éclatement de microbulles: 920 souris subissent l'induction d'un accident vasculaire cérébral. 540 d'entre elles sont anesthésiées puis tuées sans reprise de conscience, 180 sont utilisées dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré et 200 dans des procédures sévères. L'objet réel du travail est la validation d'une imagerie par ultrasons de super-résolution, avec 800 souris passant deux séances d'échographie de 140 minutes et 80 d'entre elles portant une plaque métallique posée sur le crâne, habituées sept jours d'affilée à l'imagerie sur animal éveillé. Le porteur indique qu'aucun animal ne sera gardé vivant, jugeant qu'il n'est pas concevable de réhabiliter des souris ayant subi une induction d'AVC, et que leurs cerveaux serviront à l'analyse histologique.
Objectifs
Chaque année, environ 17 millions de personnes dans le monde auront un Accident Vasculaire Cérébral (AVC) pouvant entraîner des séquelles plus ou moins graves voir la mort de l’individu. Il existe deux types d’AVC : l’AVC ischémique, le plus courant (80%), est dû à l’obstruction d’une artère cérébrale et l’AVC hémorragique induit par la rupture d’un vaisseau sanguin cérébral. Actuellement, moins de 10% des patients peuvent bénéficier de traitement (injection intraveineuse d’un médicament pour dissoudre le caillot sanguin (l’activateur tissulaire du plasminogène ou tPA) parfois accompagné d’une intervention pour le retirer (thrombectomie)). L’AVC est un problème de santé publique majeur et nécessite le développement de nouvelles techniques d’imagerie pour mieux les comprendre, les diagnostiquer et les traiter efficacement améliorant la prise en charge des patients. Ce projet vise à valider une nouvelle technique d'imagerie par ultrasons superrésolutive qui caractériserait les évènements vasculaires survenant au plus proche de l'AVC, et observer la stabilité de caillots de composition différente et l’efficacité du traitement. Ce projet permettra d’évaluer son potentiel diagnostic pour détecter précocement les AVC (au plus près de la prise en charge du patient) et confirmer rapidement le diagnostic, l’efficacité du traitement et le retour de la circulation sanguine dans la zone atteinte. La comparaison des données obtenues en imagerie et en histologie permettra de mieux comprendre les modifications vasculaires et ces conséquences. Nous allons d’abord tester cette approche d'imagerie chez l’animal anesthésié pour éviter les mouvements qui compliquerait les analyses. Puis une étude où l'imagerie sera réalisée chez l’animal éveillé et l’induction de l’AVC effectuée sous anesthésie. Ce projet inclura également l’AVC hémorragique, plus rare, mais dont il est important d’améliorer le diagnostic et la compréhension. Pour cela, nous mettrons au point un modèle d’AVC hémorragique induit par l’éclatement de microbulles sensibles aux ultrasons dans la circulation sanguine induisant la rupture d’un vaisseau sanguin de manière non invasive et focalisé dans une région cérébrale donnée, reproduisant différents profils observés en clinique. La diversité des modèles employés recréera celle observées en clinique. Ce projet pourrait offrir des perspectives intéressantes pour l’étude du réseau vasculaire et faire progresser la compréhension de l'AVC et des traitements.
Bénéfices attendus
Le bénéfice attendu de ce projet est de mieux comprendre ce qui se passe dans les vaisseaux sanguins survenant très tôt après le début d'un AVC pour comprendre comment cela affectent la formation d’un AVC ischémique (caillot sanguin) ou hémorragique (rupture de vaisseau). Avec de nouvelles approches d'imagerie, nous pourront mieux comprendre les effets à long terme des AVC et aider à améliorer les traitements. Nous utiliserons différents modèles pour simuler les situations réelles rencontrées en clinique. Dans ce but, nous proposons de caractériser les évènements vasculaires survenant au cours d’un AVC ischémique, en créant des caillots sanguins de compositions différentes et présentant une diversité des zones cérébrales atteintes de part une localisation aléatoire des caillots sanguins formés, comme cela est le cas en clinique. Le bénéfice de ce projet serait donc de caractériser et étudier les évènements vasculaires survenant lors d’un AVC ischémique et au plus près de sa survenue par une nouvelle approche d’imagerie. Nous développerons également un modèle d’AVC hémorragique avec une approche peu invasive où la rupture du vaisseau sanguin est induite de manière ciblée par des microbulles. Ceci nous permettrait également de comprendre les changements vasculaires survenant au plus près de l’AVC et amènerait ainsi l’opportunité de déboucher sur des études cliniques et la possibilité d’augmenter le succès de transpositions de résultats précliniques à la clinique humaine. Une des grandes innovations de ce projet est l’utilisation d’une nouvelle technologie d’imagerie à ultrasons, qui offre une meilleure résolution et pourrait être utilisée directement au chevet du patient. Cela permettrait d’étudier les vaisseaux sanguins en 3D, avec une plus grande précision, et de l’appliquer à différents types de maladies. In fine, ce projet offrirait la possibilité d’adapter les pratiques cliniques en modifiant la prise en charge et/ou le traitement de patients et adopter une approche d'imagerie plus accessible en clinique.
Procédures
Les animaux seront soumis a: 1- Pose d’un cathéter intraveineux pour injection de traitements ou agent de contraste (n=920, durée de la procédure : 15 minutes), 2- Pose de plaque métallique crânienne (n=80, durée de la procédure: 60minutes), 3- Approches chirurgicales : (n=680 souris au total): 2.1- Modèle d’ischémie thromboembolique cérébrale focale par injection de thrombine (n=220, durée de la procédure: 45 minutes), 2.2- Modèle d’ischémie thromboembolique cérébrale focale par application de FeCl2 (n=220, durée de la procédure :45 minutes) 2.3- Modèle d’ischémie thromboembolique cérébrale par formation d'un caillot périphérique carotidien (n=80, durée de la procédure : 1.5 heures) et 2.4- Modèle d’ischémie thromboembolique cérébrale par formation d'un caillot périphérique carotidien avec sang autologue (n=80, durée de la procédure : 30minutes), 4- Approche d’induction d’hémorragie intracérébrale (n=60, durée de la procédure : 45 minutes), 5- 2 procédures d'imagerie par échographie ultrasonore (n=800, durée de la procédure : 140 minutes), 6- Un protocole d'habituation à l'imagerie éveillée par jour pendant 7jours consécutifs avant et après chirurgie, avec des sessions de durée croissante progressivement (n=80) et 7- Procédure chirurgicale terminale (n= 680, durée de la procédure : 15 minutes).
Impact sur les animaux
Les nuisances et effets indésirables étant susceptibles d'apparaitre chez les animaux lors de la procédure seraient : - une perte de poids après les anesthésies et l'AVC, - des douleurs per-opératoires lors de la pose du cathéter et la chirurgie d’induction de l’AVC sous anesthésie - des douleurs post-opératoires après l'induction de l'AVC sous anesthésie, - un stress lors des premières sessions d'habituation à l’imagerie éveillée, - des douleurs post-opératoires après la pose de plaque métallique crânienne, - des déficits fonctionnels à la suite de l'AVC hémorragique (diminution ou perte de fonctions motrices (perte de force dans les membres ou démarche peu assurée), de fonctions sensorielles (vision et sensibilité des vibrisses affaiblies)). Ces effets sont connus dans l’expérimentation au laboratoire. Une surveillance accrue sera réalisée à chacune de ces étapes. L’animal sera gardé en vie uniquement si l’état de bien-être de l’animal est correct suite à chaque étape de la procédure
Devenir
L’ensemble des animaux utilisés dans ce projet (920) seront mis à mort à la fin de chaque procédure. Il a été décidé de ne garder aucun animal en vie car il n’est pas concevable pour leur bien être de réhabiliter ou réutiliser des souris ayant subi une procédure telle que l’induction d’un AVC ischémique ou hémorragique. De plus, les tissus générés permettront une étude histologique de l’intégrité cérébrale et vasculaire ainsi que les altérations induites par l’AVC (localisation des caillots ou hémorragies notamment).
Remplacement
Les procédures expérimentales pour réaliser ce projet ont un caractère de stricte nécessité et ne peuvent pas être remplacées par d'autres méthodes expérimentales n'impliquant pas l'utilisation d'animaux vivants car des techniques de remplacement ne sont pas susceptibles d'apporter le même niveau d'information. En effet, il s’agit d’étudier un modèle in vivo avec tous les mécanismes vasculaires physiopathologiques associés, survenant lors d'un l'AVC. La mise au point de l’imagerie de super-résolution pour comprendre les évènements vasculaires survenant au plus près de l’AVC ne peut être investiguée autrement que via un modèle in vivo dynamique afin d’assurer des résultats les plus proches de la réalité et favoriser le passage en clinique de cette approche d’imagerie. Ce projet concerne les modèles animaux les plus utilisés dans le cadre d’étude sur l’AVC. Avant de procéder à une telle étude, nous nous sommes assurés d’utiliser le nombre minimal d’animaux adéquat pour atteindre le résultat souhaité afin de souscrire au principe de réduction. Les conditions d'élevage, d'hébergement, de soin et les méthodes utilisées sont les plus appropriées pour respecter le bien-être de l’animal. Le projet est justifié d’un point de vue scientifique car il permettra des recherches fondamentales, translationnelles et/ou appliquées pour le diagnostic et le traitement de différentes formes d’AVC. De plus, la mise au point de cette nouvelle méthodologie d’imagerie de super-résolution pourra être utilisé dans le cadre d’études d’autres processus physiologiques cérébraux tels que la douleur, le sommeil, la maladie d’Alzheimer ou des malformations artério-veineuses.
Réduction
Conformément à la règle des 3R, avant de procéder à une telle étude, nous nous sommes assurés d’utiliser le nombre minimal d’animaux adéquat pour obtenir des résultats significatifs en réduisant le plus possible les effectifs. Ainsi, les procédures décrites dans ce projet ont un caractère de stricte nécessité et ne peuvent pas être remplacées par d’autres méthodes n’impliquant pas l’utilisation d’animaux vivants et susceptibles d’apporter le même niveau d’information disponible. Un nombre minimal d’animaux sera utilisé dans le respect du principe de réduction tout en permettant la fiabilité des résultats. Une partie de mise au point du protocole est indispensable dans ce projet. Afin de limier l’utilisation d’animaux, ceux ayant permis de déterminer le protocole d’anesthésie le plus adapté à la réalisation d’imagerie de superrésolution pourront permettre également de valider le protocole de stimulation sensorielle (moustache et visuelle) non invasif sous anesthésie lors de l’acquisition en imagerie. Le nombre d’animaux utilisé est déterminé en fonction de la spécificité/sensibilité des méthodes utilisées, à partir de nos expériences précédentes, de nos données sur chaque modèle et des données disponibles dans la littérature.
Raffinement
Les animaux seront hébergés en cages conformes aux normes européennes (type III ; Directive 2010/63/UE) en petits groupes sociaux stables (n=3/5) dans des conditions environnementales contrôlées. Les animaux seront hébergés en groupe de 3 ou 5 et les cages seront enrichies ( papier kraft en quantité pour la fabrication d'un nid, ainsi qu’un tunnel et des morceaux de bois). Les souris sont surveillées quotidiennement par du personnel qualifié. Une attention particulière est accordée à l'état général, à l'évolution de la masse corporelle, ainsi qu'au comportement de chaque animal. Les animaux seront gardés en acclimatation avant expérimentation pendant 1 semaine. Puis ils seront habitués à la manipulation chaque jour pendant une semaine avant le début du protocole, afin de limiter le stress lié à l'expérimentateur, et apprendre aux souris à coopérer. Lors des différentes procédures, les animaux auront une anesthésie quand cela est nécessaire et recevront des anti-douleurs adaptés à la sévérité du geste pour éviter toute douleur avant, pendant et après la réalisation de l'acte.
Choix des espèces
La souris est l’espèce animale la plus étudiée dans les neurosciences, et notamment dans le développement de thérapies et d'outils diagnostiques. C’est également l’espèce de référence pour étudier l’inflammation, l’hémorragie et l’ischémie cérébrale dans la littérature. Les connaissances et acquis dont nous disposons au laboratoire et dans la littérature rendent cette espèce particulièrement intéressante pour étudier l’AVC ischémique et hémorragique. L’anatomie et la physiologie de la circulation cérébrale sanguine de la souris sont bien connues et semblables par leurs grands traits à celles de l’homme. L'étude se déroulera sur deux souches de souris présentant des profils de collatérales différentes, et des réponses physiologiques à l'ischémie différentes, comme observé chez l'humain. De plus, ces deux souches sont régulièrement utilisées pour la recherche, d'où l'intérêt de valider ce modèle sur ces dernières. Les souris utilisées seront de jeunes adultes, entre 5 et 9 semaines (5 semaines lors du début du protocole, et 9 semaines arrivées à la fin du protocole). Nous réaliserons nos modèles sur des jeunes adultes soit des animaux de même stade de développement que ceux utilisés en majorité dans les modèles d’AVC nous permettant ainsi de pouvoir comparer les données de cette étude avec la majorité des données obtenues au laboratoire sur les modèles d’AVC. Les animaux seront commandés à l'âge de 5 semaines afin de leur laisser un temps d'acclimatation à leur nouvel environnement.
Etude de l’effet d’un régulateur de gènes sur la physiologie d’un poisson d’élevage
- Conservation des espèces
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
- Système endocrinien
Capturés à l'épuisette, sédatés puis anesthésiés, des bars européens reçoivent une injection dans la cavité ventrale, avant que la moitié d'entre eux ne subisse une hausse de six degrés de la température de l'eau en six heures. 96 bars vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, dont 72 recevront l'injection, et tous seront tués au terme des six heures pour prélever leur tissu interrénal et leur sang. Le projet cherche à valider un marqueur sanguin du stress thermique chez un poisson d'élevage, dans un contexte de réchauffement des océans et d'enjeux aquacoles. Le porteur présente comme un avantage de ce marqueur le fait qu'il se mesure sur une prise de sang "sans nécessiter l'euthanasie de l'animal", alors que les 96 poissons du projet sont tous tués.
Objectifs
L’augmentation de la température des océans liée au changement climatique représente un challenge majeur auxquels les organismes marins doivent faire face. Parmi eux, les poissons représentent une part importante des océans, tant par leur nombre que par leur biodiversité. Le bar européen (Dicentrarchus labrax) est un modèle intéressant pour étudier l’effet des hausses de températures sur les poissons, puisqu’on le retrouve naturellement dans des environnements variés. L’étude de cette espèce est d’autant plus intéressante qu’elle constitue un intérêt majeur en aquaculture. Un des mécanismes mis en place chez les poissons en réponse à des stress tels que l’hyperthermie est l’activation d'une voie permettant la production de l’hormone majeure du stress : le cortisol. De plus, de récentes études ont également mis en évidence l’implication de petites molécules circulantes dans le sang dans la réponse au stress thermique chez les poissons vont permettre de réguler l’expression des gènes. Un de ces marqueurs biologiques en particulier a été identifié, dans des études préliminaires, comme étant différentiellement exprimé chez des bars européens soumis à des challenges thermiques aigus ou chroniques. Par ailleurs, des prédictions bio-informatiques suggèrent ce marqueur jouerait un rôle direct dans la régulation d’un des gènes impliqué dans la production de cortisol. Nous souhaitons donc ici mieux comprendre le rôle de ce marqueur par des tests chez le bar européen.
Bénéfices attendus
Ce projet vise à vérifier le rôle d’un marqueur biologique spécifique de la réponse au stress thermique chez les poissons. En effet, le cortisol seul ne permet pas de distinguer le type de stress subi par un poisson, alors que ce marqueur moléculaire pourrait être utilisé dans de futures études pour estimer si des poissons vivant en milieu naturel ou en aquaculture sont soumis à un stress thermique. Ce marqueur présente un intérêt supplémentaire : il peut être quantifié directement à partir d’une prise de sang, sans nécessiter l’euthanasie de l’animal. Enfin, cette étude pourrait ouvrir la voie à l’identification d’autres marqueurs moléculaires similaires, chacun caractéristique d’un type de stress, permettant de créer une palette d’outils pour évaluer différents stress chez les poissons.
Procédures
72 poissons seront injectés sous anesthésie (d’une durée de quelques minutes) dans la cavité ventrale (chaque injection dure quelques secondes), soit avec une solution permettant mimant le marqueur biologique étudié, soit avec une solution qui permet d’inhiber la présence de marqueur. Enfin, la moitié des individus seront ensuite soumis à un stress thermique par l'augmentation de la température de l'eau de +6° en 6h. Au terme des 6h, l'ensemble des poissons seront sédatés puis euthanasiés pour des prélèvements post-mortem.
Impact sur les animaux
L’injection dans la cavité ventrale semblable à une piqûre peut induire une légère douleur s’estompant en quelques minutes. La capture à l’épuisette, la sortie de l’eau, les manipulations, les anesthésies ainsi que l’application d’une augmentation de température peuvent induire du stress chez les animaux.
Devenir
Tous les individus seront sédatés puis euthanasiés. Le tissu interrénal et le sang de chaque individu sera prélevé post mortem, le tissu interrénal étant l'endroit où est synthétisée l'hormone du stress, et le plasma extrait du sang permettant de la doser.
Remplacement
Des prédictions bio-informatiques suggèrent que le marqueur identifié dans ce projet jouerait un rôle dans la régulation de l'hormone du stress : le cortisol. Il n’existe pas à l’heure actuelle d’alternative à l’utilisation de l’animal pour mesurer la réponse au stress thermique du bar européen. L'utilisation de l'organisme entier et vivant est donc nécessaire pour répondre à la question scientifique.
Réduction
L’effectif retenu est basé sur un calcul statistique tenant compte d’une mortalité estimée à 20 %. La taille des individus permet de détecter des effets de grande ampleur, cohérents avec les hypothèses biologiques. Ce choix équilibre les exigences scientifiques avec le principe éthique de réduction.
Raffinement
L'injection sera précédée d'une sédation permettant une capture individuelle sans opposition, à l'aide d'une épuisette en silicone limitant l'abrasion de la peau du poisson, puis d'une anesthésie profonde. Durant les 30j d'habituation, les poissons seront observés au moins deux fois par jour. Durant les 6h de stress thermique, les poissons seront continuellement observés. Des points limites ont été clairement établis afin d’assurer le bien-être des poissons et d’éviter toute souffrance, et seront appliqués systématiquement dès lors que les premiers signes seront atteints.
Choix des espèces
Le bar européen (Dicentrarchus labrax) constitue un modèle totalement approprié et pertinent pour l’expérimentation prévue. En effet, le bar européen est une espèce très largement présente dans divers milieux naturels, et est également d’importance majeure pour la pisciculture européenne. De plus, la biologie de ce poisson est très bien connue, et les conditions d’élevage sont parfaitement optimisées pour cette espèce. Les poissons utilisés dans ce projet auront 9 mois. À cet âge, leur taille est suffisante pour que l’implantation d’une puce électronique n’ait pas d’effet néfaste sur l’organisme. De plus, cela permet, après euthanasie, de collecter des organes de taille adéquate pour les analyses ultérieures.
Evaluation d’une thérapie ciblée dans des modèles tumoraux de sarcomes
- Recherche fondamentale
- Oncologie
Greffées avec un fragment de sarcome humain sous anesthésie, des souris immunodéficientes reçoivent ensuite des injections trois fois par semaine et une chimiothérapie hebdomadaire, jusqu'à la fin de l'expérience. 525 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées pour prélever la tumeur. Le porteur indique que la croissance tumorale peut gêner la motricité aux stades tardifs et que la chimiothérapie fait maigrir les animaux. Ni la cible thérapeutique ni le candidat médicament ne sont nommés, le résumé mentionnant seulement un essai clinique "à l'étude" et des inclusions de patients au titre compassionnel.
Objectifs
Les sous-types de tumeurs étudiés constituent des maladies rares qui touchent environ 1000 personnes par an en France. Ils peuvent affecter une population plutôt jeune avec des réponses thérapeutiques faibles et un mauvais pronostic vital. Pour ces raisons, il convient d’identifier des alternatives de prise en charge thérapeutique. L’analyse de cohortes de patients atteints de ces pathologies a mis en évidence une expression soutenue de notre cible thérapeutique. L'objectif principal de notre projet est d’étudier l’effet d’une thérapie ciblée seule ou en association avec les standards de traitement sur le développement tumoral dans des modèles murins représentatifs de ces pathologies. Les expérimentateurs en charge des animaux sont expérimentés dans la mise en œuvre des modèles animaux présents dans les différentes procédures.
Bénéfices attendus
Notre hypothèse est que notre cible thérapeutique joue un rôle dans le développement de certains sous-types de sarcomes. Nous nous basons pour cela sur des éléments d'évaluation de son expression dans une cohorte de patients atteints de ces tumeurs. Nous évaluons l’effet anti-tumoral d’une thérapie ciblée seule ou en combinaison avec une chimiothérapie. Un projet d’essai clinique portant sur le traitement de ces indications avec notre thérapie ciblée est actuellement à l’étude ainsi que l’inclusion de patients au titre compassionnel. Les travaux présentés dans ce projet permettront une meilleure compréhension du fonctionnement du candidat médicament et de son fonctionnement en association avec des chimiothérapie. Ils permettront également de mieux définir le profil des patients éligibles au traitement et susceptibles d’y répondre.
Procédures
Les animaux seront soumis aux interventions suivantes : - Interventions chirurgicales : greffe de tissu tumoral humain (durée : 5 min 1x). - Injections de produit (durée 30 sec /3x par semaine de l’inclusion des animaux dans les groupes de traitement à la fin d’expérimentation) - Injections de chimiothérapie (durée 10 sec /1x par semaine l’inclusion des animaux dans les groupes de traitement à la fin d’expérimentation) - Des injections supplémentaires de produit analgésiant seront réalisées sur les animaux dans le cadre des actes chirurgicaux (durée 10 sec, 2x et répétées en cas de souffrance) - Anesthésie gazeuse à l'isoflurane réalisée lors de la greffe - Mesures du poids ainsi que du volume tumoral dans toutes les procédures (1 à 3 fois par semaine selon la progression tumorale).
Impact sur les animaux
Les souris subiront différentes manipulations chaque semaine pour des pesées, des traitements, le suivi de la croissance tumorale mais avant tout une procédure de chirurgie d’implantation du greffon sous anesthésie. Ces manipulations peuvent entrainer du stress durant le temps des contentions ainsi que pour l'anesthésie (endormissement et réveil) lors de la chirurgie. Les suites chirurgicales peuvent entrainer des douleurs notamment au niveau de la plaie et des sutures. Les piqures lors des traitements peuvent entrainer un stress physique et une douleur légère inférieure à 1 minute. Le développement tumoral peut à des stades tardifs entrainer une entrave à la motricité. La chimiothérapie peut entrainer un amaigrissement des animaux des animaux. Aucune activité métastatique n'est décrite dans le modèle.
Devenir
Les animaux seront mis à mort afin de procéder aux prélèvements biologiques tumoraux nécessaires aux maintien du modèle ou à l'analyse des mécanismes d'action de la thérapie ciblée étudée.
Remplacement
Certains sous-types tumoraux nous intéressent pour leur plasticité cellulaire. Ces éléments sont nécessaires à la compréhension des mécanismes d’action de notre thérapie ciblée. Les modèles retrouvés dans la littérature montrent que cette plasticité n’est pas retrouvée dans les cultures cellulaires mais uniquement dans les modèles greffés chez la souris. Concernant d’autres sous-types tumoraux d’intérêt, il n’existe à ce jour aucun modèle in vitro ou in vivo alternatif aux modèles ici présentés et obtenus dans le cadre d’une collaboration.
Réduction
Le taux de prise tumorale moyen est de 60% lors d’une décongélation et de 90% dans le cadre du passage du modèle. Lors des passages des modèles, une tumeur permet d’obtenir une quinzaine de greffons de qualité suffisante pour la réimplantation. Pour cette raison, les décongélations et passages sont réalisés avec 5 souris. Par la suite, les effectifs des animaux inclus dans les 4 groupes ont été calculés grâce au logiciel permettant d'évaluer le nombre de souris nécessaires au regard des tests statistiques à réaliser. Ainsi, les effectifs calculés sont de 15 souris par groupe. En dernier lieu, un principe de Go/No Go sera appliqué de manière à réduire le nombre d’animaux. Ainsi, les modèles et/ou les sous-groupes de traitement ne montrant pas d’efficacité thérapeutique ne seront pas repris pour l'étude du mécanisme d'action.
Raffinement
Méthodes utilisées pour réduire la douleur : - Anesthésie générale prévue lors de la chirurgie liée à la greffe du modèle (5min) - Les nuisances post-chirurgicales (douleurs au niveau de la plaie) sont diminuées par la mise en place d'une analgésie spécifique et d’un suivi régulier permettant de l’ajuster en cas de besoin Tout au long de notre expérience, le suivi rigoureux des animaux à l'aide d'une grille de scoring. Cette évaluation sera mise en place entre 1 et 3x/semaine selon le stade de développement tumoral. Tous les gestes techniques et le suivi des animaux sont réalisés par du personnel qualifié afin de réduire au maximum le temps de manipulation et le stress des animaux. Des mesures d'enrichissement du milieu permettant un réchauffement des individus seront mises en place afin de limiter l’apparition d’hypothermies. De la nourriture semi-liquide sera mise dans la cage en cas de perte de poids.
Choix des espèces
La souris immunodéficiente est la plus appropriée pour greffer du tissu humain afin d’éviter les rejets tout en permettant de faire des suivis d'efficacité anti-tumorale dans le cadre de traitements avec des anticorps monoclonaux. Les schémas d'administration des anticorps et chimiothérapies sont bien standardisés chez la souris contrairement à d'autres modèles. De plus, cette espèce constitue le seul hôte pour les modèles concernés. Les animaux ont entre 6 et 8 semaines lorsqu'ils sont inclus dans toutes les procédures car la prise tumorale est meilleure à cet âge. L'utilisation de femelles sera privilégiée en cas de modèle tumoral dont l'origine est gynécologique. Les mâles seront utilisés dans les cas où les modèles sont issus de tumeurs prélevées chez des patients hommes.
IRON: relations métabolisme du fer et inflammation
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
- Système immunitaire
Privées de fer par leur alimentation pendant quinze jours, ou au contraire supplémentées par injection dans l'abdomen, des souris génétiquement modifiées reçoivent ensuite un stimulant de la réponse immunitaire. Elles sont observées toutes les heures pendant les quatre heures suivantes, le porteur attendant une immobilité et un pelage hérissé chez les lignées déficientes. Leur sang est prélevé dans le sinus situé derrière l'œil, ce qui peut provoquer saignement et hématome. 7 880 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré, et toutes sont tuées pour que leurs organes soient prélevés.
Objectifs
Le fer est un métal essentiel chez les mammifères, pour le transport de l'oxygène par les globules rouges et pour de nombreuses fonctions cellulaires. Chez les mammifères, un équilibre de la quantité de fer circulant et stocké dans les différents tissus est finement régulé par plusieurs mécanismes intracellulaires et systémiques. Cet équilibre est altéré dans de nombreuses situations pathologiques. En particulier, la distribution du fer dans l’organisme est largement perturbée lors d'une réaction inflammatoire entrainant une diminution du fer circulant qui peut limiter la production de globules rouges et conduire à une forme d'anémie. Ce projet est la continuité d'un précédent projet qui a permis de révéler l’influence du statut en fer de l’organisme sur l’efficacité de la réponse immunitaire. Ce projet vise maintenant, d'une part à identifier les mécanismes liés à la réponse immunitaire qui influencent la distribution du fer; et d'autre part, à définir l'influence des changements d'apport en fer sur la réponse immunitaire. Afin de répondre à nos questions, le projet prévoit l’utilisation de différentes lignées de souris génétiquement modifiées déficientes pour des voies de signalisation inflammatoires afin de démontrer leur implication dans la modulation de la distribution du fer associée à la stimulation de la réponse immunitaire. L’intérêt à terme est d’apporter des éléments d’amélioration dans le traitement des pathologies inflammatoires et la thérapie contre les agents pathogènes.
Bénéfices attendus
Nos précédentes études ont montré des perturbations dans l’équilibre de la distribution et du métabolisme du fer qui apparaissent lors des processus inflammatoires, inversement le statut en fer influence la réponse inflammatoire. Les signaux impliqués dans ces réponses sont largement incompris. Le projet s’attache à comprendre les processus liés au métabolisme du fer qui influencent la réponse immunitaire et inversement les voies de réponse du système immunitaire qui influencent la distribution du fer. L'utilisation de modèles de souris déficientes pour certains gènes permettra de valider la contribution des voies de signalisation du système immunitaire impliquées dans l'homéostasie du fer. L'influence du fer sur la réponse immunitaire sera aussi précisée et apportera des éléments prédictifs sur l'efficacité de la réponse immunitaire et ouvrira de nouvelles pistes d'exploration de voies thérapeutiques des pathologies inflammatoires. Les résultats feront l’objet de publications scientifiques et les donnée obtenues pourront être utilisées ultérieurement par la communauté scientifique pour des applications en santé humaine.
Procédures
Pour certains animaux avant entrée en procédure, un prélèvement sanguin sera effectué sur animaux vigiles (30 secondes/prélèvement). Pour l'ensemble des animaux un prélèvement sanguin sous ansthésie sera effectué (30 secondes/prélèvement).
Impact sur les animaux
L'ensemble des lignées génétiquement modifiées présentent un phénotype dommageable (déficience de réponse immune) qui ne s'exprime pas dans les conditions d'hébergement de haute qualité sanitaire de notre Etablissement Utilisateur. Les souris génétiquement modifiées auront été génotypés (selon projet autorisé) par l'établissement fournisseur avant d'arriver dans notre Etablissement Utilisateur. La contention de l’animal et la piqure d’aiguille pour injection de traitement ou prélèvement entraînent une douleur légère, de courte durée (quelques secondes). Le prélèvement sanguin au niveau du sinus rétro-orbitaire, peut conduire à des effets indésirables au niveau de l'oeil : saignement, hématome. Dans la partie 1 du projet, les protocoles d’apport/déficience en fer alimentaire, et d’apport de fer par voie intrapéritonéale, sont utilisés depuis plusieurs années au laboratoire. Aucune nuisance n’a été constatée sur les périodes expérimentales utilisées dans le projet. La déficience en fer alimentaire est mise en place sur une courte période de 15 jours maximum, ce qui n’est pas suffisant pour affecter l’érythropoïèse car la durée de vies des globules rouges chez la souris est d’environ 60 jours. Dans la partie 2 du projet, les souris génétiquement modifiées utilisées sont déficientes pour des voies de signalisation inflammatoires. Elles pourront présenter un phénotype dommageable du fait de leur sensibilité plus élevée aux stimulations de réponse immunitaire. Dans notre projet précédent, nous avons pu observer une immobilité légère à modérée et/ou un pelage légèrement à modérément hérissé sur .
Devenir
Le projet nécessite le prélèvements d'organes pour analyse, tous les animaux du projet sont donc mis à mort.
Remplacement
La distribution du fer dans les organes et la réponse inflammatoire mettent en jeu un dialogue complexe entre différents types cellulaires d'organes divers, et le recrutement de cellules de l'immunité depuis la circulation sanguine. Le modèle animal est fondamental dans notre cas, l’étude de l’inflammation et des effets pathologiques ne peut se faire de façon complète que sur des animaux entiers avec leur physiologie et les différents échanges inter-organes. A ce jour, l’animal de laboratoire reste le seul recours fiable et pertinent permettant d’étudier les mécanismes d’inflammation et de régulation qui nécessitent plusieurs niveaux d’interactions entre système immunitaire et métabolisme du fer, qui ne peuvent être reproduits in vitro ou in silico. Le projet nécessite de travailler avec un modèle animal permettant de maintenir les interactions inter organes. Aucun modèle expérimental in vitro ou aucune modélisation informatique n’est à même de remplacer l’animal entier et les interactions entre les différents acteurs cellulaires et moléculaires des phénomènes biologiques examinés. Nous utiliserons lorsque cela est possible, les cultures de cellules pour tester et valider certaines hypothèses (traffic du fer dans les macrophages). Le modèle cellulaire ne peut remplacer que de façon limitée l’analyse in vivo pour l’acquisition de données, mais permettra une réduction de l’utilisation d'animaux.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisés par groupe sera réduit au minimum nécessaire pour être en mesure de mettre en évidence des résultats statistiquement pertinents et reproductibles, sur les paramètres étudiés. Nous utiliserons jusqu'à 5 animaux/groupe x 3 études indépendantes soit 15 animaux maximum pour les groupes contrôles et 12 animaux/groupe x 3 études indépendantes soit 36 animaux maximum pour les groupes sous traitement. Ces nombres tiennent compte de la réalisation d’expérimentations indépendantes nécessaires pour la validation de nos résultats et de nos tests statistiques qui sont réalisés sur de petits effectifs. Les tests statistiques de variabilité avec correction post-test pour effectifs réduits seront réalisés systématiquement pour valider nos résultats.
Raffinement
Tout au long du déroulement des expériences, une observation quotodienne de l'état clinique des animaux utilisés sera assurée. Les administrations par voies intranasales ou intratrachéales, et le prélèvement de sang en rétro-orbital seront réalisés sous anesthésie gazeuse afin de réduire à un strict minimum le stress et la souffrance de l'animal. Pour les animaux ayant subi une injection de stimulant inflammatoire dans la procédure 2, l’expression de douleur (immobilité, un pelage hérissé, ou comportement anormal) peut apparaître au cours des 4h suivant l’injection, une surveillance chaque heure au cours de ces 4 heures sera mise en place afin de quantifier l’expression de douleur, des aliments humides pourront être fournis pour favoriser la prise alimentaire, une prise de température pourra être réalisée, et le cas échéant d’appliquer les points limites du projet. Les animaux sont observés quotidiennement pour s’assurer de leur bien-être et pour détecter la douleur au moment de l’expérimentation. Des points limites (grille de scoring) suffisamment prédictifs et spécifiques au projet seront appliqués. La stimulation réalisée n’induit aucun dommage chez la souris de type sauvage à la dose et au temps de stimulation utilisés, d’après notre expérience et la littérature. Selon les résultats de notre précédente étude, certaines lignées de souris utilisées présentent une réduction de leur réponse immune et peuvent exprimer une sensibilité accrue à ces stimulants de réponse immunitaire, qui s'observe par une immobilité et/ou un pelage hérissé. Des mesures particulières de suivi seront mises en place : les animaux seront observés toutes les heures pendant les 4 premières heures après injection du stimulant, puis quotidiennement, afin de quantifier les phénomènes douloureux et de mettre en place l’analgésie ou la mise à mort si les animaux atteignent le point limite défini dans les procédures.
Choix des espèces
Le choix de la souris pour la réalisation des expériences envisagées se justifie par des raisons d’ordre scientifiques, pratiques et éthiques : - Les mécanismes de régulation de métabolisme du fer sont identiques chez la souris et l'homme. - L'espèce murine est le modèle pour lequel nous disposons de lignées génétiquement déficientes pour les voies de l'inflammation 'intérêt dans notre projet. - La souris est le mammifère de laboratoire le plus utilisé par la communauté scientifique internationale et pour les études de pathologies, notamment dans les modèles de réponse immunitaire. Les animaux seront utilisés au stade adulte, à l’âge de 2 à 15 mois à l’arrivée afin de disposer d’organes avec un processus de développement terminé, et dont le système immunitaire est mature. L’âge minimal de 2 mois permet de garantir un système immunitaire mature et un processus de développement corporel terminé. La quantité de fer et sa distribution dans les tissus évoluent avec l’âge chez les mammifères. En effet en cas de défaut de régulation d'entrée du fer, une accumulation progressive du fer se développe. L’utilisation d’animaux âgés jusqu'à 15 mois permet de pouvoir analyser l’établissement de la répartition du fer chez les animaux génétiquement modifiés au cours de la vie. Chaque lot d'animaux utilisés sera d'âge homogène. Des lots de différents âges pourront être utilisés.
Inhibition de facteurs épigénétiques pour favoriser l’immunité anti-tumorale et surmonter la résistance au traitement du cancer du pancréas.
- Recherche fondamentale
- Oncologie
Vingt injections dans l'abdomen en quatre semaines, après une chirurgie de vingt minutes pour greffer des cellules tumorales directement dans le pancréas : 640 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère, toutes tuées pour prélèvement d'organes. Le porteur indique qu'elles développeront une pathologie grave et que le matrigel injecté dans le pancréas provoque une inflammation. L'objectif est d'inhiber une enzyme épigénétique pour réactiver l'immunité contre l'adénocarcinome pancréatique, dont moins de 7 % des patients survivent cinq ans. Le choix de la souris C57BL/6 est justifié par sa petite taille, sa facilité de manipulation et l'homologie de plus de 80 % de ses séquences codantes avec celles de l'être humain.
Objectifs
Le cancer du pancréas, et en particulier l’adénocarcinome canalaire pancréatique (PDAC), est l’un des cancers les plus graves : moins de 7 % des patients survivent cinq ans après le diagnostic. Ce faible taux de survie s’explique en partie par un environnement tumoral qui bloque l’action du système immunitaire, rendant les traitements actuels, y compris l’immunothérapie, peu efficaces. Notre projet vise à mieux comprendre ce phénomène et à identifier de nouvelles molécules capables de réactiver les défenses naturelles de l’organisme. Nous étudierons des « modificateurs épigénétiques », c’est-à-dire des modifications chimiques de l’ADN qui influencent le comportement des cellules immunitaires sans changer leur code génétique. L’objectif est de bloquer une enzyme clé impliquée dans la transformation de cellules immunitaires protectrices en cellules favorisant la tumeur. En agissant sur cette enzyme, nous espérons renforcer l’efficacité des immunothérapies existantes, comme les anti-PDL1, et réduire la formation de métastases. Ce projet pourrait ouvrir la voie à de nouvelles stratégies thérapeutiques contre le cancer du pancréas.
Bénéfices attendus
Dans l’ensemble, ce projet vise à identifier et cibler les vulnérabilités immunitaires spécifiques du cancer du pancréas (PDAC) afin de réactiver l’immunité anti-tumorale. Les résultats obtenus permettront de mieux comprendre les mécanismes qui limitent l’efficacité des immunothérapies actuelles et d’ouvrir de nouvelles pistes thérapeutiques. Plusieurs des molécules étudiées sont déjà utilisées en clinique pour d’autres maladies, ce qui pourrait accélérer leur repositionnement vers des essais cliniques chez les patients atteints de PDAC si les résultats précliniques s’avéraient positifs. Même une amélioration modeste du taux de réponse, passant de 1 % actuellement à seulement 10 %, pourrait bénéficier à plusieurs dizaines de milliers de patients chaque année, en améliorant leur qualité de vie et leur survie globale.
Procédures
Les animaux seront soumisent à 1 procédure chirurgicale (durée 20 minutes), des injections dans l'abdomen (durée 30 secondes) 5 fois par semaine pendant 4 semaines et enfin, un prélèvement de sang sous anesthésie juste avant le mise à mort pour nécropsie pour prélèvement des organes d'intérêt (donc 1 seul prélèvement par souris, qui dure 30 secondes au maximum).
Impact sur les animaux
Les animaux seront transplantés avec des cellules tumorales et développeront donc une pathologie grave. L'anesthésie constituera une nuisance sur les animaux. La chirurgie et les manipulations, ainsi que les pesées peuvent être source d'angoisse. D’autres nuisances éventuelles pourraient être induites lors de l’injection éventuelle d’analgésiques en postopératoire ou suite à l'inflammation provoquée par la présence du matrigel injectée dans le pancréas.
Devenir
Le sort de tous les animaux sera la mise à mort sous anesthésie pour prélèvement d'organes en vue d'analyses cellulaires, biochimiques et histologiques.
Remplacement
Pour notre étude mécanistique, les données expérimentales devront être en grande partie obtenues sur des échantillons de tumeurs et organes corporels, et cette démarche est limitée chez l’homme. Les gestes de prélèvement de tissu pancréatique sont très invasifs en clinique ; une seule biopsie est faite par endoscopie au diagnostic de cancer du pancréas, et seuls les moins de 20% de patients montrant une tumeur localisée dans le pancréas sont éligibles pour une résection de la tumeur par chirurgie qui n’est faite qu’une seule fois. Ainsi nous ne disposons pas d’échantillon tumoral pour plus de 80% des patients et un suivi dynamique n’est possible chez aucun. A l'inverse, l'utilisation de modèles tumoraux orthotopiques est très courante dans la littérature, elle permet d'étudier l'environnement tumoral et de reproduire l’hétérogénéité tumorale qui ne peut être recréé in vitro (i.e. un seul organe isolé) ou chez une espèce autre que les mammifères. De plus, leur utilisation dans de nombreux projets scientifiques a permis des avancées significatives et le transfert vers des essais cliniques.
Réduction
Le nombre d'animaux/groupe expérimental nécessaire pour obtenir une signification statistique a été défini en déterminant : - le test statistique à utiliser pour comparer les 2 groupes expérimentaux entre eux. - l'effet biologique et la dispersion attendus, cette estimation a été faite en fonction des données bibliographiques et/ou des résultats antérieurs obtenus par le laboratoire - Ainsi, le nombre d'animaux/groupe expérimental, tel que défini cidessus, est de 8.
Raffinement
Les contraintes par rapport à la douleur, la souffrance et l’angoisse dans le cadre de l’expérimentation présentées dans le projet seront réduites par une surveillance accrue avec des points limites spécifiques et adaptés. L’apparition de signes d’inconfort ou d’éventuelle souffrance nous conduira à choisir l’action appropriée (comme par exemple l'apport d'un analgésique) à mener en fonction d’une grille de score du bien-être. Nous utiliserons aussi une lampe chauffante pour maintenir les animaux au chaud lors des chirurgies avec maintien de l’enrichissement, de la socialisation et de l’alimentation.
Choix des espèces
Le projet nécessite l’utilisation d’une espèce de la classe des mammifères proche de l’Homme pour sa physiologie. L'espèce choisie est la souris C57BL/6, car elle permet le transfert adoptif de cellules immunitaires et tumorales. Elle est couramment utilisée en oncologie et dans la recherche sur les cellules souches. Les tumeurs pancréatiques qui se développent chez la souris montrent de nombreuses similarités avec les tumeurs humaines, faisant de la souris un très bon modèle d’étude. De plus, il est connu que plus de 80% de protéines (séquences nucléiques codantes) sont homologues entre la souris et l'homme y compris au niveau immunitaire, ce qui renforce l'utilité du modèle pour ce projet qui concerne le système immunitaire. Pour toutes ces raisons, le choix de travailler chez la souris, qui présente l’avantage d’être de petite taille et facilement manipulable, est entièrement justifié. Les souris doivent être âgées de 6 à 10 semaines au moment de la greffe de cellules tumorales. Cet âge est nécessaire pour que les animaux soient d'une taille suffisant pour opérer et que système immunitaire soit mature.
Analyses des réactions inflammatoires et de l’angiogenèse dans une fenêtre dorsale avec la souris transgénique CX3CR1-GFP
- Recherche appliquée
- Autres troubles humains
- Recherche fondamentale
- Multisystémique
- Oncologie
Une fenêtre translucide en titane est implantée chirurgicalement dans le dos des souris pour observer au microscope, à travers leur peau, l'inflammation autour de biomatériaux, de dispositifs médicaux ou de cellules tumorales. 342 souris transgéniques fluorescentes vont être utilisées, toutes tuées à l'issue pour prélever reins, foie et rate, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Chaque animal reste jusqu'à deux heures sous anesthésie générale par séance de microscopie, jusqu'à quatre séances en douze jours, et vit seul en cage. Le porteur écrit que l'implantation "provoquera des douleurs et de l'inflammation" tout en affirmant que l'animal ne sera pas limité dans ses mouvements, et présente l'hébergement individuel comme un hébergement "sans isolement social" au motif que les cages restent sur le même portoir.
Objectifs
L'objectif général est de suivre l'inflammation et la revascularisation dans un organisme vivant suite à l'implantation de dispositifs médicaux, de biomatériaux ou de cellules tumorales. Nous utilisons un modèle de souris transgéniques qui présente une fluorescence des tissus suite à différents signaux d'activation liés à l'inflammation et la revascularisation. Ces observations sont possibles grâce à l'utilisation de la technologie de microscopie intra-vitale dévelopée à travers une fenêtre translucide implantée sur le dos des animaux. Cette technique d'imagerie médicale offre une visualisation tridimensionnelle (3D) des cellules circulantes.
Bénéfices attendus
Les dispositifs médicaux implantables représentent une stratégie thérapeutique efficace dans de nombreuses pathologies ; ils permettent par exemple la réduction de la dégénérescence neuronale dans la maladie de Parkinson, la prévention des problèmes cardiovasculaires ou encore la surveillance et la réduction des complications chez les diabétiques. Plus précisément, notre approche constitue une étape clé dans la conception d’un pancréas bio-artificiel mais aussi dans la régénération de la peau chez les grands brûlés ou encore dans le diagnostic précoce d’un dysfonctionnement rénal. Enfin notre dernière étude dans ce projet porte sur des cancers très agressifs tels que les tumeurs pulmonaires, avec une efficacité très limitée des thérapies actuelles et une survie diminuée des patients. Ici, notre objectif final est l’amélioration de l’efficacité des stratégies d’immunothérapie.
Procédures
Les souris subiront une procédure chirurgicale sous anesthésie générale d’une durée maximale de 30 minutes. Deux à 4 séquences de microscopie (à 3, 6, 9 et 12 jours après l’implantation chirurgicale de la fenêtre) seront réalisées : les souris seront maintenues sous anesthésie générale pendant une durée maximale de 2 heures pendant la microscopie. Avant les séquences microscopiques (entre 6h et 2h), certaines souris subiront une injection intradermique. Au début de ces séquences, certaines souris subiront l’injection d’un traceur fluorescent par une canule implantée dans la veine caudale. La durée d'injection est entre 1 et 2 secondes. À la fin du suivi, les souris seront euthanasiées sous anesthésie afin d'analyser les reins, le foie et la rate.
Impact sur les animaux
L'implantation de la fenêtre dorsale provoquera des douleurs et de l'inflammation, qui devraient se résorber rapidement (en 2 à 3 jours). L'animal ressentira un gêne, mais ne sera pas limité dans ses mouvements, car une fenêtre en titane est très légère. L’hébergement individuel peut provoquer davantage de stress chez l’animal, comparé à celui hébergé en groupe. Pour les suivis en microscopie, l'animal sera sous anesthésie générale et ne ressentira aucune douleur lors de la cannulation pour une injection intraveineuse éventuelle, ou lors de la fixation sur un cadre pour limiter ses mouvements.
Devenir
Tous les animaux sont mis à mort pour pouvoir prélever les organes qui seront analysés dans le cadre de ce projet scientifique.
Remplacement
Pour nos applications in vivo les peaux et les pancréas artificiels, les membranes bio-compatibles ont été testés et sélectionnés après des évaluations in vitro sur cellules en culture. Ces tests ont porté sur leur cytotoxicité, leur stabilité dans des conditions physiologiques, ainsi que sur l’adhérence, la prolifération et la migration cellulaire à leur surface. En conséquence, les membranes retenues sont compatibles avec les études in vivo. La cytotoxicité des nanoparticules fluorescentes a été testée et leurs composants optimisés et validés sur des cultures cellulaires. Série 3 – Les cellules tumorales ont été testées in vitro à l’aide d’un modèle de tumeur-sur-puce. Après les études in vitro, nous avons optimisé les conditions de biocompatibilité et de stabilité, ce qui limitera nos tests in vivo. Désormais, il n'y a plus de recours possible aux methodes alternatives et in vitro pour analyser les effets inflammatoires systémiques. Pour l’instant, il n’existe pas de modèle in vitro permettant d’étudier l’ensemble des réactions inflammatoires.
Réduction
Pour reduire le nombre d'animaux transgéniques générés, on s'affranchit de l'âge (adulte) et du sexe sans conséquences scientifiques : on utilisera les souris produites par l'élevage calibré selon nos besoins expérimentaux. Nous incluons à la fois des souris mâles et femelles dans nos études afin de limiter l’euthanasie des souris excédentaires L’implantation de fenêtres dorsales permet un suivi longitudinal sur un même animal sur une période minimale de deux semaines, contribuant ainsi à la réduction du nombre d’animaux utilisés conformément aux principes des 3R. Les analyses statistiques seront effectuées de façon à optimiser le nombre d'animaux par groupe expérimentaux.
Raffinement
Depuis 2023, nous travaillons à l’amélioration du protocole d’implantation de fenêtres dorsales. Les anciennes fenêtres présentaient plusieurs inconvénients : elles étaient instables dans le temps. Nos derniers modèles de fenêtres ont été optimisés pour accueillir un diamètre de fenêtre plus grand en alliant la robustesse des anciennes fenêtres et la biocompatibilité ; ils sont faciles à stériliser et à réutiliser. Ce type de fenêtre résiste au moins 14 jours sur le dos de la souris, sans provoquer de complications majeures. Lors de la première semaine, les souris recevront du paracétamol dilué dans leur biberon et une injection sous-cutanée d'un analgésique avant l'implantation de la fenêtre dorsale. L’implantation chirurgicale des fenêtres sera réalisée simultanément avec l’implantation des dispositifs médicaux, biomatériaux ou des cellules tumorales évitant ainsi la nécessité d’une anesthésie générale supplémentaire. Les souris seront identifiées par tatouage (non invasif). Les injections répétées de traceurs fluorescents sont limitées grâce aux technologies microscopiques utilisées. Les souris seront hébergées individuellement, mais sans isolement social : leurs cages ventilées seront placées sur le même portoir afin de maintenir un contact visuel entre les animaux. Toutes nos observations en microscopie seront réalisées sous anesthésie légère. Les animaux seront maintenus à une température de 37 °C à l’aide d’un tapis chauffant et recevront un gel ophtalmique pendant toute la durée de l’expérience. Les points limites seront établis et respectés.
Choix des espèces
L'espèce animale retenue correspond à un modèle expérimental largement documenté et correspond à l'espèce la plus pertinante et la moins susceptible de ressentir de la douleur, de la souffrance ou de l'angoise de façon durable et sans qu'il soit possible de la soulager. Pour atteindre les objectifs, la souris est un modèle approprié et bien validé pour l’imagerie in vivo. Les souris, très petits mammifères, ont une taille très adaptée pour les études en microscopie intra-vitale et un positionnement sous l'objectif facilité. Le modèle de la souris transgénique est parfait car il permet l'observation de la fluorescence in vivo et permet de suivre une réaction inflammatoire dans le temps. Nous utilisons des souris adultes à partir de l’âge de six semaines. À cet âge, leur système immunitaire est mature et leur taille est suffisante pour permettre l’implantation d’une fenêtre dorsale.
Développement et évaluation de méthodes pour le suivi de l’infection de puces par Yersinia pestis
- Protection de l’environnement
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Oncologie
Pour mettre au point des méthodes plus rapides de suivi de l'infection des puces par le bacille de la peste, 4 113 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Ce sont des souriceaux de 2 à 5 jours, exposés une heure sans contention au contact de puces qui se nourrissent de leur sang. Pour l'entretien des colonies d'insectes, plus de 1 000 puces s'alimentent en même temps sur un même souriceau, ce qui provoque une perte de sang massive, une perte de conscience puis la mort. Le porteur retient ce stade parce que la peau est fine et le système nerveux encore immature, et qualifie la douleur possible d'"intense mais très transitoire", tout en classant l'ensemble du projet en souffrance légère et modérée.
Objectifs
La peste, maladie vectorielle grave transmise par les puces, demeure un enjeu majeur de santé publique à l’échelle internationale. Elle est aujourd’hui absente du territoire français mais une réémergence en Europe reste possible en lien avec les changements climatiques et la mobilité des populations et des animaux. Les méthodes actuelles de suivi expérimental de l’infection des puces par le bacille de la peste sont complexes, longues à maîtriser et coûteuses, ce qui freine les études et la reproductibilité. Ce projet vise à développer et valider deux outils complémentaires afin de faciliter ces travaux. Le premier est une méthode simplifiée, rapide et moins coûteuse pour quantifier la charge bactérienne au cours de l’infection chez la puce avec une évaluation comparative aux méthodes de référence. Le second établira une méthode opérationnelle de diagnostic de l’état infectieux des puces, facile à apprendre et à mettre en œuvre par du personnel non spécialiste, permettant de classer de manière fiable les individus pour les études de transmission.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra de développer des méthodologies d’analyse et de suivi de l’infection des puces plus rapidement maîtrisables, moins coûteuses et faciles à mettre en œuvre sans formation spécialisée. Ces avancées accéléreront les recherches sur la peste et contribueront, à terme, au développement de stratégies de lutte plus efficaces. Les approches proposées sont conçues pour être transposables à l’étude d’autres vecteurs impliqués dans la transmission de pathogènes, élargissant ainsi la portée du projet au-delà du seul cadre du bacille de la peste.
Procédures
Les animaux seront exposés une seule fois au contract de puces pendant une durée d'une heure.
Impact sur les animaux
L’exposition aux puces peut entraîner deux types de nuisance. D’une part, les piqûres elles-mêmes, atténuées par les propriétés analgésiques et anti-inflammatoires de leur salive. D’autre part, la perte sanguine liée à l’alimentation des insectes. Lors d’expositions avec un nombre limité de puces, la quantité de sang prélevée demeure faible et n’entraîne pas d’effet physiologique observable dans nos conditions. A l’inverse, lors du nourrissage de colonies établies sur souriceaux, l’alimentation simultanée d’un très grand nombre de puces provoque une perte de sang importante, conduisant rapidement à une perte de conscience puis au décès très rapide. Dans ce contexte, la phase consciente est brève et la perception nociceptive potentielle reste transitoire.
Devenir
Quel que soit la procédure, les animaux ne seront pas maintenus en vie après leur utilisation. Leur prise en charge en fin de protocole est strictement encadrée et conforme aux exigences sanitaires et réglementaires en vigueur, afin d’éviter tout risque de contamination croisée et de garantir la sécurité des installations expérimentales.
Remplacement
A ce jour, il n’existe aucun modèle in vitro capable de reproduire le cycle biologique complet des puces ni leurs interactions physiologiques avec un hôte. Les puces sont des insectes hématophages stricts, et la prise de repas sanguin constitue un déclencheur physiologique essentiel à leur développement, leur reproduction et leur ponte. Ce processus dépend non seulement de la disponibilité du sang, mais aussi de signaux sensoriels et hormonaux issus du contact avec un hôte vivant. L’utilisation de systèmes artificiels de nourrissage, comme des membranes synthétiques, reste inadaptée à notre contexte expérimental. Ces dispositifs ne permettent ni une alimentation efficace ni une reproduction stable chez les espèces ciblées ici. Ils exposent également les puces à des anticoagulants et à des contaminations bactériennes ou fongiques, nécessitant l’ajout d’antimicrobiens qui altèrent leur physiologie et compromettent la validité des données. Enfin, il n’existe actuellement ni lignée cellulaire, ni modèle substitutif permettant de reconstituer ex vivo les interactions complexes entre la puce et son hôte.
Réduction
L’utilisation de souriceaux permet de nourrir un grand nombre de puces tout en mobilisant un nombre réduit d’animaux. Un seul souriceau remplace le volume sanguin fourni par 4 à 5 souris adultes dans un système artificiel équivalent, ce qui contribue significativement à la réduction du nombre total d’animaux utilisés. Nous avons aussi choisi de travailler avec une souche de puce dont le cycle biologique permet un nourrissage bihebdomadaire, contrairement à d’autres espèces qui nécessitent un nourrissage tous les deux jours à minima. Ce choix permet de réduire sensiblement le nombre de souriceaux requis. Par ailleurs, notre expérience montre qu’il est possible d’interrompre un nourrissage une semaine par mois sans compromettre la survie des colonies, ce qui permet de réduire le nombre total d’animaux utilisés pour leur maintien. Concernant les images nécessaires au développement de la méthode de diagnostic visuel, les puces saines photographiées seront systématiquement remises dans l’élevage après prise de vue. Elles pourront ainsi être réutilisées ultérieurement pour des infections expérimentales, évitant d’utiliser des animaux supplémentaires pour générer deux types d’images (puces saines et infectées).
Raffinement
Plusieurs mesures ont été intégrées pour minimiser la contrainte associée aux nourrissages. Les souriceaux seront exposés sans contention, pendant une durée limitée à une heure. Ce choix contribue au raffinement en réduisant stress et douleur. Les stades utilisés (2 à 5 jours) correspondent à une période de développement où la perception nociceptive est présente, mais encore partiellement intégrée, ce qui limite la réponse comportementale complexe. Des observations seront menées pendant et après l’exposition afin de détecter tout signe de souffrance (vocalisation, évitement, apathie). Enfin, les puces injectant naturellement des molécules salivaires aux propriétés analgésiques et anti-inflammatoires, cette particularité constitue une forme de raffinement biologique supplémentaire. Des points limites adaptés ont été définis pour chaque procédure afin de permettre l’identification précoce de signes de souffrance justifiant l’interruption de l’expérimentation et l’euthanasie immédiate de l’animal.
Choix des espèces
L’espèce choisie est la souris (Mus musculus), qui constitue un hôte naturel ou compatible pour de nombreuses espèces de puces ciblées par le projet. Elle est couramment utilisée pour le nourrissage de puces en contexte expérimental,, sa physiologie bien connue, et sa compatibilité avec les besoins alimentaires des puces en font un choix scientifiquement pertinent et largement validé pour ce type de protocole. Souriceaux âgés de 2 à 5 jours. Il s’agit du stade privilégié pour les nourrissages expérimentaux. A ce stade, les souriceaux sont glabres, leur peau est fine, et leur système nerveux est encore en développement. Bien que la perception nociceptive soit présente dès la naissance, son intégration centrale est partielle, ce qui limite la réponse comportementale complexe. Lorsqu’ils sont exposés à un grand nombre de puces (>1000), l’exsanguination entraîne une perte rapide de conscience suivi du décès rapide. La perception nociceptive potentielle est intense mais très transitoire, et ne s’accompagne d’aucun signe comportemental prolongé. Par ailleurs, l’utilisation de souriceaux permet de réduire significativement le nombre total d’animaux utilisés: un seul individu alimente les puces alors qu’il faudrait 4 à 5 souris adultes nécessaires pour obtenir un volume sanguin équivalent lors d’un nourrissage artificiel. La faible pilosité des souriceaux permet également de limiter les risques de fuite des insectes, ce qui sécurise la procédure. Ces animaux seront exposés sans contention, pendant une durée maximale d’une heure, ce qui réduit le stress. Ce stade est également optimal pour les puces, en raison de la vascularisation cutanée. Leur utilisation répond donc à la fois aux objectifs scientifiques et au principe de raffinement.
Caractérisation du rôle de CalHM6 dans l’homéostasie énergétique
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
Un virus injecté dans une zone précise du cerveau et une canule reliée à une pompe osmotique implantée sous anesthésie, en trente minutes d'opération, puis dix-huit semaines de tests métaboliques avec injections dans l'abdomen et prises de sang sur animal vigile. 1 180 souris vont être utilisées dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré, nourries dès cinq semaines d'un régime enrichi en graisses et isolées en cage individuelle quand la prise alimentaire doit être mesurée. Le porteur annonce des variations du comportement alimentaire "sans entraîner de souffrance" et des effets indésirables "modérés et transitoires", tout en décrivant des jeûnes, une perte de poids et une mobilité réduite après l'opération. Toutes finissent par une chirurgie terminale sans réveil, pour que leur cerveau soit prélevé.
Objectifs
Nous étudions comment le cerveau contrôle la faim et le poids. Certaines cellules du cerveau aident le corps à savoir quand manger. Dans ces cellules, une protéine appelée CaMK1D joue un rôle clé pour réguler l’appétit. Si cette protéine est trop active, elle peut favoriser l’obésité et le diabète. Nous avons identifié un autre acteur important dans cette même voie, appelé CALHM6, qui agit agir comme un frein naturel : lorsqu’il est très présent, il envoie des signaux chimiques qui ralentissent l’activité des cellules qui stimulent la faim, ce qui aide à réduire l’appétit. L’objectif de notre projet est de mieux comprendre ce mécanisme pour savoir comment il régule la prise alimentaire et l’équilibre énergétique : Observer ce qui se passe quand CALHM6 est absent : nous voulons voir si les souris mangent plus ou moins et comment leur métabolisme est affecté. Comprendre comment CALHM6 agit : en modifiant l’activité de cette molécule, nous voulons savoir comment elle influence la faim et le comportement alimentaire des souris. En résumé, ce projet vise à découvrir les signaux qui contrôlent la faim, ce qui pourrait aider à mieux comprendre l’obésité et les troubles liés au métabolisme.
Bénéfices attendus
Ce projet cherche à comprendre comment le cerveau contrôle la faim et l’équilibre énergétique. Nous étudions une molécule appelée CALHM6 et son lien avec une protéine appelée CaMK1D, ainsi que les signaux chimiques qu’elles envoient pour réguler l’appétit. À court terme, nous voulons savoir quel est le rôle de CALHM6 dans différentes zones du cerveau impliquées dans la faim, et comment sa modification influence la quantité de nourriture consommée et le métabolisme des souris. À long terme, ces recherches pourraient aider à trouver de nouvelles pistes pour traiter l’obésité et d’autres troubles liés au métabolisme, en particulier ceux causés par un dérèglement du contrôle de l’appétit par le cerveau. Enfin, ce projet pourrait améliorer notre compréhension des liens entre cerveau, alimentation et maladies chroniques, avec des retombées positives pour la santé publique.
Procédures
Les animaux subiront, sous anesthésie générale, des interventions chirurgicales afin d’injecter des virus expérimentaux dans une zone spécifique du cerveau et d’implanter des canules reliées à une pompe osmotique. La durée totale de la chirurgie, de l’induction de l’anesthésie au réveil, est d’environ 30 minutes. Avant et après ces interventions, les animaux seront soumis à des tests métaboliques réguliers pour suivre leur alimentation et leur métabolisme pendant 18 semaines. Pour chaque test, plusieurs injections intrapéritonéales seront réalisées rapidement (durée = 10 secondes). Par ailleurs, des prélèvements sanguins seront effectués sur les animaux vigiles avant la chirurgie et à un mois de suivi afin d’évaluer différents paramètres biologiques. Certains animaux seront soumis à un régime enrichi en graisses pour observer l’impact sur la prise de poids et le métabolisme. Toutes les manipulations seront réalisées par du personnel qualifié, sous anesthésie, et conformément aux règles de bien-être animal afin de limiter toute souffrance ou stress inutile.
Impact sur les animaux
Les effets attendus sur les animaux utilisés dans ce projet sont principalement liés aux manipulations expérimentales et au modèle métabolique étudié. Les souris pourront présenter une perte de poids transitoire lors de périodes de jeûne ou à la suite d’injections expérimentales visant à moduler l’appétit. Des variations du comportement alimentaire sont attendues selon les modèles utilisés, sans entraîner de souffrance. L’implantation de canules ou de pompes osmotiques peut engendrer un stress modéré ou une réduction temporaire de la mobilité pendant la période post-opératoire, mais une surveillance rapprochée et des soins adaptés seront assurés. Les tests de tolérance au glucose et à l’insuline peuvent provoquer un stress ponctuel lié aux manipulations et aux prélèvements sanguins, mais leur fréquence et leur durée seront limitées. Globalement, les effets indésirables attendus sont modérés et transitoires, et feront l’objet d’un suivi clinique rigoureux pour assurer le bien-être des animaux tout au long du protocole. Pour les expériences nécessitant la mesure de la prise alimentaire, les souris seront individualisées dans les cages afin de garantir des mesures précises. Les procédures expérimentales se termineront avec une chrirugie terminale sans réveil pour prélever les organes.
Devenir
Les animaux seront euthanasiés et leur cerveau sera prélevé pour des études histologiques
Remplacement
Ce projet cherche à comprendre comment certaines cellules du cerveau contrôlent la faim et l’équilibre énergétique. Les expériences faites uniquement sur des cellules ou par ordinateur ne permettent pas de reproduire la complexité d’un organisme entier, où interagissent le cerveau, les hormones, le métabolisme et le comportement alimentaire. Pour cela, il est nécessaire d’utiliser des souris génétiquement modifiées, afin d’observer comment la modification d’un gène précis influence la faim, le poids et le métabolisme. Ces modèles permettent de relier directement des changements dans le cerveau à leurs conséquences sur l’organisme. Comme il n’existe pas d’alternative équivalente, l’expérimentation animale est indispensable, mais elle sera réalisée dans le respect du principe des 3R (Remplacer, Réduire, Raffiner).
Réduction
Nous prévoyons d’utiliser un total de 1 180 souris. Ce nombre a été déterminé pour s’assurer que les observations réalisées soient fiables et comparables entre différents groupes expérimentaux, tout en respectant strictement le principe de réduction du nombre d’animaux utilisés. Lorsque cela est possible, plusieurs manipulations expérimentales seront réalisées sur les mêmes groupes de souris, avec un temps de récupération approprié pour chaque animal. Certaines interventions chirurgicales permettent d’introduire des substances dans des zones spécifiques du cerveau afin d’étudier leur rôle dans la régulation de la faim et du métabolisme. Toutes les données seront ensuite analysées pour comprendre comment ces interventions influencent le poids, la consommation alimentaire et d’autres aspects du métabolisme des souris, dans le respect du bien-être animal.
Raffinement
Les animaux sont logés dans des cages enrichies systématiquement fournies en matériau de nidification et en éléments manipulables en carton afin de favoriser les comportements naturels et réduire le stress La litière est renouvelée hebdomadairement ou plus fréquemment si nécessaire pour maintenir une hygiène optimale Les procédures chirurgicales sont réalisées sous anesthésie générale et analgésie multimodale préventive et postopératoire selon des protocoles validés par le vétérinaire responsable Les interventions stéréotaxiques se déroulent en conditions strictement aseptiques avec matériel stérile et opérateurs formés spécifiquement à cette technique Pendant la phase de réveil les animaux sont placés sur des dispositifs de maintien thermique et surveillés en continu jusqu’à reprise d’une activité normale Un protocole de surveillance clinique standardisé est appliqué après toute manipulation invasive avec des observations rapprochées dans les 24 premières heures puis au minimum une fois par jour ensuite Un score de bien-être comportemental et physiologique est utilisé pour détecter précocement douleur, déshydratation, perte d’appétit ou immobilité et déclencher une prise en charge vétérinaire ou un critère d’euthanasie si nécessaire L’habituation des animaux à la manipulation est systématique plusieurs jours avant les manipulations expérimentales par du personnel qualifié pour réduire la réactivité au contact humain Les manipulations stressantes pouvant nécessiter isolement sont réalisées en minimisant la durée d’isolement et en utilisant des cages transparentes pour maintenir la visibilité des congénères Les soins postopératoires incluent administration d’analgésiques selon un calendrier prescrit, surveillance de la plaie, contrôle du poids et réhydratation si besoin. Les actes invasifs sont limités.
Choix des espèces
La souris est l’espèce la plus adaptée pour ce projet en raison de la disponibilité de nombreux modèles permettant d’étudier le rôle de certaines molécules dans le cerveau. Son système de régulation de l’appétit et de l’énergie présente de nombreuses similitudes avec celui de l’humain, ce qui permet de transposer les résultats. Sa petite taille, son cycle de reproduction court et la connaissance approfondie de sa physiologie en font un modèle de référence pour l’étude du métabolisme et du comportement alimentaire. Certaines souris subiront des interventions chirurgicales permettant d’introduire des substances dans des zones spécifiques du cerveau, afin d’étudier leur rôle dans la régulation de la faim et du métabolisme. Ces interventions seront réalisées lorsque les animaux auront atteint un âge où leur cerveau est pleinement développé. Les animaux seront nourris avec une alimentation riche en graisses dès l’âge de 5 semaines afin de favoriser une prise de poids adaptée pour les expériences.
Impact de l’activation immunitaire maternelle sur les infections congénitales par le cytomégalovirus – MODIFICATION
- Recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Oncologie
- Système nerveux
Une injection chez la rate gestante, un prélèvement de sang trois heures plus tard, puis une opération de trente à quarante-cinq minutes sous anesthésie générale pour atteindre les embryons et injecter le cytomégalovirus dans leur cerveau. Les ratons naissent, sont tatoués aux pattes le premier jour, pesés et testés chaque jour pendant deux semaines par le réflexe de retournement et celui d'éloignement du vide, le porteur ayant déjà observé chez eux des hyperextensions des membres et des crises d'épilepsie généralisées déclenchées par la manipulation. Vers le trentième jour, certains reçoivent une électrode implantée sous anesthésie et sont enregistrés trente minutes éveillés, d'autres passent à l'âge adulte des tests d'anxiété, de mémoire spatiale et de sociabilité. 1 828 rats sont concernés, dont 120 dans des procédures d'un niveau de souffrance sévère, les mères étant tuées faute de pouvoir être réutilisées et la descendance mise à mort pour analyses. L'ajout de deux traitements à étudier a fait passer l'effectif déclaré de 996 à 1 828 animaux.
Objectifs
Les infections congénitales à cytomegalovirus (CMV) concernent environ 1% des naissances et représentent une cause majeure de troubles du développement cérébral, pouvant notamment causer surdité, paralysie cérébrale, épilepsie, déficience intellectuelle, etc. Une influence sur la survenue ultérieure d'autisme ou de schizophrénie a aussi été évoquée. En dépit de leur fréquence et de leurs conséquences médicales et socio-économiques, les mécanismes des troubles neurologiques liés aux infections congénitales au CMV restent peu étudiés et mal connus. Ainsi, les options préventives et thérapeutiques restent limitées. L’étude de modèles animaux pertinents, notamment chez le rongeur, et utilisant les CMVs spécifiques de ces espèces, représente une approche indispensable pour appréhender ces mécanismes évolutifs, liés aux développements respectifs du système immunitaire cérébral et des réseaux neuronaux, et à leurs interactions réciproques, dans un contexte ou gestation et statut immunitaire maternel doivent aussi être pris en compte. L'objectif principal de ce projet est d'explorer chez le rat l'impact de l’immunité maternelle sur les conséquences de l'infection du cerveau en développement par le CMV, à différents niveaux d’analyse : aux niveaux moléculaire et cellulaire, au niveau des conséquences neurologiques pendant la période postnatale précoce, et à plus long terme sur la cognition, le comportement et la survenue d'activités épileptiques. MODIFICATION : L’étude de deux traitements supplémentaires nécessite une modification du projet initial, avec l’ajout de 832 animaux.
Bénéfices attendus
Les infections congénitales à cytomegalovirus (CMV) concernent environ 1% des naissances et représentent une cause majeure de troubles du développement cérébral, avec des conséquences médicales sévères et un impact socio-économique important. Cependant, les mécanismes restent mal compris et peu abordés, et l'impact à long terme notamment reste mal connu. De ce point de vue, notre projet doit apporter des informations importantes pour apprécier ces conséquences, tout en ouvrant la possibilité de les prévenir en ciblant des altérations précoces du cerveau en développement.
Procédures
Une injection périphérique est pratiquée chez des femelles gestantes puis un prélèvement sanguin est réalisé 3h après l’injection. Après plusieurs jours de récupération, les mêmes femelles sont opérées sous anesthésie générale, afin d’accéder aux embryons et d’injecter le CMV dans les cerveaux embryonnaires. Dépendant du nombre d’embryons, la chirurgie dure de 30 à 45 minutes ; le muscle et la peau sont suturés. Au premier jour postnatal, les ratons d’une même portée sont tatoués au niveau des pattes avant et/ou arrière, et suivis quotidiennement pendant les deux premières semaines de vie (mesures de masse corporelle, réalisation de tests sensorimoteurs (test du réflexe de retournement lorsque l’animal est placé sur le dos, test du réflexe d’éloignement du vide lorsque la tête de l’animal est dans le vide, l’animal étant posé sur une plateforme élevée d’environ 8 cm), observation de la survenue de crises généralisées d’épilepsie) ; chaque session de tests dure environ 2-3 minutes. Autour du 30e jour postnatal, une chirurgie sous anesthésie générale est réalisée sur certains animaux pour implanter une électrode permettant d’enregistrer les activités corticales précoces. Ces enregistrements sont réalisés chez l’animal éveillé pendant environ 30 minutes, puis sous anesthésie générale légère pendant au maximum 2 heures. Au stade adulte, d’autres animaux sont évalués au cours de test cognitifs et comportementaux non-invasifs, sans restriction d'eau ni de nourriture (anxiété, reconnaissance et mémoire spatiales, sociabilité). Des sessions d’entrainement sont réalisées afin de minimiser le stress. Une fois ces tests terminés, une chirurgie sous anesthésie générale est réalisée sur certains animaux pour implanter un système sans fil permettant d’enregistrer les activités corticales. Ces explorations fonctionnelles (durée 72h) sont réalisées une semaine après la chirurgie chez l’animal vigile en activité dans sa cage. MODIFICATION : Deux traitements supplémentaires visant à éliminer un type cellulaire précis dans les cerveaux en développement sont pratiqués mais ils ne modifient pas les nuisances décrites ci-dessus : d’une part, un composé ajouté à la nourriture est administré pendant 4 jours consécutifs aux femelles gestantes ; d’autre part un composé est mélangé au CMV pour injection dans les cerveaux embryonnaires.
Impact sur les animaux
Le composé injecté aux femelles gestantes peut déclencher une réaction transitoire (hyperthermie, hypoactivité, et hypophagie) qui se normalise après 24h. Un prélèvement sanguin est réalisé à 3h post-injection. Après plusieurs jours de récupération, ces mêmes femelles sont opérées sous anesthésie générale pour accéder aux embryons et réaliser des injections dans les cerveaux embryonnaires. L'anesthésie des femelles gestantes peut engendrer des dépressions respiratoires, une hypothermie, une déshydratation. La chirurgie elle-même peut engendrer de rares et faibles hémorragies vaginales, des avortements partiels, une inactivité, une perte de poids, une inflammation des sutures. Les femelles gestantes sont isolées lors de la période post-opératoire jusqu’à la mise bas. Leur bien-être après chirurgie est évalué quotidiennement par des mesures de paramètres cliniques, comportementaux ou biologiques. La majorité des femelles gestantes (>97%) récupèrent très bien après la chirurgie et la gestation se poursuit jusqu’à la mise bas. Chez les ratons nés après l’infection cérébrale au CMV in utero, un ensemble de phénotypes est attendu. Leur suivi quotidien au cours des deux premières semaines de vie postnatale a mis en évidence la survenue : d'hyperextension des membres inférieurs ; de crises d'épilepsie généralisées tonico-cloniques déclenchées par la manipulation ; d’un défaut de développement de réflexes sensorimoteurs évalués par le test d'éloignement du vide et le test de retournement. A plus long terme, nous anticipons des altérations fonctionnelles et comportementales chez les rats infectés par le CMV in utero, e.g. des activités épileptiques spontanées, des troubles du cycle veille/sommeil, des troubles cognitifs (mémoire spatiale) et des troubles de la sociabilité, mais cela doit être exploré et validé.
Devenir
Les femelles sont euthanasiés car elles ne peuvent pas être réutilisées. La descendance est mise à mort pour analyses post mortem.
Remplacement
Les mécanismes neuropathologiques des infections congénitales par le CMV reposent sur des interactions développementales multiples, entre la dynamique de l'infection virale elle-même, celle des réseaux neuronaux, et celle du système immunitaire cérébral, ceci dans un contexte de grossesse et d'un statut immunitaire maternel modifié. Il est évident que la plupart de ces évènements, leur évolution, ainsi que leur complexité et leurs relations réciproques, ainsi que leurs conséquences à long terme comme envisagé dans le projet, ne peuvent être modélisés in vitro y compris en utilisant des cérébroïdes, et encore moins in silico. Cette constatation est évidente pour les études cognitives et comportementales. Une partie de nos expériences d'enregistrements des activités épileptiques sera réalisée in vitro (coupes cérébrales), afin de réduire l’expérimentation sur l’animal vivant.
Réduction
Nous avons basé le nombre minimal d'animaux nécessaires sur la base de nos résultats antérieurs, et sur des calculs classiques de puissance statistique pour les tests les plus usuels. Nous optimisons la réduction des animaux utilisés de plusieurs manières : - chaque gestation et tous les embryons injectés in utero sont utilisés. - par ailleurs, le principe de réduction sera appliqué, car un animal jeune adulte passera à la fois les tests cognitifs et comportementaux, puis les enregistrements EEG ; les tissus cérébraux étant prélevés à l'issue de ces analyses. Ceci aura de plus l'avantage de permettre d'établir d'éventuelles corrélations entre plusieurs anomalies chez les mêmes animaux ayant passé l'ensemble des tests.
Raffinement
Le bien-être des animaux est évalué par des mesures de paramètres cliniques, comportementaux ou biologiques adaptés, y compris les weekends et jours fériés, qui sont consignées dans un registre (avec une fiche de suivi post-opératoire pour les femelles gestantes, qui permet d'établir un score, et une fiche de suivi des cohortes de ratons injectés au CMV). Chaque rate et sa portée est hébergée dans une cage avec nourriture et eau à volonté. L’environnement est enrichi avec des matériaux souples (papier foisonnant, litière en carrés de cellulose vierge) et un tunnel en carton permettant la confection d’un nid. Les femelles gestantes subissent une intervention chirurgicale réalisée sous anesthésie générale, sur un tapis chauffant. Le rythme respiratoire des animaux est surveillé en permanence, et une injection intra-péritonéale de sérum physiologique est réalisée en fin d’intervention. Après leur réveil, les femelles sont placées sur un tapis chauffant pendant au moins 30 minutes. Un suivi post-chirurgical est réalisé : surveillance de la cicatrisation (nettoyage de la plaie et nouvelles sutures si détérioration), d’absence d'hémorragie vaginale, de la mise bas (euthanasie si retard de la mise bas supérieur à 24h), de la perte de poids (euthanasie si > à 20%), de l'hypothermie (froid au touché), des signes de douleur (prostration, agressivité, absence de réaction aux stimuli). En fonction du score obtenu, une injection d'analgésique ou d’anti-inflammatoire peut être pratiquée. Les ratons sont également suivis avec notamment une surveillance de leur état général et de leur prise de poids, et de l’apparition des phénotypes caractéristiques de notre modèle. Ces mesures sont quotidiennes pendant les 2 premières semaines postnatales. Au delà, seul le poids sera mesuré, d’abord quotidiennement jusqu’au 20e jour postnatal, puis 1 fois par semaine jusqu’au sevrage (au 30e jour postnatal). Ensuite, les animaux seront regroupés par sexe à 2-3 individus par cage dans un environnement enrichi (rouleaux de papier foisonnant et tunnel en carton). Le poids sera suivi une fois par semaine. Au stade adulte, les tests comportementaux seront effectués, ils seront précédés de plusieurs sessions d’habituation pour minimiser les effets du stress.
Choix des espèces
Les animaux que nous utilisons, en l'occurrence les rats, sont des rongeurs de petite taille et d’élevage facile, avec une gestation d'une durée adaptée aux exigences des travaux de recherche. Ils possèdent un système nerveux central dont le développement présente de nombreuses similitudes avec celui du système nerveux humain, et dont l’organisation, certes simplifiée, est cependant suffisamment complexe pour être représentative. D'une manière générale, ils constituent des modèles de choix pour l’étude des mécanismes pathologiques du développement cérébral. Le rat est particulièrement adapté à des études électrophysiologiques, cognitives et comportementales. Dans le projet présenté ici, le choix de l'espèce est aussi orienté par l'utilisation d'une souche de cytomégalovirus de rat recombinante, car les cytomégalovirus, y compris ceux de rat, sont spécifiques d'espèce. Les rates gestantes seront âgées d'environ 10 semaines à 6 mois. Les infections in utero seront réalisées au début du dernier tiers de gestation, ce stade d'infection tenant compte de l'état de développement cérébral, d'impératifs méthodologiques, et conduisant à reproduire les conséquences neurologiques postnatales rappelant la pathologie humaine modélisée ici. L’étude des activités épileptiformes in vitro sera réalisée autour du 15e jour postnatal, période classique où le cerveau immature, correspondant à la période néonatale chez l'homme, présente une plus forte susceptibilité aux activités épileptiques. Les enregistrements des activités corticales précoces seront réalisés autour du 30e jour postnatal, une période classiquement utilisée pour ce type d’enregistrements. La recherche d'effets à plus long terme du CMV sera réalisée chez des jeunes rats (40e jour postnatal et au delà), permettant la réalisation efficace de tests cognitifs et comportementaux, ainsi que des enregistrements électro-encéphalographiques sur plusieurs jours consécutifs.
Décontamination de lignées murines d’intérêt par transfert d’embryons
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système nerveux
Importées d'autres établissements ou déjà hébergées sur place, les lignées de souris concernées doivent changer de statut sanitaire, ce qui passe par la mort de toutes les femelles servant au transfert d'embryons. 600 souris vont être utilisées dans des procédures d'un niveau de souffrance léger à modéré. Les donneuses, âgées de quatre à six semaines, reçoivent deux injections hormonales à deux jours d'intervalle avant d'être tuées pour la récolte des embryons, les receveuses subissent une chirurgie de quarante-cinq minutes sous anesthésie générale puis partent chez un prestataire où elles sont tuées pour vérifier leur statut sanitaire. Celles chez qui la réimplantation échoue sont tuées faute de pouvoir être réutilisées, et le porteur affirme qu'un tel projet ne peut pas se faire sans souris, l'étude du cerveau étant selon lui hors de portée des modèles in vitro.
Objectifs
Les recherches réalisées dans l'établissement portent sur les maladies neurologiques telles que la maladie de Parkinson, Alzheimer, la sclérose en plaques et sur les maladies psychiatriques telles que la schizophrénie ou les troubles de l’humeur. Ces projets de recherche visent à développer les connaissances sur ces sujets et identifier des axes thérapeutiques innovants pour améliorer la prise en charge des patients. Les lignées murines nécessaires pour ces projets sont élevées en interne. Afin de pouvoir importer de nouvelles lignées d’intérêt possédant des caractéristiques génétiques précises il est parfois nécessaire de les décontaminer, de même pour certaines lignées déjà hébergées sur place mais nécessitant un statut sanitaire plus strict, notamment pour leur élevage. La décontamination des lignées et leur hébergement dans une zone protégée (exempte d’agent pathogènes et opportunistes pour les souris, ou SOPF) permettra un meilleur contrôle de leur statut sanitaire et une amélioration de leurs conditions d’hébergement. La décontamination se fera par la technique de transfert d’embryons se basant sur le principe que l’embryon est protégé de tout contaminant présent chez sa mère. Les embryons à transférer seront récoltés, puis lavés et réimplantés chez une femelle dite receveuse (pseudogestante) dans la zone protégée de l’animalerie dans le but d’obtenir des souriceaux de statut sanitaire SOPF.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra d’améliorer les conditions d’élevage des lignées murines concernées, grâce à un meilleur contrôle du statut sanitaire des animaux et de leurs conditions d’hébergement. En effet la zone protégée bénéficie d’un accès très restreint et donc un environnement plus calme, permettant aux animaux de ne pas être exposés au stress lié aux nombreux passages de personnes fréquentant l’animalerie, mais également aux pathogènes pouvant être amenés via ces mêmes personnes. Les animaux d’élevage seront donc placés dans des conditions optimales pour se reproduire. Les petits générés dans cette zone protégée pourront ensuite être récupérés par les chercheurs dans la zone expérimentale pour participer aux projets de recherche et donc contribuer à l’avancée de la recherche pour différentes pathologies du cerveau telles que la maladie d’Alzheimer, de Parkinson, la sclérose en plaques, l’épilepsie, les tumeurs cérébrales, etc…
Procédures
Des souris femelles recevront 2 injections d’hormones à 2 jours d’intervalle (durée quelques secondes par injection, souris vigile) pour obtenir une superovulation. D’autres souris femelles auront une chirurgie sous anesthésie générale et analgésie adaptée pour réimplanter les embryons (durée environ 45 minutes, une fois).
Impact sur les animaux
Lors des injections les animaux ressentiront une légère et brève douleur au niveau des zones de piqûre. La chirurgie sera associée à un risque de douleur et d’inconfort post-opératoire. L’anesthésie générale nécessaire pour la réaliser sera associée à des risques d’hypothermie, de sécheresse oculaire et plus rarement un risque de difficultés cardiaque et, ou respiratoire. Il est possible que certaines lignées à transférer soient à phénotype dommageable. Pour la majorité de ces lignées le phénotype dommageable ne s’exprimera qu’à partir de l’âge adulte (plus de 8 semaines, exemples : perte de poids, apparition de tumeurs, difficultés motrices, etc.), ici nous utiliserons des femelles jeunes (moins de 6 semaines), les phénotypes dommageables que nous prévoyons de rencontrer pour ces jeunes animaux pourraient consister en des tremblements, des anomalies cognitives ou une différence de poids par rapport aux souris non génétiquement modifiées.
Devenir
Toutes les souris utilisées pour la production des embryons seront euthanasiées pour pouvoir récupérer ces embryons. Les souris réimplantées avec succès seront transférées à un prestataire pour la confirmation de leur statut sanitaire, ceci nécessitera leur euthanasie afin de réaliser des prélèvements d'intérêt post-mortem pour les différentes analyses nécessaires à la validation du statut sanitaire. Les femelles pour lesquelles la réimplantation n'aura pas fonctionné seront euthanasiées car elles ne pourront pas être réutilisées.
Remplacement
Ce projet consistant à décontaminer des lignées murines il ne peut se faire sans l’utilisation de souris. Cette décontamination intervient dans le contexte de souris utilisées pour des projets de recherche dédiés à l’étude du cerveau. Ces études ne peuvent s'effectuer que sur des modèles animaux car les modèles in vitro utilisant des lignées cellulaires ne suffisent pas à représenter les interactions complexes mises en jeu au niveau cérébral. De plus lorsqu’il est nécessaire d’étudier des composantes comportementales ou motrices, notamment pour certaines maladies du système nerveux, il est indispensable de recourir à l’utilisation de modèles animaux car cela ne peut pas être représenté in vitro.
Réduction
Nous utiliserons au total 600 souris pour ce projet. Nous avons défini cet effectif par rapport à notre expérience de la technique et au taux de réussite de chaque étape. Ainsi nous avons estimé que 6 souris donneuses étaient nécessaires pour obtenir un nombre suffisant d’embryons fécondés et viables à réimplanter. Ces femelles recevront un traitement de stimulation hormonale pour augmenter le nombre d’embryons récoltés permettant ainsi de réduire le nombre de femelles donneuses nécessaires pour chaque transfert. Pour les femelles receveuses nous avons défini qu’il nous faudrait 4 femelles maximum afin de prendre en compte le risque lié à la chirurgie et le risque de perte de la portée lié aux aléas de l’élevage. Nous avons choisi une souche de souris spécifique comme receveuses car elle permet d’avoir un bon rendement de réimplantation et présente un comportement maternel fort permettant ainsi de réduire le nombre de femelles à réimplanter pour obtenir un nombre de souriceaux suffisants. Nous estimons que nous aurons au maximum 12 lignées à décontaminer par an. Les mâles vasectomisés ne sont pas soumis à déclaration dans ce projet, mais, à titre informatif ils seront conservés pendant 10 mois afin de participer à plusieurs sessions de transfert dans un souci de réduction plus global.
Raffinement
Les animaux seront hébergés dans des conditions conformes à la réglementation en vigueur pour l’espèce. Ils bénéficieront d’un enrichissement de leur milieu avec un carré de coton et un bâtonnet de bois à ronger au minimum, complétés par une maisonnette pour les femelles gestantes. Les animaux en provenance extérieure bénéficieront d’une période d’acclimatation d’une semaine minimum avant leur entrée en procédure. La chirurgie s’effectuera sous anesthésie générale avec une prise en charge analgésique adaptée. Un gel oculaire sera appliqué sur les yeux des animaux pour éviter toute sécheresse oculaire. Leur température corporelle sera maintenue grâce à l’utilisation de chambres d’induction et de réveil chauffées et d’un tapis chauffant thermorégulé. Le réveil des animaux sera surveillé, et des croquettes et de l’hydrogel seront mis à disposition dans le fond de la cage pour faciliter leur récupération la première journée. Une évaluation de leur état général sera assurée en période post-chirurgicale. Tous les animaux seront observés quotidiennement. En cas d’anomalie, celle-ci est transmise à la structure chargée du bien-être animal (SBEA), au vétérinaire et à notre équipe afin d’assurer la meilleure prise en charge des animaux. Des points limites sont définis et seront respectés pour éviter toute souffrance. Il est possible que certaines lignées à transférer soient à phénotype dommageable, pour les femelles génétiquement modifiées qui pourraient être impliquées dans ce projet (cas des mutations génétiques complexes) nous nous assurerons que le phénotype ne soit pas impactant pour la reproduction et, ou, qu’il ne soit pas encore exprimé. Nous utiliserons des femelles très jeunes à un âge auquel nous ne devrions observer (au maximum) que des signes cliniques légers en lien avec ces phénotypes dommageables.
Choix des espèces
Ce projet portant sur le transfert d’embryons de lignées de souris transgéniques, il est impératif de conserver la même espèce. Le choix de cette espèce sera justifié dans les différentes demandes d’autorisation de projet afférentes aux lignées utilisées dans ce projet. Les femelles donneuses d’embryons seront utilisées à un jeune âge de 4 à 6 semaines. A cet âge la maturité sexuelle n’est pas complète et la souris n’est pas cyclée. Ainsi le traitement hormonal déclenche une maturation folliculaire massive et une ovulation. Les femelles receveuses seront utilisées à un âge compris entre 2 et 8 mois afin d’être sexuellement matures mais pas trop âgées pour conserver de bonnes capacités reproductives et maternelles. Cet âge permet également à la femelle de bien supporter la chirurgie.
Recherche des expressions comportementales de la fatigue chez le chien
- Enseignement supérieur
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
- Système musculosquelettique
Soumis à un effort soutenu sur tapis de course puis à des jeux cognitifs de difficulté croissante, six chiens enchaînent des sessions de deux heures au maximum, avec quatre prélèvements sanguins chacun. Ces procédures relèvent d'un niveau de souffrance modéré, et les chiens sont gardés en vie pour être réutilisés, après avis du vétérinaire et temps de repos. Le porteur cherche à repérer les signes comportementaux de la fatigue, dans l'idée de fournir aux vétérinaires, éducateurs et propriétaires des grilles d'observation. Il annonce des risques d'entorse, de boiterie et de contracture musculaire ainsi qu'une frustration possible en cas d'échecs répétés, justifie l'effectif de six animaux par le "strict minimum nécessaire" sans autre calcul, et ne précise ni l'origine des chiens ni les projets pour lesquels ils seront réutilisés.
Objectifs
L’objectif de notre étude est d’identifier les expressions comportementales de la fatigue chez le chien. Étant donné la nature subjective de la fatigue et les limites que cela implique en termes d’identification, de signes comportementaux potentiellement associés à la fatigue. Pour réaliser notre étude, nous soumettrons des chiens à un exercice physique intense et à des exercices cognitifs.
Bénéfices attendus
Les résultats de cette étude pourraient contribuer à l’élaboration de grilles d’observation ou d’outils de détection comportementale de la fatigue, applicables sur le terrain par les vétérinaires, éducateurs ou propriétaires. À terme, cela pourrait améliorer la prévention du surmenage, la qualité de vie et le bien-être animal, en permettant d’adapter plus finement l’intensité des activités physiques ou cognitives proposées aux chiens.
Procédures
Les animaux seront soumis à des tests physiques et cognitifs d’une durée maximale de deux heures, en tenant compte du temps d’habituation prévu lors de la phase de pré-test. Chaque chien participera à une session de test physique et à une session de test cognitif. Avant chaque test, un prélèvement sanguin sera réalisé ; il s’agit d’un acte bref d’environ trois minutes. Au total, chaque chien fera l’objet de quatre prélèvements sanguins.
Impact sur les animaux
Plusieurs phases du protocole peuvent induire un stress léger à modéré, sans douleur ni souffrance durable. L’exposition à un effort physique soutenu sur tapis de course, bien que strictement encadrée, peut entraîner un inconfort transitoire. La participation à des jeux cognitifs de difficulté croissante est également susceptible de provoquer une légère frustration en cas d’échecs successifs. Les prélèvements sanguins effectués avant et après chaque test constituent un acte médical pouvant générer un stress momentané lié à la contention, sans douleur persistante. Enfin, de légères blessures musculosquelettiques (entorse, boiterie, contracture musculaire) pourraient survenir en lien avec l’exercice physique sur tapis roulant. Ce risque est limité grâce à une phase d’habituation progressive, un protocole d’effort standardisé, un encadrement permanent et une surveillance continue durant l’exercice.
Devenir
Les animaux seront gardés en vie à l'issue de leur procédure, afin de pouvoir être réutilisés, après avis du vétérinaire sanitaire et de la structure chargée du bien-être animal, prenant en compte un temps de repos suffisant, ainsi que leur état de santé et des possibilités de réutilisation.
Remplacement
Il n’existe pas d’alternative de remplacement : notre étude a pour objectif d’évaluer la fatigue sur les chiens.
Réduction
Au total, 6 animaux seront utilisés. Ce nombre a été réduit au strict minimum nécessaire pour obtenir des données suffisantes et fiables permettant d’évaluer la fatigue chez les chiens.
Raffinement
Les animaux seront hébergés dans le respect de leurs besoins éthologiques avec des enrichissements propres à l’espèce. Le suivi quotidien des animaux et les pesées hebdomadaires sont assurés par le personnel technique et animalier habilité et habitué à travailler avec des chiens. Si nécessaire, la douleur musculosquelettique sera prise en charge par l'administration de traitements analgésiques adaptés (AINS). Au cours des études, les animaux feront l'objet d'un suivi clinique, afin de détecter tout signe de mal-être ou toute anomalie physique. Les testes seront associées à des interactions positives : les chiens seront caressés et recevront des récompenses.
Choix des espèces
L’étude est réalisée chez le chien, car il s’agit d’une étude préclinique dont l’objectif est d’évaluer la fatigue spécifiquement chez cette espèce. Des chiens adultes seront utilisés dans ce projet, car ils représentent la majorité de la population concernée par l’étude et présentent des caractéristiques physiologiques stables, nécessaires à une évaluation fiable de la fatigue.