Oncologie
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Traitement de l’inflammation et de la fibrose hépatique par des molécules pharmacologiques chez le souris
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
- Système gastrointestinal
1 440 souris, chacune pesée chaque semaine, gavée ou injectée, saignée neuf fois à l'état vigile puis mise à jeun dix-huit heures avant un dernier prélèvement, vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent pendant vingt semaines un régime riche en graisses ou en sucres destiné à leur faire développer une maladie du foie, puis des médicaments anti-inflammatoires dont l'équipe veut mesurer l'effet sur la fibrose. Toutes sont tuées à l'issue pour analyser leur foie. Le porteur affirme qu'un modèle animal est "indispensable" pour étudier ces effets de manière intégrée et que les explorations sur animal vigile ne peuvent pas être substituées par des approches in vitro.
Objectifs
Les maladies métaboliques du foie représentent plusieurs syndromes qui vont de la simple stéatose du foie à la stéatose du foie inflammatoire et peuvent évoluer vers la fibrose et le cancer. L'inflammation est un facteur clef de l'évolution de ces maladies. Dans ce projet, nous souhaitons tester des médicaments ayant un effet anti-inflammatoire. Lors de cette étude, des souris ayant développées ces maladies du foie par une alimentation riche en graisse et/ou en sucres seront traitées avec des médicaments et nous caractériserons l'évolution de ces maladies afin de voir les effets positifs de ces molécules et les voies impliquées.
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus de ce projet est la potentielle mise en évidence d'un effet anti-inflammatoire et anti-fibrosant d'une nouvelle molécule pharmacologique. Nous pourrons en plus de cette mise en évidence étudier les voies impliquées dans la protection d'un régime
Procédures
La contention, le gavage et les injections causent un stress et une douleur modérée et de courte durée pour les animaux. Les animaux auront des injections (durée 15 secondes) ou des gavages (durée 1 mn/souris) et seront pesés une fois par semaine (30 secondes/souris). Un prélèvement de sang sera effectué 9 fois et prendra 1 mn/souris. Ils seront soumis un changement de régime ainsi qu’à une mise à jeun de 18h avec un prélèvement de sang (1mn/souris). Tous les prélèvements sont effectuées sur souris vigiles.
Impact sur les animaux
La contention, le gavage et les injections sont des sources de stress modéré pour les animaux. Les animaux seront soumis à des régulations nutritionnelles avec des changements de régime pendant 20 semaines pouvant induire un stress léger par une prise de poids avec possiblement une activité réduite . La mise à jeun peut entraîner un stress modéré aux souris.
Devenir
A l'issue de chaque procédure, les animaux seront mis à mort afin d'analyser l'effet des molécules sur le développement de la fibrose hépatique.
Remplacement
L’utilisation d'un modèle animal est indispensable pour étudier de manière intégrée les effets de ces molécules sur l’inflammation et la fibrose. Par ailleurs, l'identification et la validation de ces cibles thérapeutiques nécessite l'utilisation d'un modèle in vivo mimant le plus fidèlement la pathologie humaine ). La réalisation d'explorations fonctionnelles sur animal vigile ne peut donc pas être subsituée par des approches entièrement in vitro.
Réduction
Nous nous assurons d'utiliser le nombre d'animaux nécessaires afin de vérifier nos résultats et les valider. Un nombre minimum de souris sera inclus dans chaque groupe mais toutefois suffisant pour assurer la reproductibilité de l’expérience et appliquer des tests statistiques entre les différentes conditions. Les effectifs sont déterminés et les résultats analysés avec des tests statistiques adaptés.
Raffinement
La durée des régimes utilisés et les traitements relatifs aux tests métaboliques seront réalisés selon les protocoles préétablis et maitrisés par notre équipe. Les animaux disposent de nourriture et d’eau ad libitum et lors de la mise à jeun l'accès à l'eau est conservé. Le milieu est enrichi à l’aide de coton de nidification et de petite maison. Nous nous efforçons à chaque instant de raffiner nos procédures afin de garantir le bien-être des animaux en cours de procédure grâce à une surveillance attentive et des soins adaptés entraînant la mise à mort anticipée si nécessaire. En effet, l’application des points limites établis pour chaque procédure de ce projet sera effectuée.
Choix des espèces
L’espèce souris a été choisie car c’est un excellent modèle pour étudier la physiologie des mammifères dans une population homogène d’animaux (même fond génétique). De plus, la souris représente un modèle de choix pour l'étude des dysfonctionnements métaboliques car de nombreuses voies de régulation métabolique sont conservées entre souris et homme, permettant une extrapolation des résultats obtenus. Enfin, la disponibilité de données bibliographiques importantes sur la physiopathologie de la souris est un atout important dans l'analyse et l'interprétation de nos travaux de recherche sur ce modèle animal. Nous utiliserons de souris adultes âgées de 10 à 30 semaines, car le métabolisme énergétique est régulé de manière différente chez les jeunes adultes et/ou pendant le vieillissement.
Caractérisation d’une nanoplateforme inorganique radiomarquée pour le ciblage de tumeurs. (1/2)
- Recherche appliquée
- Cancers
- Diagnostic des maladies
- Recherche fondamentale
- Oncologie
Pour savoir si des nanoparticules radiomarquées échappent assez longtemps au foie et aux défenses immunitaires pour atteindre une tumeur, 106 souris vont être utilisées, toutes tuées puis disséquées. Trente-six d'entre elles relèvent d'un niveau de souffrance légère et soixante-dix d'un niveau modéré, ces dernières recevant une greffe de cellules cancéreuses sous la peau. Chaque animal passe cinq séances d'imagerie nucléaire de dix minutes sous anesthésie, après injection d'un produit radioactif dans la veine de la queue, et un transport de deux heures trente à trois heures entre deux établissements. Les souris qui perdent trop de poids, deviennent léthargiques ou développent une tumeur jugée trop grosse sont retirées de l'étude et tuées.
Objectifs
L'Imagerie par Résonance Magnétique (IRM) est une technique d'imagerie médicale qui permet d'obtenir des vues en deux ou trois dimensions de l'intérieur du corps avec une très grande précision anatomique. Elle n'utilise pas de rayons X, mais un champ magnétique puissant et des ondes radio pour créer des images détaillées des organes et des tissus mous. Ce projet se déroule entre deux EU différentes. Après avoir mené une première étude en laboratoire sur des cellules, ce projet a pour but de tester, sur des animaux vivants, de nouvelles substances issues des nanotechnologies. Ces substances pourraient améliorer les images médicales utilisées pour détecter et suivre l’efficacité du traitment du cancer. Elles combinent les avantages de deux techniques d'imagerie : la précision de l’IRM et la sensibilité de l’imagerie nucléaire. Cependant, un gros obstacle est que notre corps élimine ces substances très rapidement, en quelques minutes seulement. Le foie et le système immunitaire les repèrent et les capturent avant qu’elles n’aient le temps d’atteindre la tumeur. Pour éviter cela, on modifie leur surface avec des polymères (une sorte de revêtement spécial) pour qu’elles deviennent invisibles aux défenses du corps. Cela leur permet de rester plus longtemps dans le sang et d’avoir plus de chances d’atteindre la tumeur. Dans ce projet, nous allons d'abord tester trois types de ces revêtements et choisir ceux qui rendent les substances les plus « invisibles » pour le corps. Le but est qu’elles restent plusieurs heures dans le sang. Ensuite, sur des souris porteuses de tumeurs, nous testerons les deux meilleures versions. L’imagerie se fera avec un appareil spécialement conçu pour les petits animaux, sous anesthésie, afin d’éviter qu’ils ne bougent pendant la prise des images.
Bénéfices attendus
Ces nouvelles substances sont conçues pour que l’on puisse injecter des doses plus faibles et obtenir de meilleures images médicales. En effet, une seule méthode d’imagerie ne suffit pas toujours pour poser un diagnostic précis. C’est pourquoi il devient important de créer des produits capables de combiner deux techniques d’imagerie différentes et de viser précisément la zone malade. Ces produits "bimodaux" permettraient d’obtenir plus rapidement un diagnostic fiable et de choisir un traitement mieux adapté. Cela réduirait les effets secondaires, améliorerait la qualité des soins pour les patients et ferait aussi baisser les coûts pour le système de santé. Des études montrent que les professionnels de santé sont particulièrement intéressés par des substances qui combinent la précision des images IRM avec la sensibilité de l’imagerie nucléaire, car ces deux méthodes se complètent bien. Il existe d’ailleurs déjà des machines capables de faire ces deux types d’images en même temps. Pourtant, même si plusieurs études ont proposé des solutions, aucun produit de ce type n’est encore disponible pour un usage médical. Les nanomatériaux représentent de bons candidats pour développer ces outils, car ils peuvent être facilement modifiés pour mieux cibler les zones malades et combiner plusieurs fonctions.
Procédures
Suivant les procédures les animaux serons soumis : dans l'UE1 à une Injection de cellules cancéreuses sous la peau, cette étape dure environ 20 secondes. Elle est réalisée pendant que l’animal est endormi (sous anesthésie) afin de garantir un geste précis et sans douleur; et dans l'EU2 à cinq séances d’imagerie nucléaire, ces examens permettent d’observer ce qui se passe à l’intérieur du corps sans chirurgie. Ils sont réalisés sur des animaux anesthésiés pour qu’ils restent immobiles. Chaque séance dure environ 10 minutes et ne cause ni douleur ni traumatisme. Il y aura une injection intraveineuse sous anesthésie dans la veine de la queue de l’animal, sous anesthésie (procédure complète, incluant la préparation nécessite 10 minutes) qui permet d’administrer le produit radioactif nécessaire à l’imagerie.
Impact sur les animaux
L’imagerie nucléaire utilisée est non invasive et ne provoque que très peu de gêne pour les animaux. Le modèle de cancer, de sévérité modérée, ne sera utilisé qu’après une première phase de sélection des nanoparticules les plus prometteuses, afin de réduire le nombre d’animaux nécessaires. Des antidouleurs seront administrés après la chirurgie si besoin.
Devenir
Tous les animaux sont mis à mort en fin de procédures expérimentales. Les animaux ayant reçu injection des nanoparticules seront disséqués post-mortem pour analyse de leurs organes.
Remplacement
Certaines étapes, comme la vérification de la stabilité et de la toxicité des nanoparticules, seront réalisées entièrement en laboratoire, sans animaux. En revanche, pour comprendre comment ces nanoparticules se répartissent dans le corps, sont éliminées (par les urines ou le foie) et ciblent les tumeurs, des tests sur de petits animaux sont indispensables. Ces études commenceront chez l’animal sain, pour évaluer leur comportement, avant de les tester sur un modèle tumoral afin de mesurer leur capacité à atteindre la tumeur.
Réduction
Pour limiter le nombre d’animaux utilisés, une méthode d’imagerie sera utilisée pour suivre les mêmes souris à différents moments (4h et 24h après l’injection). Cela réduit la variabilité entre les animaux et permet d’en limiter le nombre pour des temps différents. L’imagerie permettra de mesurer la répartition de nos nanoparticules dans les organes. Les analyses sur organes après mise à mort ne seront réalisées que pour les deux nanoparticules les plus prometteuses et aux moments les plus pertinents, identifiés grâce aux images, ce qui permet de réduire significativement le nombre total d’animaux.
Raffinement
La première phase de tests sera réalisée sur des souris saines afin de limiter l’utilisation d’animaux porteurs de tumeurs. Tous les animaux seront hébergés selon la réglementation en vigueur. Ceux montrant des signes de souffrance (perte de poids importante, léthargie, tumeur trop grosse) seront retirés de l’étude et mis à mort. Un enrichissement adapté sera prévu dans chaque cage (igloo, tunnel, etc.). Pour les souris recevant une greffe de cellules tumorales, un antidouleur sera injecté avant l’intervention. Les animaux seront gardés au chaud et surveillés jusqu’à leur réveil. Si des signes de douleur apparaissent une nouvelle dose d’antidouleur sera administrée chaque jour jusqu’à amélioration. Un transport des animaux entre 2 EU sera fait par un transporteur agréé avec enrichissement dans les cages pour une durée de 2h30-3h.
Choix des espèces
Le modèle de souris est bien adapté pour évaluer les agents de contraste en imagerie. Comme chez l’humain, la souris possède une vésicule biliaire, ce qui permet d’observer une possible élimination par le foie. Le modèle de tumeur sous la peau est bien maîtrisé. Les souris utilisées seront jeunes adultes (entre 7 et 16 semaines), ayant atteint leur maturité. Pour étudier un effet spécifique tumoral des souris plus jeunes (6 semaines) recevront une greffe de cellules cancéreuses, et seront ensuite examinées par imagerie entre 7 et 10 semaines.
Effets du réchauffement et de l’acidification des océans sur la perception des proies et prédateurs chez la seiche, Sepia officinalis
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
Chaque jour, du cinquième au trentième jour après l'éclosion, l'image d'un prédateur est projetée trente secondes devant une seiche enfermée seule dans son dispositif, sans échappatoire. 240 seiches vont être utilisées, toutes tuées à l'issue pour des analyses neurobiologiques du cerveau, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Élevées dès le stade œuf dans une eau chauffée et acidifiée selon les scénarios climatiques du GIEC, elles subissent ces expositions pour établir si ces conditions dérèglent leur reconnaissance des proies et des prédateurs. Le porteur présente l'isolement individuel comme respectueux du comportement naturel d'une espèce non sociale et affirme qu'aucun stress extrême n'est atteint, tout en décrivant la seiche comme "particulièrement vulnérable aux changements environnementaux durant ses premiers mois de vie".
Objectifs
L’ objectif de ce projet est de caractériser les effets du changement climatique sur les mécanismes visuels permettant à la seiche commune, Sepia officinalis, de reconnaître les espèces vivantes en tant que proies ou prédateurs après l’éclosion. Plus précisément, dès le stade oeuf, des seiches seront incubées à diverses conditions de température et de pression partielle de CO2 dans l’eau, sur la base des scénarios de changement climatique émis par le Groupe d'experts Intergouvernemental sur l'Evolution du Climat (GIEC). Dès l’éclosion, des stimuli visuels artificiels (vidéo sur écran) spécifiques de mouvements représentatifs de proies ou de prédateurs seront alors présentés aux juvéniles nouvellement éclos, et ce jusqu’à l'âge d’un mois. Les réponses comportementales seront filmées et les effets cérébraux entre les différentes conditions expérimentales seront analysés. Nous émettons les hypothèses que 1) les élévations de températures et CO2 ne vont pas significativement affecter les performances visuelles, mais 2) pourront perturber le traitement des informations visuelles par un dysfonctionnement des mécanismes neuronaux et 3) perturber les stratégies, séquences, et vitesse des réactions d’attaque de proies ou d’évitement de prédateurs.
Bénéfices attendus
À court terme, ce projet, qui vise à déterminer les effets des changements globaux océaniques sur les mécanismes visuels innés impliqués dans la survie des seiches, apportera une contribution majeure à la recherche fondamentale en écologie marine et en biologie sensorielle. À moyen et long terme, il aura également un impact significatif sur la gestion durable des écosystèmes marins. Les seiches jouent en effet un rôle central dans les écosystèmes, en tant que proies, prédateurs, et espèces exploitées par la pêche dans la mer du Nord, au large de l’Afrique de l’Ouest et en Méditerranée. Une meilleure compréhension des effets de ces changements sur la perception et les comportements des seiches contribuera à l’élaboration de stratégies de gestion et de conservation adaptées aux enjeux climatiques à venir.
Procédures
Dans ce projet, les seiches seront maintenues dans des conditions d'eau de mer simulant la température et les teneurs en CO2 en milieu littoral telles qu'attendues en 2100. Ces expositions à différents niveaux de CO2 et de température dureront de la période embryonnaire (variant entre 40 et 60 jours selon les conditions) jusqu'au premier mois de vie des individus juvéniles. Cinq jours après l’éclosion, les seiches seront exposées à un premier stimulus visuel (de type contrôle, proie ou prédateur) pendant 10 minutes. Ensuite, les seiches seront exposées quotidiennement à un stimulus de proie et de prédateur durant 30 secondes chacun jusqu’au trentième jour post-éclosion ou chaque individu sera exposé au premier stimulus reçu au cinquième jour post-éclosion (de type contrôle ou proie ou prédateur).
Impact sur les animaux
Les valeurs choisies de température et de CO2 restent dans la gamme de variabilité naturelle de ces paramètres en milieu littoral et ne sont pas considérées comme extrêmes. Compte tenu de la littérature sur ce modèle, nous nous attendons à un développement embryonnaire plus rapide en lien avec l'élévation de température et à une croissance des juvéniles diminuée. Néanmoins, cela n'entraînera pas d’effets significativement néfastes sur la formation des embryons, le taux d’éclosion ou sur la survie des nouveaux-nés. Des nuisances comportementales et émotionnelles sont attendues en lien avec l’exposition à des stimuli visuels de prédateurs sans échappatoire, pouvant provoquer un stress modéré et temporaire (pendant le temps d’exposition au stimulus visuel).
Devenir
Les 240 seiches utilisées dans ce projet seront mises à mort. Cette procédure est justifiée par la nécessité de réaliser des analyses neurobiologiques approfondies afin de déterminer les structures et mécanismes potentiellement altérés par les changements de température et de CO2.
Remplacement
Ce projet cherche à comprendre comment le changement climatique peut influencer la façon dont les seiches voient et réagissent à leurs proies ou à leurs prédateurs. Pour cela, il est indispensable d'observer le comportement de seiches vivantes et conscientes. Il n’existe pas de modèle in vitro ou in silico permettant de reproduire les mécanismes visuels étudiés et les comportements. Par conséquent, la substitution d'animaux dans ce projet n'est pas envisageable.
Réduction
Le nombre d'animaux par groupe a été déterminé grâce à des tests statistiques. Le nombre de conditions expérimentales a été réduit au strict nécessaire, et les observations seront optimisées grâce à l’enregistrement vidéo et une analyse automatisée des comportements. Ces choix permettent de maximiser les données recueillies par animal.
Raffinement
Dans le cadre de ce projet, plusieurs mesures de raffinement sont mises en place afin d’assurer le bien-être des animaux tout au long de l’expérimentation. Une semaine avant l’éclosion, les œufs seront transférés dans les dispositifs expérimentaux individuels (un dispositif par seiche), où les individus resteront jusqu’à la fin de la procédure. Étant une espèce non sociale, la seiche ne présente pas de besoin spécifique d’interactions avec ses congénères. L’isolement des individus permet donc non seulement de respecter leur comportement naturel, mais aussi de limiter le stress associé aux manipulations et aux transferts entre bacs, tout en garantissant un contrôle précis de leur environnement visuel. Chaque dispositif est équipé d’une zone d’ombre accessible à l’animal, lui offrant la possibilité de se camoufler, conformément à son comportement naturel. De plus, les expositions à différents niveaux de température et de CO2, bien que modélisées sur les projections climatiques futures, restent dans des gammes compatibles avec les variations naturelles ponctuellement observées dans l’habitat des seiches. Aucun seuil sublétal, létal ni niveau de stress extrême n’est atteint dans le cadre de ces conditions expérimentales. Enfin, nous avons établi une grille de scores pour permettre un suivi rigoureux et individualisé de chaque seiche. Ce système permet une détection précoce des signes de détresse ou de dégradation de l’état général, et l’adaptation rapide des soins (changement d’eau, nourrissage surveillé) ou l’interruption de l’expérimentation si nécessaire.
Choix des espèces
En tant qu’espèce centrale des écosystèmes marins et particulièrement vulnérable aux changements environnementaux durant ses premiers mois de vie, la seiche constitue un modèle idéal pour étudier les impacts du changement climatique sur les mécanismes innés qui lui permettent de survivre au cours de cette période critique. L’expérience prévue dans ce projet sera menée au cours du premier mois suivant l'éclosion des animaux, période comprenant les étapes cruciales du développement cérébral, comportemental et cognitif de la seiche.
Rôles des perturbations métaboliques liées à l’obésité dans la progression du cancer colorectal
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
- Système gastrointestinal
Vingt des 500 souris de ce projet sont dépourvues de système immunitaire, retenues pour l'étude pilote parce que la mortalité y est la plus faible après la greffe. L'ensemble des 500 souris va être utilisé dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère, toutes tuées à l'issue. Des cellules tumorales leur sont transplantées dans le rectum sous anesthésie, avec un risque d'hémorragie, de contractions abdominales et d'infection au site de greffe, puis elles reçoivent des régimes obésogènes, sont mises à jeun la veille des scanners et scannées deux fois par mois après injection d'un radiotraceur dans la veine de la queue. La mise à mort finale sert à prélever les tumeurs et les organes situés à distance du côlon, foie et tissu adipeux compris.
Objectifs
Le cancer colorectal est l'un des cancers les plus fréquents et représente un enjeu majeur de santé publique. Bien que plusieurs facteurs génétiques jouent un rôle dans son initiation, la majorité des cancers colorectaux sporadiques sont imputables à des facteurs environnementaux tels que l'obésité, le tabagisme et les carcinogènes alimentaires. Il est bien connu que le risque de développer un cancer colorectal augmente avec l'obésité. Cependant, les mécanismes biologiques par lesquels les régimes alimentaires occidentaux influencent le développement du cancer colorectal ne sont pas bien compris. Ce projet de recherche a pour objectif global d’identifier comment les perturbations métaboliques déclenchées par une alimentation obésogène promeuvent la progression du cancer colorectal et de caractériser les liens complexes entre l'obésité et le contrôle du métabolisme. Pour cette étude regroupant les différentes parties pré-cliniques du projet (effet des régimes alimentaires), 500 souris seront nécessaires, soit 100 souris/an ; le nombre d’animaux pour chaque traitement ayant été déterminé afin de réduire au maximum le nombre d’animaux utilisés tout en nous permettant de réaliser des études statistiques. Enfin, grâce à l'enrichissement du milieu mis en place, nous pourrons obtenir des résultats scientifiquement valides tout en réduisant au maximum l’éventuel inconfort de l’animal.
Bénéfices attendus
Ce projet représente un enjeu majeur de santé publique et permettra de développer de nouvelles voies thérapeutiques pour les patients obèses atteints de ce type de cancer.
Procédures
500 souris seront transplantées avec des cellules tumorales au niveau du rectum. Le geste technique sera réalisé sous anesthésie et la durée totale de l'expérimentation est 15 minutes. Les souris feront l’objet d’un suivi quotidien et seront pesées 2 fois par semaine (temps par pesée : 10 secondes). Afin de suivre l’évolution tumorale, un scanner sera réalisé deux fois par mois par une personne dédiée et sera couplé ou non à une technique d'imagerie permettant la visualisation des tumeurs par rayon X et de l’activité métabolique de la tumeur. Dans ce cas, les animaux seront mis à jeun la veille afin d’éviter toute interaction métabolique avec un radiotraceur administré aux animaux par voie intraveineuse au niveau de la veine caudale au moment de l'imagerie. L’animal sera anesthésié toute la durée de l’acquisition (15 minutes).
Impact sur les animaux
A la suite de la greffe, les nuisances éventuelles pour ce projet sont un risque d'hémorragies, de trémulations ou de contractions abdominales suite à la procédure de transplantation rectale ; ou un risque d'infection au site de greffe.
Devenir
Les souris seront euthanasiées en fin d'expérimentation afin de réaliser des prélèvements terminaux.
Remplacement
Les systèmes in vitro ne permettent pas d’appréhender la complexité d’un organisme entier, rendant indispensable l'utilisation d'un modèle animal. Nous avons besoin de connaitre les effets d'un régime obésogène sur un organisme vivant et d’étudier son impact directement sur la transplantation mais aussi sur des organes à distance du côlon, tels que le foie ou le tissu adipeux, qui pourraient avoir une incidence sur l'initiation et la progression du cancer colorectal.
Réduction
Le nombre d'animaux par groupe a été déterminé avec discernement, après calcul de l'échantillonnage nécessaire afin d'obtenir une puissance statistique satisfaisante (pour ne pas avoir à refaire l’expérience). Seuls les régimes alimentaires ayant démontré le plus d’effets sur la reprogrammmation métabolique seront utilisés. Chaque lot d’animaux comprendra 10 animaux afin de réaliser les tests statistiques pertinents sur un effectif suffisant, tout en tenant compte de la potentielle mortalité des souris suite au geste technique de transplantation des tumoroides . Une étude pilote avec des souris immunodéprimées, où le taux de mortalité est le plus faible, permettra, entre autre, de valider la transplantation des tumoroides dans notre animalerie et d'ajuster le protocole avant de poursuivre avec les procédures expérimentales plus complexes. Concernant l'analyse statistique, dans un premier temps, nous modéliserons la croissance tumorale (en fonction du nombre de jours post-greffe) et la comparerons entre les différents groupes de traitement en utilisant un modèle linéaire mixte. Puis, des comparaisons de processus biologiques seront effectuées sur les tumeurs prélevées des différents groupes de traitement.
Raffinement
Pour l’ensemble du projet nous avons prévu un nombre total de 500 souris dont 20 souris sans immunité. Pour l’hébergement, toutes les souris de ce projet sont hébergées dans une zone où les cages sont positionnées dans un portoir ventilé. En utilisant ce type de portoir, chaque cage peut être considérée comme une unité microbiologique. De plus, les cages contiendront des briques de peuplier et/ou des carrés de cellulose sont ajoutés à la litière. La présence d’autres congénères dans la cage permettra une diminution du stress grâce au contact social. Un environnement enrichi (carré de ouate ou igloo en carton et bâtonnets de peuplier) sera utilisé afin de limiter l’angoisse dans les jours qui suivent la procédure. Une grille d’évaluation clinique permettra d’adapter les soins à apporter si nécessaire.
Choix des espèces
Les souris sont des mammifères qui sont un modèle représentatif de l’homme et présentant une reproduction rapide, ce qui permet de raccourcir le temps des projets. De plus, les modèles de souris ont été validés dans l'étude de la physiopathologie intestinale car elles développent des tumeurs proches de celles observées chez l'Homme. Nous utiliserons des souris sans immunité et des souris avec immunité, qui seront traités à partir de 8 semaines d'âge, afin qu'ils soient matures sexuellement.
Suivis télémétriques et prélèvements biologiques sur des phoques dans leur milieu naturel
- Conservation des espèces
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
Capturés au filet dans leur milieu, maintenus contraints jusqu'à trente minutes, pesés puis anesthésiés, des phoques gris et veaux-marins subissent une biopsie de lard, un prélèvement de sang, le prélèvement d'une ou deux vibrisses et le collage d'une balise sur le poil. 480 individus vont être utilisés de cette façon, dans des procédures déclarées d'un niveau de souffrance légère, chaque capture durant une à deux heures. Le porteur décrit pourtant la biopsie de lard comme une source de "douleur modérée", ce qui entre en tension avec la gravité légère annoncée pour l'ensemble. Les phoques sont relâchés en mer aussitôt réveillés, un même individu pouvant être recapturé et échantillonné plusieurs fois au cours d'un projet mené au nom de la conservation de ces espèces protégées.
Objectifs
Le projet consiste en le suivi par télémétrie (balises émettrices) de phoques sauvages dans leur milieu naturel, et de prélèvement de quelques échantillons biologiques réalisés lors de la capture, afin de mieux comprendre leurs stratégies d’utilisation de l’espace et des ressources marines et de répondre aux attentes des gestionnaires en charge de la gestion et la conservation de ces mammifères marins protégés et/ou de leur habitat naturel. Afin de réaliser les suivis individuels, les phoques sont capturés dans leur milieu à l’aide de filets, transportés dans ces filets (pendant quelques minutes à environ 30 minutes maximum), pesés (toujours contraints dans les filets), anesthésiés, puis libérés de leur filet une fois endormis ; leur poil est séché et dégraissé de façon à coller les balises sur le poil. Quelques prélèvements biologiques sont effectués afin de compléter les informations obtenues par les balises grâce à des marqueurs génétiques et écologiques, puis les animaux sont immédiatement relâchés en mer. Ces opérations, durant environ 1 à 2 heure(s) entre la capture et le relâcher, sont intégralement réalisées sur le terrain (sur le littoral) et les animaux ne sont pas transportés en captivité. Les balises utilisées permettent de suivre leurs déplacements et activités en mer comme à terre pendant plusieurs mois (localisations, détails des plongées, périodes de repos à terre, etc.). Les balises tombent au plus tard 9 ou 10 mois après la pose, pendant la mue annuelle des phoques (lorsque le nouveau poil remplace l’ancien, la balise tombe avec l’ancien poil).
Bénéfices attendus
Les suivis télémétriques réalisés permettent de décrire les déplacements des phoques, leur comportement à terre comme en mer et leurs rythmes d'activités. Les prélèvements biologiques associés permettent de décrire leur écologie trophique (à l’aide de marqueurs issus de leurs proies et de leur habitats), leur niveau de contamination (à partir de polluants métalliques ou organiques), et de décrire la structure génétique des populations auxquels ils appartiennent (degré d’isolement ou de proximité avec les autres colonies). Ils permettent de mieux comprendre les stratégies individuelles de ces prédateurs supérieurs aux variations de leur environnement (impact du changement climatique sur la disponibilité en proies, ou sur les conditions de mer par exemple) et leurs réponses aux pressions anthropiques (telles que les activités humaines en mer et les changements globaux). Ces informations sont également primordiales pour les gestionnaires (locaux et nationaux) qui ont en charge la gestion et la protection de ces espèces protégées ou de leur habitat préférentiel.
Procédures
Les animaux sont capturés dans leur milieu naturel, contraints physiquement dans des filets pendant leur transport (quelques minutes à 30 minutes environ) puis pendant la pesée (quelques minutes). Un prélèvement de sang sur les phoques anesthésiés est réalisé et ne dure que 10 secondes environ. Une biopsie de lard, sous anesthésie, est réalisée en quelques secondes. Un ou deux prélèvement(s) de vibrisse est/sont réalisé(s) (il ne prend qu’une seconde). Du poil est prélevé sur environ 3 cm² et une balise est collée sur leur poil à l'arrière de la tête, en quelques minutes. Les phoques muant chaque année, la balise se détache au plus tard l’année suivante en tombant avec le vieux poil. Exceptionnellement, un individu peut être recapturé et échantillonné plusieurs fois sur la durée du projet, toujours à plusieurs mois voire années d’intervalle.
Impact sur les animaux
La biopsie de lard est source de douleur modérée pour les phoques, d'une durée de quelques dizaines de secondes. Le prélèvement d'une vibrisse génère une douleur légère très brève (une à quelques secondes).
Devenir
Tous les animaux sont immédiatement relâchés dans leur milieu naturel à l'issue de la procédure.
Remplacement
Le Remplacement des animaux n'est pas possible puisque l'objectif même du projet est de mieux connaitre et décrire le comportement d'espèces sauvages à préserver, il est donc indispensable de suivre des animaux de ces espèces dans leur milieu naturel.
Réduction
La Réduction est réalisée par le choix de capture d'un maximum de 30 phoques par espèce, par colonie et par période de 5 ans : ces effectifs permettent de décrire la variabilité inter-individuelle, très forte chez ces prédateurs supérieurs. Ils sont estimés à partir des travaux préliminaires (non publiés) sur les résultats acquis ces dernières années, analysés à l'aide d'outils statistiques appropriés et soulignent la forte variabilité interindividuelle des comportements étudiés. Il s'agit néanmoins d'un chiffre idéal mais pas toujours atteint car les budgets alloués à ces opérations ne le permettent pas toujours (balises télémétriques très chères). Dans ce cas, ces effectifs sont atteints après plusieurs opérations, sur quelques années. Idéalement, le sexe-ratio des captures représente aussi fidèlement que possible celui de la colonie.
Raffinement
Cette demande comporte des points limites stricts et spécifiques du projet. Le Raffinement des procédures est réalisé par une diminution des sources de stress chez l'animal lors de la capture (utilisation de filets spécifiquement construits pour ces espèces, ne les blessant pas ; absence de gestes brusques et de bruit excessif autour des animaux pendant toute la procédure ; linge sur les yeux pendant la manipulation, etc.), par la prise en compte des sources possibles de douleur (utilisation d'analgésiques), par la limitation des prélèvements (sanguins, biopsie de lard, phanères) au strict minimum pour effectuer les analyses biologiques pertinentes, et par le suivi de l'animal pendant l'intégralité de la procédure, jusqu'à son réveil et son retour spontané dans le milieu naturel (rythme respiratoire, rythme cardiaque le cas échéant, voire taux de saturation en oxygène le cas échéant). Les procédures mises en place réduisent par ailleurs les risques de blessure de l'animal comme des manipulateurs, de la capture jusqu'au relâcher. En amont des procédures ont été déterminés 1) des paramètres à prendre en compte pour exclure de la procédure des animaux affaiblis et 2) des paramètres à suivre lors de la procédure et des actions à faire immédiatement en cas d'anomalies mises en évidence.
Choix des espèces
Les animaux concernés par ces études, les phoques gris et les phoques veaux-marins, sont l’objet même du projet, puisqu’il s’agit de mieux comprendre le comportement naturel de ces mammifères marins dans leur milieu, notamment pour mieux définir les mesures de gestion et de conservation à mettre en place au niveau local et national voire international. Ces espèces sont protégées en France et font l'objet d'un programme de suivi dans le cadre de la Directive-cadre Stratégie pour le Milieu Marin. Les phoques capturés, prélevés et équipés de balises sont majoritairement des sub-adultes ou adultes. Le poids minimum choisi est de 40 kg, en l’état actuel des balises utilisées (balises GPS/GSM et balises Argos), de façon à ce que le poids et surtout la surface des balises sur le corps des phoques n’entraine qu’une force négligeable de frottement lors de la nage.
Suivi comportemental du déplacement des poissons sauvages par télémétrie
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
Capturés, anesthésiés, incisés pour recevoir une puce puis remis à l'eau, 992 poissons sauvages de treize espèces vont être marqués dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. L'opération dure environ une minute et se fait sans point de suture, les poissons pouvant garder plusieurs semaines une inflammation ou une gêne au site d'implantation. Le suivi porte sur le franchissement de quatre ouvrages récemment aménagés sur un cours d'eau, pendant trois ans. L'effectif de 992 individus, environ soixante-dix par espèce, a été calculé en intégrant un taux de rejet des marques et un taux de mortalité que le porteur ne chiffre pas.
Objectifs
L’objectif est d’effectuer une étude des déplacements piscicoles au droit des 4 ouvrages récemment aménagés sur un cours d’eau. L’étude des déplacements par télémétrie (à l’aide de la technologie RFID) vise à analyser si la libre circulation des poissons holobiotiques sur les sites étudiés. Le suivi aura également pour objectif de comprendre les relations entre le cours d’eau naturel et le canal adjacent. L’étude des déplacements permettra en complément d’analyser : - l’attractivité du cours d’eau naturel sur le site le plus amont grâce à l’installation de 2 antennes ; - la fréquentation piscicole de l’ensemble des sites avec une analyse saisonnière - le taux de transfert entre les différents sites Le projet est étalé sur 3 années afin d’observer la saisonnalité des déplacements piscicoles (reproduction, alimentation, hivernage) mais également pour prendre en compte les variations interannuelles de l’hydrologie.
Bénéfices attendus
Les bénéfices du projet sont d'ordres écologiques. Il permettra d’évaluer la libre circulation des poissons après les travaux et d’identifier des points de blocages dans le cas contraire. Il permettra également de connaître les mouvements piscicoles entre le cours d’eau naturel et le canal.
Procédures
Les animaux seront soumis à une procédures chirugicale d'un maximum d'une minute.
Impact sur les animaux
Voici la liste des nuisances ou effets indésirables sur les animaux : stress lié à la capture et à la manipulation, effets de l’anesthésiant, effets post-opératoire (inflammation liée à l’implantation ou gêne locale pouvant aller jusqu’à quelques semaines), altération temporaire du comportement (lié au stress, à l’implantation, à l’anesthésie pouvant aller jusqu’à quelques heures).
Devenir
Les animaux sont replacés dans leurs milieu naturel à l'issue de la procédure.
Remplacement
L’objectif du projet étant d’évaluer la capacité des poissons à franchir différents ouvrages aménagés, il est indispensable d’observer les comportements individuels de déplacement en milieu naturel. Le remplacement n’est donc pas envisageable.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisés a été limité au minimum nécessaire pour atteindre les objectifs scientifiques, tout en garantissant la puissance statistique pour l’analyse des déplacements piscicoles. Un minimum de 30 individus par espèces ou groupes d’espèce est necessaire pour mener des analyses robustes. En fonction du taux de redétection, du taux de rejet et du taux de mortalité, le total de poisson à marquer va donc s'élever à 992 individus soit environ 70 individus par espèce. Après études des inventaires piscicoles réalisés annuellement par la Féderation de pêche du département, le choix des espèces s’est porté sur les suivantes : Anguille européenne, Gardon, Brèmes, Hotu, Brochet, Perche, Carassin, Rotengle, Carpe, Tanche, Chevaine, Vandoise, Barbeau.
Raffinement
La technologie utilisée permet un marquage rapide, peu intrusif et avec une durée de suivi illimitée. Aucune autre méthode n’offre un rapport aussi favorable entre impact sur l’animal et précision des données. Les opérations d'implantation sont réalisées sous anesthésie et ont la durée la plus courte possible soit environ 1 min. Le poids de l'émetteur ne dépasse pas 2% du poids de l'individu. Concernant le marquage, les solutions d'anesthésiant sont changées tous les 20 individus. Les poissons sont manipulés à l'aide d'épuisette en maille en silicone pour éviter l'abrasion provoquée par les mailles classiques en nylon. D’après les retours d’expériences, il est plus bénéfique de ne pas faire de point de suture pour les petits émetteurs. En effet, le faible diamètre des puces (3mm) permet incision limité ne necissitant pas de suture. Un pansement de povidone iodée est appliqué sur la cicatrice du poisson, ayant un effet antiseptique dans les heures suivant le marquage. Lors des stabulations pré et post marquage, les poissons sont placés dans des volumes d'eau adaptés aux espèces, une pompe à air à grande capacité permet de maintenir le taux d'oxygène adapté et une limitation à l'exposition à la lumière est prévue. La température est également contrôlée pour éviter le stress thermique. Afin de limiter le stress, les poissons sont relâchés le plus rapidement possible (
Choix des espèces
Les espèces piscicoles choisies dans le projet correspondent à celles présentes dans le milieu local. Elles ont été tirées des inventaires de pêches de la Fédération de pêche locale. Il prend en compte un large spectre d’espèce que ça soit en taille, capacité de nage ou comportementale (espèce de fond, prédateur…) afin d’avoir la meilleure représentativité possible. Les stades de développement étudiés seront les stades adultes ou juvénile (dans la mesure ou le poids de l’émetteur ait un poids inférieur à 2% de celui de l'individu).
Etude de l’impact de l’isolement social durant l’adolescence sur les caractéristiques anatomiques des différentes populations de neurones granulaires dans le gyrus denté de l’hippocampe
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Oncologie
288 souris subissent une chirurgie de quarante minutes sous anesthésie et une injection, réalisée pendant la vie embryonnaire ou à la naissance, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Le porteur justifie le choix de la souris par le seul fait que ce travail fait suite à un autre projet mené chez la souris. Une partie des jeunes est ensuite hébergée seule pendant deux semaines, pour mesurer l'effet de l'isolement social à l'adolescence sur les neurones du gyrus denté. Toutes les femelles gestantes opérées sont mises à mort, jugées inutilisables ailleurs, tandis qu'une partie de la progéniture est gardée en vie pour la suite de l'étude et une autre mise à disposition de l'institut pour d'autres projets.
Objectifs
Ce projet vise à étudier comment l’isolement social à l’adolescence influence le développement des neurones d'une structure du cerveau très sensible au stress.
Bénéfices attendus
En caractérisant l’effet de l’isolement social sur l’architecture des neurones générés à différentes périodes de vie, cette étude pourrait contribuer à une meilleure compréhension des altérations neurobiologiques impliquées dans les troubles psychiatriques liés au stress social précoce.
Procédures
Les animaux seront soumis aux procédures suivantes : Anesthésie : Chaque animal recevra 1 anesthésie d'une durée de 30 min ; Procédure chirurgicale : Chaque animal sera soumis à 1 procédure chirurgicale d'une durée de 40 min ; Injection : Chaque animal sera soumis à 1 injection d'une durée de 5 sec lorsque réalisée durant la vie embryonnaire ou lorsque réalisée à la naissance. Une partie des animaux, provenant des groupes « isolement social » seront soumis à une période d’hébergement individuel de deux semaines.
Impact sur les animaux
Les nuisances majeures que pourraient subir les souris sont liés principalement à la chirurgie. La douleur associée à ces chirurgies pourrait avoir des répercussions sur le bien-être de l'animal. De plus, l'isolement social peut induire un état de stress et de détresse de degré modéré puisque de courte durée.
Devenir
Toutes les femelles, anciennement gestantes, seront mises à mort car ayant déjà subi une intervention chirurgicale, elles ne pourront pas être utilisé dans le cadre d’un autre projet. Une partie de la progéniture sera gardée en vie pour la réalisation de la suite de l’étude, et l'autre partie sera mis à disposition à l'ensemble de l'institut afin de réaliser d'autre projet, après accord de la vétérinaire de l'établissement. Tous les animaux ayant reçu les deux injections seront mis à mort à la fin de l’étude afin de pouvoir collecter et analyser les différentes populations de neurones. Les souriceaux de la portée n’ayant pas été soumis à la seconde injection seront mis à disposition au sein de l’Institut pour la réalisation d’autre projet, après accord avec la vétérinaire.
Remplacement
L’objectif de ce projet est d’étudier les caractéristiques anatomiques de neurones générés à différents moments de la vie dans une structure cérébrale particulièrement sensible au stress en réponse à un isolement social. Pour cela, il est nécessaire de réaliser ces manipulations sur des animaux vivants, car le stress et le développement de cette structure cérébrale ne peuvent pas être modélisés in vitro ou in silico.
Réduction
Nous prévoyons d’utiliser le nombre minimal de souris nécessaire pour obtenir des analyses statistiques fiables et cohérentes. Nos expériences précédentes ainsi que la qualité de nos procédures basées sur des années d'expertise, nous permettront de réduire significativement le nombre d'animaux utilisés. Les animaux d'une même portée seront utilisés pour deux temps d'analyse différents.
Raffinement
Pour réduire toute souffrance liée à la chirurgie, les règles suivantes seront appliquées pour le bien-être des animaux : 1- Avant les chirurgies, un analgésique sera administré, à titre préventif afin d’éviter la souffrance post-opératoire. 2- Les chirurgies se feront sous anesthésie générale. Un suivi post-opératoire sera assuré afin d'évaluer le bien-être de l'animal par la mesure du poids, l’évaluation de l’apparence et du comportement. Des points limites stricts et précis sont définis pour détecter précocement d'éventuelles souffrances des animaux. Si l'animal est en souffrance, un analgésique sera injecté. Un soin particulier sera également accordé à leurs conditions d’hébergement.
Choix des espèces
Le modèle utilisé dans ce projet est la souris car il fait suite à un autre projet réalisé chez la souris. Dans la structure cérébrale étudiée, les neurones sont générés de la vie embryonnaire à l'âge adulte. Nous ciblerons les cellules à l'origine de ces neurones et ce à différents moments de la vie de l'animal : 1) pendant la vie embryonnaire, 2) à la naissance, 3) en période juvénile et à 4) l'âge adulte. Ces temps précis d'analyse ont été choisi en fonction de la littérature et de nos études précédentes.
Prévention de la bactériémie et endotoxémie dans un modèle murin
- Recherche appliquée
- Troubles immunitaires
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Oncologie
- Système immunitaire
2 880 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dont 1 905 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Elles reçoivent une injection d'endotoxine bactérienne ou de bactéries vivantes pour déclencher un sepsis, précédée pour certaines de cinq injections quotidiennes sur une semaine ou de quatre injections hebdomadaires sur un mois, et suivie pour d'autres de dix injections en sept jours. Le porteur énumère les atteintes attendues : inflammation systémique sévère, défaillance du foie, des reins, du cœur et des poumons, troubles de la coagulation, hypotension, hypothermie ou fièvre. Il écrit qu'aucun modèle in vitro ne reproduit cette complexité et qu'il reste attentif aux avancées qui pourraient un jour limiter le recours aux animaux, tout en programmant l'induction d'un choc septique chez près de trois mille souris.
Objectifs
Le sepsis est une complication très grave des infections bactériennes et virales. Il peut apparaître de manière soudaine et imprévisible. Cette maladie survient lorsque le système immunitaire, censé protéger l’organisme contre les infections, s’emballe et déclenche une inflammation excessive, appelée choc cytokinique. Cette réaction incontrôlée peut entraîner un dysfonctionnement des organes et, dans les cas les plus graves, une défaillance généralisée (Source : Ministère des Solidarités et de la Santé). Des recherches récentes ont mis en évidence l’existence de certaines molécules jouant un rôle clé dans la régulation du métabolisme et du comportement alimentaire. Ces molécules sont naturellement produites par les cellules et les organes. Chez la souris, leur inhibition entraîne une diminution de la prise alimentaire et une perte de poids. De plus, leur neutralisation active un mécanisme biologique appelé autophagie, qui permet aux cellules d’éliminer leurs composants endommagés et de mieux résister aux agressions, notamment dans certaines maladies du foie. Sur la base de ces découvertes, ce projet de recherche vise à déterminer si la modulation de l’autophagie pourrait aider à prévenir le choc septique. Pour cela, deux modèles expérimentaux seront étudiés sur des souris : Un modèle d’endotoxémie, où une toxine bactérienne est injectée pour déclencher une forte réaction inflammatoire. Un modèle de bactériémie, où des bactéries vivantes sont injectées afin de reproduire une infection généralisée plus proche des cas observés chez l’humain. L’objectif de cette recherche est d’explorer une nouvelle approche thérapeutique pour limiter l’inflammation excessive et améliorer la prise en charge du sepsis, une condition qui reste à ce jour un défi médical majeur.
Bénéfices attendus
Le sepsis représente un problème majeur de santé publique à l’échelle mondiale. Chaque année, il affecte près de 50 millions de personnes, avec une mortalité particulièrement élevée chez les enfants de moins de 5 ans, qui représentent plus de 40 pour cent des cas. Cette pathologie touche de manière disproportionnée les pays à faibles et moyens revenus, mais reste également l’une des principales causes de décès dans les pays développés. Globalement, le sepsis est responsable de plus de 11 millions de décès annuels, alors que beaucoup de ces décès pourraient être évités grâce à une prise en charge rapide et efficace. En Europe, le sepsis est à l’origine de près de 700 000 décès chaque année, dont environ 57 000 en France, soulignant l’urgence d’améliorer les stratégies de prévention et de traitement. Ce projet vise à valider une nouvelle approche thérapeutique contre la septicémie, en testant l’activation du flux autophagique dans un modèle préclinique approprié et représentatif de l’évolution clinique de la maladie. L’objectif est double : Évaluer l’efficacité et la pertinence de cette stratégie thérapeutique dans un cadre expérimental rigoureux, permettant d’identifier une nouvelle cible pour limiter l’hyper-inflammation et améliorer la survie des patients atteints de sepsis. Mieux comprendre les mécanismes physiopathologiques sous-jacents au sepsis, qui restent encore insuffisamment caractérisés, notamment en ce qui concerne l’impact du métabolisme cellulaire et de l’autophagie dans la réponse inflammatoire systémique. En apportant de nouvelles connaissances sur ces mécanismes et en ouvrant des perspectives thérapeutiques innovantes, ce projet pourrait contribuer à la réduction de la mortalité associée au sepsis et à l’amélioration des stratégies de prise en charge clinique.
Procédures
La mise en place des modèles murins de sepsis implique plusieurs types d'interventions. Celles-ci comprennent des injections ainsi que des procédures de suivi et d'analyse. Avant de déclencher le sepsis, certaines souris recevront 5 injections quotidiennes sur une semaine (traitement par une molécule pour l’induction de la délétion génique). Certaines souris recevront 4 injections hebdomadaires sur 4 semaines. Chaque injection dure quelques secondes et est réalisée sur animal vigile. Enfin, certaines souris ne recevront aucune injection préalable. Pour la mise en place du sepsis, toutes les souris recevront une injection unique (quelques secondes) sur animal vigile. Après le déclenchement de la maladie, certains animaux recevront 10 injections sur 7 jours en fonction des groupes expérimentaux sur animal vigile. Chaque injection dure quelques secondes. Chaque pesée dure également quelques secondes. L'examen non invasif de la pression artérielle sera effectué sans anesthésie et durera environ 15 minutes. L'échocardiographie nécessite une anesthésie légère et dure environ 15 minutes.
Impact sur les animaux
Les effets indésirables prévus dans ce projet sont principalement liés à l’induction de l’endotoxémie et de la bactériémie. Les effets indésirables attendus sont ceux classiquement associés à l’induction du sepsis expérimental, sans effets additionnels imprévus. Les principales nuisances incluent : Inflammation systémique sévère, associée à une production excessive de cytokines pro-inflammatoires. Dysfonction d’organes (foie, reins, cœur, poumons), due à l’hypoperfusion tissulaire et au stress oxydatif. Altération de la coagulation, avec un risque accru de thromboses ou d’hémorragies. Hypotension, résultant d’une vasodilatation excessive et d’une augmentation de la perméabilité vasculaire. Altération de la barrière intestinale, favorisant la translocation bactérienne. Dysfonction immunitaire, avec une phase initiale d’hyperactivation suivie d’une immunosuppression secondaire. Altération de la thermorégulation, pouvant entraîner hypothermie ou fièvre. Les injections intrapéritonéales peuvent entraîner un stress temporaire, lié à la contention des animaux, une douleur locale transitoire au point d’injection, une inflammation locale (rougeur, œdème), un risque d’infection au site d’injection, notamment dans le modèle de bactériémie. Les effets liés aux interventions pharmacologiques pourraient induire des perturbations du métabolisme énergétique et modifications du poids corporel. Les mesures de pression artérielle non invasives peuvent induire un stress lié à la contention, malgré l’habituation préalable des animaux. L’échocardiographie nécessite une anesthésie, qui peut provoquer une hypothermie transitoire, et une récupération retardée.
Devenir
Tous les animaux du projet seront euthanasiés conformément à la réglementation en vigueur afin de prélever les différents organes pour des analyses biochimiques, histologiques et métaboliques.
Remplacement
Le sepsis résulte d’une réponse immunitaire incontrôlée à une infection, impliquant une activation excessive des cellules immunitaires, la libération massive de cytokines, l’activation des voies de coagulation et un dysfonctionnement vasculaire, conduisant à une défaillance multi-organes. À ce jour, aucun modèle in vitro ne permet de reproduire la complexité du sepsis, notamment les interactions dynamiques entre le système immunitaire, les organes vitaux et le microbiote. Bien que des alternatives comme les cultures cellulaires et les organoïdes permettent d’étudier certains mécanismes isolés, elles ne remplacent pas l’étude sur organisme entier. L’expérimentation animale reste donc nécessaire à ce stade, mais nous restons attentifs aux avancées scientifiques qui pourraient, à terme, proposer des alternatives fiables permettant de limiter davantage le recours aux animaux.
Réduction
Ce projet prévoit l’utilisation d’un maximum de 2880 souris, avec une optimisation des expérimentations pour réduire le nombre d’animaux témoins. Ce nombre a été rigoureusement déterminé à l’aide d’une analyse statistique préalable, incluant des calculs de puissance fondés sur les effets observés dans des études préliminaires et des données publiées dans des travaux similaires. L’étude sera interrompue si la première série d’expériences invalide l’hypothèse de travail, afin d’éviter toute utilisation inutile d’animaux. Afin de maximiser l’exploitation des données, plusieurs tissus seront prélevés (analyses immunologiques, histologiques, biologie cellulaire et moléculaire). Ces échantillons seront partagés avec nos collaborateurs, permettant ainsi de limiter le nombre d’animaux utilisés dans des études complémentaires.
Raffinement
Les conditions d’hébergement seront conformes aux réglementations en vigueur et adaptées en collaboration avec le personnel de l’animalerie. Les animaux auront un accès libre à une alimentation équilibrée et à de l’eau ad libitum. Leur environnement sera enrichi avec du coton de nidification et des structures adaptées (tunnels en carton, morceaux de bois) afin de favoriser leurs comportements naturels et réduire le stress. En cas de difficulté alimentaire, un gel nutritif sera placé dans les cages pour faciliter l’accès à une nutrition adaptée et prévenir toute perte de poids excessive. Toutes les manipulations expérimentales seront réalisées en veillant à minimiser l’inconfort et la souffrance des animaux. Un suivi rigoureux sera mis en place pour évaluer leur bien-être et détecter toute anomalie. Le personnel impliqué dans ce projet est hautement qualifié et bénéficie d’une formation continue aux bonnes pratiques d’expérimentation animale. Toutes les procédures seront réalisées avec du matériel approprié pour réduire la douleur et le stress, notamment : L’utilisation d’aiguilles de petit calibre pour minimiser la douleur des injections. Le recours à des anesthésiques adaptés lorsque nécessaire. Les sites d’injection feront l’objet d’une surveillance rigoureuse afin de détecter toute inflammation ou infection. En cas de complication, des interventions appropriées seront réalisées, notamment l’application d’antiseptiques. Si des comportements agressifs ou des blessures sont observés chez les mâles, ils seront placés en hébergement individuel, avec un enrichissement adapté (coton de nidification, morceaux de bois) pour maintenir leur bien-être. Toute blessure sera immédiatement prise en charge.
Choix des espèces
Le choix des souris comme modèle animal se justifie par plusieurs raisons scientifiques. Elles représentent le modèle de laboratoire le plus couramment utilisé, ce qui permet de s'appuyer sur une vaste expertise en élevage, manipulation expérimentale et suivi vétérinaire. Les lignées de souris offrent l’avantage de disposer de modèles génétiquement modifiés spécifiques de nos protéines d’intérêt. Les lignées choisies sont immunocompétentes et ne présentent pas de phénotypes préjudiciables. Selon les procédures, les animaux seront utilisés à partir de 8 semaines, afin de disposer d’un organisme dont le développement est achevé.
IMPLICATION DES CANAUX IONIQUES DANS LE DEVELOPPEMENT TUMORAL ET LA MISE EN PLACE DE LA DOULEUR DANS LE CANCER DE LA PROSTATE, DU PANCREAS ET DANS LEUR TRAITEMENT
- Recherche fondamentale
- Oncologie
Quatorze injections et deux chirurgies pour un même animal en deux à trois mois : 4 210 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré à sévère, toutes tuées à l'issue. Les expérimentateurs leur injectent des cellules cancéreuses sous la peau, dans le cœur, dans une veine, dans le tibia ou dans le pancréas, et certaines développent des tumeurs pendant sept mois. Le porteur décrit des douleurs abdominales, une lyse osseuse en cas de métastases et une hypersensibilité thermique et mécanique aux pattes et à la bouche provoquée par les chimiothérapies, hypersensibilité que le projet cherche précisément à reproduire pour en comprendre le mécanisme. Il emploie des souris nude de cinq semaines, immunodéficientes pour accepter les cellules humaines, et précise que les tumeurs prennent mal chez des animaux plus âgés.
Objectifs
Ce projet à pour objet l’amélioration des traitements des cancers pancréatique et prostatique. Trois objectifs distincts sont définis : (1) l’amélioration d’un traitement existant, (2) la compréhension des mécanismes de résistance aux chimiothérapies, et (3) l’identification des interactions potentielles entre effet secondaires des chimiothérapies et développement du cancer. (1) Nous avons précédemment montré le rôle in vivo de la protéine TRPV6 dans le développement tumoral et métastatique du cancer de la prostate. De plus, nous avons développé un anticorps capable de cibler spécifiquement cette protéine afin d'inhiber son activité et réduire ainsi significativement la croissance tumorale. Enfin, nous avons montré in vitro que l'inhibition simultanée de TRPV6 et d’un récepteur membranaire impliqué dans la métastase permettait de potentialiser la réduction de la croissance cellulaire de manière synergique. L’objectif de cet axe est de déterminer si l’inhibition conjointe de ces deux protéines augmente l’efficacité de notre anticorps à réduire la croissance tumorale. (2) Malgré l'efficacité des chimiothérapies actuelles, certaines cellules cancéreuses survivent et provoquent la récidive tumorale chez le patient. Un des objectifs du projet est de préciser le rôle de protéines clés dans la mise en place de cette résistance afin de pouvoir les cibler pour augmenter la réponse aux traitements. (3) Certains composés utilisés en chimiothérapie ont aussi comme effet secondaire le développement d’une neuropathie périphérique. La manière dont la chimiothérapie interagit avec le contexte cancéreux pour déclencher des douleurs neuropathiques est inconnu. L’objectif principal de cet axe est de préciser les mécanismes reliant certaines protéines connues pour être impliquées dans la thermoception et la nociception aux hypersensibilités thermiques déclenchées par la chimiothérapie dans le cadre du cancer du pancréas.
Bénéfices attendus
(1) Cet axe permettra potentiellement une amélioration significative de l'efficacité d'un traitement du cancer de la prostate par anticorps. Ces études sont cruciales pour potentialiser les effets de ce traitement sur le développement tumoral et métastatique. (2) Démontrer le rôle et l’implication de certaines protéines clés dans les mécanismes induisant la chimiorésistance dans le cancer du pancréas permettra de corréler la présence de ces protéines et de les proposer comme potentiel outil en clinique. (3) La neuropathie périphérique qui résulte des chimiothérapies d’intérêt mène chez certains patients à l’arrêt du traitement. A long terme, la prévention de ces symptômes pourrait donc permettre une meilleure prise en charge de la tumeur et une meilleure observance du traitement, menant à un taux d’échec moins important. Enfin, déterminer les mécanismes à l’origine des hypersensibilités douloureuses induites par la chimiothérapie dans un contexte de cancer permettra une meilleure sélection des molécules candidates à l’établissement de traitements visant à réduire ces douleurs chez le patient.
Procédures
Les animaux se verront injecter des cellules cancéreuses (voie souscutanée, intracardiaque, intraveineuse, intratibiale ou intrapancréatique) sous anesthésie gazeuse (environ 2-3 minutes d'anesthésie gazeuse avant l'injection des cellules qui prendra quelques secondes) afin de créer différents modèles permettant de visualiser le développement tumoral à tous les stades de la maladie. Les animaux seront par la suite traités (quelques secondes seront nécessaires pour les injections intrapéritonéales, 2 fois par semaine) avec divers composés ciblant des protéines clés afin de mesurer l'impact de ces composés sur le développement tumoral, et/ou avec des composés utilisés en chimiothérapie. Certains animaux seront injectés avec un traceur (quelques secondes nécessaires pour l'injection sous-cutanée) permettant de localiser les cellules d’intérêt. Enfin, une partie des animaux passeront des tests comportementaux d’hypersensibilité (qui peuvent durer jusque 2-3min maximum). Dans certains cas, ces 5 interventions auront lieu chez un même animal. La durée des expérimentations peut varier suivant la vitesse de développement tumoral allant jusque 3 mois maximum pour les animaux greffés directement avec des cellules cancéreuses et jusque 7 mois pour les animaux développant spontanément des tumeurs pour mimer au plus près ce qui se passe chez le patient. Au maximum, un même animal recevra 14 injections et 2 chirurgies en 2 à 3 mois.
Impact sur les animaux
Les animaux développeront des tumeurs, ce qui peut engendrer des signes de stress tels qu’une prostration ou une perte de poids. De plus, les animaux modèles de cancer du pancréas peuvent présenter des douleurs abdominales liées à ce type de tumeurs. Dans certaines procédures, ces tumeurs seront prises en charge par des chimiothérapies induisant une hypersensibilité thermique et mécanique (retrouvée principalement au niveau des pattes et de la bouche), ce qui peut constituer une autre nuisance pour l’animal. Dans le cas où des métastases osseuses apparaissent, il peut également y avoir une lyse osseuse. L’anesthésie gazeuse ne constitue qu’une nuisance légère, les souris se réveillant en quelques dizaines de secondes.
Devenir
Afin de mettre fin à la souffrance des animaux qui présenteront des tumeurs, à la fin de chaque protocole, les animaux seront euthanasiés.
Remplacement
Les caractéristiques morphologiques, physiologiques et immunologiques de la souris ne sont pas reproductibles in vitro. L’utilisation d’animaux d‘expérimentation est particulièrement pertinente dans le cadre de recherche en cancérologie reflétant ce qui se produit dans la pathologie humaine. De plus, le guidage et l’installation des cellules cancéreuses vers un organe cible comme l'os au niveau d’un organisme entier n’est pas reproductible in vitro. Enfin, il est obligatoire pour une partie du projet de regarder l'effet d'une hypersensibilité induite par des chimiothérapies dont aucun modèle n'existe in vitro.
Réduction
Un logiciel statistique a été utilisé afin de déterminer la taille des groupes nécessaires à la génération de données fiables. Afin d’observer une différence statistiquement significative entre deux groupes, entre 10 et 20 souris par groupe expérimental seront nécessaires pour ce type d’étude. Des expériences préalables ont été effectuées dans le but de déterminer la dose optimale des anticorps, ne permettant pas de réduire le nombre d’animaux. Dans certains cas, certaines souris pourront être réutilisés (notamment les souris de groupes contrôles) pour limiter le nombre d'animaux utilisés et suivant les résultats obtenus (si négatifs notamment), certains groupes ne seront pas réalisés. Egalement, pour certains protocoles nécessitant des gestes techniques précis, des entrainements seront réalisés sur des souris ayant été euthanasiés dans d'autres protocoles pour limiter le taux d'échec au moment des injections.
Raffinement
Les souris cohabiteront par groupe de 5 dans un environnement enrichi avec tunnel en papier, bâton à ronger, papier kraft et coton pour réduire le stress des animaux et aucun nouvel animal ne sera introduit dans des groupes déjà formés. L’état de bien être des souris sera évalué quotidiennement par l’observation des signes physiologiques. Afin de réduire le stress des animaux, seules les manipulations nécessaires aux différentes procédures seront réalisées par des expérimentateurs formés et expérimentés à la manipulation des animaux. La durée des manipulations ainsi que leurs fréquences seront réduites au strict minimum afin de limiter le stress associé. Des mesures spécifiques comme une surveillance accrue, des soins postopératoires ainsi que la gestion de la douleur seront prises en relation avec les procédures pour minimiser les effets indésirables sur le bien-être des animaux . Pour cela, dans les différentes procédures, une grille d’évaluation du bien-être, des points limites adaptés, un arbre décisionnel et de critères d’arrêt de souffrance sont mis en place. Pendant toute la durée des procédures, des anesthésiques et des analgésiques seront utilisés afin d’éviter la douleur pendant mais aussi après les procédures. En cas de signes graves de stress associé à un de nos points limites, les animaux seront euthanasiés.
Choix des espèces
Les souris nude sont couramment utilisées en oncologie. Elles sont immuno-déficientes, ce qui permet l’injection de cellules tumorales humaines et ainsi reproduire les tumeurs humaines in vivo. Elles ne possèdent pas de lymphocytes T (permettant d'éviter le rejet de greffe), mais les autres cellules du système immunitaire (lymphocytes B, macrophages, cellules dendritiques, cellules NK) sont présentes et ne sont pas affectées dans leurs fonctions. Les protocoles seront réalisés avec des souris âgées de 5 semaines, le développement des tumeurs humaines étant très faible chez les animaux plus âgés.
Bioréacteur pancréatique implantable
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
Quarante-cinq rats seront anesthésiés puis tués sans reprise de conscience pour qu'on leur prélève les îlots pancréatiques destinés à la greffe. 55 autres reçoivent une ou deux injections d'une molécule qui les rend diabétiques, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère, et 10 servent de témoins, pour un total de 110 rats dont 90 seront tués et 20 réutilisés. Les rats diabétiques subissent 28 mesures de glycémie la première semaine, puis un suivi quotidien pendant huit semaines, une chirurgie dorsale de trente minutes pour implanter un pancréas bio-artificiel, onze prélèvements sanguins et un test de tolérance au glucose de deux heures avec treize gouttes de sang. Le porteur prévoit qu'un quart des rats ne développeront pas le diabète : ceux-là, comme les surnuméraires, sont versés aux travaux pratiques de formation du laboratoire.
Objectifs
L'objectif du projet est de déterminer si un pancréas bio-artificiel (encapsulation de cellules sécrétrices d'insuline dans une matrice de composition standardisée) améliore l'efficacité de la greffe d'îlots pancréatiques en vue de la mise en place d'essais cliniques.
Bénéfices attendus
Si les résultats sont positifs et mettent en évidence un avantage thérapeutique de la greffe d'îlots dans la matrice, nous prévoyons de proposer une suite au projet à travers la continuité de tests précliniques ainsi que des validations réglementaires en vue d’un essai clinique (first in man), pour évaluer la sécurité et la fiabilité de cette approche thérapeutique innovante. Le développement d'un tel dispositif permettrait d'améliorer considérablement la prise en charge du diabète de type I en augmentant le nombre de patients éligibles à une greffe d'ilots de Langerhans. De plus, les dispositifs testés pourraient permettre de réduire voir d'arrêter la prise d'immunosuppresseurs des patients ainsi greffés, ce qui participerait à une augmentation de leur qualité de vie et à une diminution des risques induits par ces traitement (e.g. cancers, insuffisance rénale,..).
Procédures
55 rats seront recevront 1 ou 2 injections d’une molécule les rendant diabétiques (30 sec). Afin de suivre leur glycémie et donc leur état diabétique, une goutte de sang sera prélevée de façon bi-quotidienne la première semaine puis tous les jours pendant 2 semaines, soit 28 prélèvements sanguins d’une durée de 1 minute chacun. Lors de la greffe d’îlots, des animaux considérés comme "donneurs" seront euthanasiés afin de fournir les cellules sécrétrices d'insuline aux animaux diabétiques. Les animaux diabétiques seront ensuite anesthésiés, recevront un analgésique par injection, et auront une chirurgie dorsale (30 min) pour implanter les pancréas bio-artificiels qui contiendront les cellules sécrétrices d'insuline. La glycémie continuera d'être suivie quotidiennement jusqu'au sacrifice des animaux (8 semaines post-greffe). 10 gouttes de sang seront prélevées toutes les semaines pendant 11 semaines, soit 11 prélèvements sanguins d’une durée de 3 minutes chacun. Un test de tolérance au glucose sera réalisé durant 120 minutes à 35 jours post-greffe. Cela consiste à faire ingérer du glucose par gavage oral (30 sec) puis à mesurer la glycémie à différents temps (13 gouttes de sang prélevées durant les 120 minutes du test). A l'issue de l'étude, les animaux seront anesthésiés et recevront une analgésie afin d'etre euthanasiés (durée totale de la procédure 20 minutes).
Impact sur les animaux
Les inconforts prévisibles liés à la technique d'induction du diabète sont i) le risque d’hypoglycémie pouvant survenir dans les 48h suivant l’injection de la molécule et ii) un risque d'hyperglycémie apparaissant une fois les que les animaux ont développé le diabéte de type I. De plus ce modèle d'induction du diabète est à l'origine de pertubations de la prise alimentaire qui peut entrainer une perte de poids des animaux. La greffe d'ilots en sous-cutanée peut aussi être à l'origine d'une gêne pour les animaux au niveau de l'incision dorsale, un traitement antalgique sera utilisé pour éviter cela.
Devenir
Les rats non répondant à l'injection de la molécule induisant le diabète ne seront pas considérés comme naïfs, ils permettront l'enseignement de techniques expérimentales au sein du laboratoire par et pour les personnes formées à l'expérimentation animale. Les 50 animaux ayant suivi l'étude (10 contrôles, 10 diabétiques, 10 diabétiques greffés d'îlots, 10 diabétiques greffés avec le pancréas bio-artificiel 1 et 10 diabétiques greffés avec le pancréas bio-artificiel 2) seront mis à mort à la fin de celle-ci pour prélever les organes et faire des analyses moléculaires. Les rats inclus dans la procédure d'isolement d'ilots seront euthanasiés lors du prélèvement jusqu'à l'obtention des 40 000 ilots équivalents nécessaires à cette étude. Si nous obtenons le nombre d'ilots nécessaire avant l'utilisation des 45 animaux prévus, ils seront considérés comme naïfs et permettront l'enseignement de techniques expérimentales au sein du laboratoire par et pour les personnes formées à l'expérimentation animale.
Remplacement
Les tests ont été préalablement faits sur des lignées cellulaires et îlots isolés avant l'approche in vivo. Cette étape est essentielle après le test sur les lignées et avant la clinique (îlots humains). Cela représente le modèle le plus fiable avant la clinique. Il est nécessaire de pouvoir étudier l'effet de la greffe d'îlots dans cette matrice sur un organisme entier et pas uniquement sur des cellules isolées avant l'utilisation chez l'humain.
Réduction
Pour ce projet, nous prévoyons d'utiliser 50 animaux qui nous permettrons de constituer les 5 groupes nécessaire pour tester l'efficacité de nos pancréas bio-artificiels. Chaque groupe sera constitué de 10 animaux comme cela est classiquement utilisé dans la littérature pour obtenir la puissance statistique recherchée pour détecter une restauration de la régulation de la glycémique par la greffe d’ilots. Au total ce projet nécessite l'usage de 110 rats qui correspondront à : 1) isolement d'îlots (n=45); 2) le groupe contrôle (n=10) ; 3) l'obtention des 4 groupes de rats diabétiques (n=55 pour en obtenir minimum 40, en prévoyant une efficacité de 75% de l'injection de la molécule inductrice du diabiète en rapport avec notre expérience et les données de la littérature). Grace à l'optimisation du protocole d'induction du diabète de type I l'efficacité est de 75% de réussite ce qui nous permet de réduire le nombre d'animaux 55. De plus, nous stopperons la procédure d'induction du diabète lorsque les 40 animaux nécessaires à ce projet seront atteints et les rats surnuméraires (non injectés) seront affectés à un autre projet (notamment enseignements pratiques nécessitant l'utilisation d'animaux).
Raffinement
Dans un objectif de raffinement, plusieurs mesures seront mises en place: 1) Amélioration de l’hébergement des animaux par un milieu enrichi; 2) Observation quotidienne (pesée, glycémie, comportement, aspect, détection de toute souffrance) durant toute la période d'hebergement des animaux leur état général sera évalué selon des critères précis et adaptés qui nous permettrons de determiner si les animaux atteignent des points limites gradés qui correspondent à un critère d'arret de l'étude; 3) Dans les 48h suivant les injections de la molécule inductrice du diabète nous mettrons à disposition de l'eau avec 10% de sucre pour réduire le risque d'hypoglycémie; 4) Suivi régulier de la glycémie des animaux diabétiques et injection d'une unité d'insuline rapide si celle-ci dépasse les 3g/L; 5) Change fréquent des animaux diabétiques car celui-ci augmente la diurèse (toutes les 48h ou plus si nécessaire); 6) La chirurgie sera faite sous anesthésie volatile en association à une analgésie préopératoire, du gel occulaire pour réduire le dessèchement de la cornée, et les animaux seront placés sur un tapis thermostaté afin d'éviter tout risque d'hypothermie; 8) Lors du suivi post-opératoire, les animaux seront maintenus sous lampe chaude jusqu'à leur réveil complet, de la nourriture semi-liquide sera mise à leur disposition et nous utiliserons une litière en cellulose pour plus de propreté; 9) Une analgésie pré et post-opératoire sera réalisée par injection toutes les 12h durant 48h.
Choix des espèces
Nous avons choisi d'utiliser un modèle de rats car celui-ci est classiquement utilisé pour l'isolement d'ilots pancréatiques, ainsi que pour étudier le diabète de type I. L'utilisation de ce modèle nous permettra donc de comparer nos résultats aux données de la littérature ainsi qu'aux résultats antérieurs obtenus au sein du laboratoire d'accueil. La souche de rats choisie est non-consanguine ce qui nous permettra d'étudier l'efficacité des pancréas bio-artificiels à isoler les ilots de Langerhans greffés de la réponse inflammatoire des receveurs. Enfin la souche de rats choisie est classiquement utilisée dans les projets ayant attraits à des tests de greffe ainsi que des protocoles d'études pré-cliniques ciblant les maladies métaboliques, ce qui correspond exactement à l'objectif de ce projet. Les animaux utilisés pour l'isolement des ilots de Langherans et l'induction du diabète auront un poids corporel compris en 300-350g (age: 50-60 jours) ce qui correspond a un stade post-pubertaire à partir duquel toutes les grandes fonctions de l'organisme sont matures.
Mise en place d’un nouveau système modèle amphibien pour l’étude du développement cérébelleux
- Recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Oncologie
- Système nerveux
Choisies pour une longévité de dix à vingt ans et une fertilité qui ne décline pas avec l'âge, 80 femelles xénopes vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Tous les quatre mois, chacune reçoit une injection hormonale dans les sacs lymphatiques, puis est maintenue en contention pendant que l'expérimentateur presse ses flancs pour faire sortir les ovocytes, un geste que le porteur décrit comme la reproduction de l'amplexus du mâle. Elles passent ensuite 48 heures seules, le temps de se vider, pour éviter que leurs congénères ne les mordent en voulant manger les œufs. Aucune n'est tuée dans ce projet : le porteur prévoit jusqu'à vingt stimulations par femelle sur cinq ans et écrit qu'elles peuvent être réutilisées jusqu'à leur fin de vie naturelle.
Objectifs
Ce projet s’intéresse à une voie de communication entre les cellules, très importante pour le développement de l’embryon, la multiplication des cellules et l’équilibre général des tissus. En particulier, l’étude se concentre sur une région spécifique du cerveau chez les vertébrés. Des recherches antérieures ont montré que des dérèglements de cette voie peuvent favoriser l’apparition de tumeurs. Récemment, l'équipe a identifié de nouveaux éléments clés qui contrôlent cette voie de signalisation. Nous avons aussi confirmé que certaines espèces de grenouilles, comme Xenopus laevis et Xenopus tropicalis, sont de bons modèles pour comprendre comment cette zone du cerveau se forme. À long terme, ces travaux pourraient aider à développer de nouveaux outils pour mieux comprendre certaines maladies génétiques humaines.
Bénéfices attendus
Certaines maladies génétiques et certains cancers, en particulier ceux qui touchent les enfants, sont liés à un mauvais fonctionnement d’un mécanisme de communication entre les cellules que nous étudions. Notre but est de créer un nouveau modèle simple et fiable pour mieux comprendre comment certaines maladies du cerveau apparaissent très tôt, dès le développement de l’embryon, ainsi que comment certains cancers, notamment les cancers pédiatriques, se forment. Grâce à ce projet, nous espérons découvrir de nouveaux éléments qui contrôlent cette voie cellulaire et mieux comprendre les erreurs qui peuvent conduire au développement de tumeurs.
Procédures
Les animaux seront soumis à une administration d’hormone sur animal vigile en contention afin de stimuler la ponte qui dure de 5 à 10 secondes et ce tous les 4 mois. 18h après l’injection, les animaux sont maintenus en contention pour récolter les ovocytes avec un maximum de 3 pontes de 10 secondes chacune. Les animaux sont ensuite maintenus en hébergement individuel durant 48h pour surveillance. Cette période permet à la femelle de se vider de ses ovocytes matures ce qui évite que ces congénères ne la mordent en voulant manger les ovocytes. Les animaux retournent ensuite dans leur groupe d’origine. Pendant une période de 5 ans les femelles seront stimulées au maximum 20 fois.
Impact sur les animaux
Nous effectuons une stimulation hormonale sur femelles vigiles en contention. Les nuisances attendues sont essentiellement de type inconfort/ stress et douleur légère et transitoire. Le stress et l'inconfort peuvent être provoqué par 1) le prélèvement de l'animal dans l'aquarium, 2) le maintien en contention qui dure de 10 à 30 secondes, 3) la récolte des ovocytes qui se fait en mimant le geste d’amplexus du mâle, i.e. en saisissant la femelle de façon à la maintenir en contention tout en dirigeant le cloaque vers une boite de pétri pour déposer les œufs. Une douleur légère et transitoire peut être induite par l'injection avec une aiguille très fine en sous-cutanée, dans les sacs lymphatiques. À noter que le stress social n'est applicable. Le Xenope est un animal poïkilotherme « à sang froid », à vie solitaire, et nourri tous les 3 jours en conditions normales
Devenir
La ponte est induite chez la femelle Xenopus adulte ayant atteint la maturité sexuelle par injection. Si le délai entre les pontes est respecté (4 mois) les animaux peuvent être stimulés à pondre sans impact négatif sur leur santé jusqu'à leur décès soit au maximum 20 fois sur une période de 5 ans. Comme la durée de vie d'une X. laevis est de l'ordre de 20 ans et celle d'un X. tropicalis de l'ordre de 10 ans, les animaux peuvent être réutilisées jusqu'à leur fin de vie naturelle.
Remplacement
Nous intervenons sur les animaux adultes dans un seul but : stimulation hormonale de l’ovulation et ponte des femelles vivantes dans le but de récolter les ovocytes qui seront ensuite fécondés in vitro pour la production des embryons. Cette méthode est la seule technique non invasive (sans chirurgie). De fait nous reproduisons le geste d'amphioxus du male qui dans la nature presse les flancs de la femelle pour faire sortir les ovocytes. Nous utilisons aussi des approches in silico et dans des cellules en culture en complément de nos approches in vivo. Il n’y a pas de méthode de substitution possible. Le vertébré tétrapode non mammifère Xenopus laevis et Xenopus tropicalis répondent idéalement aux recommandations des 3R : Remplacer, Réduire et Raffiner. Ces espèces possèdent une longévité et une période de reproduction remarquables (15-20 ans Xenopus laevis et 8-10 ans Xenopus tropicalis) ce qui en fait un excellent modèle pérenne. Les femelles peuvent être stimulées hormonalement plusieurs fois sans impact négatif sur leur santé et sans compromettre les resultats expérimentaux. Cela permet une exploration des étapes du développement qui ne pourraient pas être abordées aussi efficacement et simplement dans un modèle mammifère. Lors des périodes d'isolement aucun stress social n'est induit car le Xénope est une espèce solitaire.
Réduction
Pour réduire à son minimum le nombre d’animaux utilisés sans compromettre les objectifs du projet, nous prenons en compte que plusieurs milliers d’embryons sont obtenus par fécondation in vitro à partir d’un nombre limité d’individus adultes. Plusieurs expérimentateurs peuvent travailler simultanément, et nous optimisons l'utilisation des embryons et des femelles. Nous procédons à une veille bibliographique régulière. Quand l’expérimentation directe est irremplaçable nous utilisons le nombre minimum d'embryons en nous appuyant sur des analyses statistiques nous permettant de calculer au plus près le nombre d'animaux nécessaires à notre projet. En moyenne nous procédons à une et exceptionnellement deux séries d'injections par semaine en utilisant 3-4 femelles à chaque fois. Les femelles peuvent être induites à pondre plusieurs fois en respectant un intervalle de 4 mois entre chaque ponte, ce qui permet de restreindre le nombre d'animaux utilisés. Ainsi nous avons besoin d'un cheptel de 80 femelles (48 femelles X. laevis et 32 femelles X. tropicalis) pour une période de 5 ans. Finalement des femelles provenant de projets précédents peuvent être réutilisées ce qui contribue aussi à l'objectif de réduction.
Raffinement
Les Xenopus laevis sont maintenus dans des aquariums ayant une capacité de 60L par aquarium contenant de l’eau déchlorée, filtrée, oxygénée, à 20 degrés qui s'approchent des conditions optimales. Des sondes surveillent en temps réel température, pH et conductivité. Les aquariums sont enrichis par des tubes PVC où certains animaux aiment à se cacher, ainsi que d'aménagements intérieurs (plantes artificielles et petites billes) bien que le comportement préféré soit de rester allongé sur le fond de l'aquarium. La nourriture non consommée et les fèces sont éliminées quotidiennement. Un nettoyage des parois des aquariums est effectué tous les 15 jours. 6 à 15 animaux sont regroupés par aquarium. Aucun stress n'est relevé si le groupe est réduit ou l'individu isolé, car les individus sont solitaires chez cette espèce. Pour l’installation des Xénopes tropicalis les conditions sont similaires avec des aquariums ayant une capacité de 10L et pas plus de 8 animaux par aquarium. Lors de la réception d’animaux, les animaux sont placés dans des bacs individuels et observés pendant 2 semaines avant d’être introduits dans le circuit fermé. Ensuite, les animaux sont acclimatés pendant 2 semaines avant d’être intégrés à un protocole expérimental. Les xénopes adultes sont nourris 2 fois par semaine à satiété avec des granulés de poisson et des vers de vase et du cœur de bœuf. Ils sont prélevés à la main ou avec une épuisette, en évitant tout mouvement brusque afin de ne pas les stresser. Une grille de cotation répertorie toute anomalie et lui attribue un score pour évaluation tous les 3 jours de l'état de l'animal.
Choix des espèces
Le xénope est un vertébré tétrapode non-mammifère et un modèle important pour l’étude du développement des vertébrés. Les génomes de X. tropicalis et X. laevis sont connus et montre d’importantes similitudes avec le génome humain. Les deux espèces sont faciles à maintenir en laboratoire. Le xénope fait partie des modèles pour lesquels les approches de génomique fonctionnelle sont réalisables. Les amphibiens constituent un modèle pertinent pour l'étude du développement du cervelet et peuvent être un bon modèle pour étudier des mutations délétères chez l'homme. Nous utilisons une ligne rapportrice de la voie Wnt qui n'induit aucun phénotype dommageable. Cette lignée ne présente aucun risque de transmission, aucun danger pour les autres animaux, pour l'homme ou pour l'environnement. L'amphibien Xenopus laevis et Xenopus tropicalis possèdent une longévité et une période de reproduction remarquablement longues et la fertilité ne diminue pas avec l’âge. La période de fertilité les femelles que nous utilisons commence à 18 mois pour les femelles de X. lævis et à 1 an pour les femelles de X. tropicalis. Elles produisent des œufs jusqu'à leur mort soit 20 ans pour les femelles de X. lævis et 10 ans pour les femelles de X. tropicalis.
Étude sur l’utilisation du traitement oral de α-gal pour prévenir la maladie de Lyme.
- Recherche appliquée
- Maladies animales
- Maladies infectieuses
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Oncologie
- Système immunitaire
160 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue pour prélever leur sang et leurs organes, chacune portant sur le dos une capsule où se nourrissent jusqu'à trente tiques. Elles reçoivent neuf gavages, puis trois à quatre prélèvements sanguins dont certains par ponction du sinus de l'œil, et passent cinq jours isolées en cage individuelle pour que leurs congénères ne mangent pas les tiques. Une partie d'entre elles est génétiquement modifiée pour ne pas produire le sucre alpha-Gal, molécule sur laquelle repose la piste vaccinale testée contre la maladie de Lyme. Le porteur explique qu'il faut cinq souris par groupe parce que la plupart des tiques se détachent ou meurent avant d'avoir fini leur repas, cinq à dix seulement arrivant gorgées par animal.
Objectifs
L'objectif principal de ce projet est de tester une stratégie visant à protéger contre la maladie de Lyme, causée par la bactérie Borrelia, transmise par les tiques. Cette approche consiste à administrer des bactéries non pathogènes (comme E. coli) modifiées pour exprimer une molécule appelée α-gal (un type de sucre). L'objectif est d'induire la production d'anticorps spécifiques contre α-gal, qui pourraient aider à prévenir l'infection par Borrelia. Les étapes spécifiques du projet sont les suivantes : Induction d'anticorps anti-α-gal : En administrant oralement ces bactéries aux animaux, nous espérons stimuler la production d'anticorps spécifiques (IgM et IgG) contre α-gal. Évaluation de la réponse immunitaire et de la protection contre l'infection : Nous mesurerons si la réponse immunitaire induite permet de réduire la charge de Borrelia dans les tiques parasitant les animaux immunisés. Analyse de la charge bactérienne de Borrelia : Après infestation par des tiques infectées, nous analyserons la présence de Borrelia dans les tiques et dans divers tissus des animaux immunisés. Étude de la mortalité et du comportement des tiques : Nous observerons le comportement alimentaire des tiques et leur taux de mortalité afin d'évaluer si l'immunisation a un impact sur leur cycle de vie. Ce projet vise à déterminer si cette méthode peut non seulement protéger contre l'infection, mais également avoir un effet sur les tiques elles-mêmes
Bénéfices attendus
Les tiques sont les principaux transmetteurs de pathogènes provoquant des maladies graves chez les humains et les animaux, comme la maladie de Lyme causée par Borrelia spp. et transmise par les tiques Ixodes. Borrelia burgdorferi est la principale espèce responsable de la maladie de Lyme en Amérique du Nord, transmise par Ixodes scapularis, tandis que Borrelia afzelii est plus courante en Europe, où elle est transmise par l'espèce homologue I. ricinus. Actuellement, il n'existe pas de vaccin efficace contre Borrelia spp., et la lutte contre les tiques repose principalement sur l'utilisation d'acaricides, qui contaminent l'environnement ainsi que les produits animaux destinés à la consommation humaine. De plus, l’utilisation d’acaricides peut entraîner la sélection de populations de tiques résistantes. Étant donné la gravité des maladies transmises par les tiques et l'absence de mesures préventives efficaces, hormis l'évitement des piqûres de tiques, ce projet vise à développer des stratégies de vaccination plus sûres et plus efficaces. En particulier, il cherche à développer des vaccins basés sur le sucre α-Gal, offrant une protection à la fois contre les tiques et contre la maladie de Lyme
Procédures
Les souris seront immunisées par voie orale. Elles recevront 9 administrations et subiront un maximum de 3 prélèvements sanguins. Aux jours 0, 14, 30 et 51, des prélèvements sanguins seront effectués par ponction du sinus, en alternant les côtés à chaque fois, sous anesthésie locale et générale. Une ponction dure 8 minutes, anesthésie comprise. L'administration des probiotiques se fera par gavage. Cette méthode sera appliquée pendant 3 jours consécutifs, avec une pause de 5 jours entre chaque session, sur une période de 3 semaines, soit un total de 3 cycles (une fois par semaine). Chaque gavage durera entre 3 et 5 minutes, anesthésie comprise. Les jours 0,14 et 30 après l’administration orale, un prélèvement sanguin sera effectué dans la veine auriculaire ; ce prélèvement durera environ 8 minutes, anesthésie comprise. Le prélèvement du jour 14 permettra de suivre la production normale des anticorps induits par l’immunisation. Le jour 51, après la dernière administration orale, un dernier prélèvement sanguin sera réalisé sous anesthésie générale. Après la fixation des capsules, les souris seront hébergées en cages individuelles pendant une durée de 5 jours. Elles bénéficieront des mêmes conditions d’enrichissement que dans les cages collectives. Et afin d’atténuer les effets de l’isolement, des enrichissements supplémentaires seront ajoutés pour favoriser leur bien-être
Impact sur les animaux
Les tiques sont placées sur le dos des souris au sein d'une capsule. Les souris peuvent se sentir mal à l'aise lorsque la capsule est placée sur leur dos. Cependant, le placement des capsules sur le dos de l'animal a été optimisé pour minimiser l'inconfort chez l'animal et maximiser les résultats expérimentaux. les rongeurs sont un réservoir naturel de Borrelia spp, ce qui signifie qu'ils peuvent porter l'infection sans montrer de symptômes graves ou évidents, contribuant ainsi à la transmission de la bactérie par les tiques. D'autre part, l'immunisation peut causer une inflammation et une douleur au site d'injection, ou des réactions allergiques. Le prélèvement sanguin peut provoquer du stress lié à la manipulation ou de la douleur. Pour minimiser ces effets, les procédures sont effectuées sous anesthésie et un suivi constant est assuré afin de détecter tout symptôme indésirable.
Devenir
Les animaux seront mis à mort pour récupération du sang total et des organes.
Remplacement
Ce projet vise à étudier l’effet protecteur des anticorps anti-α-gal contre Borrelia, en nourrissant des tiques sur des souris immunisées oralement avec différentes souches non pathogènes d'E. coli exprimant α-gal sur leur membrane. Les objectifs incluent l’évaluation de la survie des tiques et de la transmission de Borrelia, par ces dernières. Actuellement, il n’existe pas de modèle in vitro capable de reproduire avec précision la réponse immunitaire induite par voie orale chez les souris en réponse à une infection bactérienne. Par conséquent, l’utilisation d’un modèle animal est essentiel pour analyser l’effet protecteur des anticorps et la colonisation des tiques par Borrelia.
Réduction
Chaque souris peut nourrir jusqu'à 30 tiques, mais entre 20 et 25 tiques se détachent sans avoir terminé leur repas ou meurent. En moyenne, nous pouvons obtenir 5 à 10 tiques gorgées par souris. Par conséquent, il est nécessaire d'utiliser 5 souris par groupe pour obtenir entre 25 et 50 tiques gorgées, ce qui est le nombre requis pour nos analyses. Le nombre total d'animaux a été calculé afin de minimiser leur utilisation tout en garantissant le nombre de tiques gorgées nécessaire à la réalisation des analyses.
Raffinement
Les souris seront logées par groupes de 5 dans des conditions standards, avec l'enrichissement nécessaire à leur bien-être, notamment des carrés de coton et des maisons en plastique. Les animaux seront surveillés quotidiennement afin de détecter d’éventuels signes cliniques. Lorsque les souris porteront des capsules sur le dos pour nourrir les tiques, elles seront placées en cages individuelles, car elles pourraient retirer les capsules des autres souris ou manger les tiques. Malgré leur isolement, elles bénéficieront des mêmes conditions d'hébergement, avec les enrichissements nécessaires pour leur bien-être. Pour les souris hébergées en cages individuelles des mesures seront prises le temps de leur hébergement individuel afin de garder un contact visuel et olfactif avec leurs congénères. Les souris seront surveillées quotidiennement afin de détecter l'apparition d'éventuels signes cliniques. Des points limites ont été défini pour décider de la mise à mort des animaux en cas d'atteinte sévère de leur état de santé. Par ailleurs afin de limiter la douleur et l'anxiété des souris des protocoles d'anesthésie sont prévus pour certains actes pouvant engendrer une anxiété ou une souffrance.
Choix des espèces
Nous utiliserons des souris génétiquement modifiées qui ne produisent pas le sucre α-Gal ; elles peuvent toutefois produire des anticorps spécifiques contre celui-ci. Ces lignées sont importantes pour étudier comment le corps réagit à cette molécule. Nous utiliserons également des souris non modifiées génétiquement. Elles seront utilisées comme groupe contrôle pour comparer les résultats avec ceux des souris génétiquement modifiées et obtenir des résultats plus proches des animaux sauvages. Les souris auront entre 7 et 8 semaines d'âge. Ce stade de développement (7 à 8 semaines) correspond à une maturité immunologique optimale chez la souris, ce qui est essentiel pour évaluer efficacement la réponse immunitaire induite par l’immunisation avec l’α-Gal. Il s’agit également d’un âge standard dans les modèles d’infection par Borrelia, permettant la comparaison avec des études antérieures et garantissant la reproductibilité des résultats. Par ailleurs les souris âgées de 7 à 8 semaines sont des souris adultes ce qui facilite les actes de prélèvements sanguins car elles sont plus grosses.