Système endocrinien
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Rôle de CerS2 dans la modulation de la masse et de la fonction musculaires ainsi que dans l’homéostasie glucidique EU1/2
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
- Système musculosquelettique
Tatouées sous anesthésie à leur arrivée, mises au régime hyperlipidique pendant quatorze à seize semaines à partir de trois mois, puis injectées dans le muscle, 80 souris traversent à pied deux établissements dans des valises de transport avant l'expérimentation terminale. Celle-ci comprend un test de transport de glucose, une injection d'insuline et, pour la moitié d'entre elles, trois prélèvements sanguins pendant le test, dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré. Le porteur décrit l'obésité induite comme une source d'inconfort significatif, et les prélèvements répétés comme pouvant provoquer stress, douleurs légères, œdèmes et gonflements. Toutes sont nécropsiées à l'issue, leurs tissus prélevés pour analyses histologiques et génétiques, une partie étant proposée aux autres équipes du centre.
Objectifs
Les sphingolipides constituent une vaste famille de lipides complexes impliqués dans de nombreux mécanismes physiopathologiques. Les céramides, à la base de leur métabolisme, sont connus pour influencer la sensibilité à l’insuline dans plusieurs tissus, y compris le muscle squelettique. Plus récemment, plusieurs travaux ont démontré que l’inhibition de la synthèse de novo des céramides chez la Souris permet de prévenir le déclin de la masse musculaire et de la performance physique dans plusieurs contextes pathologiques. L’objectif de ce projet est donc d’évaluer l’effet de la réduction des concentrations intramusculaires de ces espèces de céramides sur la masse musculaire et l’homéostasie glucidique et ce chez des animaux adultes jeunes dans le contexte de l’obésité qui favorise le développement de la résistance à l’insuline. Ce projet est multisite sur deux établissements utilisateurs, EU1 et EU2.
Bénéfices attendus
Ce projet devrait nous apporter de nouvelles connaissances théoriques sur la physiologie des muscles squelettiques et plus précisément sur l'importance de certains lipides sur la dégradation de certaines fonctions musculaires dans le contexte de l’obésité et/ou du vieillissement. La compréhension du rôle de ces espèces de sphingolipides dans le muscle squelettique dans le contexte précité nous permettra d’envisager de nouvelles stratégies dans la prévention de la perte de la sensibilité à l’insuline.
Procédures
Dans le premier établissement utilisateur (EU1/2), les animaux seront individuellement identifiés par tatouage sous anesthésie (moins d’une minute). Ensuite, ils recevront une injection par voie intramusculaire (env. 30 sec). Cette procédure sera réalisée une seule fois sur animaux anesthésiés et ayant reçu un antalgique ce qui diminuera grandement la douleur, avec une procédure de réveil adaptée. Les animaux ne subiront ensuite qu’une expérimentation terminale nécessitant une injection (env. 30 sec), effectuée par un expérimentateur maîtrisant le geste. Dans le second établissement utilisateur (EU2/2) et pour la moitié des animaux, l’expérimentation terminale nécessite le prélèvement de sang à 3 reprises durant le test (moins d’une minute).
Impact sur les animaux
Plusieurs nuisances ou effets indésirables allant de l’inconfort à des douleurs légères sur de courtes durées pourraient être observés au cours de la vie des animaux. Un inconfort, une mobilité légèrement réduite et une légère douleur pourraient être constatés suite à leur identification par tatouage. Le régime enrichi en lipides pendant 14 à 16 semaines, en créant une obésité associée éventuellement à une insulino-résistance, pourrait engendrer un inconfort significatif pour l'animal. Un inconfort et/ou un stress pourrait intervenir lors des pesées de suivi. Les injections intramusculaires pourraient entrainer des douleurs et une mobilité réduite pendant quelques minutes. Un stress et une légère douleur liée à la contention et aux injections par voie intrapéritonéale pourrait survenir lors des expérimentations terminales (test de transport de glucose et injection d’insuline). Les prélèvements répétés de sang (3 prélèvements) lors du test terminal de flux de glucose radiomarqué peut provoquer du stress, des douleurs légères, œdèmes et gonflements. Enfin le transport d’un établissement utilisateur à l’autre dans les cages d’origine des animaux peut entraîner de l’inconfort et/ou du stress même si la distance est restreinte et qu’il sera réalisé selon des procédures établies et bien éprouvées.
Devenir
A l'issue des procédures, tous les animaux seront nécropsiés, des tissus et organes collectés pour des analyses histologiques, d'expressions génique et/ou protéique.
Remplacement
Des expériences préliminaires sur des cultures cellulaires issues de muscles squelettiques ont déjà été réalisées et ont montré l'importance de l'intérêt porté aux lipides intramusculaires. Cependant, pour faire le lien entre les quantités de certaines espèces lipidiques, ici les céramides, et la masse musculaire, ainsi que l'homéostasie glucidique, l'animal en tant que modèle intégré est indispensable.
Réduction
Pour déterminer le nombre d'animaux nécessaires et suffisants nous nous sommes essentiellement basés sur nos habitudes expérimentales et sur les variabilités inter-individuelles régulièrement constatées. En effet, un calcul de puissance est difficile à mettre en œuvre étant donné le nombre de tests inclus dans la même procédure. Les tests statistiques qui seront mis en œuvre seront des tests non paramétriques utilisés soit pour comparer des variables quantitatives uniques entre deux temps des procédures pour un même animal, ou pour comparer des variables quantitatives uniques entre deux groupes d'animaux, et encore pour comparer des variables quantitatives continues entre plusieurs groupes d'animaux. D'autre part, grâce à l'utilisation d'un appareil permettant de mesurer la répartition des masses maigre et grasse, nous pouvons réaliser un suivi longitudinal de ces paramètres sans euthanasier les animaux. Enfin, récemment a été mis en place au sein de notre Institut un fichier de partage des tissus ou organes collectés lors des nécropsies, nous pensons proposer les tissus autres que nos tissus d'intérêt aux autres équipes de recherche du centre.
Raffinement
A l’arrivée des animaux en zootechnie, ils seront répartis en cages de 4 à 5 individus et acclimatés à minima 5 jours. Les animaux seront hébergés par fratrie dans des cages sur portoirs ventilés en respectant le nombre d'animaux indiqué dans le Directive Européenne 2010/63/UE. De l'enrichissement type feuille de papier, bâtonnet en bois ou igloo seront systématiquement ajoutés en accord avec la SBEA du site. Un suivi quotidien sera réalisé soit par les zootechniciens soit par les expérimentateurs en charge du projet. La pesée hebdomadaire permet une habituation à l'Homme ce qui diminue le stress des animaux et indirectement la variabilité inter-individuelle dans les réponses mesurées ; ce paramètre permet également de se rendre compte de l’état de l’animal. Si des lésions cutanées apparaissent suite à des bagarres, une pommade sera appliquée. 30 minutes avant l’injection des AAV, les animaux recevront une injection sous-cutanée d’antalgique. Le réveil de l'animal, après anesthésie et injection des AAVs, se fera dans une cage posée sur tapis chauffant. Du collyre sera appliqué sur les yeux de l’animal. Une vérification de l’absence d’œdème ou de rougeur au point d’injection des AAV sera effectuée dans les 48 heures post-injection. Si le cas se présentait nous consulterions le vétérinaire référent afin de soigner les animaux ; l’utilisation d’une crème type Cortanmycétine ou Meloxicam sont envisagés. Des critères d’arrêt stricts sont mis en place et détaillés dans une grille de scoring en annexe. Les animaux seront suivis toute leur vie avec une grille de scoring permettant d’évaluer, par l’attribution de points, l’état de santé de chaque animal. En fonction du score obtenus, le RMO sera capable de déterminer si des points limites adaptés à chaque procédure sont atteints et les actions à réaliser pour soulager ou mettre fin aux souffrances relevées. Pour l’expérimentation terminale dans l’EU 2/2, les animaux seront transportés entre les deux établissements suivant une procédure de transport déclarée lors de l’agrément de l’établissement (cheminement et conditions de transport validés par signature d’une charte de transport). Les cages d’origine des animaux incluant des enrichissements type igloos ou tunnels sont placées dans des valises de transport adaptées à 2 cages permettant un isolement de la lumière et des conditions météorologiques extérieures. Le trajet se fait à pied (inférieur à 5 min), est prédéterminé et évite la rencontre avec le public.
Choix des espèces
L'espèce Mus musculus (souris), mammifère proche d'Homo sapiens, est le modèle animal expérimental le plus étudié dans la littérature notamment pour les études physiologiques et métaboliques, ce qui permet de meilleures comparaisons et une certaine pertinence des résultats. Des animaux adultes jeunes (8 semaines lors de leur arrivée dans le service de zootechnie et 7-8 mois en fin de protocole) seront utilisés, ce qui correspond à un âge Humain compris entre jeune adulte et adulte d’âge moyen. En effet, nous souhaitons analyser divers paramètres et facteurs (cf description du projet et procédures) sur des animaux jeunes rendus obèses par un régime nutritionnel approprié pour lesquels une insulino-résistance peut se développer. Les animaux seront hébergés entre 8 semaines et 7 mois, ce qui correspond à un âge Humain compris entre jeune adulte et adulte d’âge moyen. La mise en régime obésogène débutera à 3 mois, afin d’induire une obésité et une insulino-résistance chez la souris adulte.
Restauration de l’homéostasie énergétique centrale en cachexie cancéreuse
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
Vingt et un jours d'hébergement individuel, cinq injections en cinq jours consécutifs puis une greffe de cellules tumorales : 280 souris sont utilisées dans des procédures d'un niveau de souffrance léger à modéré, toutes tuées à l'issue par exsanguination sous anesthésie profonde. L'objectif est de comprendre comment des protéines des cellules immunitaires du cerveau éteignent la sensation de faim au cours d'un cancer, la perte de poids et la fonte musculaire attendues étant décrites comme les paramètres mêmes de l'étude. Le porteur justifie la souris par des interactions que ni culture cellulaire ni simulation informatique ne reproduiraient, et conclut que le recours à la souris vivante est, selon ses mots, "indispensable". Seuls des mâles entrent dans le protocole, les femelles issues des croisements étant affectées au maintien des lignées et conservées pour une seconde phase annoncée.
Objectifs
Le cancer s'accompagne fréquemment d'une perte d'appétit sévère et d'une perte de poids importante, un syndrome appelé cachexie cancéreuse. Ce syndrome touche plus de la moitié des personnes atteintes de cancer et est directement responsable de 20% des décès liés au cancer. Malgré son impact considérable sur la qualité de vie et la survie, aucun traitement efficace n'existe à ce jour. On sait que la tumeur produit des substances chimiques qui circulent dans le sang et agissent sur le cerveau pour éteindre la sensation de faim. Ces substances agissent sur une région du cerveau qui joue le rôle de chef d'orchestre de la faim et de la satiété. Dans cette région, des cellules immunitaires du cerveau semblent jouer un rôle clé en relayant les signaux de la tumeur vers les neurones qui déclenchent la sensation de faim. Quand ces cellules immunitaires sont activées par la tumeur, elles produisent des substances nocives qui inhibent les neurones de la faim. Mais le mécanisme précis par lequel cela se produit reste inconnu. Nos recherches ont identifié des protéines présentes dans ces cellules immunitaires du cerveau qui semblent contrôler leur réponse aux signaux tumoraux. En l'absence de ces protéines, les cellules immunitaires du cerveau deviennent moins agressives et produisent moins de substances nocives pour les neurones de la faim. Ce projet vise à comprendre comment ces protéines contrôlent la perte d'appétit associée au cancer, et à évaluer si agir sur elles pourrait constituer une nouvelle piste thérapeutique pour aider les personnes atteintes de cancer à maintenir leur appétit et améliorer leur qualité de vie.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra de comprendre comment les substances produites par une tumeur agissent sur les cellules immunitaires du cerveau pour éteindre la sensation de faim chez les personnes atteintes de cancer. Ces connaissances combleront une lacune majeure dans la compréhension de la perte d'appétit associée au cancer, pour laquelle aucun traitement efficace n'existe à ce jour. À plus long terme, comprendre ce mécanisme ouvrira la voie au développement de nouveaux traitements capables de restaurer l'appétit chez les personnes atteintes de cancer. Cela représente un enjeu majeur car maintenir un bon état nutritionnel améliore la tolérance aux traitements anticancéreux, réduit les complications liées à la dénutrition et améliore significativement la qualité de vie. Les découvertes réalisées dans ce projet pourraient également s'appliquer à d'autres maladies provoquant une perte d'appétit et une fonte musculaire, comme certaines maladies inflammatoires chroniques, l'insuffisance cardiaque ou le vieillissement, élargissant ainsi considérablement leur impact potentiel sur la santé humaine.
Procédures
- Injections d'une molécule permettant d'activer la modification génétique (5 fois, sur 5 jours consécutifs, durée < 30 secondes par injection) - Injection de cellules tumorales ou de solution physiologique pour les contrôles (1 fois, durée < 30 secondes) - Prélèvements sanguins (2 fois, espacés de minimum 3 semaines, durée < 2 minutes) - Évaluation de la composition corporelle et de la force musculaire (3 fois, aux jours 0, 14 et 21, durée < 2 minutes) - Pesée et mesure de la prise alimentaire quotidienne (durée < 1 minute) - Chirurgie finale sans réveil sous anesthésie et analgésie
Impact sur les animaux
Les effets attendus sur les animaux utilisés dans ce projet sont principalement liés au développement tumoral et à ses conséquences sur l'organisme, qui constituent précisément le phénomène étudié. Les souris porteuses de tumeurs pourront présenter une perte de poids progressive, une réduction de la prise alimentaire, une diminution de l'activité et une fonte musculaire au cours des 21 jours de suivi. Ces manifestations sont caractéristiques du modèle de cachexie cancéreuse et représentent les paramètres scientifiques étudiés. Le développement tumoral peut entraîner une gêne locale au site d'injection ainsi qu'un stress modéré lié à la présence de la masse tumorale. Une surveillance quotidienne de l'intégrité de la peau au site d'implantation sera assurée. Les injections répétées sur cinq jours consécutifs peuvent induire un stress modéré lié aux manipulations répétées, sans entraîner de souffrance. Les prélèvements sanguins sont des procédures brèves pouvant induire une douleur ponctuelle lors de l'introduction de l'aiguille. L'hébergement individuel pendant 21 jours peut engendrer un stress lié à l'absence de contact physique avec les autres animaux, atténué par le maintien d'un contact visuel et auditif entre les animaux grâce à des cages transparentes disposées côte à côte. Globalement les effets indésirables attendus sont modérés et feront l'objet d'un suivi clinique rigoureux. À l'issue du protocole, tous les animaux sont mis à mort sous anesthésie et analgésie pour permettre les analyses tissulaires.
Devenir
Les animaux sont mis à mort en fin de protocole expérimental pour prélèvement et analyse des tissus, ou lors de l'atteinte des points limites afin de limiter la souffrance. La mise à mort est réalisée par exsanguination sous anesthésie profonde suivie d'une perfusion intracardiaque d'une solution de fixation.
Remplacement
Les questions posées dans ce projet nécessitent d'étudier comment les cellules immunitaires du cerveau communiquent avec les neurones de la faim dans un contexte de cancer, et quelles en sont les conséquences sur le comportement alimentaire et le métabolisme de l'organisme entier. Ces phénomènes font intervenir des interactions complexes entre le système immunitaire, le cerveau et les organes périphériques qu'aucun modèle informatique ou culture cellulaire ne peut reproduire. Des expériences sur cellules sont réalisées en amont de ce projet pour valider les mécanismes impliqués. Ces expériences permettent de réduire le recours à l'animal en limitant les expériences chez la souris aux seules questions qui ne peuvent pas être résolues autrement. Cependant le recours à l'animal vivant est indispensable pour plusieurs raisons. La communication entre les substances produites par la tumeur, les cellules immunitaires du cerveau et les neurones de la faim implique des interactions avec la circulation sanguine et les barrières naturelles du cerveau qui ne peuvent pas être reconstituées en dehors d'un organisme vivant. De même la mesure de la prise alimentaire, du poids et de la composition corporelle nécessite un organisme intègre. Enfin l'utilisation de souris génétiquement modifiées est la seule approche permettant de démontrer le rôle causal des protéines étudiées dans ce contexte. L'utilisation d'animaux vivants est donc indispensable et ne peut pas être remplacée par des alternatives non animales pour atteindre les objectifs de ce projet.
Réduction
Le nombre d'animaux prévu pour ce projet a été déterminé sur la base d'un calcul statistique rigoureux réalisé à partir de données préliminaires disponibles au laboratoire sur la prise alimentaire et le poids corporel de souris porteuses de tumeurs. Ce calcul garantit que le nombre d'animaux utilisés est suffisant pour obtenir des résultats fiables, sans être supérieur au strict nécessaire. Il indique un effectif de 15 animaux par groupe auquel un coefficient de 25% est ajouté pour tenir compte des pertes éventuelles, portant l'effectif à 20 animaux par groupe. Le projet est organisé en trois groupes d'animaux indépendants correspondant aux trois lignées de souris génétiquement modifiées étudiées, chacune avec ses propres animaux contrôles issus de la même portée. Chaque groupe comprend des animaux avec et sans tumeur, soit un total de 280 animaux sur l'ensemble du projet. Plusieurs mesures sont prises pour limiter le nombre total d'animaux utilisés. Des expériences sur cellules sont réalisées en amont pour valider les hypothèses scientifiques et limiter le recours à l'animal aux seules questions ne pouvant pas être résolues autrement. Les tissus prélevés au sacrifice sont partagés entre toutes les analyses prévues afin qu'un même animal contribue simultanément à l'ensemble des mesures sans nécessiter d'animaux supplémentaires. L'utilisation d'animaux issus de la même portée comme contrôles permet de réduire la variabilité entre les individus et donc le nombre d'animaux nécessaires pour obtenir des résultats significatifs. Des analyses statistiques sont prévues pour comparer les résultats entre les groupes.
Raffinement
Plusieurs mesures concrètes sont mises en place pour réduire au minimum le stress et la souffrance des animaux tout au long de ce projet. Chaque animal est observé quotidiennement par du personnel formé, ce qui permet de détecter rapidement tout signe de mal-être et d'intervenir immédiatement. Des points limites stricts sont définis et appliqués sans délai dès qu'un animal présente des signes de souffrance, afin de ne pas prolonger inutilement son inconfort. Les cages sont aménagées avec des matériaux de nidification, des abris et des tubes qui permettent aux souris de se réfugier et servent également à les manipuler sans contact direct avec la main, réduisant considérablement leur stress lors des manipulations. Si des signes de perte d'appétit apparaissent, une alimentation adaptée et facilement accessible est proposée pour faciliter l'accès à la nourriture des animaux à mobilité réduite. Dans ce cas, la mesure quotidienne de la prise alimentaire n'est plus interprétable, mais l'animal reste inclus dans le suivi clinique et les analyses tissulaires terminales.. Toutes les manipulations sont réalisées par du personnel formé à la manipulation des rongeurs. Une anesthésie et une analgésie adaptées sont administrées pour la mise à mort, garantissant l'absence de souffrance. Tout au long du projet, une veille scientifique est assurée afin d'intégrer les nouvelles méthodes de raffinement disponibles et toute évolution des recommandations en matière de bien-être animal.
Choix des espèces
La cachexie cancéreuse implique des interactions complexes entre le système immunitaire, le cerveau et les organes du corps qui ne peuvent être étudiées que dans un organisme vivant entier. Les organismes plus simples comme la mouche du vinaigre ou le ver de terre ne possèdent pas de région cérébrale comparable à celle étudiée dans ce projet, ni de cellules immunitaires du cerveau équivalentes à celles de la souris et de l'homme. Ils ne permettent donc pas d'étudier la communication entre les cellules immunitaires du cerveau et les neurones de la faim dans un contexte de cancer. De plus les outils génétiques utilisés dans ce projet sont spécifiquement développés et validés chez la souris. Le recours à la souris est donc indispensable et constitue le modèle le plus pertinent scientifiquement tout en représentant le niveau de complexité biologique minimal requis pour répondre aux questions posées. L'induction de la modification génétique est réalisée à l'âge de 6 semaines, suivie d'une période de repos de 4 semaines. Les souris ont donc 10 semaines au moment de l'implantation tumorale. À cet âge leur système immunitaire et leur cerveau sont pleinement matures, ce qui garantit une réponse représentative de la situation adulte et comparable à ce qui est observé chez les personnes atteintes de cancer. Ce projet utilise initialement des souris mâles, en cohérence avec nos données préliminaires et avec les modèles de référence en cachexie cancéreuse, garantissant la comparabilité des résultats. Le cycle hormonal féminin module la prise alimentaire, le métabolisme et les réponses inflammatoires de façon cyclique, ce qui augmente la variabilité entre individus et les effectifs nécessaires. Conformément aux recommandations actuelles, cette stratégie sera étendue aux femelles dans une seconde phase du projet, après validation du mécanisme chez les mâles. Les femelles issues des croisements sont affectées au maintien des lignées (reproduction) et conservées en vue de l'extension de l'étude aux femelles prévue en seconde phase du projet.
Etude des circuits cérébraux impliqués dans la reproduction et le métabolisme et leurs réponses aux informations périphériques (EU1/2)
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
- Système nerveux
14 020 souris vont être utilisées, chacune pouvant être suivie jusqu'à 38 semaines, privée de ses congénères pendant 24 heures à deux semaines de façon répétée, mise à jeun jusqu'à 24 heures et exposée quatre fois à 4 °C, dans des procédures impliquant des niveaux de souffrance modérés et sévères. Les gestes vont de l'injection dans le cerveau à l'ablation des gonades, avec une chirurgie intracrânienne de deux à quatre heures pour poser des dispositifs d'enregistrement, et des régimes riches en graisses de trois à douze mois. Le porteur reconnaît que ces conditions d'hébergement dérogent aux standards réglementés. Ce qui est promis en retour reste au conditionnel, des cellules de l'hypothalamus qui "pourraient un jour servir de cible pour de nouveaux traitements" du diabète, de l'obésité et de l'infertilité.
Objectifs
Notre laboratoire cherche à mieux comprendre comment le cerveau contrôle des fonctions essentielles du corps, comme l’alimentation, le poids, la dépense d’énergie et la reproduction. Nous étudions en particulier les circuits du cerveau qui pilotent ces fonctions, ainsi que leur manière de recevoir et d’interpréter les informations venant du reste du corps. Nos travaux visent à comprendre : - quels mécanismes permettent aux cellules de communiquer entre elles dans ces processus ; - comment certaines cellules participent à la formation et au bon fonctionnement des réseaux de neurones qui contrôlent le comportement et le fonctionnement du corps ; - comment des facteurs comme l’alimentation, la lumière ou la température peuvent influencer certaines fonctions du cerveau liées au métabolisme et à la reproduction ; - comment ces cellules peuvent aussi jouer un rôle dans le vieillissement du cerveau et dans les fonctions qu’il coordonne. Pour répondre à ces questions, nous travaillons principalement sur des rongeurs, car cela permet d’étudier le cerveau et ses réseaux de manière précise, dans des conditions contrôlées. Ce projet se déroulera sur deux établissements utilisateurs EU 1/2 et EU 2/2 et le transfert des animaux entre les établissements sera limité au maximum.
Bénéfices attendus
Les maladies métaboliques, comme l’obésité et le diabète, posent aujourd’hui un vrai problème de santé publique. Elles ont un coût important pour la société et peuvent aussi empêcher de vieillir en bonne santé. Elles peuvent également perturber la fertilité, qui est devenue un enjeu important en France et en Europe. Nos recherches s’intéressent à certaines cellules d’une zone du cerveau appelée hypothalamus. Cette région joue un rôle essentiel dans l’équilibre entre le métabolisme, comme le poids corporel et la régulation du sucre, et la reproduction. Nous cherchons à comprendre comment ces cellules participent à ces fonctions et si elles pourraient un jour servir de cible pour de nouveaux traitements. L’un de nos objectifs est aussi de trouver des moyens d’agir sur le cerveau de manière plus sûre, sans avoir à forcer le passage à travers sa barrière naturelle de protection (la barrière hématoencéphalique), ce qui peut présenter des risques. À terme, ces travaux pourraient aider à mieux traiter certaines maladies métaboliques et troubles de la reproduction, tout en contribuant à préserver la santé du cerveau au cours de la vie.
Procédures
Les interventions décrites ici auront lieu dans les 2 établissements utilisateurs. Les animaux recevront différents traitements (vecteurs viraux ou molécules pharmacologiques), soit directement dans le cerveau (durée d’intervention : 30 minutes à 1h maximum), ou intracérébrale (durée d’intervention : 30 minutes à 1h maximum), soit en périphérie (20 minutes maximum). Ces traitements permettront d’étudier leurs effets sur plusieurs fonctions importantes, comme la reproduction, le métabolisme, le comportement et l’activité du cerveau. Les animaux seront suivis pendant plusieurs semaines au cours d’un suivi longitudinal afin d’observer l’évolution de ces effets dans le temps sur plusieurs fonctions importantes : - la reproduction (8 semaines), - le métabolisme (4 à 20 semaines), - le comportement (8 semaines), l’activité du cerveau (8 semaines maximum). La durée totale de ce suivi sera de 2 à 38 semaines avec des temps de récupération allant de 6 à 30 semaines pour les procédures nécessitant plusieurs gestes chirurgicaux. Au cours de ces procédures, des anesthésiques et des antidouleurs seront utilisés chaque fois que nécessaire pour limiter l’inconfort. Les anesthésies seront réalisées par injection intrapéritonéale ou inhalation et l’analgésie en injection sous-cutanée, intrapéritonéale ou en spray. Selon les besoins du protocole, les traitements pourront être administrés aux animaux par différentes voies : eau de boisson ou gavage, injection intrapéritonéale, injection intraveineuse, injection sous cutanée ou implants. Des prélevements sanguins pourront également être réalisés de manière unique ou répétées (veine mandibulaire, caudale, ou latérale) selon les volumes et fréquences maximales recommandées pour le bien être de l’animal et dans le respect de la réglementation en vigueur (durée des interventions 5 à 20 minutes). Dans certains groupes, des interventions chirurgicales seront nécessaires, comme l’ablation des gonades dans les études sur la reproduction (Durée intervention : 15-20 min. Durée anesthésie maximum 1h). Une intervention chirurgicale intracranienne sera pratiquée pour la mise en place de dispositifs permettant d’enregistrer l’activité cérébrale (durée de l’intervention 2 à 4h). Pour les études sur le métabolisme, les animaux pourront recevoir des régimes particuliers, tels que des régimes hyperlipidémiques (riche en graisses, durant 3 à 12 mois), une restriction alimentaire (10 jours maximum), ou une mise à jeun (durée maximale 24h).
Impact sur les animaux
Toute manipulation des animaux peut provoquer du stress, de la fatigue et de l’inconfort et des mesures de raffinement seront mises en place pour les limiter au maximum. Les manipulations sont effectuées par du personnel formé, et les animaux sont habitués aux manipulations afin de limiter le stress. Les procédures de chirurgie, d’injections ou de prélèvements de sang peuvent provoquer des douleurs à court-terme qui seront limitées par l’utilisation d’analgésiques pendant et après la procédure si nécessaire. Dans le cadre des études métaboliques ou comportementales, les animaux seront soumis à des conditions d’hébergement dérogeant aux standards réglementés. En effet les animaux pourront être privés de leur congénères (sans isolement visuel et olfactif) pendant des durées allant de 24h à 2 semaines et pouvant être répétées. Les animaux pourront être restreints en quantité de nourriture (maximum 10 jours) et/ou être exposés à des jeûnes allant jusqu’à maximum 24h. Enfin, pour évaluer la thermogénèse adaptative, les conditions standards de température d’hébergement pourront également modifiées dans les tests d’exposition au froid (maximum 24h d’exposition à 4°C, 4 expositions au maximum espacées d’au minimum 72h) ou de thermoneutralité (48h à 29-30°C > 4-8h à 4°C > 64-68h à 29-30°C > 6-8h à 4°C). Les différentes contraintes sont cependant appliquées de manière séquentielle avec des périodes de récupération permettant la stabilisation physiologique entre étapes et les animaux disposent d’un enrichissement compatible avec les mesures (litière et matériel de nidification).
Devenir
A l’issue des procédures, les animaux seront euthanasiés, puis certains organes et tissus seront prélevés pour être analysés postmortem.
Remplacement
A chaque fois que cela sera possible, nous utiliserons des méthodes alternatives (cellules souches pluripotentes induites (IPS), organoïdes, cultures cellulaires, …). La dernière procédure consiste à prélever des tissus chez des animaux sans intervention lourde, afin de créer des cultures de cellules sur lesquelles nous pourrons tester des molécules directement en laboratoire (in vitro). Cela nous aidera à réduire le nombre de molécules et de doses à tester chez l’animal (in vivo), et donc à diminuer le nombre total d’animaux utilisés, en accord avec le principe des « 3R » (Remplacer, Réduire, Raffiner). Cependant, pour comprendre finement le fonctionnement normal et les dérèglements du système nerveux et des hormones (neuroendocrinologie), il est aujourd’hui encore indispensable d’avoir recours à des modèles animaux. Des méthodes alternatives permettant d’étudier, en laboratoire, des interactions très complexes entre cellules et tissus sont en cours de développement dans notre équipe, mais elles ne sont pas encore suffisamment avancées pour remplacer complètement les animaux. Notre recherche porte sur de grandes fonctions du corps, comme la reproduction, la régulation du poids et de l’équilibre énergétique, ou encore certaines fonctions liées à la mémoire. Ces fonctions sont trop complexes pour être entièrement étudiées uniquement avec des cellules en culture. En revanche, les travaux réalisés dans le cadre de ce projet permettront de produire de nouvelles connaissances et de nouvelles méthodes qui, à terme, aideront à mieux modéliser certains aspects de ces phénomènes in silico et ainsi, progressivement, à limiter davantage l’utilisation d’animaux.
Réduction
Le nombre d’animaux prévu dans ce projet est limité au strict minimum pour obtenir des résultats fiables sur le plan scientifique. La taille de chaque groupe a été calculée à l’aide d’un outil de planification expérimentale, afin d’éviter tout animal surnuméraire tout en garantissant la solidité des résultats. Par ailleurs, comme indiqué dans les procédures, certaines expériences ne seront réalisées que si les résultats des étapes précédentes le justifient. Nous présentons donc ici un nombre maximal d’animaux, qui ne sera en pratique pas atteint dans de nombreux cas.
Raffinement
Les animaux sont hébergés dans des conditions strictement contrôlées, avec un haut niveau de protection sanitaire. Ils ont accès à l’eau et à la nourriture en continu, et leur environnement est enrichi, par exemple avec des cylindres de coton, pour favoriser leurs comportements naturels, réduire le stress et les aider à maintenir leur température corporelle. Les périodes d’isolement sont limitées au minimum nécessaire et toujours justifiées. Les manipulations sont réalisées par du personnel formé, et les animaux sont progressivement habitués à ces manipulations pour diminuer au maximum leur stress. Une attention particulière est portée au principe de raffinement, qui consiste à adapter les procédures pour réduire au mieux la peur, l’anxiété et la douleur. Cela inclut, par exemple, le regroupement des animaux, l’enrichissement de leur environnement, ainsi que des soins attentifs avant, pendant et après les interventions (asepsie, anesthésie, analgésie). Toutes les procédures pouvant être douloureuses ou invasives sont effectuées sous anesthésie appropriée, avec une prise en charge de la douleur avant et après l’intervention lorsque c’est nécessaire. Après chaque anesthésie, les animaux sont surveillés en continu jusqu’à leur réveil complet. Par la suite, leur état général est contrôlé chaque jour : activité, posture, aspect du pelage, alimentation, hydratation et poids sont évalués à l’aide d’une grille de suivi. Des critères d’arrêt précis sont définis. Si un animal présente des signes de souffrance, de détresse prolongée, une perte de poids importante ou une dégradation de son état général, il est immédiatement retiré de l’étude et, si besoin, euthanasié afin d’éviter toute souffrance supplémentaire. Dans le cas où cela s’avèrerait vraiment nécessaire, les animaux seront transportés dans un véhicule climatisé dans des cages de transport agréées sous condition d’autorisation pour le statut sanitaire (distance 11,1 km ; statuts sanitaires équivalents) entre les établissements utilisateurs. Les animaux seront acclimatés pour une période de 7 jours sur le site d’accueil avant toute manipulation.
Choix des espèces
Nos projets de recherche en physiologie intégrée visent à comprendre le lien entre le cerveau et la périphérie afin d’identifier de nouvelles thérapies pour des pathologies telles que le diabète, l’obésité, l’infertilité et les maladies neurodégénératives. Le recours aux animaux est strictement limité aux situations où aucune méthode alternative ne permet d’obtenir un niveau d’information équivalent. Les espèces utilisées ont été choisies afin de maximiser la pertinence scientifique tout en minimisant la douleur, la souffrance et le nombre d’animaux. La souris est privilégiée en raison de la disponibilité d’outils génétiques et viraux permettant de cibler précisément des populations cellulaires, réduisant ainsi le nombre d’animaux nécessaires et la variabilité expérimentale. Le rat est utilisé uniquement lorsque la quantité de tissu requise ou la robustesse cellulaire ne peuvent être obtenues chez la souris, notamment pour l’établissement de cultures primaires. Pour les étapes principales (procédures 1 à 8), nous utiliserons des souris adultes, dès l’âge de 6 semaines, jusqu’à des animaux plus âgés (plus de 24 mois).
Étude de la maturation neuroendocrinienne et des conséquences fonctionnelles de perturbations précoces du développement chez la souris EU 1/2
- Recherche fondamentale
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- Oncologie
- Système endocrinien
- Système nerveux
Pour mesurer comment une naissance prématurée, un régime maternel gras ou un déséquilibre hormonal marquent durablement le cerveau, 12 134 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Des femelles gestantes ou allaitantes reçoivent des molécules ou un régime enrichi en graisses, puis leur descendance est suivie de la naissance à l'âge adulte, prélèvements de tissu à l'oreille ou à la queue, injections de vecteurs viraux, prélèvements sanguins, chirurgies de deux à quatre heures sous anesthésie, et des évaluations du comportement dont aucun test n'est nommé. Le porteur annonce des conditions d'hébergement dérogeant aux standards réglementés, séparation des congénères de 24 heures à deux semaines et répétable, restriction alimentaire jusqu'à dix jours, jeûne de 24 heures, exposition à 4 °C pendant 24 heures jusqu'à quatre fois. 11 634 souris seront tuées pour prélever des tissus et 500 proposées à un autre projet, pendant que les retombées annoncées pour la prévention de l'obésité, du diabète et de l'infertilité restent au conditionnel.
Objectifs
Les premiers mois de vie constituent une période essentielle pour le développement du cerveau et de l’organisme. Durant cette phase, des facteurs tels qu’une naissance prématurée, une alimentation maternelle déséquilibrée, des variations hormonales ou certaines maladies génétiques peuvent influencer durablement la santé. Ces perturbations précoces peuvent augmenter, à long terme, le risque de développer des troubles métaboliques (comme l’obésité ou le diabète), des problèmes de fertilité (par exemple le syndrome des ovaires polykystiques), ainsi que des difficultés cognitives. Ce projet a pour objectif de mieux comprendre comment l’environnement précoce influence le développement du cerveau, en particulier les circuits neuronaux qui contrôlent des fonctions essentielles comme l’alimentation, l’équilibre énergétique et la reproduction. Plus précisément, ce projet vise à : - explorer l’impact des perturbations précoces sur le développement du cerveau et sur certaines fonctions essentielles tout au long de la vie, de la naissance à l’âge adulte ; - comprendre les mécanismes biologiques impliqués dans ces processus ; - identifier de nouvelles pistes thérapeutiques pour prévenir ou corriger certaines maladies, comme l’obésité, le diabète ou les troubles de la fertilité (par exemple le syndrome des ovaires polykystiques). Ce projet se déroulera sur deux établissements utilisateurs EU 1/2 et EU 2/2 et le transfert des animaux entre les établissements sera limité au maximum.
Bénéfices attendus
Les premiers mois de vie sont une période cruciale pour le développement du cerveau. Des perturbations durant cette phase, comme une naissance prématurée, des déséquilibres hormonaux ou une alimentation maternelle inadaptée, peuvent avoir des conséquences durables sur la santé de la descendance. Elles augmentent notamment le risque de troubles métaboliques (comme l’obésité, le diabète ou certaines maladies cardiovasculaires), de difficultés reproductives, ainsi que de troubles du développement cognitif à l’âge adulte. Les résultats de ce projet présentent un double intérêt. D’une part, ils permettront d’acquérir de nouvelles connaissances sur les mécanismes cellulaires et neuronaux impliqués dans le développement postnatal des circuits cérébraux qui régulent ces fonctions essentielles. D’autre part, ils pourraient contribuer à la santé publique en ouvrant la voie à de nouvelles stratégies de prévention ou de prise en charge des maladies métaboliques et reproductives. Enfin, ces travaux participeront au développement de modèles expérimentaux plus fiables et mieux adaptés pour la recherche en endocrinologie, en neurodéveloppement et en reproduction.
Procédures
Les interventions décrites ici pourront avoir lieu dans les 2 établissements utilisateurs. Les interventions d’une même procédure auront lieu soit intégralement dans l’EU1/2 soit intégralement dans l’EU2/2. Aucun transport d’animaux n’aura lieu en cours de procédure. Les animaux dont le modèle aura été créé dans l’EU2/2 seront transportés vers l’EU1/2 pour l’évaluation métabolique et comportementale. Chez les mères: Des femelles gestantes et/ou allaitantes recevront des molécules actives (par voie orale ou par injection) ou feront l’objet d’interventions nutritionnelles (régime enrichi en graisses). Les effets de ces traitements seront évalués chez les souriceaux dès la naissance, au cours d’un suivi longitudinal à moyen et long terme. Ce suivi comprendra différentes procédures d’évaluation de la reproduction (à partir de 8 semaines), du métabolisme (entre 4 et 20 sem.), du comportement (vers 8 sem.) et de l’activité cérébrale (jusqu’à 8 sem.). Chez la descendance: Tous les animaux issus des mères gestantes seront identifiés et prélevés au niveau de l’oreille ou de la queue. Des souriceaux (mâles et femelles) recevront, à des âges définis, des injections de molécules ou de vecteurs viraux. Ils feront ensuite l’objet d’un suivi longitudinal similaire, incluant des analyses de la reproduction, du métabolisme, du comportement et de l’activité cérébrale. Types d’interventions et durée : Les animaux pourront recevoir différents types de traitements par voie orale, par injections ou implantation de dispositifs. Des prélèvements sanguins seront réalisés (veines mandibulaire, caudale ou latérale), en respectant les volumes et fréquences maximaux autorisés. La durée de ces interventions est généralement comprise entre 5 et 20 minutes. Certains groupes seront soumis à des interventions chirurgicales dans le but d’évaluer la reproduction (anesthésie: 1h; intervention: 15 à 20 minutes) ou de réaliser un enregistrement de l’activité cérébrale (anesthésie et intervention: 2 à 4 h). Au cours de ces procédures, des anesthésiques et des analgésiques seront utilisés chaque fois que nécessaire. Les anesthésies seront réalisées par injection ou par inhalation et l’analgésie sera administrée par injection ou par application locale. Les animaux impliqués dans l’étude du métabolisme pourront recevoir des régimes spéciaux (régime enrichi en graisses pendant 3 à 12 mois), une restriction alimentaire (jusqu’à 10 jours) ou des périodes de jeûne (durée maximale de 24 heures).
Impact sur les animaux
Les manipulations réalisées sur les animaux peuvent entraîner du stress, de la fatigue et un certain inconfort. Certaines procédures, telles que les interventions chirurgicales, les injections ou les prélèvements sanguins, peuvent provoquer des douleurs légères de courte durée pouvant être répétées. Dans le cadre des études métaboliques ou comportementales, les animaux seront soumis à des conditions d’hébergement dérogeant aux standards réglementés. En effet les animaux pourront être privés de leur congénères (sans isolement visuel et olfactif) pendant des durées allant de 24h à 2 semaines et pouvant être répétées. Les animaux pourront être restreints en quantité de nourriture (maximum 10 jours) et/ou être exposés à des jeûnes allant jusqu’à maximum 24h. Enfin, pour évaluer la réponse aux changements de température, les conditions standards de température d’hébergement pourront également modifiées (maximum 24h d’exposition à 4°C, 4 expositions au maximum espacées d’au minimum 72h OU 24-72h à 30°C).
Devenir
À l’issue des procédures, les animaux sont mis à mort selon des méthodes réglementaires et encadrées, afin de permettre le prélèvement des tissus nécessaires aux analyses scientifiques. Ces prélèvements sont indispensables pour comprendre en détail les mécanismes étudiés et ne peuvent pas être réalisés autrement. Les animaux ne présentant pas le bon génotype pour l'étude seront proposés pour un autre projet.
Remplacement
Pour évaluer l’impact de l’environnement périnatal sur le développement des systèmes neuroendocriniens, il n’existe actuellement pas d’alternative à l’expérimentation animale. La complexité des phénomènes étudiés, notamment l’influence de l’environnement maternel sur le développement de l’organisme, implique des interactions étroites entre plusieurs organes (cerveau, tissus périphériques, systèmes hormonaux) qui ne peuvent pas être reproduites de manière fiable par des modèles informatiques. Les animaux invertébrés ne peuvent pas être utilisés dans ce contexte, car leur organisation biologique est très différente de celle des mammifères. Ils ne possèdent pas les mêmes structures cérébrales ni les mêmes systèmes hormonaux, ce qui ne permet pas d’étudier les mécanismes neuroendocriniens pertinents pour la santé humaine. Par ailleurs, les modèles in vitro, tels que les organoïdes ou les cellules souches, bien qu’utiles pour certaines questions spécifiques, ne permettent pas de reproduire la complexité des interactions entre les organes ni les réponses physiologiques intégrées de l’organisme entier. Or, ces interactions sont essentielles pour répondre aux objectifs de nos recherches en physiologie intégrée.
Réduction
Le nombre d’animaux nécessaires a été déterminé à l’aide de calculs de puissance statistique, afin de garantir l’obtention de données fiables tout en limitant leur utilisation au strict minimum. La taille de chaque groupe expérimental a été définie à l’aide d’outils de planification adaptés, permettant d’éviter l’utilisation d’animaux en excès tout en assurant la robustesse des résultats. Par ailleurs, certaines expériences ne seront entreprises que si les résultats des étapes précédentes le justifient, ce qui permet d’éviter des expérimentations inutiles. Enfin, les protocoles expérimentaux ont été conçus pour optimiser l’utilisation de chaque animal. Lorsque cela est possible, plusieurs types d’analyses seront réalisés sur un même individu (par exemple, des évaluations physiologiques et des analyses moléculaires sur différents organes), réduisant ainsi le nombre total d’animaux nécessaires.
Raffinement
Les animaux sont hébergés dans des conditions strictement contrôlées, garantissant leur bien-être et un bon état de santé. Ils ont accès en permanence à l’eau et à la nourriture, et leur environnement est enrichi (par exemple avec des matériaux pour construire un nid), afin de leur permettre d’exprimer des comportements naturels et de réduire le stress. Les manipulations sont réalisées par du personnel formé et les animaux sont progressivement habitués à être manipulés afin de diminuer leur stress. Une attention particulière est portée à la réduction de toute douleur, peur ou inconfort. Lorsque des interventions sont nécessaires, elles sont réalisées sous anesthésie adaptée et des traitements contre la douleur sont administrés si besoin, avant et après les procédures. Après chaque intervention, les animaux sont surveillés attentivement jusqu’à leur réveil complet, puis leur état de santé est suivi quotidiennement (activité, alimentation, poids, comportement) avec le moins de perturbations possibles. Une attention particulière sera apportée afin de prévenir tout transfert d‘odeurs étrangères à la cage qui pourraient compromettre le lien entre la mère et ses petits. Des critères précis sont définis pour intervenir rapidement en cas de problème. Si un animal montre des signes de souffrance ou de détresse, il est immédiatement pris en charge et, si nécessaire, retiré de l’étude afin d’éviter toute souffrance prolongée. Dans le cadre des études métaboliques ou comportementales, les différentes contraintes sont appliquées de manière séquentielle avec des périodes de récupération permettant la stabilisation physiologique entre étapes et les animaux disposent d’un enrichissement compatible avec les mesures (litière et matériel de nidification). Lors du déplacement des animaux de l’EU2/2 vers l’EU1/2, les animaux seront transportés dans un véhicule climatisé dans des cages de transport agréées sous condition d’autorisation pour le statut sanitaire (distance 11,1 km ; statuts sanitaires équivalents) entre les EU. Les animaux seront acclimatés pour une période de 7 jours sur le site d’accueil avant toute manipulation. Des points limites ont été définis et seront appliqués. Tout animal présentant des signes s’approchant ou atteignant l’un d’entre eux seront retirés de l’étude et si nécessaire, mis à mort.
Choix des espèces
Nos projets de recherche en physiologie intégrée visent à comprendre les interactions entre le corps et le cerveau afin d’identifier de nouvelles approches thérapeutiques pour des pathologies telles que le diabète, l’obésité et l’infertilité. Nous étudierons des souris de la naissance à l’âge adulte afin de couvrir l’ensemble des étapes clés du développement et de la maturation des systèmes biologiques. La période néonatale correspond à une phase critique de mise en place et d’organisation des structures, notamment au niveau neuroanatomique et neuroendocrinien, tandis que l’âge adulte reflète un état fonctionnel stabilisé de ces systèmes. Cette approche permet d’appréhender la dynamique des mécanismes physiologiques au cours du temps et d’identifier d’éventuelles origines développementales aux altérations observées à l’âge adulte. Le recours aux animaux est strictement limité aux situations dans lesquelles aucune méthode alternative ne permet d’obtenir un niveau d’information équivalent. L’espèce utilisée a été choisie de manière à maximiser la pertinence scientifique tout en minimisant la douleur, la souffrance et le nombre d’animaux utilisés. La souris est privilégiée car des données essentielles à l’interprétation des résultats ne sont disponibles que dans cette espèce, ce qui contribue également à réduire la variabilité expérimentale et, par conséquent, le nombre d’animaux nécessaires. De plus, les études physiologiques en neuroendocrinologie ainsi que les recherches sur l’obésité et l’infertilité ont historiquement été menées chez la souris, facilitant la comparaison avec les données existantes. Enfin, certaines expériences proposées nécessitent l’utilisation d’animaux génétiquement modifiés pour lesquels la souris constitue de loin le modèle expérimental le plus pertinent et le mieux caractérisé.
Mécanismes des maladies chroniques du foie et identification de nouveaux traitements chez la souris
- Maintien des lignées génétiquement modifiées
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
- Système gastrointestinal
5 600 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue pour prélever leur foie, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent jusqu'à douze injections, subissent jusqu'à huit contentions, une biopsie et un régime hyperlipidique qui peut leur faire perdre du poids au moment de la mise sous régime. Le projet cherche les mécanismes de l'inflammation chronique et de la fibrose du foie, et le porteur affirme qu'il n'existe pas de "modèles cellulaires" permettant d'étudier les interactions entre cellules du foie et cellules immunitaires. La justification de l'effectif tient en une phrase, un nombre minimal par groupe suffisant pour des tests statistiques, sans qu'aucun calcul ni aucune taille de groupe ne soit donné pour ces 5 600 souris.
Objectifs
Les maladies chroniques du foie touchent un nombre croissant de personnes dans le monde. Elles peuvent évoluer progressivement, depuis une accumulation excessive de graisse dans le foie jusqu'à des lésions importantes pouvant entraîner une perte de son bon fonctionnement et, dans les cas les plus graves, un cancer du foie. Malgré leur fréquence, les mécanismes responsables de leur apparition et de leur aggravation restent encore mal compris. Ce projet a pour objectif d'étudier, à l'aide de modèles de souris, les mécanismes biologiques impliqués dans ces maladies afin d'identifier de nouveaux facteurs capables de ralentir leur progression, en particulier ceux liés à l'inflammation persistante et à la formation de tissu cicatriciel dans le foie. À terme, ces travaux pourraient contribuer au développement de nouvelles approches thérapeutiques pour prévenir ou traiter les maladies chroniques du foie.
Bénéfices attendus
Ce projet répond à la nécessité de mieux comprendre les mécanismes biologiques qui favorisent l'apparition et la progression des maladies inflammatoires chroniques du foie. Il vise à étudier la façon dont les différentes cellules du foie communiquent entre elles et à comprendre le rôle de certaines protéines ainsi que des gènes qu'elles contrôlent dans ce processus. Ces recherches pourraient permettre d'identifier de nouvelles pistes de traitement et de mieux comprendre les mécanismes qui favorisent l'amélioration ou le ralentissement de l'évolution de ces maladies.
Procédures
Entre 1 et 8 contentions et entre 1-12 injections de traitements (20 secondes) chez des animaux éveillés. Pour certains animaux avec anesthésie : 1 Injection (30 secondes).
Impact sur les animaux
La contention peut induire un stress. Les animaux ressentiront une douleur légère et transitoire lors du prélèvement d'une biopsie. Ils subiront un stress et ressentiront une douleur légère et transitoire lors des injections. L'anesthésie peut engendrer une légère hypothermie. Le régime hyperlipidique peut entrainer une perte de poids transitoire lors de la mise sur régime.
Devenir
Les animaux seront mis à mort pour permettre le prélèvement de leurs foies, nécessaires aux différentes analyses.
Remplacement
Il n’existe pas à ce jour de modèles cellulaires permettant d’étudier les interactions existantes entre les cellules du foie et les cellules immunitaires dans le contexte de développement de maladie du foie. L’utilisation de modèles animaux est donc indispensable pour étudier les effets de ces interactions puisqu'elles mettent en jeu différents types cellulaires dans un environnement physiologique complexe.
Réduction
Un nombre minimal d’animaux sera inclus dans chaque groupe, tout en étant suffisant pour assurer la robustesse de l’expérience et permettre l’application de tests statistiques entre les différentes conditions. Les données expérimentales montrent que les atteintes hépatiques observées dans les différents modèles murins sont plus marquées chez les femelles que chez les mâles. Nous considérerons ainsi les deux sexes tout au long du projet de manière à déterminer pourquoi le développement des maladies du foie est plus sévère chez les femelles.
Raffinement
Les animaux sont hébergés par groupe sociaux dans un environnement enrichi. Le suivi de ces animaux sera quotidien par le personnel de l’animalerie et par l'expérimentateur pendant la durée de la procédure. Les points limites établis spécifiquement pour ce projet seront strictement respectés.
Choix des espèces
La souris a été choisie comme espèce d’étude car c’est un excellent modèle pour étudier la physiologie des mammifères dans une population homogène d’animaux. 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 la souris et l’homme, permettant une extrapolation des résultats obtenus. Les souris adultes mâles et femelles seront âgées de 10 semaines à 7 mois dans ce projet.
MAMBA : Impact des additifs des laits infantiles sur l’axe microbiote-cerveau
- Recherche appliquée
- Troubles endocriniens
- Troubles gastrointestinaux
- Troubles nerveux
- Recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Multisystémique
- Oncologie
- Système endocrinien
- Système gastrointestinal
- Système immunitaire
- Système nerveux
Six tests comportementaux par souris sur trois semaines, dont un labyrinthe en Y et une piscine équipée d'une plateforme de sortie, plus quatre prélèvements sanguins isolés et trois séries de prélèvements étalées sur deux heures : 288 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Des souriceaux de dix-huit jours reçoivent de l'ovalbumine par voie intrarectale sous anesthésie, puis sont tués par dislocation cervicale une heure après leur réveil. L'objet est de mesurer les effets des additifs des laits infantiles sur l'intestin et le cerveau, avec des résultats destinés à éclairer l'Efsa et l'Anses. Le porteur qualifie ces tests comportementaux de "non invasifs et n'induisant pas de stress", tout en annonçant que certaines souris pourraient développer une inflammation intestinale chronique et un comportement anxieux.
Objectifs
Le lait maternel joue un rôle essentiel dans la croissance des nouveau-nés. Il module entre autres le microbiote intestinal, qui lui-même participe au bon développement du cerveau et de la santé. De nombreux nourrissons sont alimentés avec des laits de substitution en poudre. Ces préparations contiennent des additifs, utilisés notamment pour améliorer leur texture ou leur conservation. Il a déjà été montré que certains de ces additifs peuvent perturber l’équilibre du microbiote intestinal, entraînant une dysbiose et une inflammation intestinale chez l’adulte. En revanche, leurs rôles et leurs conséquences sur le développement du cerveau durant la période néonatale sont peu explorées et leurs effets à plus long terme sur le comportement restent inconnus. Ce projet a pour objectif d'étudier chez l'animal les effets de la consommation durant la période néonatale de laits contenant ces additifs sur l’axe intestin-cerveau à différentes périodes de la vie.
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus sont multiples. Sur le plan fondamental, ce projet apportera des connaissances nouvelles sur les mécanismes par lesquels l'alimentation agit sur la santé intestinale et le développement cérébral durant la période néonatale, et sur la façon dont les perturbations précoces du microbiote peuvent influencer l’apparition d’inflammation intestinale et le comportement à long terme. Sur le plan appliqué, les résultats viendront éclairer les évaluations des risques sanitaires liés à ces additifs chez les nourrissons. Ils pourront orienter l'optimisation des formulations des laits infantiles et fournir des éléments scientifiques utiles aux instances de réglementation (Autorité européenne de sécurité des aliments (Efsa), agence nationale de sécurité sanitaire (Anses)), dans une perspective de meilleure protection de la santé des nouveau-nés. Enfin, ces travaux contribueront à enrichir les recommandations nutritionnelles destinées aux familles et aux professionnels de santé.
Procédures
Les animaux subiront 4 prélèvements uniques de sang pour une durée inférieure à 1 minute afin de mesurer la gly-cémie. Les animaux subiront 3 prélèvements multiples de sang sur une durée de 2h, chacun de ces prélèvements mul-tiples seront séparés d’au moins une semaine afin de mesure la glycémie lors d’un test de tolérance au glucose. Les animaux adultes seront impliqués dans des tests de comportement non invasifs et n'induisant pas de stress chez l'animal. Les animaux adultes seront au préalable soumis à une phase d’habituation d’une semaine qui n'induira que peu ou pas de stress chez: chaque jour, ils seront exposés à l’expérimentateur et à la salle de comportement pendant une durée de 30 minutes à 1 heure, afin de réduire le stress lié à la manipulation et à l’environnement expérimental. À l’issue de cette période, une série de tests comportementaux sera réalisée pour évaluer différents aspects tels que l’anxiété, la sociabilité, la mémoire et l’hyperactivité. Ces évaluations reposeront sur les paradigmes suivants : • tes de l’anxiété : Les dispositifs expérimentaux combineront des zones ouvertes/éclairées et des zones fermées/protégées. Le temps de présence dans chaque type de zone sera quantifié sur une période de 10 minutes • évaluation de la mémoire : phase d’habituation de 10 minutes durant laquelle l’animal est placé dans une arène contenant des objets, dans un labyrinthe en Y ou dans une piscine équipée d'une plateforme pour permettre à l'animal de sortir de l'eau. Suite à une modification de la configuration (changement d’objets ou d’accessibilité des zones), une phase de test de 10 minutes permettra de mesurer la capacité de reconnaissance ou de spatialisation de l’animal. • évaluation de la sociabilité : mesureront la préférence naturelle de l’animal à interagir ou à passer du temps à proximité d’un congénère plutôt que d’un objet inanimé, sur une durée de 10 minutes Chaque test comprendra une phase d’habituation de 10 minutes à l’arène, suivie d’une phase de test de 10 minutes par animal. La fréquence des tests est limitée à un seul test par jour et par animal au maximum, pour un total d’environ 6 tests par animal répartis sur une période de trois semaines. • animaux jeunes adultes agés de 18 jours subiront une administration intrarectale d’ovalbumine après anesthésie à l’isoflurane. Après 1h de phase de réveil, ils seront mis à mort par dislocation cervicale.
Impact sur les animaux
Certaines procédures pourraient induire une inflammation intestinale chronique de bas bruit sans ulcération majeure et qui n’a pas de conséquences visibles sur le phénotype. De plus, certains animaux pourraient développer des dérégulations métaboliques, caractérisées notamment par une augmentation de la masse grasse ainsi que présenter un comportement anxieux. Les tests comportementaux réalisés sur animaux adultes entraineront peu ou pas de stress.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à la fin de chaque procédure car l’analyse de leurs organes est nécessaire pour répondre à notre hypothèse de travail.
Remplacement
Des modèles in vitro de culture de microbiote intestinal ainsi que des modèles cellulaires permettant de mimer la barrière intestinale existent. Cependant, le recours au modèle murin est indispensable dans le cadre de ce projet afin de comprendre les interactions hôte / microbiote et notamment cerveau/intestin/microbiote en lien avec le développement d’inflammation chronique de bas bruit et de troubles du comportement. Des animaux plus simples tels que la drosophile, C. elegans ou le poisson zèbre ne peuvent pas non plus être utilisés car la physiologie du développement cérébral et du comportement de ces animaux est très différente de celle des mammifères.
Réduction
Un nombre minimum d'animaux suffisant pour assurer la reproductibilité de l’expérience et appliquer des tests statistiques entre les différentes conditions sera inclus dans chaque groupe. Des études précédentes ont montré que dans le même type de procédure, l’utilisation de 12 souris par condition et par sexe était nécessaire afin d’atteindre des résultats interprétables et garantir l’utilisation de tests statistiques appropriés. Les tests statistiques envisagés dans le cadre de ce projet l’ont été après avis recueilli auprès de biostatisticiens pour des projets similaires. De plus, il s’agit d’une expérience au design longitudinal, ce qui nous permet d’observer le phénotype des souris aux différents stades de développement et donc limiter le nombre de souris nécessaires.
Raffinement
Les procédures décrites visent à réduire autant que possible le mal-être animal. Dans un souci de raffinement, un suivi étroit des animaux et des points limites précoces et adaptés seront mis en place tout au long des expérimentations. Des points limites spécifiques et précoces sont définis pour chaque protocole. Dès l’apparition d’un signe clinique, différentes méthodes de raffinement seront appliquées pour éviter ou minimiser l’inconfort ou la douleur : utilisation de gel de réhydratation, réhydratation sous-cutanée, renforcement de l’enrichissement.
Choix des espèces
Cette étude privilégie la souris comme modèle de référence pour analyser l'impact des additifs alimentaires sur le microbiote intestinal et le développement cérébral néonatal. Ce choix se justifie par la capacité à suivre précisément les interactions microbiote-système immunitaire dès la naissance grâce à des outils d'analyse avancés. Bien que simplifiée, la physiologie mu-rine offre une pertinence conceptuelle et souvent directe pour comprendre les mécanismes chez le nouveau-né humain. En pratique, la souris est indispensable : sa reproduction rapide permet d'obtenir de grandes portées pour suivre les effets à long terme d'une exposition nutritionnelle précoce, de la nais-sance à l'âge adulte. De plus, c'est l'espèce la mieux maîtrisée pour évaluer les fonctions co-gnitives et comportementales en milieu contrôlé. Ces avantages combinés garantissent une efficacité optimale dans la recherche tout en assurant une représentation physiologique fiable des processus biologiques humains. Le premier groupe sera suivi jusqu’à l’âge du sevrage, soit environ trois semaines. Cette période constitue la phase d’exposition aux additifs ; c’est également une fenêtre de développement où le microbiote intestinal et le cerveau sont particulièrement sensibles à l’environnement nutritionnel. Le second groupe sera suivi jusqu’au 18ème jour de vie. Cette période constitue la phase d’exposition aux additifs ; c’est également une fenêtre de développement où le microbiote intestinal et le système immunitaire sont modulés par l’environnement nutritionnel. Le troisième groupe sera maintenu dans les mêmes conditions jusqu’à l’âge adulte, l’exposition aux additifs étant limitée à la seule période néonatale. Ce suivi longitudinal permettra de vérifier si les éventuelles perturbations observées chez le jeune animal perdurent et influencent le comportement et l’état général à long terme. L’utilisation de ces deux stades est indispensable à la démarche scientifique : la période néonatale représente le moment critique de l’exposition alimentaire, tandis que l’évaluation à l’âge adulte est nécessaire pour mesurer l’existence d’effets différés.
Effets des inhibiteurs de DYRK1A sur l’inflammation associée au diabète de type 2 chez le rat.
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
208 rats vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Ils reçoivent une injection par jour pendant cinq semaines, une mesure de glycémie hebdomadaire et des prélèvements de 70 microlitres de sang à la queue, précédés d'une privation de nourriture pour les tests métaboliques. Une perte de poids supérieure à 15 % déclenche la mise à mort du rat concerné. Les retombées annoncées pour les personnes diabétiques restent au stade de "candidats prometteurs", tandis que le porteur affirme que l'étude de l'inflammation associée au diabète ne peut se faire que sur "un organisme vivant dans son intégralité".
Objectifs
Le diabète de type 2 est une maladie complexe due à une combinaison de facteurs génétiques et de facteurs liés au mode de vie. Parmi ces derniers, on retrouve surtout une alimentation trop riche, le manque d’activité physique et le vieillissement. Dans cette maladie, le taux de sucre dans le sang reste trop élevé sur le long terme. Cela s’explique principalement par deux problèmes : d’une part, le pancréas ne produit pas suffisamment d’insuline, la seule hormone qui réduit le taux de glucose dans le sang, et d’autre part, l’organisme répond moins bien à l’insuline. Lorsque les cellules sont exposées trop longtemps à un excès de sucre, cela provoque des effets nocifs appelés « glucotoxicité ». Ce phénomène endommage de nombreuses cellules de l'organisme, en particulier celles du pancréas qui produisent l’insuline. Il favorise aussi l’apparition d’une inflammation chronique légère mais persistante. Cette inflammation joue un rôle important dans le mauvais fonctionnement des organes impliqués dans la régulation du sucre dans le sang, comme le pancréas et le foie. Ainsi, réduire l’inflammation, notamment au niveau des cellules du pancréas, afin de préserver leur bon fonctionnement, représente une piste à exploiter pour mieux traiter le diabète de type 2. Ce projet se situe dans la continuité des travaux en cours dans notre équipe et vise à explorer les effets de l'inhibition d'une enzyme dans les processus inflammatoires associés aux maladies métaboliques dans un modèle de rat diabétique. Cette étude sera réalisée à la fois chez le mâle et la femelle car il est important de déterminer si le traitement pharmacologique à l'inhibiteur peut améliorer l'état inflammatoire dans les deux sexes. Nous utiliserons le rat sain Wistar (mâle et femelle) comme contrôle.
Bénéfices attendus
Le bénéfice majeur de cette étude sera d’identifier les inhibiteurs d'une enzyme comme des candidats prometteurs pour le développement d’une pharmacothérapie ciblée chez les patients atteints de diabète de type 2. Nos travaux précédents ont mis en évidence les effets bénéfiques de ces inhibiteurs sur la prolifération des cellules bêta du pancréas qui sécrètent l'insuline ainsi que sur l’amélioration du métabolisme glucidique. Cette nouvelle étude permettra non seulement d’approfondir la compréhension du rôle de l'enzyme dans les processus inflammatoires associés au diabète, mais également de proposer une stratégie thérapeutique dite « curative » plus globale, visant à limiter la progression de la maladie par la réduction de l’inflammation chronique qui caractérise le diabète de type 2.
Procédures
Tous les animaux de la procédure 1 (64 rats) et de la procédure 2 (144 rats) subiront un prélèvement de la durée de quelques secondes d'un très petit volume sanguin pour mesurer leur glycémie 1 fois par semaine pendant 5 semaines et 2 prélèvements de 70 microlitres de sang à la queue pour le dosage d’insuline plasmatique (1 prélèvement au début du traitement et 1 prélèvement à la fin du traitement). Ce prélèvement dure moins d'une minute. Tous les animaux de la procédure 1 et 2 subiront des injections répétées de traitement pouvant engendrer une douleur légère (1 fois par jour pendant 5 semaines). Durant les tests métaboliques d'une durée de 2 heures, les animaux de la procédure 1 (64 rats) subiront une injection et 3 prélèvements à la queue de 70 µl de sang pour le dosage de l'insuline plasmatique et/ou la mesure de glycémie (prélèvement de la durée de moins d'une minute).
Impact sur les animaux
Notre modèle de rat diabétique présente une augmentation de la consommation hydrique et de l’excrétion urinaire. Cette manifestation est légère chez les femelles et modérée chez les mâles. Les animaux diabétiques présentent une espérance de vie comparable à celle des animaux contrôles non diabétiques et ne nécessitent pas de traitement spécifique pour assurer leur survie. Contrairement aux inhibiteurs « classiques » notre nouvel inhibiteur ne provoque pas d'effets toxiques sur l'ensemble de l'organisme ni sur le système nerveux. L'innocuité de ce produit a été validé dans nos études antérieures dans lesquelles on a effectué des traitements de la même durée sans qu'aucun effet indésirable se manifeste chez ces animaux. Les nuisances attendues pour les animaux sont principalement liées aux manipulations expérimentales. Elles comprennent un inconfort léger et transitoire associé aux injections. Un inconfort ponctuel est également attendu lors des prélèvements sanguins à l’extrémité de la queue. Enfin, la privation alimentaire temporaire préalable aux tests métaboliques est susceptible d’induire un inconfort transitoire, sans conséquence durable pour les animaux.
Devenir
A l'issue de chaque procédure tous les animaux seront mis à mort pour permettre les prélèvements des tissus d’intérêt
Remplacement
Le modèle animal est fondamental dans ce projet, puisque l’étude du diabète et de l'inflammation associée ne peut se faire que sur un organisme vivant dans son intégralité afin d’étudier la réponse physiologique globale de l’organisme au traitement. Plusieurs niveaux de complexité sont nécessaires, impliquant des interactions entre différents types cellulaires et organes qui présentent une inflammation importante, aspects qui ne peuvent pas être développés in vitro ou ex vivo. Le choix de notre modèle de rat diabétique (et de son contrôle Wistar) pour cette étude réside dans le fait qu'il présente de grandes similitudes dans sa physiologie et physiopathologie avec celle de l'Homme.
Réduction
La stratégie expérimentale visera à étudier l’implication d'une enzyme sur les mecanismes de l'inflammation. Dans ce sens nous constituerons des groupes expérimentaux comportant un nombre d'animaux réduit au maximum, mais permettant de prendre en compte la variabilité individuelle de la réponse à l’inhibiteur et de valider statistiquement les différences détectées entre les groupes. Pour les tests métaboliques des différences significatives pourront être démontrées à partir de groupes de 8 animaux (en référence à nos études précédentes et en accord avec les résultats des tests statistiques). Pour les analyses sur les ilots, des groupes de 12 animaux pour les Wistar et de 24 pour les rats diabétiques seront necessaires, en raison de leur masse pancréatique réduite d'environs 50%.
Raffinement
Les animaux seront hébergés en groupe de deux par cage pour respecter leur comportement social naturel. Chez les rats mâles diabétiques, qui boivent et urinent davantage, une litière plus absorbante sera utilisée et changée deux fois par semaine afin de maintenir les animaux au sec et de limiter leur inconfort. Chez les femelles diabétiques, ces modifications étant très peu marquées, une litière standard sera utilisée selon la fréquence habituelle de change. Les biberons seront renouvelés 3 fois par semaine. Les cages comprendont des batonnets de bois afin que les animaux puissent satisfaire leur besoin naturel de rongueur. Les rats seront surveillés quotidiennement afin de détecter des signes de souffrance portant sur l'apparence physique (manque de toilettage, poils ébouriffés, dos arrondi), le comportement (modification de la prise alimentaire, prostration) et les modifications de poids. Une grille de scoring et des points limites seront mis en place. Une perte de poids de plus de 15% entraînera la mise à mort de l'animal concerné. Pour le traitement pharmacologique et pour les tests métaboliques, les animaux seront préparés à la contention par les expérimentateurs pendant la semaine qui précède. L'inconfort généré sera uniquement dû à la piqure d'aiguille qui sera limité en alternant le coté d'injection. Les études effectuées jusqu'a présent ne montrent aucun effet secondaire en réponse au traitement. Le prélèvement de sang de 2-3μL à la queue de l'animal pour mesurer les glycémies peut engendrer une légère douleur. Les animaux seront mis à mort conformément aux recommandations en vigueur afin de limiter leur souffrance.
Choix des espèces
Le modèle Wistar est connu depuis longtemps pour être un bon modèle d’étude de l’obésité et des comorbidités associées telles que le diabète. Notre modèle de rat diabétique est dérivé du rat Wistar et présente spontanément un diabète de type 2 au stade adulte. Les animaux non vertébrés n'ont pas de pancréas organisé comme l'humain et les rongeurs. De ce fait, le choix du rat pour cette étude réside dans les grande similitudes que cette espèces présente dans sa physiologie et physiopathologie avec celle de l'humain. Les animaux seront utilisés à l’âge adulte (entre 3 et 4 mois) car nous étudions les effets de l'inhibition à l'âge adulte, quand le diabète et bien installé.
Impact de la fibrose hépatique sur le développement de l’athérosclérose
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système cardiaque
- Système endocrinien
- Système gastrointestinal
Des lignées de souris génétiquement modifiées pour des gènes du métabolisme forment une partie des 2 736 souris utilisées dans ce projet, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Le protocole associe un régime riche en graisses et en sucres, un traitement chimique qui déclenche la fibrose du foie, des injections dans le péritoine et dans une veine, une biopsie de l'oreille pour le génotypage et une mise à jeun de six heures. L'objet déclaré est de suivre chez la souris l'évolution simultanée des lésions du foie et des artères, les retombées annoncées pour les patients, dépistage, cibles de traitement, thérapie génique, restant au conditionnel et au long terme. Le porteur écrit que ces nuisances seront "prises en charge de manière adéquate" et que "le bien-être de l'animal depuis sa naissance jusqu'à sa mort sera pris en compte".
Objectifs
La maladie hépatique stéatosique associée à un dysfonctionnement métabolique (MASLD) est une maladie chronique du foie très fréquente. Elle est notamment associée à l’obésité, au diabète de type 2, à des anomalies des lipides sanguins et à l’hypertension artérielle. Elle se caractérise initialement par une accumulation excessive de graisses dans le foie. Chez certaines personnes, elle peut évoluer vers une inflammation et des lésions des cellules du foie, puis vers une fibrose. Dans les formes les plus sévères, la fibrose peut conduire à une cirrhose ou à un cancer du foie. Les personnes atteintes de MASLD présentent également un risque accru de maladies cardiovasculaires, notamment d’athérosclérose. Celle-ci correspond à la formation progressive de dépôts dans la paroi des artères pouvant entraîner un rétrécissement et des complications cardiovasculaires graves. Ce risque semble particulièrement augmenté lorsque la maladie du foie s’accompagne d’une fibrose importante. Les mécanismes expliquant le lien entre fibrose hépatique et athérosclérose restent encore mal compris.L’objectif du projet est de développer un nouveau modèle chez la souris permettant d’étudier simultanément les atteintes du foie et des artères. Il permettra de déterminer si la fibrose hépatique participe au développement ou à l’aggravation de l’athérosclérose et d'identifier les mécanismes impliqués. Différentes conditions expérimentales seront utilisées. Les souris recevront soit une alimentation normale, soit une alimentation favorisant l’apparition de troubles métaboliques et de lésions du foie et des vaisseaux sanguins. Des interventions complémentaires permettront d’induire ou d’aggraver progressivement la fibrose hépatique. Certaines souris feront également l’objet d’une modification ciblée du fonctionnement du foie afin d'étudier le rôle de mécanismes biologiques spécifiques. L’état général et le poids des animaux seront surveillés régulièrement. Des prélèvements permettront d’étudier le sang, le foie et les vaisseaux sanguins. Les analyses porteront notamment sur les lésions du foie, l’inflammation, la fibrose, et la formation des plaques d’athérosclérose. Elles permettront également d’identifier les modifications biologiques associées à ces maladies. L’utilisation de souris est nécessaire car le projet vise à étudier les interactions entre plusieurs organes et l’évolution simultanée des maladies du foie et des vaisseaux sanguins dans un organisme vivant.
Bénéfices attendus
Le projet présente un impact direct chez l'Homme en mettant en avant le rôle clé de la fibrose du foie dans les maladies cardiovasculaires, première cause de décès des patients atteints de MASLD. En s’appuyant sur des modèles précliniques bien caractérisés et des cohortes humaines validées, il permettra 1) de mieux comprendre les mécanismes entre pathologie du foie et complications cardiovasculaires et d’identifier des biomarqueurs dans le sang qui pourraient aider aux stratégies de dépistage en clinique humaine ; 2) de tester de nouvelles cibles de traitement ciblant le foie pour prévenir ou limiter les maladies cardiovasculaires ; 3) d'explorer des approches innovantes de thérapie génique ciblant le foie, avec des applications potentielles à la médecine personnalisée. Ces avancées contribueront à réorienter les stratégies de traitement actuelles qui sont soit orientées sur le foie, soit sur le cœur, vers une approche globale tenant compte des interactions entre les organes, ce qui permettrait de mieux prendre en charge la santé cardiovasculaire.
Procédures
Biopsie à l'oreille : anesthésie gazeuse isoflurane, temps pour le prélèvement inférieur à 10 secondes. Prélèvement de sang à la queue : anesthésie gazeuse isoflurane , temps inférieur à 1 minute. Injection intrapéritonéale: anesthésie locale, temps d'injection inférieur à 10 secondes. Injection intraveineuse : anesthésie par spray xilocaïne 5%, temps d'injection inférieur à 10 secondes. Euthanasie des souris : anesthésie gazeuse isoflurane, disclocation cervicale temps < 1 seconde
Impact sur les animaux
Certaines procédures peuvent engendrer du stress : douleurs liées à la biopsie à l’oreille pour le génotypage ainsi que le marquage avec une bague (courte durée et léger), injections intrapéritonéales d’un composé chimique ou pharmacologique (modérée) ; Stress métabolique suite à une alimentation enrichie en graisses et en sucres (léger) ; stress lié à une mise à jeûn des animaux pendant 6h (léger). Toutes ces nuisances possibles seront prises en charge de manière adéquate et le bien-être de l’animal depuis sa naissance jusqu'à sa mort sera pris en compte grâce à un environnement contrôlé dépourvu de germes pathogènes, la présence d’abris et de jeux dans les cages, une surveillance quotidienne de l’état de santé des animaux par du personnel formé, et la prise en compte de tout signe physique de stress ainsi que de la hiérarchie sociale.
Devenir
A la fin de P1+P2/P3 +P4, les animaux seront euthanasiés.
Remplacement
L’objectif de ce projet est d’évaluer l’impact de la fibrose hépatique sur le développement de l’athérosclérose dans un conteste métabolique qui met en jeu une communication inter-organes. Pour répondre à cette problématique, il sera utilisé des modèles de souris génétiquement modifiées pour des gènes du métabolisme mais également des procédures d'altération nutritionnelles de type régime riche en graisse associé à un traitement chimique qui va favoriser le développement de la fibrose hépatique. L'utilisation d'animaux vivants revêt donc un caractère de stricte nécessité avec le développement d’approches de physiologies intégrées. Concernant la nécessité de recourir à des méthodes alternatives, nous privilégions cette option quand elle est possible.
Réduction
Le nombre total d’animaux concernant les procédures de l’ensemble des protocoles de notre équipe sur les 5 ans à venir est estimé à 2736. Cette utilisation maximise les données obtenues de chaque animal, ce qui permet de limiter ou d'éviter l'utilisation subséquente d'animaux supplémentaires, et ce, sans pour autant compromettre le bien-être animal. La réduction du nombre d'animaux utilisés peut être obtenue par trois moyens principaux : 1.Optimisation des élevages : Éviter la production d'animaux inutiles. 2. Optimisation des groupes expérimentaux : Une prévision du nombre d’animaux total nécessaire par groupe sera réalisée pour respecter le principe des 3R à l’aide du site : https://eda.nc3rs.org.uk/experimental-design-group. 3. Formation adéquate : Assurer une bonne formation des personnes manipulant les animaux afin de maîtriser les gestes techniques et minimiser le stress des animaux. La maîtrise technique permet de réduire la variabilité inter-animale et, par conséquent, le nombre d'animaux nécessaires pour confirmer statistiquement un effet biologique
Raffinement
Les souris seront hébergées dans un environnement non anxiogène regroupant des conditions favorables à leur bien-être : 2 à 6 souris par cage, une alternance lumière/obscurité de 12 h/12 h, un accès permanent à la nourriture et à l’eau, ainsi qu’un enrichissement de l’habitat comprenant des abris et du matériel pour la confection de nids, favorisant l’expression des comportements naturels et la stimulation cognitive. Les animaux feront l’objet d’une surveillance quotidienne, et un registre de suivi du bien-être sera tenu afin de garantir des conditions d’hébergement optimales. Lors de la mise sous régime, le changement de litière et des cages sera effectué deux fois par semaine pour maintenir un environnement propre et confortable. Toutes les procédures expérimentales seront réalisées selon les techniques les moins invasives possibles. L’utilisation d’anesthésiques et d’analgésiques adaptés, combinée à des manipulations douces et à l’habileté du personnel, contribuera à réduire le stress et l’inconfort des animaux. Les souris seront progressivement habituées aux manipulations et aux protocoles expérimentaux lorsque cela est possible. Des critères précis de points limites précoces seront définis et une surveillance rapprochée permettra de détecter rapidement tout signe de douleur, de détresse ou d’altération de l’état général. En cas de dépassement de ces critères, les animaux seront retirés de l’étude et euthanasiés conformément aux recommandations vétérinaires.
Choix des espèces
La souris offre de nombreux avantages pour la recherche en métabolisme et physiologie. Elles ont un temps de génération relativement court et peuvent développer des pathologies telles que l'obésité, l'insulino-résistance, la stéatohépatite non alcoolique, la fibrose et l’athérosclérose avec des caractéristiques similaires à celles observées chez l'homme. De plus, cette espèce permet de réaliser des manipulations génétiques. L'ensemble des procédures réalisées concerne le métabolisme, il sera donc nécessaire d'utiliser des souris adultes (de 2 à 6 mois). Par ailleurs, les protocoles ont été validés (publications) au sein du laboratoire sur des souris adultes et ce, en accord avec les 3R. Les souris seront utilisées à l’âge adulte (8 sem). Les pathologies métaboliques recherchées sont des pathologies de l’adulte.
Evaluation préclinique de systèmes nanoparticulaires destinés à l’administration de biomédicaments chez des modèles murins de diabète de type 2 -EU 2/2
- Recherche appliquée
- Troubles endocriniens
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
Les souris utilisées sont diabétiques, soit par leur génotype db/db, soit par un régime riche en graisses et en sucres, avec les dérèglements qui suivent : hyperphagie, polydipsie, polyurie, troubles de la thermorégulation et risque important de déshydratation. 1 083 souris vont être utilisées sur cinq ans dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Elles reçoivent jusqu'à une injection intrapéritonéale par jour pendant trois à quatre semaines, une mesure de glycémie à la queue tous les deux jours, des prélèvements hebdomadaires de 20 et 50 microlitres de sang, et certaines passent plusieurs jours à plusieurs semaines seules en cage métabolique, isolement que le porteur juge "mineur" puisque le plexiglas leur permet de voir leurs congénères. La majorité est tuée pour prélever pancréas, foie, muscle et tissu adipeux, et 100 souris sont déclarées réutilisables dans d'autres procédures, les groupes témoins pouvant être partagés entre plusieurs études.
Objectifs
Le diabète et ses complications métaboliques sont en constante augmentation, touchant aujourd’hui des millions de personnes dans le monde. Malgré les avancées de la recherche, les options thérapeutiques efficaces restent limitées, en particulier pour cibler les causes profondes de la maladie. Un diabète mal contrôlé peut, avec le temps, entraîner de graves atteintes cardiaques, vasculaires, rénales, oculaires et nerveuses. Au coeur de cette pathologie se trouvent les cellules bêta-pancréatiques, dont la défaillance ou la destruction limite la production d’insuline nécessaire à la régulation de la glycémie. À ce jour, les traitements ciblant directement ces cellules restent rares. Dans ce contexte, les nanotechnologies offrent de nouvelles perspectives thérapeutiques. L’encapsulation de principes actifs dans des nanovecteurs permet une meilleure distribution des molécules dans l’organisme, en ciblant plus spécifiquement les tissus malades. Ces systèmes favorisent la libération contrôlée des principes actifs, réduisent leur toxicité, protègent les molécules fragiles de la dégradation précoce et améliorent leur pénétration intracellulaire. Ils peuvent également renforcer certaines méthodes d’imagerie et de diagnostic. Notre laboratoire a ainsi développé plusieurs types de nanoparticules, associées à des médicaments ou des composés actifs, dans le but de protéger les cellules bêta et de préserver leur fonctionnalité. Ces formulations ont démontré leur efficacité et leur innocuité à travers divers tests in vitro. Nous visons désormais à évaluer in vivo l’efficacité de trois de ces nanomédicaments, en les testant sur deux modèles animaux distincts de diabète de type 2. Nous prévoyons la réalisation de 5 études par an dans ce cadre. Ces travaux soulignent le rôle central des modèles murins dans la recherche sur le diabète de type 2, en tant qu’outils indispensables pour faire progresser notre compréhension et nos capacités de traitement face à cette pathologie complexe.
Bénéfices attendus
Le diabète et l’obésité constituent aujourd’hui des enjeux majeurs de santé publique, classés parmi les urgences sanitaires en raison de la croissance rapide du nombre de personnes touchées. Actuellement, les options thérapeutiques disponibles pour traiter ou ralentir la progression de ces pathologies et de leurs complications demeurent limitées. Il apparaît donc essentiel d’identifier de nouvelles cibles thérapeutiques et de développer des agents pharmacologiques innovants pour répondre à ce besoin médical non satisfait. Parmi les approches prometteuses, l’utilisation de molécules capables de protéger les cellules bêta pancréatiques et de renforcer leur fonction représente une stratégie intéressante dans le développement de traitements antidiabétiques. Dans cette perspective, les nanotechnologies offrent des solutions innovantes et durables pour améliorer la délivrance ciblée de principes actifs. En particulier, l’encapsulation de peptides dans des nanovecteurs permet d’optimiser leur stabilité, leur biodisponibilité et leur efficacité thérapeutique. Nous utiliserons ainsi différents types de nanovecteurs biocompatibles : l’alginate, un polysaccharide naturel extrait d’algues brunes, des capsules phospholipidiques, ainsi que des nanoparticules d’amidon. Ces nanovecteurs, déjà largement utilisés dans l’industrie pharmaceutique en tant qu’adjuvants ou excipients, présentent un excellent profil de sécurité, ce qui en fait des candidats de choix pour des applications en nanomédecine.
Procédures
Le type d'intervention se limite à des injections intra-péritonéales, et des prélèvements sanguins au niveau de la queue pour mesurer la glycémie. La mesure de la glycémie à l’aide d’un glucomètre nécessite une petite piqûre à l'aide d'une fine aiguille au niveau de la veine caudale pour prélever une quantité de sang d’environ de 2 à 2,5 μL. Après chaque mesure, un analgésique local de type xylocaïne sera appliqué au niveau de la queue. Ce type de prélèvement dure 3-4 secondes. Les injections s'effectueront sur une durée de 3-4 semaines, selon une fréquence pouvant aller au maximum jusqu'à 1 fois/jour. Pour chaque injection, l’animal sera immobilisé pour une durée de 5 secondes. La mesure de la glycémie se fera à une fréquence une fois tous les 2 jours sauf lors des tests de tolérance au glucose ou les tests de tolérance à l'insuline, où dans ce cas s'effectueront à plusieurs reprises dans un temps limité de 2h ou 1h30 respectivement. Il est également prévu de mesurer l'insuline et les triglycérides en prélevant 20 μl et 50μl de sang, respectivement de la queue, une fois par semaine et lors des tests de tolérance.
Impact sur les animaux
Tout au long de ce projet, l’état général des animaux obèses et des animaux diabétiques sera surveillé quotidiennement car bien que ces pathologies ne soient pas des points limites, les conséquences qu’elles engendrent peuvent être une source de dérèglements internes, tels que une hyperphagie, polydipsie, un problème de thermorégulation, une hyperlipémie et une augmentation des productions hormonales de la glande hypophyse et des glandes surrénales. Ces désordres métaboliques entrainent une polyurie et une activité physique amoindrie. Ainsi les risques de déshydratation sont très importants chez les animaux diabétiques et nécessite une attention particulière. Pour le modèle d’obésité, une prise de masse trop importante peut entraîner une difficulté d’accès à la nourriture et à l’eau de boisson. De plus un excès d’apport alimentaire en lipides peut également entraîner le développement passager de dermatite. Enfin, pour la dernière procédure, l'utilisation des cages métaboliques impose l'isolement des souris pendant plusieurs jours à plusieurs semaines, ce qui peut provoquer un inconfort. Celui-ci reste mineur puisque les animaux sont libres de tout mouvement dans des cages de type standard et en plexiglas ce qui leur permet de visualiser leurs congénères.
Devenir
Tous les animaux diabétiques, ainsi qu’une partie de leurs contrôles, seront utilisés dans les procédures expérimentales et la majorité d’entre eux sera euthanasiée afin de procéder au prélèvement d’organes (pancréas, foie, muscle, tissu adipeux). Les animaux non euthanasiés pourront éventuellement être réutilisés dans d’autres procédures. Par exemple, les animaux des groupes contrôle pourront être partagés entre plusieurs études, ou, si cela est possible, être transférés à d’autres groupes.
Remplacement
Ce projet propose des substances novatrices pour lesquelles les informations ne sont pas encore disponibles dans la littérature. Bien que le remplacement par des alternatives non animales, telles que les lignées cellulaires ou organoïdes, soient un atout précieux pour la recherche, ces dernières ne peuvent reproduire la physiologie intégrative complexe présente chez la souris, qui est étroitement liée à celle de l'homme. En raison de la grande complexité des troubles physiopathologiques du diabète et de l’obésité et de leur intégration complexe dans l’organisme, les inconnues sont trop nombreuses pour créer des modèles informatiques fiables. Par conséquent, il n'existe aucun modèle non animal utilisable pour ces études.
Réduction
Des expériences in vitro préalables ont été effectuées dans le but de déterminer les conditions optimales de délivrance des molécules, permettant ainsi de réduire le nombre d’animaux. Afin d’observer une différence statistiquement significative entre deux groupes, 5 animaux par groupe expérimental sont nécessaires. Une réduction de ce nombre pourrait être problématique car quelques animaux peuvent être perdus au cours des expériences (pour cause de mort naturelle). Des études précédentes sur les souris spontanément diabétiques montrent que l’utilisation d’un minimum de 14 à 16 animaux (soit un triplicat d’expériences avec 5 souris/groupe) par groupe de traitement est nécessaire pour obtenir une puissance statistique suffisante et donc des effets significatifs sur la glycémie. Le nombre de souris sera également limité puisque l’établissement d’un profil métabolique et l’isolement post-mortem des organes cibles s’effectuera sur un même individu. Enfin, dès que possible, le groupe contrôle sera commun à plusieurs études non refaites.
Raffinement
Dans le cadre de ce projet, des mesures de raffinement seront mises en oeuvre pour minimiser la douleur, la souffrance et le stress des animaux, notamment par l’utilisation systématique d’analgésiques et d’anesthésiques adaptés, la surveillance accrue des animaux avec des points limites spécifiques, ainsi que par l’enrichissement de leur environnement pour favoriser leur bien-être physique et social. Excepté pour quelques animaux de la procédure 5 (n=24), tous les animaux seront hébergés par groupe de 5, afin de favoriser leur interaction sociale et réduire leur stress. De plus, un enrichissement de leur milieu sera effectué par un ajout de tunnels et de matériaux de nidification. Un suivi quotidien sera réalisé par les zootechniciens (observation comportement, état de santé général et état sanitaire de leur cage). Les animaux étant diabétiques, leurs cages seront changées tous les jours afin d'éviter les désagréments causés par le syndrome polyuropolydipsique. Les nids préalablement construits par les animaux seront éventuellement remis dans leur nouvelle cage pour plus de confort et de sentiment de sécurité. Les points limites sont les suivants : troubles du comportement ; signes d’absence de toilettage (poil hirsute, pelage sale) ; perte de poids de 15 % à 20 % par rapport au poids initial de l’animal ou comparativement au poids moyen des individus soumis au même protocole expérimental.
Choix des espèces
Les caractéristiques morphologiques, physiologiques, endocriniennes et inflammatoires de la souris ne peuvent pas être entièrement reproduites in vitro. L’utilisation d’animaux d’expérimentation s’avère donc particulièrement pertinente dans le cadre du développement de dispositifs de délivrance de molécules à visée thérapeutique. Dans ce projet, les modèles animaux retenus sont des souris atteintes de diabète de type 2 : les souris db/db et les souris C57Bl/6N soumises à un régime riche en graisses et en sucres (HFD). Ces modèles sont largement validés et couramment utilisés pour l’étude de l’efficacité de traitements antidiabétiques, notamment pour l’évaluation de la réduction de la glycémie. Il est essentiel de travailler avec des animaux dont le développement physiologique est achevé, sans toutefois recourir à des individus trop âgés, afin d’éviter tout biais dans l’interprétation des résultats. Ainsi, les protocoles expérimentaux débuteront avec des souris âgées d’au moins 5 à 6 semaines, aussi bien pour les souris db/db que pour les C57Bl/6N.
Analyses du métabolisme énergétique de souris génétiquement modifiées
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
Les souris privées du gène étudié présentent un retard de croissance, une altération de la mémoire spatiale et des calcifications des vaisseaux du cerveau. Le porteur écrit néanmoins que leur état général n'est pas altéré et que "ces souris vivent normalement", et 56 d'entre elles vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Chacune subit une biopsie de queue sous anesthésie brève pour le génotypage, cinq jours consécutifs seule en cage pour mesurer ce qu'elle ingère et ce qu'elle excrète, et une séance d'IRM sous anesthésie profonde de 4 à 30 minutes. Toutes sont tuées à la fin de la procédure pour prélever leurs organes, afin de mesurer l'effet de l'absence d'une protéine sur les masses de tissu adipeux.
Objectifs
Nous avions montré que l’absence de la protéine X chez la souris modifie le volume du tissu adipeux de la moelle au cours de la maturation squelettique et dans un modèle d’ostéoporose induite. Ces résultats nous ont conduit à étudier le rôle de cette protéine dans la régulation des tissus adipeux périphériques. Ces tissus adipeux jouent un rôle important dans la régulation du métabolisme énergétique grâce à leur fonction de sécrétion d'hormones, leur fonction de stockage des lipides dans les adipocytes blancs et leur capacité à dissiper l’énergie sous forme de chaleur. Nos travaux récents indiquent que les masses de tissus adipeux sont inférieures en absence de la protéine X. Pour aller plus loin dans la compréhension du rôle métabolique de cette protéine chez les souris mâles et femelles, nous devons maintenant mesurer l’énergie que les souris ingèrent sous forme de croquettes et l’énergie qu’elles évacuent sous forme de fèces. De plus, nous devons précisément mesurer, par imagerie par résonnace magnétique (IRM) les volumes de masse grasse et de masse maigre chez nos animaux.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra d’identifier les mécanismes d’action de la protéine X comme nouveau régulateur de l’activité métabolique des tissus adipeux, ce qui permettra de mieux comprendre les mécanismes physiopathologiques de certaines maladies métaboliques
Procédures
Une biopsie de queue est réalisée une fois dans la vie de l’animal pour déterminer son génotype - transfert des animaux en cage individuelle pendant 5 jours consécutif - une séance d’imagerie IRM sous anesthésie profonde (durée entre 4 et 30 min)
Impact sur les animaux
La procédure étant légère, il y a très peu d’effets indésirables prévus. L'isolement en cage individuelle pourrait induire du stress. Celui-ci est limité lors de la récolte des fèces qui est rapide (1 fois tous les matins pendant 5 jours). Pour l'imagerie IRM, le stress et la douleur pouvant être ressenti par l’animal sont limités grâce à l’utilisation d’anesthésique. Les souris mutantes adultes présentent un retard de croissance, une altération de la mémoire spatiale et des calcifications vasculaires cérébrales. Cependant, leur état général (respiration, pelage et locomotion non modifiés, pas de tremblements, pas de prostration, prise de nourriture et de boisson normale) n'est pas altéré et ces souris vivent normalement. Pour le génotypage, la biopsie au niveau de la queue peut entrainer de la douleur et du stress chez l'animal.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à la fin de la procédure pour effectuer les prélèvements d'organes d’intérêt.
Remplacement
Le projet concerne l'analyse des effets de l’absence de la protéine X sur la régulation du métabolisme énergétique dans des conditions standards. Le métabolisme énergétique est sous le contrôle de plusieurs organes (tissus adipeux, muscle squelettique, foie, cerveau), nous avons donc besoin de l’organisme entier pour répondre à la question posée.
Réduction
D’après nos travaux antérieurs et nos analyses statistiques, n=14 animaux par groupe est le nombre suffisant pour observer une différence significative entre les groupes. La production des animaux est en lien avec le nombre d'animaux prévu pour ce projet.
Raffinement
La biopsie de queue est réalisée lors du baguage sous anesthésie générale brève. Cette méthode est approuvée, précise, rapide et standardisée, ce qui limite les effets indésirables stress/douleurs. L’anesthésie permet de favoriser la bonne pose de la bague et le prélèvement de queue dans un environnement plus confortable pour le manipulateur. Les expérimentateurs sont entraînés à ne pas tenir les souris par la queue en utilisant un tunnel. Ce geste limite le stress des animaux. L'isolement en cage individuelle pourrait induire du stress, des enrichissements supplémentaires seront placés dans la cage (bâton à ronger, dôme pour cachette). Le maintien de la température corporelle pendant l'analyse IRM est possible grâce à un système de circulation d’air pulsé réchauffé intégrés au lit de la cellule d’imagerie. Les yeux sont protégés par le dépôt d’une goutte de gel pour maintenir l'humidité.
Choix des espèces
Les modèles animaux sont des modèles intégrés et sont l'unique moyen d’observer les effets systémiques de protéines régulant le métabolisme énergétique. Ce projet est la poursuite de la caractérisation de souris invalidées pour le gène X qui nous a permis de mettre en évidence un rôle potentiel de la protéine X dans la régulation du métabolisme énergétique (résultats non publiés). Sans ce modèle, cette nouvelle fonction n’aurait pas pu être découverte. Les animaux seront utilisés à l’âge adulte (3-5 mois), âge auquel le métabolisme énergétique est stable.
Génération, maintien et expérimentation de lignées de souris génétiquement modifiées pour l’étude de nouvelles thérapies des maladies rénales. (1/2)
- Recherche appliquée
- Maladies animales
- Recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Oncologie
- Système endocrinien
Les souris utilisées portent des modifications génétiques touchant des gènes du rein, et des embryons sont également étudiés pour observer les organes en cours de développement. 36 640 souris vont être utilisées sur cinq ans dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré, réparties entre deux établissements. Chacune subit une contention d'une minute pour une biopsie de queue de 1 à 2 millimètres, puis 5, 10 ou 21 jours de traitement administrés en contention à l'état vigile, un prélèvement hebdomadaire de 100 microlitres de sang sous anesthésie gazeuse et des mesures de glycémie à la queue, une rebiopsie par poinçonnage de l'oreille étant prévue en cas d'échec des analyses. Toutes sont tuées pour permettre les prélèvements, et le porteur présente cet effectif comme "une estimation maximale" fixée pour permettre une exploitation statistique des résultats.
Objectifs
Le projet se déroulera sur deux établissements utilisateurs : l’établissement 1 assurera le maintien des lignées, tandis que nous réaliserons les expérimentations dans l’établissement 2. Ce projet a pour objectif d’explorer les mécanismes biologiques à l’origine de la progression des maladies rénales chroniques, à l’aide de modèles de souris génétiquement modifiés. Ces modèles permettront notamment de tester des approches thérapeutiques innovantes ciblant la régénération, la protection des cellules rénales ou la réduction de l’inflammation et de la formation de tissu cicatriciel (fibrose) qui aggravent la maladie. Ce projet permettra ainsi de valider l’approche pharmacologique dans ces modèles précliniques, avec l’objectif de développer de nouvelles thérapies pour traiter les maladies génétiques rénales, en particulier celles liées à des anomalies des gènes essentiels pour le bon fonctionnement de reins.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra de mesurer l'effet de ces médicaments pour la restauration de la fonction et du développement rénaux. Ces protocoles permettront de vérifier la possibilité de traiter pharmacologiquement une maladie rénale et pancréatique qui n'ont pas de traitement disponible à l'heure actuelle. Ce projet a pour but d’étudier des mécanismes de maladies rénales et pancréatiques chroniques. Une meilleure compréhension des mécanismes présidant à la destruction du rein par ces affections permettra d’améliorer les traitements à destination des patients atteints par ces maladies.
Procédures
Les animaux subiront une contention d'une minute pendant laquelle une biopsie de queue de 1 à 2 millimètres sera prélevée. Ces gestes seront pratiqués une seule fois. Les souris adultes seront traitées par la voie déterminée. Chaque souris sera soumise à 5, 10 ou 21 jours de traitement (en état vigile en contention) d'un médicament (ou du placebo). Chaque administration va durer moins de 1 minute. Un prélèvement de sang de 100 µl sera réalisé 1 fois par semaine sous anesthésie gazeuse et après application d’un anesthésique local. Le prélèvement du sang dure entre 1 à 2 minutes. Un prélèvement de 1 à 2 µl du sang au niveau de la queue avec un glucomètre est nécessaire pour le suivi de la glycémie. Ce geste va durer moins de 1 minute. Le transfert entre deux animaleries peut causer un stresse aux animaux.
Impact sur les animaux
Contention : peut causer un stress léger de courte durée. Biopsies de queue et tatouage : douleur légère au moment du geste, durée du geste moins d’une minute. En cas de problèmes d’analyses, une rebiopsie à l’oreille peut être réalisée par poinçonnage à l’oreille de l’animal. Administration des composés en différentes voies : douleur légère au moment du geste. Administration des composés par voie orale : inconfort du geste. Prélèvement du sang au niveau de la queue : douleur légère.
Devenir
Les animaux seront mis à mort pour pouvoir réaliser les prélèvements nécessaires aux différentes analyses biologiques.
Remplacement
Nous utilisons en parallèle des cultures de cellules rénales in vitro, qui permettent de cribler et d'évaluer l'efficacité ou la toxicité de composés candidats avant leur validation in vivo. Toutefois, ces modèles ne reproduisent pas fidèlement l'ensemble de la physiologie rénale, ni les interactions entre organes, la pharmacocinétique ou les réponses immunitaires observées chez l'organisme entier. Ils ne permettent donc pas, à eux seuls, de répondre à l'ensemble des questions scientifiques posées.
Réduction
Les cultures de cellules rénales in vitro, le criblage à haut débit, ainsi que l’utilisation de la dose minimale efficace et de la durée de traitement la plus courte possible, permettent de réduire le nombre total d’animaux nécessaires. Le nombre d’animaux indiqué correspond donc à une estimation maximale, définie de manière à permettre une exploitation statistique robuste des résultats.
Raffinement
Les souris seront surveillées régulièrement par le personnel qualifié. Tout comportement anormal sera signalé au responsable du projet. Elles seront hébergées en groupe dans des cages enrichies pour améliorer leur bien-être. Les animaux seront observés quotidiennement et pesés pendant le traitement. Les souris disposeront également d’éléments d’enrichissement (cellulose, bâtonnets de bois, maisonnette) pour favoriser leur bien-être.
Choix des espèces
La souris est souvent utilisée en recherche scientifique car la formation du rein est similaire à celle observée chez l’humain et on peut modifier certains de ses gènes pour mieux comprendre les maladies. Des souris adultes d’au moins 7 semaines seront utilisées, car à cet âge le rein a fini de se développer. Après au moins une semaine d’adaptation à l’animalerie, les expériences commenceront quand les souris auront 8 semaines afin d’obtenir des résultats comparables. Des embryons seront aussi étudiés afin d’observer les organes pendant le développement embryonnaire.
Génération, maintien et expérimentation de lignées de souris génétiquement modifiées pour l’étude de nouvelles thérapies des maladies rénales. (2/2)
- Recherche appliquée
- Maladies animales
- Recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Oncologie
- Système endocrinien
Biopsiées à la queue sur un à deux millimètres après une minute de contention, traitées ensuite pendant 5, 10 ou 21 jours en état vigile sous contention, prélevées de 100 microlitres de sang une fois par semaine sous anesthésie gazeuse, les souris de ce projet sont 36 640, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Le projet génère et maintient des lignées génétiquement modifiées pour tester des traitements des maladies rénales chroniques, en circulant entre deux établissements, un transfert dont le porteur écrit lui-même qu'il "peut causer un stresse aux animaux". Une rebiopsie par poinçonnage de l'oreille est prévue en cas de problème d'analyse. L'effectif de 36 640 n'est justifié que comme "une estimation maximale, définie de manière à permettre une exploitation statistique robuste des résultats".
Objectifs
Le projet se déroulera sur deux établissements utilisateurs : l’établissement 1 assurera le maintien des lignées, tandis que nous réaliserons les expérimentations dans l’établissement 2. Ce projet a pour objectif d’explorer les mécanismes biologiques à l’origine de la progression des maladies rénales chroniques, à l’aide de modèles de souris génétiquement modifiés. Ces modèles permettront notamment de tester des approches thérapeutiques innovantes ciblant la régénération, la protection des cellules rénales ou la réduction de l’inflammation et de la formation de tissu cicatriciel (fibrose) qui aggravent la maladie. Ce projet permettra ainsi de valider l’approche pharmacologique dans ces modèles précliniques, avec l’objectif de développer de nouvelles thérapies pour traiter les maladies génétiques rénales, en particulier celles liées à des anomalies des gènes essentiels pour le bon fonctionnement de reins.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra de mesurer l'effet de ces médicaments pour la restauration de la fonction et du développement rénaux. Ces protocoles permettront de vérifier la possibilité de traiter pharmacologiquement une maladie rénale et pancréatique qui n'ont pas de traitement disponible à l'heure actuelle. Ce projet a pour but d’étudier des mécanismes de maladies rénales et pancréatiques chroniques. Une meilleure compréhension des mécanismes présidant à la destruction du rein par ces affections permettra d’améliorer les traitements à destination des patients atteints par ces maladies.
Procédures
Les animaux subiront une contention d'une minute pendant laquelle une biopsie de queue de 1 à 2 millimètres sera prélevée. Ces gestes seront pratiqués une seule fois. Les souris adultes seront traitées par la voie déterminée. Chaque souris sera soumise à 5, 10 ou 21 jours de traitement (en état vigile en contention) d'un médicament (ou du placebo). Chaque administration va durer moins de 1 minute. Un prélèvement de sang de 100 µl sera réalisé 1 fois par semaine sous anesthésie gazeuse et après application d’un anesthésique local. Le prélèvement du sang dure entre 1 à 2 minutes. Un prélèvement de 1 à 2 µl du sang au niveau de la queue avec un glucomètre est nécessaire pour le suivi de la glycémie. Ce geste va durer moins de 1 minute. Le transfert entre deux animaleries peut causer un stresse aux animaux.
Impact sur les animaux
Contention : peut causer un stress léger de courte durée. Biopsies de queue et tatouage : douleur légère au moment du geste, durée du geste moins d’une minute. En cas de problèmes d’analyses, une rebiopsie à l’oreille peut être réalisée par poinçonnage à l’oreille de l’animal. Administration des composés en différentes voies : douleur légère au moment du geste. Administration des composés par voie orale : inconfort du geste. Prélèvement du sang au niveau de la queue : douleur légère.
Devenir
Les animaux seront mis à mort pour pouvoir réaliser les prélèvements nécessaires aux différentes analyses biologiques.
Remplacement
Nous utilisons en parallèle des cultures de cellules rénales in vitro, qui permettent de cribler et d'évaluer l'efficacité ou la toxicité de composés candidats avant leur validation in vivo. Toutefois, ces modèles ne reproduisent pas fidèlement l'ensemble de la physiologie rénale, ni les interactions entre organes, la pharmacocinétique ou les réponses immunitaires observées chez l'organisme entier. Ils ne permettent donc pas, à eux seuls, de répondre à l'ensemble des questions scientifiques posées.
Réduction
Les cultures de cellules rénales in vitro, le criblage à haut débit, ainsi que l’utilisation de la dose minimale efficace et de la durée de traitement la plus courte possible, permettent de réduire le nombre total d’animaux nécessaires. Le nombre d’animaux indiqué correspond donc à une estimation maximale, définie de manière à permettre une exploitation statistique robuste des résultats.
Raffinement
Les souris seront surveillées régulièrement par le personnel qualifié. Tout comportement anormal sera signalé au responsable du projet. Elles seront hébergées en groupe dans des cages enrichies pour améliorer leur bien-être. Les animaux seront observés quotidiennement et pesés pendant le traitement. Les souris disposeront également d’éléments d’enrichissement (cellulose, bâtonnets de bois, maisonnette) pour favoriser leur bien-être.
Choix des espèces
La souris est souvent utilisée en recherche scientifique car la formation du rein est similaire à celle observée chez l’humain et on peut modifier certains de ses gènes pour mieux comprendre les maladies. Des souris adultes d’au moins 7 semaines seront utilisées, car à cet âge le rein a fini de se développer. Après au moins une semaine d’adaptation à l’animalerie, les expériences commenceront quand les souris auront 8 semaines afin d’obtenir des résultats comparables. Des embryons seront aussi étudiés afin d’observer les organes pendant le développement embryonnaire.