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
Evaluation des activités biologiques et de l’effet sur la santé de micro-organismes utilisés comme additifs alimentaires chez le Bar Européen – 1/2
- Recherche appliquée
- Alimentation animale
- Bien-être animal
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
- Système immunitaire
6 240 bars juvéniles vont être utilisés dans des procédures d'un niveau de souffrance sévère, dont 2 600 recevront une injection bactérienne, et aucun ne sortira vivant de l'étude. Les épreuves infectieuses provoquent lésions cutanées, ulcères, atteintes nerveuses, nage anormale et léthargie, avec une mortalité pouvant atteindre 60 à 70 % sans intervention. Trois pesées sous anesthésie par poisson, des prélèvements sanguins, un transfert sous sédation entre deux établissements distants de 500 mètres. L'objet du projet est de tester sept formulations d'additifs à base de protistes, pour réduire la dépendance de l'aquaculture à l'huile de poisson et augmenter la rentabilité des producteurs.
Objectifs
En aquaculture, l'alimentation des poissons carnivores dépend toujours de la farine et de l'huile de poissons issus de la pêche de capture. Comme ces éléments se raréfient et deviennent plus chers, leur réduction dans les aliments aquacoles a donné lieu à l’intégration de protéines et de lipides végétaux, ce qui a eu pour conséquence de réduire la teneur en oméga 3 des poissons commercialisés et, de fait, contribue à diminuer les bienfaits pour la santé des consommateurs. Il est donc nécessaire de trouver des sources alternatives de ces ingrédients clés. Par ailleurs, la pisciculture est régulièrement impactée par des épidémies contre lesquelles il existe peu de vaccins et de médicaments antimicrobiens efficaces, avec en complément la problématique de résistance aux antibiotiques. La production à partir de protistes - organismes marins unicellulaires - tels que Thraustochytrium d'omégas 3 comme alternative à l'huile de poisson a suscité un intérêt croissant au cours de ces dernières années. En plus des omégas 3, ces organismes, qui peuvent se multiplier avec des sources de carbone et d'azote à faible coût (sous-produits et déchets alimentaires), ont la capacité de produire d'autres molécules à forte valeur ajoutée telles que les caroténoïdes, les phytostérols et le squalène qui peuvent avoir des effets immunostimulants ou antioxydants. Ce projet, qui se déroulera dans deux Etablissements Utilisateurs (EU), a pour objectifs d'utiliser ces protistes, sous forme de fractions plus ou moins purifiées et industrialisées, comme additifs alimentaires afin d'améliorer l’élevage des poissons d’aquaculture (croissance, réduction des malformations et de la mortalité) et leur capacité de résistance aux maladies. L'espèce marine choisie, le bar commun, est la plus produite en Europe et représente un fort enjeu économique.
Bénéfices attendus
Les résultats aboutiront à la sélection des fractions les plus intéressantes permettant de réduire la dépendance de l'aquaculture à la farine et à l'huile de poisson et d'améliorer la fonctionnalité des aliments aquacoles pour optimiser la robustesse et la résistance aux maladies des animaux. Les fractions les plus pertinentes pourront faire l'objet d'un dossier Européen de demande d'autorisation comme additifs alimentaires à destination des poissons. Cela contribuera à terme à entrainer une augmentation de la productivité et de la rentabilité des producteurs aquacoles (augmentation du nombre de poissons vendus / poissons produits, réduction des traitements de type antibiotiques) et renforcera la qualité des produits français dans un marché mondial très concurrentiel.
Procédures
Des pesées et mesures de taille seront réalisées à 3 temps différents sous anesthésie pour chaque animal (EU1). La prise biométrique dure 30 secondes, avec un temps total en incluant l'anesthésie de 10 minutes maximum. -Des prélèvements sanguins uniques seront réalisés sur 60 animaux par formulation alimentaire après 8 semaines de supplémentation (EU1) et sur 12 animaux / formulation et pathogène 24 à 72 heures post-infection (EU1 et 2). Une prise de sang unique sera réalisée sur les animaux survivants au terme des challenges (EU2). Ces prélèvements seront pratiqués sous anesthésie. Le prélèvement dure 30 secondes, avec un temps total en incluant l'anesthésie de 10 minutes maximum. -Des injections seront réalisées pour les animaux qui subiront une infection bactérienne (n=2600, 1 seule fois par individu), d'un volume de 100 microlitres et sous anesthésie (EU1). L'injection dure 15 secondes environ, avec un temps total en incluant l'anesthésie de 10 minutes maximum.
Impact sur les animaux
Les épreuves infectieuses virale et bactérienne constituent des nuisances sévères puisqu’elles induisent l’apparition de signes cliniques (changement de couleur de robe, atteintes nerveuses, lésions cutanées, rougeurs/érosions bucales, nage anormale, ulcère épidermique, léthargie, déséquilibre, anorexie ...) qui peuvent apparaitre dans les 24h post-infection pour les bactéries et après environ 7 jours pour le VER. La durée des signes observables est de quelques heures pour les bactéries et peut aller jusqu'à quelques jours pour le VER. Sans intervention, ces nuisances aboutissent à une mortalité variable en fonction des conditions (qui peut atteindre 60-70%), qui intervient généralement dans les 5 premiers jours pour les bactéries et entre 7 et 15 jours pour le VER. Les mesures biométriques et les prélèvements sanguins (1 min/poisson) seront réalisés sur animaux anesthésiés par balnéation, opérations qui peuvent induire un léger effet indésirable (stress). Le transfert d'une partie des animaux sous sédation entre les deux établissements (distance de 500 mètres, 15 min) générera également un léger stress.
Devenir
Les animaux subissant des épreuves infectieuses expérimentales, il n'est pas envisageable de conserver les survivants pour des essais ultérieurs.
Remplacement
Cette étude vise à évaluer le potentiel d'organismes unicellulaires (prostistes) comme source de nutriments et de molécules fonctionnelles en remplacement de farine et d'huile de poissons dans l'alimentation aquacole. Des essais in vitro seront menés en première intention afin d'évaluer la toxicité sur lignées cellulaires mais également les capacités anti-oxydantes, anti-bactériennes et anti-virales des différentes fractions générées. Ces tests in vitro ne pourront néanmoins pas se substituer à des essais sur animaux qui seuls permettront de mesurer l'effet sur le développement et la croissance des poissons et d'approcher les mécanismes impliqués dans une potentielle amélioration de leur capacité de résistance aux maladies (stimulation de l'immunité, modification du microbiome, ...).
Réduction
Le nombre de poissons et de bassins par condition a été réduit à son minimum en intégrant les temps et nombre de prélèvements prévus, la variabilité inter-bassins fréquemment observée, les mortalités pouvant survenir sur les stades juvéniles et de façon à assurer une robustesse statistique des résultats. Pour la phase de paramètrage des infections expérimentales, un total de 240 animaux maximum seront nécessaires. Pour la phase de supplémentation, 600 poissons / fraction seront répartis dans 4 bassins. Pour les challenges infectieux, 208 poissons/fraction et par pathogène (n=2) seront utilisés, répartis dans 4 bacs (3 pour le suivi de la mortalité et 1 pour l'échantillonnage ; 1 bac témoin non infecté avec 52 poissons en complément). Pour les 7 formulations alimentaires à tester et en intégrant les contrôles et les tests de calage, cela représente un total de 6240 bars juvéniles.
Raffinement
Un enrichissement est mis en place au travers d'un bullage et d'un éclairage adapté. Le transport d'une partie des animaux entre les EU1 et 2 est réalisé sous sédation dans des seaux (eau de mer oxygénée à la température des bassins de départ). Les animaux sont positionnés à leur arrivée en bassins dans les mêmes conditions (température d'eau, oxygénation, circuit ouvert) que celles en place dans les bassins de départ. Pour les infections par bain, les animaux sont placés dans un milieu hyperoxygéné sous surveillance resserrée. Pour les infections par injection, les animaux sont préalablement anesthésiés. L'état de santé général des poissons sera évalué quotidiennement en utilisant une grille de points limites adaptés et spécifiques du projet intégrant plusieurs paramètres (nage, comportement, état physique).
Choix des espèces
Le bar commun, espèce marine carnivore d'intérêt aquacole, a été choisie car il s'agit de l'espèce ciblée par le développement des formulations alimentaires supplémentées en protistes. Nous travaillerons sur des animaux juvéniles afin de pouvoir mesurer les effets de nos formulations d'une part sur la croissance mais également sur l'amélioration potentielle de leur capacité à résister à des maladies infectieuses - sachant que les jeunes stades sont les plus fragiles.
Tests de vaccination contre Clostridium difficile
- Recherche appliquée
- Maladies infectieuses
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Oncologie
- Système immunitaire
Immunisées à trois reprises par voie sous-cutanée, nasale ou orale, puis infectées par Clostridioides difficile après un gavage antibiotique qui détruit leur flore intestinale, 432 souris vont être utilisées dans des procédures d'un niveau de souffrance léger à modéré, toutes tuées à l'issue en raison de leur infection. Les diarrhées attendues durent deux à trois jours, avec des pertes de poids de 5 à 15 %, et les selles sont recueillies tous les deux jours pendant tout l'essai. L'enjeu est de tester des candidats vaccins déjà évalués in vitro et in silico, dont un essai préliminaire chez la souris n'avait montré qu'une efficacité partielle. Les prélèvements sanguins par voie submandibulaire sont annoncés au nombre de cinq pour quatre dates listées, et de quatre dans la rubrique des atteintes, sans que le texte lève la différence.
Objectifs
Clostridioides difficile (C. diff) est la première cause de diarrhées bactériennes associées aux soins chez l’adulte dans les pays développés et en particulier en France (> 24000 cas par an, dont 14 % de formes compliquées). La mortalité associée aux infections à C. difficile (ICD) est de l'ordre de 3%. Les ICD peuvent évoluer sur un mode épidémique avec la survenue de cas groupés d’infection voire de véritables épidémies locorégionales. Elles représentent un coût sanitaire important pour nos sociétés, en raison de l’augmentation des durées moyennes de séjours et des surcoûts liés à leur prise en charge spécifique. Une antibiothérapie est le plus souvent efficace pour traiter une infection liée à C. difficile, mais les rechutes sont fréquentes (environ 20% des patients). La vaccination est la meilleure approche à long terme pour réduire le nombre de ces infections. Le but de cette vaccination est de lutter contre le développement de la bactérie au niveau du tube digestif et donc de réduire les symptômes ainsi que la dissémination de la bactérie dans l’environnement. Les antigènes testés ont démontré in vitro et in silico des qualités requises pour être considéré comme un bon antigène. Il est toutefois nécessaire de réaliser une évaluation préclinique de leur efficacité in vivo dans un modèle d'infection chez la souris qui permet d'étudier la réponse immunitaire suite aux vaccinations. Des essais préliminaires in vivo en modèle murin ont montré qu’administré seul par voie parentérale les antigènes étaient capables d’induire une efficacité vaccinale partielle. L'objectif de ce projet est d’améliorer cette efficacité vaccinale in vivo par une vectorisation des candidats vaccins dans des vecteurs viraux, de les combiner et de tester plusieurs schémas vaccinaux (voie parentérale et/ou voie muqueuse). Les animaux seront immunisés à trois reprises. Le statut immunitaire des animaux sera vérifié avant et après immunisation afin d'évaluer l'efficacité des différents candidats vaccinaux testés. L'efficacité vaccinale sera évaluée par le suivi de la colonisation intestinale par C. difficile (par numération de la bactérie dans les fèces des animaux) une analyse de l’inflammation intestinale et ceci sera corrélé à la réponse immunitaire spécifique analysée.
Bénéfices attendus
Les bénéfices apportés par ces essais sont d’un intérêt majeur. C. difficile a été classée comme «menace urgente» dans le dernier rapport du centre de prévention et de contrôle des maladies portant sur les menaces liées à la résistance antibiotique. En effet, le développement de nouvelles méthodes de prévention des infections à C. difficile permettrait d’offrir de nouvelles options thérapeutiques aux patients et limiter le risque d’infections communautaires et nosocomiales et de diminuer la dissémination de cette bactérie pathogène dans l’environnement. Notre approche vaccinale permettrait à moyen terme de prévenir les infections à C. difficile ou leur récidive. Les antigènes vaccinaux utilisés dans cette étude sont des facteurs impliqués dans la colonisation par la bactérie du tube digestif et des facteurs de virulence. Si une réponse immunitaire est induite lors de ces essais de vaccination, la bactérie sera limitée dans son développement et les symptômes cliniques de l'infection ne seront donc plus visibles. L’analyse de la réponse immunitaire suite à des immunisations est réalisable uniquement in vivo, aucun système in vitro ne permet d’évaluer cette stimulation par un antigene du système immunitaire dans sa globalité. Le développement à moyen terme d’un vaccin ciblant les infections à C. difficile permettrait de reduite l’incidence des infections, leur cout mais également de réduire le risque majeur de développement d’antibio-resistance grâce à une reduction notable du recours aux antibiotiques.
Procédures
Le modèle nécessite différents types d’actes expérimentaux à savoir les immunisations par voie sous-cutanée (anesthésie locale), nasale (qui dure moins de 10 secondes par animal),ou orale, immunisation ou administration par voie orale de C. difficile (un gavage unique durant la procédure, qui dure moins de 10 secondes par animal) et une injection intrapéritonéale d’antibiotique sous anesthésie locale. De plus, le recueil de selles fraiches sera réalisé tous les deux jours après infection, sur la durée de l'essai, ce recueil dure moins d'une minute. Le prélèvement de sang sera réalisé par voie submandibulaire sur animaux vigiles mais anesthésiés localement, 5 prélèvements à J-3, J13, J28 et J45. Le prélèvement sera réalisé très rapidement (moins d'une minute) par une personne très expérimentée.
Impact sur les animaux
Le modèle nécessite plusieurs types d’actes expérimentaux réalisés sur animaux vigiles à savoir 3 immunisations : injections par voie parentérale (sous-cutanée) ou administration par voie muqueuse (nasale ou orale), 1 injection intrapéritonéale d’un antibiotique pour l’induction d’une dysbiose, l’administration par voie orale de C. difficile et 4 prélèvements sanguins par voie submandibulaire. Les injections entrainent une douleur légère. Suite à l’infection, le modèle peut induire des diarrhées allant de 2 à 3 jours et des pertes de poids qui varient entre 5 et 15% du poids initial des animaux. Les nuisances suite aux infections peuvent être considérées comme modérées. Un arrêt de la diarrhée et un retour au poids initial est généralement observé 4 jours après l'infection. La procédure d’immunisation, d’induction de la dysbiose et la procédure de gavage par voie orale occasionne pour les animaux une angoisse modérée, de courte durée; le prélèvement de fèces n’occasionne aucune douleur mais peut provoquer une angoisse légère (de très courte durée) dans la mesure où il nécessite de manipuler l’animal.
Devenir
En raison de leur infection par une bactérie pathogène, tous les animaux seront mis à mort.
Remplacement
Plusieurs tests in silico, in vitro et in vivo ont permis d'évaluer l'intérêt des antigènes vaccinaux sélectionnés. La méthode de vectorisation dans des vecteurs viraux a déjà démontré son efficacité dans d’autres modèles de vaccination. Le recours à l'animal est indispensable pour valider l'effet thérapeutique. Les interactions entre l’hôte, son système immunitaire et les pathogènes sont complexes et à ce jour aucun modèle in vitro ou in silico n'est capable de les reproduire dans leur intégralité.
Réduction
Des tests in silico et in vitro ont présélectionné les antigènes candidats selon trois critères : conservation entre souches de C. difficile, pouvoir immunogène et présence membranaire, réduisant ainsi le nombre de tests in vivo. Critère de jugement principal et calcul d'effectif Le critère principal est le score clinique , couramment utilisé dans les modèles murins d'infection à C. difficile. Une différence de 3 points entre groupe vacciné et contrôle est cliniquement pertinente. Le calcul indique 12 animaux/groupe. Procédure 1 : 144 animaux (12 groupes × 12 animaux) Procédure 2 : 288 animaux maximum (24 groupes × 12 animaux). Cette planification garantit des résultats conclusifs en une seule expérimentation.
Raffinement
Les animaux seront surveillés quotidiennement par examen clinique incluant : Évaluation du score clinique (posture, activité, aspect du pelage, diarrhée) selon une grille définie, pesée quotidienne, état d'hydratation (test du pli cutané). Concernant la traçabilité : Toutes les observations seront consignées individuellement dans des fiches de suivi quotidiennes. Dès l'apparition de diarrhée ou perte de poids, nous procèderons à l’administration de DietGel. Une euthanasie anticipée sera réalisée en cas d’atteinte des points limites.
Choix des espèces
La souris est l'animal le plus utilisé dans le modèle de colonisation par C. difficile car il reproduit de façon rapide et reproductible cette pathologie. Les souris seront manipulées à l'âge de 6 ou 7 semaines (maturité sexuelle atteinte). Ce choix est motivé par la nécessité d'utiliser des animaux ayant atteints l'âge adulte et qui répondent au modèle de colonisation par C. difficile. Les animaux, âgés de 4 semaines, seront réceptionnés par l’animalerie et utilisés seulement après une période d’acclimatation d’une semaine.
Evaluation des activités biologiques et de l’effet sur la santé de micro-organismes utilisés comme additifs alimentaires chez le Bar Européen – 1/2
- Recherche appliquée
- Alimentation animale
- Bien-être animal
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
- Système immunitaire
Pour tester des additifs alimentaires à base de protistes destinés à l'aquaculture, 6 240 bars européens juvéniles vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Ils sont infectés par une bactérie, dont 2 600 par injection, ou par un virus, ce qui provoque lésions cutanées, ulcères épidermiques, atteintes nerveuses, nage anormale, léthargie et anorexie. Le porteur indique que sans intervention la mortalité peut atteindre 60 à 70 %, dans les cinq premiers jours pour les bactéries et entre sept et quinze jours pour le virus. Aucun survivant n'est conservé, et les bénéfices annoncés portent sur la productivité et la rentabilité des producteurs aquacoles ainsi que sur la place des produits français dans un marché concurrentiel.
Objectifs
En aquaculture, l'alimentation des poissons carnivores dépend toujours de la farine et de l'huile de poissons issus de la pêche de capture. Comme ces éléments se raréfient et deviennent plus chers, leur réduction dans les aliments aquacoles a donné lieu à l’intégration de protéines et de lipides végétaux, ce qui a eu pour conséquence de réduire la teneur en oméga 3 des poissons commercialisés et, de fait, contribue à diminuer les bienfaits pour la santé des consommateurs. Il est donc nécessaire de trouver des sources alternatives de ces ingrédients clés. Par ailleurs, la pisciculture est régulièrement impactée par des épidémies contre lesquelles il existe peu de vaccins et de médicaments antimicrobiens efficaces, avec en complément la problématique de résistance aux antibiotiques. La production à partir de protistes - organismes marins unicellulaires - tels que Thraustochytrium d'omégas 3 comme alternative à l'huile de poisson a suscité un intérêt croissant au cours de ces dernières années. En plus des omégas 3, ces organismes, qui peuvent se multiplier avec des sources de carbone et d'azote à faible coût (sous-produits et déchets alimentaires), ont la capacité de produire d'autres molécules à forte valeur ajoutée telles que les caroténoïdes, les phytostérols et le squalène qui peuvent avoir des effets immunostimulants ou antioxydants. Ce projet, qui se déroulera dans deux Etablissements Utilisateurs (EU), a pour objectifs d'utiliser ces protistes, sous forme de fractions plus ou moins purifiées et industrialisées, comme additifs alimentaires afin d'améliorer l’élevage des poissons d’aquaculture (croissance, réduction des malformations et de la mortalité) et leur capacité de résistance aux maladies. L'espèce marine choisie, le bar commun, est la plus produite en Europe et représente un fort enjeu économique.
Bénéfices attendus
Les résultats aboutiront à la sélection des fractions les plus intéressantes permettant de réduire la dépendance de l'aquaculture à la farine et à l'huile de poisson et d'améliorer la fonctionnalité des aliments aquacoles pour optimiser la robustesse et la résistance aux maladies des animaux. Les fractions les plus pertinentes pourront faire l'objet d'un dossier Européen de demande d'autorisation comme additifs alimentaires à destination des poissons. Cela contribuera à terme à entrainer une augmentation de la productivité et de la rentabilité des producteurs aquacoles (augmentation du nombre de poissons vendus / poissons produits, réduction des traitements de type antibiotiques) et renforcera la qualité des produits français dans un marché mondial très concurrentiel.
Procédures
Des pesées et mesures de taille seront réalisées à 3 temps différents sous anesthésie pour chaque animal (EU1). La prise biométrique dure 30 secondes, avec un temps total en incluant l'anesthésie de 10 minutes maximum. -Des prélèvements sanguins uniques seront réalisés sur 60 animaux par formulation alimentaire après 8 semaines de supplémentation (EU1) et sur 12 animaux / formulation et pathogène 24 à 72 heures post-infection (EU1 et 2). Une prise de sang unique sera réalisée sur les animaux survivants au terme des challenges (EU2). Ces prélèvements seront pratiqués sous anesthésie. Le prélèvement dure 30 secondes, avec un temps total en incluant l'anesthésie de 10 minutes maximum. -Des injections seront réalisées pour les animaux qui subiront une infection bactérienne (n=2600, 1 seule fois par individu), d'un volume de 100 microlitres et sous anesthésie (EU1). L'injection dure 15 secondes environ, avec un temps total en incluant l'anesthésie de 10 minutes maximum.
Impact sur les animaux
Les épreuves infectieuses virale et bactérienne constituent des nuisances sévères puisqu’elles induisent l’apparition de signes cliniques (changement de couleur de robe, atteintes nerveuses, lésions cutanées, rougeurs/érosions bucales, nage anormale, ulcère épidermique, léthargie, déséquilibre, anorexie ...) qui peuvent apparaitre dans les 24h post-infection pour les bactéries et après environ 7 jours pour le VER. La durée des signes observables est de quelques heures pour les bactéries et peut aller jusqu'à quelques jours pour le VER. Sans intervention, ces nuisances aboutissent à une mortalité variable en fonction des conditions (qui peut atteindre 60-70%), qui intervient généralement dans les 5 premiers jours pour les bactéries et entre 7 et 15 jours pour le VER. Les mesures biométriques et les prélèvements sanguins (1 min/poisson) seront réalisés sur animaux anesthésiés par balnéation, opérations qui peuvent induire un léger effet indésirable (stress). Le transfert d'une partie des animaux sous sédation entre les deux établissements (distance de 500 mètres, 15 min) générera également un léger stress.
Devenir
Les animaux subissant des épreuves infectieuses expérimentales, il n'est pas envisageable de conserver les survivants pour des essais ultérieurs.
Remplacement
Cette étude vise à évaluer le potentiel d'organismes unicellulaires (prostistes) comme source de nutriments et de molécules fonctionnelles en remplacement de farine et d'huile de poissons dans l'alimentation aquacole. Des essais in vitro seront menés en première intention afin d'évaluer la toxicité sur lignées cellulaires mais également les capacités anti-oxydantes, anti-bactériennes et anti-virales des différentes fractions générées. Ces tests in vitro ne pourront néanmoins pas se substituer à des essais sur animaux qui seuls permettront de mesurer l'effet sur le développement et la croissance des poissons et d'approcher les mécanismes impliqués dans une potentielle amélioration de leur capacité de résistance aux maladies (stimulation de l'immunité, modification du microbiome, ...).
Réduction
Le nombre de poissons et de bassins par condition a été réduit à son minimum en intégrant les temps et nombre de prélèvements prévus, la variabilité inter-bassins fréquemment observée, les mortalités pouvant survenir sur les stades juvéniles et de façon à assurer une robustesse statistique des résultats. Pour la phase de paramètrage des infections expérimentales, un total de 240 animaux maximum seront nécessaires. Pour la phase de supplémentation, 600 poissons / fraction seront répartis dans 4 bassins. Pour les challenges infectieux, 208 poissons/fraction et par pathogène (n=2) seront utilisés, répartis dans 4 bacs (3 pour le suivi de la mortalité et 1 pour l'échantillonnage ; 1 bac témoin non infecté avec 52 poissons en complément). Pour les 7 formulations alimentaires à tester et en intégrant les contrôles et les tests de calage, cela représente un total de 6240 bars juvéniles.
Raffinement
Un enrichissement est mis en place au travers d'un bullage et d'un éclairage adapté. Le transport d'une partie des animaux entre les EU1 et 2 est réalisé sous sédation dans des seaux (eau de mer oxygénée à la température des bassins de départ). Les animaux sont positionnés à leur arrivée en bassins dans les mêmes conditions (température d'eau, oxygénation, circuit ouvert) que celles en place dans les bassins de départ. Pour les infections par bain, les animaux sont placés dans un milieu hyperoxygéné sous surveillance resserrée. Pour les infections par injection, les animaux sont préalablement anesthésiés. L'état de santé général des poissons sera évalué quotidiennement en utilisant une grille de points limites adaptés et spécifiques du projet intégrant plusieurs paramètres (nage, comportement, état physique).
Choix des espèces
Le bar commun, espèce marine carnivore d'intérêt aquacole, a été choisie car il s'agit de l'espèce ciblée par le développement des formulations alimentaires supplémentées en protistes. Nous travaillerons sur des animaux juvéniles afin de pouvoir mesurer les effets de nos formulations d'une part sur la croissance mais également sur l'amélioration potentielle de leur capacité à résister à des maladies infectieuses - sachant que les jeunes stades sont les plus fragiles.
Prélèvement de jus de rumen chez la vache et le veaux pour une utilisation en fermentation in-vitro
- Protection de l’environnement
- Recherche appliquée
- Alimentation animale
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
Choisies dans les troupeaux de l'établissement, six vaches laitières adultes et huit veaux non sevrés sont maintenus au cornadis pour un sondage œsophagien sur animal vigile, sans anesthésie. Ces 16 bovins subissent des procédures d'un niveau de souffrance léger, un prélèvement unique de dix minutes au maximum, renouvelable une fois en cas d'échec technique. Le jus de rumen recueilli sert à tester in vitro des composés végétaux censés réduire les émissions de méthane des ruminants, avant d'envisager des essais sur des animaux vivants. Tous retournent ensuite à leur troupeau et aucun n'est tué, le porteur affirmant malgré tout que le recours à des animaux donneurs de contenu ruminal est "indispensable".
Objectifs
Le principal objectif de notre projet est de tester l’effet des composés naturels dérivés de plantes sur la fermentation ruminale et la production de méthane chez les ruminants, en utilisant un modèle in vitro, avant d’envisager des tests in vivo pour une évaluation à long terme. Pour réaliser les expérimentations in-vitro nous utilisons du jus de rumen de vache. Celui-ci sera prélévé par sonde œsophagienne sur 6 vaches adultes en production laitière et 8 veaux, pour être utilisés dans les fermentations in-vitro. L’objectif de la DAP est de prélever du jus de rumen afin de tester in-vitro l’effet des composés naturels dérivés de plantes sur la fermentation ruminale et la production de méthane chez les ruminants.
Bénéfices attendus
L’utilisation des analyses de la diversité microbienne dans ce projet permet de mettre en lumière un aspect essentiel de la fermentation ruminale, à savoir les interactions entre les populations microbiennes. Cette approche offre un aperçu précieux des mécanismes microbiens sous-jacents qui régissent la production de méthane dans le rumen et permet d’identifier des moyens d’optimiser les processus fermentaires pour réduire les émissions de gaz à effet de serre. L'un des avantages majeurs de cette analyse est de permettre une étude fine de la compétition pour l'hydrogène entre les archées qui l'utilisent pour produire du méthane et les autres micro-organismes qui l'utilisent pour leur développement.
Procédures
Les animaux seront soumis à un prélèvement unique de contenu ruminal par sondage œsophagien, réalisé sur des animaux vigiles, sans anesthésie ni chirurgie. Cette méthode est peu invasive, n'entraîne pas de douleur persistante et ne laisse aucune séquelle. Chaque prélèvement est effectué une seule fois par animal (6 vaches adultes et 6 veaux), sauf en cas de besoin exceptionnel (échec technique), auquel cas un second prélèvement ponctuel pourra être envisagé sur un même individu ou un animal de remplacement prévu à cet effet. La durée totale de l’intervention (mise en contention, introduction de la sonde, prélèvement et libération de l’animal) n’excèdera pas 10 minutes par animal. Aucun traitement, chirurgie ou manipulation supplémentaire n’est prévu dans le cadre de ce protocole.
Impact sur les animaux
Dans le cadre de ce protocole, six vaches laitières adultes et huit veaux non sevrés seront sélectionnés pour un prélèvement unique de jus de rumen à l’aide d’une sonde œsophagienne. La technique de sondage œsophagien requiert la contention de l'animal et est légèrement intrusive, pouvant occasionner un inconfort léger transitoire au moment de l'introduction de la sonde (réflexe de déglutition, agitation légère). Nous pouvons nous attendre aussi à ce que le geste déclenche une réaction de stress et un comportement de défense mais de courte durée. Cette méthode, bien établie en recherche animale, permet d’accéder au contenu du rumen de manière, sans chirurgie ni anesthésie, et avec des effets indésirables minimes pour l’animal. Chaque séance de prélèvement sera de durée très limitée, ne dépassant pas 10 minutes par animal. Cette méthode est sans conséquence sur la santé ou l'intégrité physique des animaux. Aucune douleur prolongée, ni altération de l’alimentation ou du comportement post-intervention ne sont attendus. Aucun effet secondaire notable n’est attendu après le prélèvement, et un suivi attentif sera réalisé après chaque intervention pour s’assurer du bon état général des animaux.
Devenir
Tous les animaux seront gardés en vie et réintégreront les troupeaux respectifs à la fin de la procédure.
Remplacement
Dans ce projet, le recours à des animaux donneurs de contenu ruminal est indispensable, car aucune alternative in vitro ou modèle synthétique ne permet actuellement de reproduire fidèlement la complexité du microbiote ruminal vivant, notamment la diversité des interactions microbiennes. Le contenu ruminal frais est nécessaire pour garantir des fermentations in vitro scientifiquement robustes et représentatives. Cette approche respecte le principe des 3R, car un prélèvement unique par animal permet de générer de nombreux tests (8 traitements prévus) sans expérimentation directe prolongée sur les animaux, limitant ainsi leur nombre et l’impact de l’étude.
Réduction
Le nombre d’animaux donneurs (6 vaches et 6 veaux parmi les 8 vaches et 8 veaux sélectionnés) a été défini pour réduire au maximum le nombre d’individus tout en respectant les recommandations méthodologiques pour ce type d’essai. Le choix de 6 animaux permet ici de limiter le nombre total d'essais in vitro, en utilisant chaque individu comme unité expérimentale. Chez les veaux en particulier, le microbiote est immature et fortement variable d’un individu à l’autre, ce qui justifie un effectif un peu plus large pour capturer une diversité inter-individuelle suffisante sans multiplier les essais. Ce dispositif permet ainsi de maximiser la robustesse scientifique tout en minimisant le nombre d'animaux utilisés, conformément au principe de réduction.
Raffinement
Les conditions de logement des animaux en stabulation répondent aux exigences réglementaires et vont même au-delà grâce à des équipements pemettant un enrichissement du confort des bovins (brosses, ballons suspendus, boule de foin...) et un suivi fin de leur santé et de leur bien-être (outils d'élevage de précision). Le recours a des procédures faiblement invasives, mises en oeuvre par du personnel formé et habilité à effectuer ces prélèvements assure que ceux-ci se feront dans les meilleures conditions possibles pour les animaux. Les animaux seront maintenus aux cornadis pour le prélèvement dans le but de limiter les risques de blessures pour eux et pour le personnel qui prélèvera. Les animaux sont habitués aux cornadis pour leur alimentation quotidienne.
Choix des espèces
Les espèces choisies sont pertinentes car elles représentent deux stades clés du développement du microbiote ruminal. La vache adulte, avec un microbiote mature et stable, permet d’évaluer l’effet des composés sur une fermentation ruminale pleinement fonctionnelle. Le veau avant sevrage, doté d’un microbiote immature et variable, offre la possibilité d’étudier l’impact précoce des traitements sur la structuration microbienne et d’identifier des solutions à long terme. Cette double approche assure une meilleure compréhension des effets des composés naturels à différentes étapes de la vie du ruminant. Les vaches adultes en production sont utilisées pour étudier un microbiote mature, stable et représentatif d’un rumen pleinement fonctionnel, permettant d’évaluer l’effet des composés sur la fermentation et la production de méthane en conditions réelles. Les veaux avant sevrage, avec un microbiote immature et en cours d’établissement, sont inclus pour analyser l’impact précoce des traitements sur la structuration microbienne, afin d’identifier des interventions susceptibles d’influencer durablement la fermentation ruminale et les émissions de méthane à long terme.
Étude du rôle d’une protéine impliquée dans l’agressivité tumorale dans le développement du cancer de la prostate et la résistance à la castration chez la souris
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système urogénital
À six à dix jours de vie, les souriceaux sont séparés de leur mère pour un prélèvement de tissu de queue sur animal vigile. Ceux dont le génotype ne sert à rien sont tués aussitôt, les autres reçoivent pendant cinq jours une molécule qui inactive les gènes visés et déclenche des tumeurs de la prostate, puis une partie est castrée chirurgicalement en quinze minutes sous anesthésie. 3 656 souris vont être utilisées au total, 2 148 dans des procédures d'un niveau de souffrance léger et 1 508 d'un niveau modéré. Elles sont tuées au plus tard un mois après la castration, avant le délai au-delà duquel le porteur reconnaît qu'une tumeur grossissante peut gêner la miction, et leur prostate est collectée.
Objectifs
Le cancer de la prostate est le cancer le plus diagnostiqué chez l’homme dans le monde et la seconde cause de mortalité par cancer. Il s’agit d’un cancer dépendant des androgènes, une hormone, qui, en se fixant à son récepteur favorisent la prolifération des cellules cancéreuses prostatiques. Ainsi, les cancers de la prostate localement avancés et métastatiques sont traités par déprivation androgénique afin de bloquer toute activation de la voie de signalisation des androgènes. Cependant, bien que ce traitement soit efficace durant les premiers mois, la majorité des patients rechutent et progressent vers un cancer résistant à la castration. A l’heure actuelle, l’efficacité des thérapies disponibles pour ces patients reste limitée. C’est pourquoi, il est urgent de rechercher de nouveaux mécanismes impliqués dans la carcingénèse prostatique et la résistance à la castration. Dans ce projet, nous proposons d’étudier le rôle d’un nouveau candidat dans un modèle murin de cancer de la prostate et dont le potentiel thérapeutique a déjà été démontré dans le cancer du sein et le glioblastome. Cette étude nous permettra de déterminer si ce candidat pourrait être une cible thérapeutique pour les patients ayant un cancer de la prostate.
Bénéfices attendus
Les thérapies actuellement disponibles pour les patients atteints d’un cancer de la prostate ont un bénéfice clinique limité. Parmi ces traitements, les inhibiteurs de protéines impliqués dans la réparation des cassures de l’ADN ont démontré une efficacité limitée en raison de la faible proportion de patients éligibles à ces thérapies et l’apparition de résistances. Mieux comprendre le mode d’action de ces protéines permettrait d’optimiser les thérapies actuelles. Dans cette étude nous souhaitons donc évaluer la contribution de l’une de ces protéines dans le cancer de la prostate.
Procédures
Procédure Expérimentale 1 : Prélèvement de tissu pour génotypage sur animal vigile de 6 à 10 jours d'une durée de 10 minutes environ, réalisé une seule fois par animal. Procédure Expérimentale 2 : Les souris adultes seront injectées avec une molécule permettant d’inactiver les gènes d’intérêt pendant 5 jours (3 minutes par souris). Si besoin, ces souris seront nourries avec de la nourriture contenant cette molécule. L’utilisation de cette molécule a pour but d’induire le développement de tumeurs prostatiques. Les souris seront mises à mort à différent temps, et la prostate sera prélévée pour des analyses au laboratoire. Procédure Expérimentale 3 : Les souris seront injectées avec une molécule permettant d’inactiver les gènes d’intérêt pendant 5 jours (3 minutes par souris). Si besoin, ces souris seront nourries avec de la nourriture contenant cette molécule, puis castrées chirurgicalement à un temps précoce ou tardif de la maladie. La chirurgie sera faite sous anesthésie et analgésie. Cette intervention dure environ 15 minutes pour chaque souris. Les souris seront mises à mort au plus tard 1 mois après castration.
Impact sur les animaux
La biopsie de queue des souriceaux induit une douleur légère de courte durée au point de biopsie et peut induire un stress lié à la séparation des souriceaux de leur mère pendant les quelques minutes de manipulation. Les souris peuvent être sujettes à un stress physique lors de la contention. Le grossissement de la tumeur peut dans de rares cas générer un inconfort (notamment une gêne urinaire) à des temps tardifs (au-delà de 12 mois). Des nuisances liées à l’anesthésie à l’isoflurane pour la castration peuvent être attendues tels qu’un stress passager, l’hypothermie ou troubles de la récupération. Des effets indésirables peuvent également être observés lors des différentes manipulations : les injections peuvent entraîner une infection et la castration peut induire une infection post-opératoire. De plus, la molécule utilisée pour induire un cancer de la prostate peut conduire à un relâchement du canal inguinal, une vérification du scrotum (présence d’œdème, asymétrie, tension) sera donc réalisée pour détecter ces éventuels effets indésirables.
Devenir
A l’issue du génotypage, les animaux de génotype désiré seront dédiés au maintien des lignées, ou serviront à des expériences. Les animaux de génotype inutile seront mis à mort immédiatement après le génotypage en fin de procédure. Après induction d'un cancer de la prostate, les souris seront mises à mort selon une cinétique définie d'après notre expertise et l’étude pilote réalisée dans ce projet. La prostate sera alors collectée pour y effectuer l’ensemble des analyses nécessaires à la bonne mise en oeuvre du projet de recherche.
Remplacement
Notre projet de recherche vise à comprendre le rôle d'un nouveau candidat dans le développement du cancer de la prostate et la résistance à la castration. Une alternative pourrait être l’utilisation de modèles de culture 3D. Cependant, il est clairement défini que les communications entre le microenvironnement tumoral (cellules immunitaires diverses, fibroblastes associés au cancer…) et les cellules cancéreuses prostatiques jouent un rôle crucial dans la progression tumorale et la résistance au traitement. Cette complexité ne peut pas être atteinte même à l’aide de culture 3D puisque l’ensemble des paramètres ne pourront pas tous être réunis. C’est pourquoi, notre projet nécessite d’utiliser un modèle in vivo afin que l’ensemble de ces facteurs soient pris en compte.
Réduction
Le nombre de souris nécessaires pour nos expériences a été déterminé de façon à obtenir des résultats publiables et significatifs en fonction des expériences à réaliser. Deux études pilotes seront réalisées afin d’éviter d’utiliser un protocole d’induction du cancer de la prostate non adapté et de déterminer au mieux la cinétique d’évolution des tumeurs. Une étude pilote « cinétique » nous permettra de déterminer les temps les plus intéressants à utiliser pour les analyses plus approfondies, et ainsi réduire le nombre d’animaux étudiés par lignée. Certains modèles de souris proposés dans cette étude servent de contrôles, le nombre de ces souris contrôles pourrait être revu à la baisse après plusieurs étapes de validation.
Raffinement
Durant toute la vie des animaux, les souris seront gardées par groupes sociaux dans des cages agrémentées avec un enrichissement en animalerie. Des points limites ont été déterminés afin de soustraire les animaux à toute souffrance inutile. Une habituation des animaux sera mise en place quelques jours avant les différentes procédures expérimentales afin de limiter leur stress. Dans un souci de raffinement et dans la mesure du possible, des procédures alternatives moins invasives pourront être mises au point lors de nos expérimentations.
Choix des espèces
Le choix du modèle souris est justifié par le fait que les questions scientifiques posées ne peuvent pas être étudiées dans des organismes invertébrés et que nous pouvons utiliser chez la souris des animaux génétiquement modifiés pour répondre aux objectifs scientifiques. La souris présente également une composition prostatique, un système immunitaire et des gènes similaires à l’homme. Selon les procédures, les animaux sont des nouveaux nés âgés entre 6 et 10 jours ou seront des adultes. Ils seront mis à mort selon une cinétique définie selon notre expertise. Pour la procédure de génotypage, les animaux sont des nouveaux nés agés entre 6 et 10 jours. Pour le reste, les animaux utilisés seront adultes et seront mis à mort selon une cinétique définie selon notre expertise.
Etude d’une combinaison de transfert adoptif de lymphocytes TVd2 et de radiothérapie dans le traitement des gliomes de haut-grade chez la souris (EU 1/2)
- Recherche appliquée
- Cancers
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système nerveux
Les souris utilisées sont immunodéficientes par construction, pour que des cellules tumorales humaines greffées dans leur cerveau ne soient pas rejetées. 2 676 d'entre elles vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Selon les groupes, chaque souris subit une à trois implantations chirurgicales de trente minutes, tumeur puis lymphocytes T, et 1 341 d'entre elles reçoivent en plus jusqu'à vingt-cinq minutes de radiothérapie dans un second établissement. Toutes sont tuées à l'issue et leur cerveau prélevé pour des analyses histologiques, le porteur indiquant que le développement des tumeurs peut entraîner une perte de poids, de motricité et de sensibilité.
Objectifs
Les gliomes de haut grade, en particulier le glioblastome, sont des tumeurs cérébrales particulièrement agressives pour lesquelles les options thérapeutiques restent limitées et souvent inefficaces à long terme. De nouvelles approches sont nécessaires pour améliorer le pronostic des patients atteints de ces cancers. Ce projet de recherche vise à étudier une stratégie combinée innovante associant deux traitements : -le transfert adoptif de Lymphocytes T (LT), une immunothérapie qui consiste à utiliser des cellules immunitaires pour cibler spécifiquement les cellules tumorales. -la radiothérapie (RT), utilisée en clinique mais dont les effets peuvent modifier le comportement des cellules du système immunitaire de manière favorable. Nous souhaitons déterminer si l'association de ces deux traitements permet une réponse antitumorale plus efficace que chacun des traitements pris isolément. Pour cela, des expériences seront réalisées chez la souris dans un modèle expérimental de gliome. L’objectif est d’analyser l’évolution de la tumeur, la réponse immunitaire associée à la radiothérapie, ainsi que la tolérance des traitements combinés. Ce projet utilise un nombre minimal d’animaux pour générer des résultats robustes, et respecte les règles éthiques strictes en vigueur. Il vise à générer des données utiles pour le développement de futurs traitements combinés contre les tumeurs cérébrales. Ce projet se déroulera sur 2 établissements utilisateurs différents (EU1 et EU2)
Bénéfices attendus
Ce projet vise à mieux comprendre l’hétérogénéité des gliomes de haut grade en étudiant la réponse des différentes sous-populations tumorales à une immunothérapie innovante combinée à la radiothérapie. Cette combinaison devrait améliorer l’efficacité du traitement en renforçant la destruction des cellules tumorales et en réduisant la récidive. Les lymphocytes T utilisés sont notamment connus pour avoir une efficacité accrue en présence de tumeurs irradiées. Ce projet favorisera également le développement de modèles précliniques de xénogreffes dérivés de patients plus représentatifs, essentiel à la validation de stratégies thérapeutiques personnalisées. Les résultats générés pourront guider la mise en place d’essais cliniques combinant ces traitements et contribuer à l’identification de biomarqueurs prédictifs d’efficacité, ouvrant la voie à une meilleure prise en charge des patients porteurs de gliomes de haut-grade. Enfin, notre approche permettra d’identifier les mécanismes de résistance et d’échappement tumoral, notamment dans les sous-populations les plus agressives souvent responsables des rechutes.
Procédures
66 animaux recevront une seule implantation tumorale (chirurgie + administrations sous-cutanés) (environ 30min, EU1). 936 animaux recevront une implantation tumorale (environ 30min, EU1), un protocole de radiothérapie (maximum 25min, EU2), puis une seconde implantation chirurgicale (LT, 30min, EU1). 864 aimaux recevront deux implantations tumorale (environ 30min, EU1). 405 animaux recevront une implantation tumorale (30 min, EU1), un protocole de radiothérapie (25min au maximum, EU2), puis enfin deux implantations de LT distantes (30 min x 2, EU1). 405 animaux recevront les mêmes procédures chirurgicales à l’exception de la RT, soit une implantation tumorale (environ 30min, EU1), suivie de deux implantations de LT distantes (30min, EU1).
Impact sur les animaux
Les interventions chirurgicales peuvent induire des nuisances modérées à sévères de durées moyennes (quelques jours). Les animaux, en fonction de la procédure, auront une, deux ou trois répétitions de cette nuisance. Les injections réalisées au cours de ces chirurgies entraînent une douleur légère de courte durée. La manipulation des animaux pour l’induction de l’anesthésie, mais également les déplacements éventuels, peuvent engendrer un stress léger de courte durée. Ces nuisances concernent tous les animaux et seront de courte durée. Le développement de tumeurs peut entraîner une dégradation de l’état des animaux (perte de poids, de motricité et de sensibilité).
Devenir
A la fin de chaque procédure, les animaux seront mis à mort et les cerveaux prélevés pour des analyses histologiques post-mortem.
Remplacement
- Aucune alternative in vitro ne permet actuellement de reproduire le microenvironnement cérébral complexe des gliomes humains ni d’évaluer les effets combinés des traitements (radiothérapie + immunothérapie) sur la survie globale. - Toutes les phases de mise au point (culture cellulaire 3D et co-culture, tests de cytotoxicité) auront été préalablement réalisées in vitro pour optimiser les protocoles et limiter l’usage d’animaux vivants. Le recours à l’animal est limité aux étapes indispensables. - Exploitation de données préexistantes pour affiner les hypothèses expérimentales.
Réduction
Les approches statistiques utilisées en amont et les tests choisis en aval sont les suivants : en amont, des calculs de puissance statistique ont été réalisés, en tenant compte de la taille d’effet attendue, afin d’utiliser le nombre minimal de souris nécessaire par groupe pour obtenir des résultats scientifiquement robustes. Ces calculs ont été effectués pour garantir une puissance statistique de 80 % avec un seuil de significativité fixé à α = 0,05. En aval, les comparaisons de survie entre groupes seront analysées afin d’évaluer les différences significatives. Lorsque cela est possible, plusieurs paramètres seront combinés chez les mêmes animaux (ex : étude combinée radiothérapie + implantation des lymphocytes T modifiés), permettant ainsi de réduire le nombre global d’animaux utilisés tout en respectant les critères expérimentaux. Une fois l’implantation tumorale caractérisée, les effectifs des groupes contrôles seront réduits dans la mesure du possible (croissance tumorale homogène et reproductible). Les lignées tumorales humaines ont été sélectionnées de manière stratégique (hétérogénéité représentative) pour maximiser la pertinence biologique tout en limitant le nombre de modèles.
Raffinement
Maintien des animaux en conditions d’hébergement réglementaire (cages ventilées, hébergement en groupes sociaux, contrôle de la température et de l’hygrométrie, cycle jour/nuit contrôlé, nourriture et boisson à volonté, 2 éléments d’enrichissement à minima). Le transport des animaux se fera par transporteur et véhicule agréés. Le confort des animaux sera maintenu (pas de modifications des groupes sociaux, présence d’enrichissement, aliment et boisson à volonté). Les chirurgies et les irradiations seront réalisées avec les mesures les plus rigoureuses possibles pour minimiser la douleur, le stress et la souffrance : habituation à la manipulation, aseptie lors des chirurgies, analgésie systématique, anesthésie générale contrôlée, réhydratation, régulation de la température, accès facilité à l’alimentation en post-opératoire (croquettes humidifiées dans la litière). Surveillance clinique régulière (à minima 2 fois/semaine), avec un système de score pondéré permettant la détection de toute altération de l’état de santé avec prise en charge de la douleur si nécessaire (administration d'analgésiques par exemple).
Choix des espèces
Les modèles utilisés dans ce projet sont indispensables pour évaluer l’effet d’un traitement sur la progression de la tumeur car ils prennent en compte les composantes du microenvironnement cérébral qui peut altérer l’effet thérapeutique. Le développement de tumeurs humaines, permettant de conserver les caractéristiques génétiques, moléculaires et physiopathologiques et de reproduire l’hétérogénéité tumorale, nécessite l’utilisation d’individus immunodéficients afin d’éviter tout rejet de greffe ou d’immunité croisée dirigée contre les lymphocytes T. L’utilisation de tumeurs humaines est indispensable à l’évaluation des lymphocytes T modifiés qui n’existent pas chez les souris. Ces modèles déjà maitrisés dans le laboratoire permettent ainsi d’étudier l’efficacité des lymphocytes T modifiés dans un contexte reproduisant la complexité tumorale et son microenvironnement tumoral existant en clinique, tout en intégrant la radiothérapie et ainsi identifier des stratégies thérapeutiques optimales. L’ensemble des animaux utilisés dans cette étude seront de jeunes adultes âgés d’au moins 6 semaines en début de protocole. A ce stade, le cerveau est mature ce qui facilite les gestes chirurgicaux et permet le développement de tumeurs plus reproductibles.
Entrainement et mise au point de procédures expérimentales d’échographie (EU1/2)
- Formation professionnelle
- Recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Oncologie
- Système cardiaque
Rats : 220
592 souris et 220 rats vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, 212 d'entre eux réutilisés ensuite, les autres tués. Les anesthésies gazeuses se répètent jusqu'à trois fois à un jour d'intervalle, durent jusqu'à une heure quand un cathéter veineux est posé, et atteignent dix séances quotidiennes de trente minutes chez les femelles gestantes suivies pendant les vingt et un jours de gestation. Les nouveau-nés sont séparés de leur mère jusqu'à quinze minutes, ce qui peut provoquer son rejet ou son agressivité à la réintroduction dans la cage. Le porteur annonce un "catalogue de prestations techniques" destiné à former d'autres équipes, et conclut que malgré des fantômes d'agarose utilisables pour les mises au point préliminaires, le recours aux animaux reste "indispensable".
Objectifs
L’objectif de notre projet vise à prendre en charge la mise au point expérimentale de l’exploration de différents organes et phénomènes biologiques, physiologiques ou pathologiques, par échographie sur le rongeur. Une large partie de cette mise au point sera consacrée à l’exploration cardiaque où la reproductibilité des mesures est primordiale pour étudier les dysfonctions ou le vieillissement cardiaque. L’échographie sera également mise en œuvre pour la détection et le suivi du cancer (foie, pancréas, colon, sein, etc..), l’exploration du muscle (orientation, longueur de fibres, volume), l’étude de la perfusion cérébrale ou encore suivi du développement embryonnaire et du nouveau-né. Nous souhaitons également mettre au point des interventions guidées par échographie (administration et/ou prélèvement de substances dans des organes profonds) susceptibles de remplacer certaines interventions chirurgicales. La mise au point pourra aussi porter sur l’utilisation d’agents de contraste pour l’échographie (microbulles) pour mieux visualiser certaines structures ou étudier la perfusion sanguine dans de nombreuses situations. L’un des systèmes dont nous disposons permet de mesurer des différences de dureté tissulaire à l’intérieur d’un même organe et ainsi mettre en évidence de façon ultra précoce l’apparition de certaines lésions. Si cette application a été bien prise en main par les spécialistes du cancer du pancréas utilisant quotidiennement l’échographie dans le cadre de leurs recherches, nous devons la déployer sur d’autres thématiques pour la rendre accessible à des équipes non spécialistes en échographie. Notre ambition est de mettre en place un catalogue de prestations techniques aussi complet que possible et évolutif pour, in fine, pouvoir former les utilisateurs ou prendre en charge leur projet en tant qu’experts. Nous nous attacherons également à diffuser les méthodologies validées pour en faire un référentiel pour la recherche préclinique. Le projet sera mené sur deux établissements utilisateurs.
Bénéfices attendus
Cette mise au point de procédures expérimentales robustes et reproductibles d’imagerie non invasive par échographie ou échocardiographie à destination de la communauté scientifique vise à faciliter l’accès au plus grand nombre à une modalité d’imagerie non invasive, peu stressante, ne nécessitant pas d’intervention lourde sur l’animal et permettant leur suivi longitudinal. Nous espérons que cette expertise apportée aux chercheurs permettra d’augmenter le recours à l’échographie en remplacement de méthodes invasives ou terminales (dissections). Ceci aura donc un impact positif sur deux critères de la règle de 3R : 1. Réduction : Suivi d’une même cohorte au cours du temps, détection plus précise (chaque animal étant son propre contrôle) afin de réduire la taille des lots d’animaux 2. Raffinement : Modalité atraumatique, générant un stress limité puisque l’animal est sous anesthésie, détection plus précoce des pathologies pour réduire la dégradation du bien être dans le cadre de modèle chronique. Raffinement de certaines procédures précédemment réalisées par chirurgie (injection de cellules tumorales dans des organes profonds comme le pancréas).
Procédures
Pour la mise au point d’exploration échographie non invasive, les souris subiront une anesthésie générale gazeuse de 20 minutes maximum et cette anesthésie pourra être répétée 3 fois à 24h d’intervalle minimum. Pour la mise au point de procédures d’échographie avec injection d’agents de contraste, les souris subiront une anesthésie générale gazeuse qui pourra durer 1 heure maximum avec pose de cathéter veineux (5 minutes) avant début des acquisitions échographiques. Pour la mise au point d’interventions sous contrôle échographique, les souris subiront une anesthésie générale gazeuse qui pourra durer 1 heure maximum et, durant cette anesthésie, des injections ou des prélèvements seront réalisés (30 minutes). Pour l’optimisation du suivi du développement embryonnaire par échographie, les souris femelles non anesthésiées subiront deux injections d'hormones. Après fécondation, elles subiront une anesthésie générale gazeuse quotidienne de 30 minutes maximum, soit 10 anesthésies maximum sur les 21 jours de gestation. Toutes ces interventions pourront être réalisées alternativement ou successivement (à minimum 24h d'intervalle) dans les établissements utilisateurs (EU) 1 et 2. Les femelles gestantes pourront être transférées d'une EU à l'autre, par voie routière, sauf durant le dernier tiers de la gestation (à partir de 14 jours). Une échographie pourra être réalisée sans anesthésie sur les nouveaux nés (souris et rats) durant leurs premières heures de vie (moins de 48h) mais les nouveaux nés ne seront pas séparés de leur mère plus de 15 minutes. Le suivi pourra se poursuivre jusqu’au sevrage à raison d’une échographie par semaine maximum (soit 2 à 3 échographies par animal de 48 h à 21 jours de vie). Les explorations pourront se faire dans l'EU1 ou l'EU 2 mais aucun transfert ne sera autorisé avant sevrage.
Impact sur les animaux
L’exploration échographique du rongeur dans le cadre de mises au point techniques nécessite une anesthésie générale d’une durée relativement longue (20 minutes à 1h selon la procédure). La phase d’induction s’accompagne d’une phase d’excitation qui est un stress de faible niveau. La phase de réveil est également un moment critique. Selon la durée de l’anesthésie, l’animal peut voir sa température corporelle chuter. Il peut se déshydrater et perdre un peu de poids. Selon les modèles qui seront mis en œuvre, nous serons amenés à travailler sur des animaux ayant développé certaines pathologies (insuffisance cardiaque, infarctus, cancer etc.) susceptibles d’entrainer stress, gêne respiratoire, difficulté de locomotion et / ou douleur. Les injections intraveineuses d’agents de contraste échographique (microbulles) pourront induire douleur locale et inflammation au niveau du site d’injection. Dans le cadre de suivis gestationnels, l’administration d’hormones (synchronisation de l’œstrus, facilitation de la mise bas) pourra se faire sur animal non anesthésié, sous contention, susceptible d’induire un stress. L’échographie néonatale, impose de séparer le nouveau-né de sa mère et du reste de la portée pour la durée de l’exploration échographique ce qui peut induire des comportements de rejet et / ou d’agressivité de la part de la mère à la réintroduction du nouveau-né dans la cage. L’anesthésie néonatale peut entrainer une dégradation des fonctions respiratoires et cardiaques, de l'hypothermie et une hypoglycémie.
Devenir
Tous les animaux adultes impliqués dans ce projet seront mis à mort à la fin de chaque projet de mise au point expérimentale échographique. Les animaux nés au cours des projets de suivi du développement embryonnaire et/ou mise au point d'injections et/ou prélèvements sous controle échographique et dont l'état général (santé et bien-être) le permettra seront proposés pour réutilisation aux chercheurs propriétaires des lignées en question et titulaires d'une autorisation de projet en cours de validité.
Remplacement
Pour certaines applications, mesure de dureté des tissus en particulier, nous pourrions avoir recours, pour les mises au point très préliminaires, à des objets mimant les tissus vivants (fantômes d’agarose) mais l’échographie est une modalité d’imagerie clinique et préclinique reposant sur les différences d’échogénicités entre les différents organes, fluides et tissus, in vivo, le recours aux animaux reste indispensable y compris dans notre démarche de mise au point expérimentale.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisés par groupe a été défini comme le nombre moyen nécessaire et suffisant pour être en mesure d’évaluer la reproductibilité de nos mesures. Ce nombre sera ré-évalué pour chaque nouvelle fonction étudiée, en fonction des spécificités de chaque projet et sur la base de recherches bibliographiques. Afin de réduire le nombre global d’animaux mis en œuvre, les animaux dont l’état de santé et de bien-être général le permet seront, autant que possible, réutilisés lorsque la procédure pratiquée ne remet pas en cause le bien-être et / ou la survie des animaux. Ce sont par ailleurs les mêmes animaux qui seront suivis au cours du temps pour mise au point d’un protocole expérimental donné. Tous les résultats obtenus seront mis à disposition des équipes de recherche pour servir d’études pilotes aux projets de recherches qui s’appuiront sur ces nouvelles méthodes. Ils leur permettront de déterminer la taille de leurs lots d’essais par une approche statistique.
Raffinement
L'imagerie échographique permet d’explorer et mesurer les organes, la circulation et la perfusion sanguine sans douleur avec un stress minimal lié à l’induction de l’anesthésie (isolement et perte de connaissance). Le suivi de l’évaluation de l’état de santé des animaux (à l'aide de grilles d’évaluation et de points limites adaptés à chaque modèle) sera strictement respecté et effectué quotidiennement en concertation avec les équipes de zootechnie. Pour ceux qui devront être transférés d’un établissement utilisateur à un autre, le transfert se fera par voie routière (15 à 30 minutes) dans le respect de la charte de transport établie par notre structure. Pour limiter le stress dû au transport les animaux seront transportés dans leur cage d’origine afin qu’ils conservent leurs repères olfactifs. Lors des explorations échographiques, les animaux seront maintenus sur un support d’imagerie chauffant pendant toute la durée de l’anesthésie générale. Dans le cas des nouveaux-nés, une attention particulière sera portée au maintien de l’environnement olfactif : 1/ pendant la procédure pour réduire le stress du nouveau-né et 2/ pendant la phase de réveil pour qu’il ne soit pas rejeté par sa mère après réintroduction dans la cage. Nous travaillerons sur des animaux ayant développé certaines pathologies (insuffisance cardiaque, infarctus, cancer etc.) mais dans le cadre de ce projet la phase la plus critique des mises au point expérimentales se situera dans les phases les plus précoces et ne devrait donc pas induire de nuisance particulière pour les animaux autres que celles en lien direct avec la méthode expérimentale. Si malgré tout nous devions voir apparaitre des signes de souffrances non soulagés par des traitements vétérinaires classiques (réhydratation parentérale, administration d’antidouleur de type morphiniques ou anti-inflammatoires non stéroïdiens), les animaux seraient mis à mort rapidement. Nous veillerons à limiter autant que possible le stress subi par les animaux en employant des méthodes de manipulation les plus adaptées (préhension sans contention, maintien de l'environnement olfactif pour les nouveaux nés). Tout stress causé aux animaux serait par ailleurs rédhibitoire pour prétendre mesurer des paramètres physiologiques tels que ceux caractérisant la fonction cardiaque. Certaines injections pourront se faire sur animal non anesthésié (injection d'hormones) mais la plupart seront faites sous anesthésie générale, durant la procédure d'échographie.
Choix des espèces
L'objectif de ce projet est de mettre au point et standardiser différentes procédures expérimentales d’échographie, d’échocardiographie et d’écho-élastographie ce qui ne peut se faire que chez l’animal vivant en l’absence de modèles in vitro appropriés. L'utilisation de rongeurs tels que la souris et le rat permet de reproduire les pathologies humaines telles que les maladies cardiovasculaires, les cancers ou les maladies métaboliques ou encore le suivi du vieillissement. Le rat est plus particulièrement utilisé dans des applications de neurobiologie ou l’étude de la nécrose osseuse induite lors de radiothérapie du cerveau en particulier. Les rongeurs (souris et rats), grâce à leur courte durée de gestation (21 jours) sont également des modèles particulièrement adaptés pour mener des études de suivi de développement embryonnaire. L’échographie permet de détecter l’apparition de malformations éventuellement associées à certains génotypes et/ou observer le phénomène de résorption embryonnaire pouvant expliquer l’absence de certains génotypes à la mise bas (mortalité embryonnaire). Les animaux adultes seront âgés de 7 semaines minimum à réception dans nos zootechnies. Ils ne seront utilisés qu’après 5 à 7 jours de quarantaine. Les expériences seront majoritairement conduites chez de jeunes adultes de 8 à 12 semaines mais cet âge pourra varier en fonction de l’objet de l’étude (a minima après sevrage et jusqu’à 1 an). Une des procédures, qui nécessite la mise en œuvre de femelles gestantes. Ces femelles (souris et rates) seront mises en accouplement à partir de l’âge de 8 semaines. Les embryons pourront être objets de prélèvements et / ou injections guidées par échographie à tous les stades de développement donc y compris durant le dernier tiers de gestation. Les souriceaux et ratons issus de ces gestations pourront être imagés par échographie avant sevrage (de 1 à 21 jours).
Rôle de la protéine X dans le développement tumoral pancréatique chez la souris
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système gastrointestinal
78 souris sur 5 079 subiront la chirurgie qui fait l'objet du projet, une incision de l'abdomen sous anesthésie pour injecter des cellules cancéreuses dans le pancréas. Les 5 001 autres sont élevées et biopsiées à l'oreille, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, et toutes sont tuées, les reproductrices à neuf mois, les opérées trente-cinq jours après l'implantation. Après l'opération, les souris sont palpées deux fois par semaine pour sentir la tumeur pousser sous la peau et portent des agrafes pendant sept jours, avec une douleur modérée sur un à deux jours puis une douleur légère liée à la croissance tumorale. Les souris utilisées sont dépourvues de la protéine étudiée, hyperlaxes, en difficulté pour s'agripper, ce que le porteur qualifie de léger tout en prévoyant une surveillance renforcée toute leur vie.
Objectifs
Le cancer du pancréas est un cancer peu fréquent (12ème cancer le plus fréquent), mais pour lequel le pronostic vital est extrêmement sombre. En effet, l'espérance de vie des patients, 5 ans après le diagnostic, est inférieure à 10%. La protéine d'intérêt de ce projet est présente dans le pancréas sain, est surproduite autour des lésions précancéreuses puis disparait totalement dans les stades avancés de la maladie. Des premiers résultats suggèrent que cette protéine est produite par les cellules saines du pancréas dans les stades précoces du cancer pour empêcher la multiplication des cellules tumorales et par la suite, les cellules tumorales éduquent les cellules environnantes pour empêcher la production de cette protéine d'intérêt et ainsi favoriser le développement de la tumeur. Notre projet vise donc à vérifier cette hypothèse. Pour cela, nous disposons de souris génétiquement modifiées dans lesquelles la protéine X est absente. Ces souris ont une espérance de vie similaire aux souris sauvages, se reproduisent normalement, mais présentent des difficultés lors de tests d'agrippements aux supports, ce qui implique une surveillance accrue de celles-ci tout au long de leur vie. Nous injecterons dans le pancréas de ces souris des cellules tumorales pancréatiques. Si notre hypothèse est vérifiée, les souris dépourvues de la protéine X devraient développer une tumeur plus rapidement que les souris sauvages.
Bénéfices attendus
Cette étude permettra de confirmer que la protéine X empêche la prolifération des cellules tumorales dans les premiers stades de développement du cancer du pancréas et donc d'envisager cette molécule comme une cible thérapeutique dont la production devra être réactivée pour permettre de contrer ce cancer hautement mortel.
Procédures
Un prélèvement d'un bout d'oreille (
Impact sur les animaux
Les souris génétiquement modifiées pourraient développer des difficultés très légères au déplacement et à l'agrippement. Le prélèvement d'un bout d'oreille peut engendrer un stress léger lors de la contention et une douleur légère 1 à 2 minutes après cet acte réalisé sur animaux vigiles. Les souris d'intérêt subiront une chirurgie sous anesthésie pouvant engendrer une douleur modérée sur 1 à 2 jours. Cette opération pourrait conduire à une baisse de la température corporelle des souris sur quelques heures. La douleur post-chirurgie peut conduire à des difficultés de déplacement sur les premières heures post-chirurgie. Une sécheresse occulaire peut être induite au cours de la chirurgie. La présence d'agrafes sur la zone de chirurgie peut causer une gêne légère jusqu'à leur retrait (7 jours). La croissance tumorale peut conduire à une douleur légère. Les palpations et pesées sur animaux vigiles n'excéderont pas 1 minutes par souris au total 2 fois par semaine et pourront induire un stress léger.
Devenir
Tous les animaux d'élevage seront mis à mort à 9 mois. Une reproduction au-delà de ce point de cinétique pourrait impacter le bien-être des animaux et pourrait conduire à une baisse de la fertilité. Pour l'analyse du rôle anti-tumoral de la protéine X : les animaux seront mis à mort à 8 semaines + 35 jours post-implantation de cellules tumorales pancréatiques maximum. A la fin de cette étude, le pancréas doit être collecté pour analyses ainsi que les organes potentiels de métastase (foie + poumons).
Remplacement
Au préalable de ce projet, différents travaux ont été réalisés sur des biopsies de patients atteints de cancer du pancréas et sur des cellules pancréatiques en culture. Cependant, le développement d'une cellule tumorale, la formation d'une tumeur et des métastases impliquent la participation de nombreux tissus environnants (vaisseaux sanguins, système immunitaire). Cette complexité tissulaire ne peut pas être reproduite dans des modèles cellulaires. Ainsi, le recours aux modèles murins génétiquement modifiés est nécessaire pour comprendre le rôle de la protéine X dans la carcinogenèse pancréatique.
Réduction
Pour l'élevage des souris génétiquement modifiées, le nombre de souris généré a été réduit au maximum pour pouvoir obtenir le nombre d'animaux suffisant à nos projets. La chirurgie (injection de cellules tumorales pancréatiques dans le pancréas de souris sauvages ou mutées) est très bien documentée dans la littérature. 12 souris par lot au maximum seront utilisées, ce qui correspond au nombre d'animaux minimal et suffisant pour conduire à l'obtention de résultats statistiquement interprétables. Ce projet a été établi de manière à réduire au minimum les gestes invasifs réalisés sur les animaux. En effet, les souris seront identifiées par simple marquage de la queue avec un stylo indélébile de couleur et le génotype des souris sera vérifié après la mise à mort en fin d'expérience.
Raffinement
Les souris déficientes en protéine X ne présentent pas de défauts de reproduction ou de vieillissement, ni de sensibilité à des pathogènes communs. Elles sont cependant hyperlaxes et présentent des difficultés légères mais significatives à l'agrippement, même si leur locomotion n'est pas altérée. Pour s'assurer du bien-être de ces souris, elles seront surveillées de leur naissance à leur mort 1 fois par semaine. Elles seront mises en reproduction de 6 semaines à 9 mois, âge max à leur mise à mort. Pour l'étude du rôle anti-tumoral de la protéine X au cours de la carcinogenèse pancréatique, la chirurgie sera réalisée sur des souris de 8 semaines, sous anesthésie générale supplémentée en analgésiques locaux et généraux. Les conditions de stérilité seront assurées par l'utilisation de matériel stérile (instruments, champs opératoire et gants stériles) et par l'utilisation de bétadine vétériniare pour éliminer les pathogènes sur la zone opérée. La chirurgie sera réalisée en plaçant la souris sur un tapis chauffant de manière à éviter la baisse de température corporelle. De même, les souris seront placées dans des cages placées dans des armoires chauffantes jusqu'au lendemain de la chirurgie. Du gel occulaire ophtalmique sera utilisé pour éviter le désèchement des yeux lors de la chirurgie. De la nourriture humide et de l'eau gélifiée seront déposées dans des coupelles au fond de la cage après la chirurgie pour favoriser la prise alimentaire et hydrique. Une surveillance étroite des souris sera réalisée post-chirurgie pour vérifier l'absence de douleur et une potentielle infection de la zone incisée. Cette surveillance s'attachera à observer le comportement de la souris, l'apparence de la plaie et le poids de la souris. Les agrafes seront enlevées à J7 sous anesthésie gazeuse et une pommade anlagésique sera appliquée sur la zone précédemment agrafée. Une surveillance des souris au cours de la croissance tumorale sera également réalisée 2 fois par semaine à partir de 15 jours post-chirurgie et ce jusqu'à la mise à mort de l'animal (35 jours post-implantation max) pour détecter tout signe de mal-être potentiellement induits par la croissance de la tumeur. Hormis pendant les 24h après la chirurgie ou un tissu fin servira de litière, les animaux seront hébergés en groupe de 4-6 souris par cage et chaque cage présentera des enrichissements (coton de nidation, baton).
Choix des espèces
Notre objectif est de comprendre le rôle de la protéine X dans la carcinogenèse pancréatique. Le modèle murin est le modèle de choix pour les études en cancérologie. En effet, la proximité génétique et physiologique de la souris avec l’homme permet de reproduire de nombreux aspects de la biologie tumorale humaine, tant sur le plan moléculaire que cellulaire. Les souris seront utilisées (injectées) à 8 semaines de développmement. Nous voulons travailler sur des souris adultes, donc matures sexuellement pour standardiser notre modèle (éviter les variations dues à la puberté ou à l'âge) et cette maturité est atteinte chez le mâle et la femelle entre 5 et 7 semaines. Les souris génétiquement modifiées utilisées n'ont pas de problème de reproduction, ni de vieillissement, mais montrent des difficultés légères lors de tests d'agrippements et de suspension. Pour éviter leur mal-être induit par une période de reproduction avancée, elles ne seront mises en reproduction qu'à partir de 6 semaines jusqu'à 9 mois post-naissance.
Etude de l’influence du milieu tropical sur le microbiote intestinal chez le porc
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
Comparer deux lignées de porcs pour savoir si la sélection génétique menée en climat tempéré tient en milieu tropical, l'objet est zootechnique avant d'être sanitaire. 240 porcs vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, et rendus ensuite au circuit d'élevage. Chacun est saisi, contenu et retourné sur le dos environ trois minutes pour une prise de sang à 60 jours, avec un coton salivaire à mâcher, six pesées de la naissance à 160 jours et une mesure du gras dorsal aux ultrasons. Le porteur annonce comme bénéfice à long terme une sélection intégrant la composition du microbiote, un outil pour la filière porcine, et le suivi s'arrête à la fin d'engraissement.
Objectifs
Le terme microbiote désigne une communauté de microorganismes qui occupent une niche écologique, qui peut être partiellement décrite par l'ensemble des genres bactériens qui la compose. Les organismes vivants cohabitent avec de telles communautés. Chez les animaux, elles colonisent un certain nombre de surfaces et notamment les cavités orales, nasales ou intestinales. Un des microbiotes qui a plus particulièrement été étudié ces dernières années est celui de l'intestin, puisqu'il participe au processus de digestion et contribue à la santé de son hôte. Pour les animaux d'élevage, la compréhension des mécanismes qui interviennent dans l'installation, le maintien ou l'évolution du microbiote intestinal au cours de la vie d'un animal est essentielle. Dans ce projet, notre objectif est d'établir si la différence de composition des microbiotes des intestins induite par une selection génétique en milieu tempéré est affecté par l'élevage en conditions tropicales. Dans ce but, nous réaliserons différents prélèvements dans deux lignées de porcs connues pour avoir des microbiotes différents en milieu tempéré. Du sang sera prélevé pour l'étude de marqueurs génétiques et métaboliques du porc. Les fécès produits spontanément seront utilisés pour vérifier la composition du microbiote intestinal. Ces paramètres seront mis en regard de l'état de santé global des animaux.
Bénéfices attendus
A court terme, le projet amènera des informations sur la composition de différents microbiotes, leur évolution avec l'âge du porc et leur association à des marqueurs génétiques et métaboliqes du porc dans différentes conditions d'élevage. A plus long terme, d'un point de vue plus appliqué, ces connaissances pourront être utilisées en sélection pour améliorer, via la prise en compte de la composition du microbiote, la santé des animaux.
Procédures
Les animaux du projet sont pesés 6 fois, à la naissance, à 21 jours, à 28 jours au sevrage, à 70 jours, à 84 jours en fin de post sevrage, et en fin d'engraissement vers 160 jours d'âge, avec une mesure de l'épaisseur de gras dorsal par ultrasons. Une pesée dure une quinzaine de secondes. Au sevrage et en fin de post sevrage, elle est réalisée durant le changement de local des animaux. Une prise de sang est réalisée à 60 jours d'âge. Au même moment, il y a une collecte de fèces suite à une défécation spontanée. L'intervention impliquant la saisie de l'animal, sa contention et son isolement en position dorsale pour réaliser les prélèvements de sang et de fèces dure environ 3 minutes. Juste avant la prise de sang, un prélevement de salive par présentation d'un coton salivaire à machouiller est réalisé. Une collecte de fèces est réalisée à 120 jours à partir d'une défécation spontanée.
Impact sur les animaux
La saisie de l'animal provoque un stress léger et temporaire pour l'animal attrapé et pour ses congénères au niveau de la case d'hébergement. Le prélèvement de sang provoque une douleur légère et transitoire. Chaque pesée cause un stress léger et transitoire en raison de l'isolement et de la contention de l'animal nécessaire à une pesée individuelle.
Devenir
Les animaux sont remis en conditions d'élevage.
Remplacement
Les mesures sur le porc sont requises car il s'agit de l'espèce cible. L'objectif est d’explorer dans cette espèce l'influence du milieu tropical sur le microbiote intestinal et les relations avec les paramètres sanguins et la thermorégulation. Il n'existe ni modèle in vitro ni modèle in silico permettant d'obtenir ces résultats.
Réduction
Le nombre d'animaux est réduit au minimum pour obtenir des résultats exploitables et fiables en terme statistique.
Raffinement
Les animaux sont élevés avec un enrichissement du milieu adapté au porc incluant des cordelettes, des sacs en toile de jute, des chainettes et des ballons. Pour la prise de sang, la saisie et la contention des animaux sont réalisées par les membres du personnel expérimenté en charge du soin des animaux, auxquels les animaux sont familiarisés. Les prélèvements de sang et de salive se font par des techniques maitrisées qui limitent la durée de contention de l'animal. Les points limites ont été établis en fonction d'une grille d'observation des animaux. Lorsqu'un point limite est atteint, le responsable d'élevage agit selon le plan établit avec le vétérinaire d'élevage, en accord avec le porteur du projet.
Choix des espèces
Le porc est l'espèce cible. Afin d'améliorer les conditions d'élevage du porc (bénéfice à long terme du projet), il est essentiel d'utiliser cette espèce. Les animaux sont étudiés entre la naissance et la fin d'engraissement. L'âge de 60 jours retenus pour le prélèvement de sang, de fèces et de salive, correspond à une phase précoce de stabilisation du microbiote intestinal après le passage à l'aliment solide au moment du sevrage. L'âge de 120 jours retenu pour le deuxième prélèvement de fèces correspond à la fin d'engraissement à un stade où les animaux ne sont pas encore pubères.
Effets d’une carence gestationnelle en vitamine A sur la transmission dopaminergique mésocorticolimbique dans le contrôle de la prise de décision MODIFICATION
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
- Système nerveux
306 souris reproductrices sont carencées en vitamine A pendant la gestation, puis tuées au sevrage de leurs portées, dont les descendants forment l'essentiel de l'effectif. 1 326 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue pour prélèvement de régions cérébrales, 546 sans jamais se réveiller, 480 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger et 300 un niveau modéré. Les descendants passent douze semaines en restriction alimentaire pour un conditionnement opérant, certains reçoivent des injections d'amphétamine, d'autres subissent une chirurgie stéréotaxique, et 120 sont soumis à des tests d'anxiété que le résumé ne nomme pas. Sur la réduction, le porteur explique multiplier les mesures sur un même animal, sans jamais indiquer d'où vient le chiffre de 1 326.
Objectifs
La carence en vitamine A au cours de la période périnatale, causée par un régime appauvri en vitamine A, reste un enjeu majeur de santé publique dans les pays en voie de développement. En effet, l’acide rétinoïque (AR), métabolite actif de la vitamine A est indispensable au développement cérébral du foetus et du nouveau-né mais joue également un rôle très important dans les fonctions cérébrales à l’âge adulte. En se fixant sur ses récepteurs nucléaires les RARs (Retinoic Acid Receptors) et les RXRs (Retinoid X Receptors) qui jouent le rôle de facteur de transcription, l’AR régule l’expression de nombreux gènes impliqués dans les processus de plasticité cérébrale. Ainsi, de faibles apports en vitamine A pendant la période périnatale conduiraient à une hypoactivité de la voie de signalisation de l’AR et des modifications d’expression de certains gènes comme le récepteur dopaminergique D2 (D2R) avec des conséquences néfastes sur les fonctions cérébrales associées (fonctions exécutives, planification motrice). Nous faisons l’hypothèse qu’un déséquilibre d’apports alimentaires en vitamine A durant la période périnatale altère le développement de la transmission dopaminergique et pourrait participer à l’étiologie de pathologies neurodèveloppementales qui impliquent des déficits des fonctions exécutives et motrices.
Bénéfices attendus
cette étude vise à proposer de nouvelles stratégies pour la prise en charge des maladies psychiatriques dont l’arsenal thérapeutique reste insuffisant. Ce projet va permettre de tester l’effet potentiellement protecteurs de molécules d’intérêts et donc de proposer de nouvelles stratégies curatives dans le contexte des maladies psychiatriques. Il va aussi permettre d’explorer les mécanismes par lesquels ces métabolites influencent la fonction cérébrale et le comportement. Cela permettra donc d’accroitre les connaissances dans un champ de recherche nouveau et prometteur.
Procédures
306 souris reproductrices seront euthanasiées au sevrage des animaux et 120 souris descendantes seront euthanasiés pour réaliser des enregistrements électrophysiologiques (426 sans réveil). 660 souris descendantes seront soumises à un conditionnement opérant (classe légère). Pour le test de conditionnement opérant, les animaux seront maintenus en restriction alimentaire légère (moins de 10% de perte par rapport au poids ad libitum) pendant toute la durée des expériences comportementales (12 semaines). Sur les 660 souris descendantes ayant été soumises au conditionnement opérant , 60 seront soumises à des injections intrapéritonéales d'amphétamine (classe modérée) et 240 seront soumises à des chirurgies stéréotaxiques (classe modérée). Afin d’évaluer le comportement de type anxieux, 120 souris descendantes seront soumises à des tests comportementaux qui peuvent engendrer un stress aigü (classe légère). Néanmoins l’état général de la souris n’est pas altéré. 240 souris descendantes (dont 120 soumises au conditionnement opérant) seront perfusées pour réaliser des analyses immunohistochimiques (classe légère). Cette intervention dure 15 min par souris (480 classe legère).
Impact sur les animaux
De part sa nature et son objectif les tests comportementaux évaluant le comportement de type anxieux que nous allons utiliser entraine un stress aigü chez la souris. Néanmoins l’état général de la souris n’est pas altéré. Les souris seront de toute façon suivies comme suit : les animaux en cours de protocole sont surveillés chaque jour par l’expérimentateur et 2 fois par semaine par les animaliers. Pour le test de conditionnement opérant, les animaux seront maintenus en restriction alimentaire légère (moins de 10% de perte par rapport au poids ad libitum) pendant toute la durée des expériences comportementales (12 semaines). Pour cela, les animaux seront pesés chaque jour et la quantité de nourriture ajustée en fonction. Les chirurgies stéréotaxiques présentent un degré de sévérité modéré durant la période entourant l'opération.
Devenir
En fin de procédure 1, tous les animaux seront euthanasiés et différentes régions cérébrales seront prélevées (comme tissu frais) et congelées pour des analyses moléculaires. En fin de procédure 2, tous les animaux seront euthanasiés pour collecter des tissus fixés afin de réaliser de l'immunomarquage sur les tranches de cerveau. En fin de procédure 3 tous les animaux seront euthanasiés et le cerveau sera prélevé (comme tissu frais) afin de réaliser des enregistrements électrophysiologiques. En fin de procédure 4, tous les animaux seront euthanasiés et différentes régions cérébrales seront prélevées (comme tissu frais) et congelées pour des analyses moléculaires. En fin de procédure 5 et 6 , tous les animaux seront euthanasiés et différentes régions cérébrales seront prélevées (comme tissu frais) et congelées pour des analyses moléculaires.
Remplacement
L’objectif général du projet vise à comprendre chez l’animal les conséquences comportementales et neurobiologiques d’une carence gestationnelle en vitamine A . Dans ce contexte de recherche, le recours à des modèles animaux pertinents et adaptés à l’étude de la cognition reste donc une nécessité expérimentale afin d’appréhender la réalité physiologique de nos résultats. L’objectif à long terme du projet étant de tester les effets comportementaux d’une supplémentation nutritionnelle en vitamine A dans le contexte des maladies neurodéveloppementales. Une recherche d’alternatives et d’autres méthodes dans des bases de données démontre par ailleurs que les solutions de rechange appropriées à ces procédures ne sont pas disponibles ou applicables.
Réduction
Pour réduire le nombre d'animaux, nous effectuons plusieurs mesures sur le même animal dans un ordre précis afin qu'une première mesure n'influence pas la seconde. De même, un maximum de mesures biologiques (périphériques et cérébrales) sera réalisé sur chaque animal dans la limite de compatibilité entre les différentes techniques. Ceci permettre de réduire au maximum le nombre de souris nécessaire à l'étude. Aucun dupliqua du travail proposé n'est aujourd'hui identifié
Raffinement
Concernant le raffinement différentes approches seront mises en œuvre. Les animaux seront hébergés en cages collectives avec un environnement enrichi (bâton à ronger, igloo, sizzle nest). Les animaux seront observés quotidiennement et pesés au moins 1 fois par semaine. Les animaux seront inspectés et si des blessures apparaissent, elles seront immédiatement soignées (Dakin et coton), les animaux recevront une injection sous-cutanée d'analgésique si nécessaire et seront surveillés deux fois par jour. Concernant la chirurgie stéréotaxique, des analgésiques et anesthésiques seront administrés. Les animaux seront observés jusqu'au réveil puis 2 fois par jour pendant 3 jours. Si l’animal apparaît malade ou avoir des douleurs (voir définition des points limites dans les procédures expérimentales), il sera immédiatement isolé et surveillé. Si l’animal ne montre pas d’amélioration significative, il sera mis à mort dans les 24h. Pour limiter le stress lié au tests comportementaux les souris seront manipulées régulièrement en amont afin de limiter le stress induit par l’expérimentateur. Par ailleurs pour les procédures induisant de la douleur comme la perfusion intracardiaque nous utiliserons des associations d’anesthésiques et analgésiques afin de limiter la douleur chez l’animal. Le nombre d'animaux utilisé est calculé afin d'avoir des tests statistiques robustes n'obligeant pas à répéter l'expérience. Enfin, les protocoles réalisés sur les animaux sont au préalable soumis puis approuvés par l'équipe en charge de l'animalerie afin d'assurer les bonnes conditions d'expérimentation.
Choix des espèces
Nous utiliserons des souris car ce sont des animaux de petite taille et peuvent donc être facilement hébergés à l’animalerie dans de bonnes conditions d’élevage. Les expériences de comportement et d’électrophysiologie sont facilement mises en oeuvre d’un point de vue technique sur les souris. La souche de souris utilisée (C57/Bl6J) constitue un modèle d’étude particulièrement intéressant et informatif dans le cadre des études sur l'impact des carences gestationnelles de nutriments sur la prise de décision , de ce fait les résultats de ce projet seront donc plus faciles à intégrer dans la littérature déjà existante. Nous choisissons de travailler chez la souris plutôt que chez le rat car de nombreuses souris transgéniques sont disponibles ce qui n’est pas le cas chez le rat, ce qui sera nécessaire pour la continuité du présent projet.
Etude de l’influence de prebiotiques dans l’évolution des Spondylarthrites
- Recherche appliquée
- Troubles musculosquelettiques
- Recherche fondamentale
- Multisystémique
- Oncologie
- Système immunitaire
Une injection dans l'abdomen déclenche chez les souris une spondylarthrite qui gagne les poignets et les chevilles, avec des douleurs, une perte de poids et un rythme jour-nuit désorganisé. 218 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Le porteur décrit les gestes en secondes, l'injection dure moins de dix secondes, les contentions hebdomadaires quelques minutes, quand la maladie installée, elle, dure des semaines. Il écrit lui-même que les symptômes avancés ne permettent pas une vie dans de bonnes conditions, ce qui justifie selon lui la mise à mort de tous les animaux, par ailleurs commandée par les examens post mortem.
Objectifs
Les spondylarthrites sont un groupe de maladies inflammatoires qui comprennent l’arthrite réactionnelle, rhumatisme déclenché à la suite d’infection bactérienne (Chlamydia …), la spondylarthrite ankylosante (rhumatisme caractérisé par une ankylose progressive du rachis), le rhumatisme psoriasique et d’autres. Les spondylarthrites touchent 0,5 à 2 % de la population mondiale et se manifestent par des inflammations rachidiennes, articulaires, et extraarticulaires : psoriasis, uvéite et maladies inflammatoires chroniques de l'intestin. Une inflammation intestinale infraclinique a été décrite chez près de 60% des patients avec une spondylarthrite ankylosante. Nos objectifs scientifiques à long terme sont de mieux caractériser les mécanismes de l'immunité mis en oeuvre lors de la progression de la maladie, de proposer et de valider de nouveaux moyens de traitement. A plus court terme, nous étudions l'effet du microbiote et de l’immunité intestinale sur la progression de la maladie.
Bénéfices attendus
Le mécanisme des spondylarthrites humaines implique une interaction entre des prédispositions génétiques et des facteurs déclencheurs durant la vie comme des infections. Les bactéries de l'intestin produisent des substances qui modifient les cellules de l'immunité impliquées dans la spondylarthrites. Afin d’explorer les relations de cause à effet entre les bactéries du tube digestif, les prédispositions génétiques et la progression des spondylarthrites, nous utiliserons des aliment avec prébiotique. Nous explorerons l'immunité de nos souris. Cela permettra à long terme la recherche de nouveaux moyens de prévenir ou traiter les spondylarthrites.
Procédures
L’induction de la maladie se fait par une injection dans l’abdomen qui prend moins de 10 secondes lors d'une contention de moins d'une minute. Il pourra y avoir jusqu’à deux prises de sang la première semaine et une les semaines suivantes, avec la même durée que pour l'injection précédemment décrite. La pesée, le prélèvement de crottes, la mesure du diamètre des articulations demandent des contentions une fois par semaine de quelques minutes.
Impact sur les animaux
La progression des lésions d’arthrite, principalement au niveau des poignets et des chevilles entraine des douleurs et des contraintes de niveau modéré, accompagnés d’une perte de poids et d’une perturbation du rythme d’activité entre le jour et la nuit. L’induction de la maladie se fait par une injection sous cutanée ou dans l’abdomen. Il pourra y avoir jusqu’à deux prises de sang la première semaine et une les semaines suivantes, avec des douleurs et contraintes qui durent quelques minutes. La pesée, le prélèvement de crottes, la mesure du diamètre des articulations demandent des contentions une fois par semaines de quelques minutes. Les études sur le microbiote peuvent provoquer des désagréments digestifs.
Devenir
La très grande majorité de nos expériences comprennent des examens post mortem afin d'obtenir le maximum d'information des expériences. De plus les symptômes de la spondylarthrite avancée ne permettent pas une vie dans de bonnes conditions. Donc la mise à mort concerne tous les animaux de ce projet.
Remplacement
Comme remplacement partiel, les effets de la prédisposition génétique sont étudiés ex vivo sur des prélèvements post-mortem de souris issues de notre élevage et auxquelles nous n’avons induit la maladie. Une partie des effets des produits des bactéries est étudié in vitro, avec un fermenteur de bactéries et des cellules de l'immunité en culture. Enfin, la mise au point des tests enzymatiques et bactériens pour l’analyse des échantillons se fait in vitro. Sinon, les spondylarthrites sont des maladies complexes qui font intervenir des facteurs génétiques, un déclencheur, et un emballement immunitaire qui s’attaque aux organes ciblés dont les articulations. Ce processus ne peut pas pour l’instant être modélisé en dehors d’un animal.
Réduction
Dans nos expériences avec un suivi clinique, grâce à des calculs basés sur nos données statistiques passées, nous incluons le nombre minimal d’animaux qui permette de détecter avec des chances raisonnables l’effet d’un traitement par nos tests. Le geste technique de mesure des diamètres des articulations est toujours réalisé par la même personne afin de réduire la variabilité de cette mesure. Pour nos expériences courtes qui explorent des mécanismes avec des effets de type tout-ou-rien, le nombre de répétition est réduit entre 4 et 6, en accord avec le type de test statistique utilisé pour valider.
Raffinement
Les animaux sont élevés dans des conditions sanitaires contrôlées qui font que leur déficit immunitaire n’est pas un handicap. Seuls les prélèvements, injections et tests en rapport avec la question scientifique seront faits durant une expérience, et ils seront couplés de façon à ne manipuler les souris qu'un nombre minimal de fois par semaine. Les prises de sang seront faites sous anesthésie générale volatile ou après administration d’un antalgique. La manipulation de nos animaux avant l’induction de la maladie nous permet de les habituer à la pièce d'animalerie, à notre passage et aux manipulations. Cela permet d’avoir des données de références, de diminuer le stress de nos animaux lors des contentions et aux animaux de s’adapter à leurs nouveaux locaux. Les souris sont ramenées dans leur litière et groupe d'origine après chaque intervention. Le geste technique de mesure des diamètres est toujours réalisé par la même personne afin que les souris soient habituées à cette manipulation contraignante et afin de réduire cette durée de contention. Des points limites sont mis en place et des mesures de raffinements sont mises en place selon des critères intermédiaires de cette grille. Notamment, selon ces critères, une alimentation riche et humide leur sera donnée dans la cage en plus des croquettes sèches habituelles.
Choix des espèces
Notre modèle de souris est celui est qui reproduit le mieux les symptômes de l’arthrite réactionnelle et de la spondylarthrite ankylosante de l’homme. L’âge des souris enrôlées dans cette étude est compris entre 5 et 15 semaines au moment de l’induction. Cet âge permet d’avoir une maturité immunitaire.
Prélèvements « invasifs » en routine pour la caractérisation génétique d’une lignée de souris transgénique d’un récepteur impliqué dans la régulation du poids corporel
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
- Système gastrointestinal
- Système nerveux
Créer et entretenir une lignée de souris porteuses d'une mutation humaine liée à l'obésité et au diabète de type 2, telle est la seule finalité déclarée de cette première phase. 1 500 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, sans aucune expérience métabolique à ce stade. Chaque souriceau subit entre le septième et le dixième jour la section d'un millimètre de queue sous anesthésie locale, pour le seul génotypage, et se trouve séparé de sa mère quelques minutes. Le champ réglementaire ne déclare aucun animal gardé vivant, alors que le texte annonce des reproducteurs conservés pour la lignée et des descendants triés par sexe et génotype pour alimenter les expériences suivantes.
Objectifs
L’obésité affecte une personne sur 8 dans la population mondiale et constitue un facteur de risque majeur pour plusieurs comorbidités, en particulier le diabète de type 2. Au Mexique, les taux d’obésité sont particulièrement élevés, quel que soit l’âge. Une mutation spécifique d'un gène impliqué dans la régulation de l'appétit, retrouvée uniquement chez les personnes d’origine mexicaine et présente chez environ 1 % de cette population, a été identifiée comme un facteur génétique important favorisant l’obésité et le diabète de type 2. Cette première phase du projet vise à établir une lignée de souris mimant une mutation humaine impliquée dans la satiété, l'obésité et le diabète de type 2. L'objectif direct ici est donc de générer et caractériser génétiquement la lignée de souris afin de disposer d'animaux correctement identifiés. Cette phase conditionne la production d'animaux d'intérêt pour les futures analyses métaboliques et comportementales à venir. Elle constitue donc un prérequis essentiel à la réalisation des objectifs scientifiques du projet global.
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus de cette étape sont (1) la constitution d’une colonie reproductrice, comportant les trois génotypes d’intérêt et (2) la caractérisation génétique complète des animaux produits, permettant une gestion optimisée des élevages. Ces souris serviront à mieux comprendre le lien entre gènes, obésité et diabète, et à explorer les mécanismes biologiques qui influencent la régulation du poids et de la satiété. A terme, ces travaux contribueront à améliorer les connaissances scientifiques sur les causes génétiques de l'obésité et à mieux cibler les stratégies de prévention et traitement.
Procédures
Toutes les souris seront soumises à une procédure invasive consistant en un prélèvement tissulaire caudal réalisé entre J7 et J10 sous anesthésie locale dans le but exclusif du génotypage. Aucune autre intervention, traitement ou manipulation n’est prévue dans le cadre de cette procédure. Les reproducteurs seront ensuite uniquement utilisés pour la reproduction, tandis que les descendants génotypés seront orientés vers les futurs groupes expérimentaux.
Impact sur les animaux
- section d’1 mm de l’extrémité de la queue entre J7 et J10 - séparation transitoire (quelques minutes) de la portée et de la mère
Devenir
Les reproducteurs seront maintenus pour assurer la continuité et la gestion de la lignée, les descendants génotypés seront répartis selon leur sexe et leur génotype afin d’être utilisés dans des projets expérimentaux ultérieures.
Remplacement
L’étude des effets de cette mutation spécifique d'un gène impliqué dans la régulation de l'appétit nécessite un modèle vivant capable de reproduire l’ensemble des interactions entre le métabolisme, le comportement, l’inflammation et le système hormonal. À ce jour, aucune méthode sur cellules, organoïdes ou modèle informatique ne permet de recréer ces mécanismes complexes de façon réaliste. L’utilisation d’un modèle murin est donc essentielle pour comprendre ces processus dans leur globalité, et la gestion de cette lignée vise à disposer d’animaux fiablement caractérisés sur le plan génétique pour les futures études expérimentales.
Réduction
Le nombre d’animaux nécessaires aux phases expérimentales futures a été estimé à l’aide d’un logiciel de calcul statistique adapté aux élevages de lignées transgéniques, en tenant compte des futurs groupes expérimentaux (3 génotypes, 2 sexes, 3 régimes alimentaires et 3 stades d’âge). Le calcul prédictif indique qu'un effectif de 11 animaux par groupe expérimental est suffisant pour mettre en évidence des différences statistiquement significatives sur les paramètres étudiés. Cette phase du projet concerne uniquement la mise en place et la gestion de la colonie de souris nécessaires aux futures études. L’inclusion systématique des deux sexes permet d’éviter de dupliquer les expérimentations, et la répartition des tests sur les mêmes individus maximise la quantité de données collectées par animal, tout en limitant le nombre total d’animaux utilisés.
Raffinement
À leur arrivée, les souris parentes auront deux semaines pour s’habituer à leur nouvel environnement avant le début des accouplements. Elles seront hébergées dans des cages confortables et ventilées, dans une animalerie maintenant des conditions stables de température et d’humidité. Les accouplements se feront en duo (un mâle et une femelle par cage). Les femelles gestantes resteront hébergées dans les mêmes conditions, avec une attention particulière pendant la gestation et la lactation. Les manipulations seront limitées au strict nécessaire pour ne pas perturber les mères. Après le sevrage, les jeunes souris seront hébergées en petits groupes de quatre par cage, avec différents éléments d’enrichissement (matériel pour faire des nids, abris, tunnels, morceaux de bois à ronger) afin de favoriser leur bien-être et leurs comportements naturels. L’état et le comportement des animaux seront observés chaque jour grâce à une grille de suivi validée dans l’établissement, permettant de repérer rapidement tout signe de malaise ou de souffrance.
Choix des espèces
Ce projet nécessite la génération et la gestion d’un modèle murin génétiquement modifié porteur d'une susceptibilité à l'obésité. La souris constitue l’espèce modèle de référence pour ce type d’approche, en raison de sa facilité de reproduction, de la disponibilité d’outils génétiques adaptés et à la validation internationale des protocoles métaboliques et comportementaux. Les adultes reproducteurs seront utilisés à maturité sexuelle (6-7 semaine d’âge) pour réaliser les accouplements nécessaires à la production des portées expérimentales tout au long du projet. Les souris seront génotypées entre J7 -J10 à partir d’un prélèvement caudal, puis sevrées à J21.