Multisystémique

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Souris : 3180
Rats : 1290
Souffrances
▲ -
▲ 4290
▲ 180
▲ -
Devenir
 -
 -
 -
 4470

Une perte de poids supérieure à 20 % maintenue trois jours déclenche la mise à mort immédiate. 3 180 souris et 1 290 rats vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger pour 4 290 d'entre eux et modéré pour 180. Chaque animal peut recevoir jusqu'à 28 administrations, une par jour pendant 28 jours, et jusqu'à cinq prélèvements sanguins sous anesthésie. Le laboratoire indique ne pas connaître la nature des molécules testées, propriété de ses clients, ce qui rend selon lui les effets indésirables difficiles à anticiper.

Objectifs

Ce projet est nécessaire pour l’évaluation de paramètres essentiels comme la clairance, la biodisponibilité, l'exposition, la demi-vie et le volume de distribution d'une molécule suite à son administration chez l'animal. L'ensemble de ces analyses permettra de déterminer la dose à administrer pour les molécules testées et d'optimiser les modalités de traitement.

Bénéfices attendus

L'ensemble de ces analyses permettra de déterminer la dose à administrer pour les molécules testées et d'optimiser les modalités de traitement.

Procédures

Une administration unique ou plusieurs administrations (maximum 28 à raison de 1 par jour pendant 28 jours) pourront être réalisées. La durée de chaque administration est inférieure à 1 minute (quelques secondes). Des prélèvements sanguins (de 1 à 5 maximum) seront réalisés sous anesthésie. La durée d'anesthésie pour un prélèvement est d'environ 5 minutes, le prélèvement dure 1 minute.

Impact sur les animaux

La manipulation, les administrations, les anesthésies et prélèvements répétés peuvent provoquer du stress chez les animaux. Des effets indésirables liés à l'administration des molécules thérapeutiques (mauvaise tolérance...) peuvent être observés mais sont difficiles à anticiper car nous ne connaissons pas la nature des molécules de nos clients.

Devenir

Tous les animaux seront mis à mort en fin de procédure car des prélèvements de sang total seront réalisés. Des prélèvements tissulaires post-mortem pourront également être réalisés.

Remplacement

Il existe des modèles cellulaires permettant d'évaluer l'absorption des molécules et des hépatocytes peuvent être utilisés pour évaluer leur métabolisme in vitro. Ces tests permettent d'effectuer un premier criblage de molécules ; cependant, aucun modèle in vitro ne peut remplacer complètement un organisme vivant. Il est indispensable de mener ces études dans un modèle animal reflétant l'intégralité des paramètres métaboliques et pharmacocinétiques des molécules testées.

Réduction

Le design de l'étude étant un plan d'expérience contrôlé, le nombre d'animaux est réduit à son minimum pour chaque groupe et calculé en utilisant des tests statistiques. L'évaluation pharmacocinétique d'un composé est faite par analyse du sang, du plasma ou des organes à l'aide de techniques analytiques ou immunodosages. Ces techniques d'analyse nécessitent des volumes d'échantillons définis souvent faibles (

Raffinement

Evaluation des points finaux quotidiennement (poids, état d'hydratation, comportement de l'animal, état des zones ayant reçu le traitement topique...), enrichissement du milieu dans les cages (igloo, bûchettes, cotons pour nidification). Les procédures pourront être réalisées sous anesthésie générale, avec utilisation de tapis chauffants. Afin de minimiser le potentiel de souffrance et/ou de détresse chez les animaux, les points limites établis en concertation avec le Comité de Suivi du Bien-Être Animal (SBEA) de notre établissement, sont les suivants : - Défaut d'alimentation et/ou de boisson sur une période de 24 à 48h se traduisant par un amaigrissement et une déshydratation ; - Perte de poids supérieure à 20 % du poids normal maintenue sur 72h ; - Hypothermie persistante, décelée par un animal froid au toucher et réticent à bouger ; - Difficulté respiratoire, avec augmentation du rythme respiratoire ; - Plaie nécrosée, purulente ou exsudative - Complication sur le site d’application de la molécule. Si l'un de ces points limites est atteint, les animaux seront mis à mort immédiatement.

Choix des espèces

Les espèces animales utilisées dans ce projet (rat, souris) sont recommandées par les agences de réglementation pour les études de métabolisme, de pharmacocinétique et de toxicologie. Ces espèces sont les plus utilisées et il s'agit d'excellents modèles pour ce type d'études. Ainsi, il existe de nombreuses références bibliographiques scientifiques relatives aux études dans ces espèces. Les multiples homologies de séquences entre ces espèces et l'Homme rendent ces modèles prédictifs du comportement des molécules après administration. Ils sont ainsi d'un grand intérêt pour le criblage de nouvelles molécules. De plus, ils présentent certains intérêts pratiques décisifs : faibles coûts, cycles de reproduction courts, croissance rapide, facilité de transport, facilité de manipulation, et une très bonne adaptation aux conditions expérimentales. Il est important de noter que les molécules utilisées actuellement en clinique ont été découvertes ou évaluées sur ces modèles. Les animaux seront utilisés au stade de jeunes adultes (4-10 semaines) car il s'agit du stade auquel ils sont les plus susceptibles de fournir des résultats satisfaisants. Il permet d'allier à la fois maturité sexuelle, hormonale et immunitaire. Ces modèles animaux sont ainsi adaptés aux études d'efficacité de nouvelles molécules thérapeutiques.

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    • Oncologie
    • Système musculosquelettique
Souris : 336
Souffrances
▲ 40
▲ 196
▲ 100
▲ -
Devenir
 -
 -
 -
 336

Pour tester une thérapie génique contre les mutations dominantes du gène RYR1, 336 souris sont utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré, 40 d'entre elles anesthésiées et tuées avant tout réveil. Elles reçoivent un poinçon à l'oreille pour le génotypage, une injection unique dans l'abdomen ou dans le muscle, puis des tests de comportement destinés à mesurer leur force musculaire, dont la nature n'est pas précisée, toutes les deux semaines pendant deux mois. Le porteur indique que l'anesthésie peut déclencher chez les souris porteuses de la mutation une crise d'hyperthermie maligne, avec montée de température et contraction musculaire généralisée aux effets parfois fatals, et que le traitement lui-même peut entraîner une fonte musculaire. Toutes sont tuées pour prélever les muscles, le porteur affirmant qu'aucune méthode sans animaux ne permet d'évaluer la force musculaire ou la sensibilité aux anesthésiques.

Objectifs

Le récepteur à la ryanodine RYR1 est une protéine essentielle à la contraction musculaire. Les mutations dans le gène qui code pour cette protéine conduisent chez l’homme à plusieurs maladies graves, héréditaires et rares du muscle squelettique. Les mutations dominantes de RYR1 peuvent ainsi conduire à la myopathie à cores centraux, ou à une maladie déclenchée comme l'hyperthermie maligne, les deux pouvant être associées chez un même patient. Il n'y a pas de traitement pour ces maladies qui peuvent être mortelles. La myopathie à cores centraux se caractérise par une faiblesse musculaire de sévérité variable chez les patients, prise en charge uniquement par kinésithérapie et corticothérapie en l'absence de tout traitement curatif. L’hyperthermie maligne est un accident d'anesthésie d'origine génétique induit par l'exposition à des certains produits anesthésiques. Elle se traduit lors de l'anesthésie par une augmentation rapide de la température du patient associée à une contracture généralisée qui conduisent à la mort si le patient ne reçoit pas rapidement un traitement adapté. La fréquence de l’hyperthermie maligne est d'environ 1/50 000 anesthésies. Ces deux pathologies étant intimement liées, après l'identification d'une mutation dans le gène RYR1, un patient myopathe est considéré comme sujet à risque d'hyperthermie maligne. Pour étudier les mécanismes physiopathologiques qui découlent de mutations dans le gène RYR1, plusieurs modèles de souris ont été développés. Dans ce projet, nous souhaitons développer une thérapie génique pour toutes les mutations dominantes de RYR1, quelque soit la pathologie qui en découle. Nous avons établi la preuve de concept dans des modèles de cellule en culture du bénéfice de cette approche, et nous souhaitons maintenant l'étudier chez l'animal. Nous utiliserons un modèle de souris porteur d'une mutation dominante qui conduit chez la souris à l'hyperthermie maligne.

Bénéfices attendus

Chez les patients atteints de mutation dominante, sur les deux copies du gène RYR1, une copie est porteuse de la mutation alors que l'autre copie est saine. Nous souhaitons enlever la copie mutée et ne conserver que la copie saine, qui assurera à elle seule la fonction normale du muscle. Nous avons montré dans des cellules musculaire en culture que les fonctions essentielles la protéine RYR1 étaient améliorées avec cette approche thérapeutique, et nous allons maintenant montrer que ces fonctions sont améliorées également dans un organisme entier. Cette stratégie est novatrice car la même approche pourrait s'appliquer à tous les patients porteurs de mutation dominante dans le gène RYR1, mais également dans d'autres gènes associés à d'autres maladies génétiques.

Procédures

Le génotype des animaux sera vérifié sur un prélèvement réalisé par un poinçon à l'oreille, le prélèvement durera quelques secondes (moins de 5 s). Chaque animal subira au maximum une injection (soit dans l'abdomen, soit dans le muscle) d'une durée de moins de 20 secondes par animal, 1 seule fois dans sa vie. Sa force musculaire sera éventuellement mesurée par des tests de comportement réalisés pendant 2 mois toutes les deux semaines et d'une durée de 30 min maximum. Il subira une anesthésie gazeuse de 20 min maximum.

Impact sur les animaux

Les souris du modèle de l'hyperthermie maligne ne présentent pas de signe en dehors de l'anesthésie. Cependant, des nuisances apparaissent chez les animaux porteurs de la mutation lors d’une anesthésie réalisée avec certains composés conduisant à l'apparition d’une crise d'hyperthermie maligne, associant une montée en température et une contraction musculaire généralisée au cours de l'anesthésie. Concernant les autres nuisances potientielles, nous pouvons attendre : 1- Chez certains animaux le traitement pourra entraîner une myopathie progressive avec une fonte musculaire et une perte de la force musculaire. 2- Les injections abdominales et dans le muscle (1 seule fois) peuvent aboutir à des hématomes au site d’injection. 3- Des effets indésirables liés à une hausse de la température centrale corporelle qui peuvent être fatals durant l'anesthésie.

Devenir

Les animaux sont mis à mort et les muscles prélevés pour réaliser des analyses moléculaires et biochimiques essentielles à la confirmation des phénotypes observés lors des tests comportementaux ou de sensibilité à l'anesthésique.

Remplacement

Il n’existe pas de méthodes alternatives, n’impliquant pas d’animaux vivants, permettant l’évaluation de la force musculaire ou la sensibilité à certains produits anesthésiques, et confirmant ainsi l'efficacite du traitement que nous voulons tester. Les outils ont été préalablement sélectionnés sur des cellules musculaires en culture et seul les meilleurs seront testés chez l'animal.

Réduction

Afin de limiter le nombre conditions et donc de réduire le nombre d'animaux vivants utilisés, nous réaliserons un criblage sur des cellules musculaires en culture, et seuls les outils validés seront testés chez les animaux. Le nombre d'animaux par groupe et le nombre de répétitions des expériences sont déterminés à l'aide de tests statistiques appropriés tout en optimisant l'interprétation statistique des informations recueillies. Le projet a été désigné pour une mise au point des étapes préliminaires sur un nombre réduit d'animaux, avant de tester uniquement la méthode optimale sur un plus grand nombre.

Raffinement

1- Les animaux seront hébergés dans des conditions répondant aux critères relatifs aux soins et à l’hébergement des animaux de l’Annexe II du premier février 2013 de l’arrêté fixant les conditions d’agrément, limitant ainsi les angoisses qui pourraient être induites par l’environnement. Les animaux sont hébergés en groupe, en milieu adapté, à température constante, éclairage alterné (12h/12h), avec boissons et aliments sans restriction. 2- Les injections sont réalisées à l'aide d'aiguilles fines et changées à chaque animal. 3- Les tests de comportement sont réalisés après une période d'entraînement permettant de limiter le stress de la nouveauté. 4- Une grille de cotation adaptée est établie afin d'identifier les points limites les plus précoces, et de mettre en place les actions correctrices à apporter (antidouleur dans l'eau de boisson; aliment hydraté dans la cage).

Choix des espèces

La souris est l'espèce animale qui a permis de comprendre de nombreuses pathologies humaines, et la plupart des modèles animaux de maladies humaines sont des modèles souris. Ainsi, nous disposons d'une souche de souris, le modèle murin R163C, permettant de modéliser une altération observée chez des patients atteints d’hyperthermie maligne. Nous avons la possibilité également de croiser des souris de différents fonds génétiques afin d’utiliser la variabilité génétique naturelle existant entre les lignées de souris pour valider nos outils thérapeutiques. Des souriceaux seront utilisés à l'age de 15 jours. Cet âge est choisi comme le plus précoce permettant de réaliser une injection abdominale sur des animaux de faible poids et donc de diminuer les quantités de vecteurs viraux à injecter. Cet âge sera destiné a apporter une preuve de concept de l'efficacité maximale de notre stratégie en se placant à un stade précoce. Des souris adultes seront utilisées à 8-10 semaines. Cet âge correspond à l'âge jeune adulte des patients chez lesquels on découvre une mutation dominante dans le gène RYR1 associée à une susceptibilité à l’hyperthermie maligne (lors d’une anesthésie le plus souvent) ou une myopathie. Cet âge sera destiné à se rapprocher des conditions cliniques réelles pour les patients atteints de pathologie dominante liée à RYR1.

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    • Bien-être animal
    • Maladies animales
  • Recherche fondamentale
    • Multisystémique
    • Oncologie
    • Système immunitaire
Bovins : 270
Souffrances
▲ -
▲ 270
▲ -
▲ -
Devenir
 -
 -
 270
 -

Soumis à quatre prises de sang, cinq écouvillonnages rectaux, des écouvillons nasaux et buccaux et trois tontes dorsales, 270 veaux femelles Holstein et Normande sont maintenus au cornadis ou en cage de contention, dans des procédures d'un niveau de souffrance léger. Aucun n'est tué dans ce projet, tous étant destinés à d'autres expérimentations qui prolongeront celle-ci. L'objectif déclaré porte sur des indicateurs de santé du jeune bovin, que le porteur rattache à la "durabilité" économique de l'élevage et à son "acceptabilité sociétale". Il revendique aussi l'une des premières utilisations mondiales d'un outil de biotechnologie, testé "à grande échelle" par comparaison avec la formule sanguine.

Objectifs

La santé a longtemps été considérée sous la forme d’un caractère binaire : l’animal est sain ou malade au regard d’une affection ou d’une maladie donnée, à un instant donné. Toutefois, l’état de santé général est multifactoriel et évolutif. Il possède un fort impact sur le bien-être de l’animal, de même que sur ses performances zootechniques et sa longévité. De ce fait, il s’agit d’un caractère clé pour la durabilité tant environnementale qu’économique de l’élevage, ainsi que pour son acceptabilité sociétale. Dans une optique de re-conceptualisation de la santé pour prendre en compte son caractère continu, explorer ses mécanismes biologiques, et étudier ses liens avec les autres performances, un collectif de scientifiques a défini ensemble les contours d’une nouvelle expérimentation de long terme en bovins laitiers. Le projet que nous vous soumettons aujourd’hui est la première brique de cette expérimentation et porte sur les veaux. Le jeune âge est un moment critique, marqué par des taux de mortalité importants et pouvant avoir une influence sur la vie entière de l’animal. L’objectif de ce projet est d’obtenir une caractérisation biologique fine et longitudinale (i.e. à plusieurs temps au cours des six premiers mois) des différentes couches de la variabilité individuelle, de manière à établir des liens entre ces paramètres et la santé de l’animal, à court et à long terme. Afin de pouvoir distinguer ce qui est liée à la génétique des animaux par rapport aux conditions environnementales, un effectif d’animaux important sera nécessaire. Toutefois, certains paramètres mesurés pourraient rapidement s’avérer inutiles à certains temps (absence de variabilité individuelle, corrélation très forte entre plusieurs paramètres…). Aussi, la présente demande possède un second objectif, celui d’identifier, sur la base des deux premières cohortes de veaux, les phénotypes (ce que l'on peut mesurer) et les temps de la vie du jeune animal les plus pertinents à analyser sur l’ensemble des cohortes et ainsi alléger le protocole.

Bénéfices attendus

Tout d’abord, nous attendons de ce projet des avancées de connaissances scientifiques, avec une meilleure caractérisation des phénotypes mesurés (variabilité individuelle, sensibilité environnementale, évolution au cours du temps), et des relations qui les unissent, afin d’identifier les synergies et les compromis entre fonctions physiologiques. L’ensemble de ces résultats servira également à déterminer quelles sont les mesures clés à reproduire dans les prochaines cohortes, et ainsi à raffiner le protocole. Par ailleurs, il s’agira de l’une des toutes premières utilisations mondiales d'un outil de biotechnologie. Il s'agira de tester à grande échelle ce nouvel outil et il pourra être validé par comparaison avec la formule sanguine. Si cette efficacité est vérifiée, il pourra à terme être utilisé sans nécessité d’avoir en parallèle la formule sanguine. Ce développement serait fort utile pour la gestion quotidienne des expérimentations, surtout dans le cadre de dates de vêlage étalées dans le temps. Par la diversité des phénotypes explorés et grâce à l’utilisation d’outils innovants, ce projet se positionne en front de science. Il représente également une opportunité forte pour tisser et renforcer des collaborations de manière concrète entre des scientifiques d’horizons différents de par son caractère transdisciplinaire.

Procédures

Pour la caractérisation fine des animaux, des prélèvements sanguins et des écouvillons nasaux, buccaux et rectaux seront effectués 4 fois (5 pour les rectaux) au cours de l’expérimentation sur les femelles vigiles, maintenues en cage de contention ou au cornadis. Une tonte dorsale sera effectuée 3 (ou 4 fois pour un sous-échantillon d’animaux) dans les mêmes conditions. Les mesures de poids (une fois tous les deux semaines) se feront sans geste technique autre que le déplacement et la contention des animaux. Voici le temps estimé pour chaque acte : Prise de sang : 2 minutes Microbiote : quelques secondes pour chacun des trois sites Poils : quelques secondes

Impact sur les animaux

Les prélèvements prévus (prises de sang, tonte de poils et écouvillonnages nasaux, rectaux et buccaux) seront réalisés dans le cadre d'une contention adaptée au poids des veaux (animal au cornadis ou animal bloqué dans une cage). Cette contention, ainsi que la simple présence humaine et la manipulation associée peuvent générer un stress ponctuel chez l'animal. Le prélèvement en lui-même (en particulier le prélèvement sanguin) peut générer sur le moment une douleur limitée et fugace. De part les interventions d'élevage, une phase d'imprégnation à l'homme est réalié dès la naissance de chaque veau. Cela réduit grandement le stress généré par la présence de l'homme lors des prélèvements, d'autant que ce sont les mêmes personnes qui interviennent. Il n'est attendu aucun dommage ni effet indésirable à moyen ou long terme. Il n'y a pas de mise à mort des animaux.

Devenir

Les procédures n’entravent pas le devenir de l’animal et n’ont qu’un effet limité et de court terme sur son bien-être. Aussi, l’ensemble des animaux inclus dans cette expérimentation va poursuivre une vie normale d’un animal de renouvellement dans un troupeau de bovins laitiers. La suite de leur vie fera l’objet de nouvelles expérimentations poursuivant celle-ci.

Remplacement

Les mécanismes étudiés mettent en jeu des interactions complexes au sein de l’hôte qu’il est impossible de reproduire dans un modèle cellulaire, de culture d’organe ou in silico.

Réduction

La présente demande porte uniquement sur la fin de la cohorte 2024 et sur les deux cohortes suivantes complètes, soit un total d’environ 270 veaux. Le choix de faire porter ce projet exploratoire sur 270 animaux a été déterminé à partir des éléments suivants : - la plupart des paramètres sont analysés en une seule fois pour tous les animaux à la fin de chaque campagne, il nous faut donc considérer des campagnes entières - Analyser une unique campagne représente un risque de non-représentativité si l’effet campagne est important - l’effectif de deux campagnes complètes (120*2=240 animaux) nous semble suffisant pour évaluer la redondance ou l’absence de variabilité. - la présente demande est formulée en cours de campagne 2024. Si une réponse positive était obtenue avant la fin des vêlages de cette année, nous estimons pertinent de réaliser également les prélèvements sur les dernières naissances de la campagne (maximum 30 femelles), aussi bien pour pouvoir mieux évaluer les variabilités annuelles que pour avoir des premiers a priori sur les paramètres. Les données de ces 270 premiers veaux s’ajouteront aux données de futures expérimentations afin de constituer une population assez grande pour une étude génétique (généralement 600 individus nécessaires pour une puissance statistique suffisante).

Raffinement

Plusieurs dispositions ont été prises afin de raffiner ce protocole. Tout d’abord, les différentes mesures ont été regroupées sur les mêmes temps afin de limiter le nombre d’interventions sur les animaux. Ensuite, chaque intervention a été pensée de manière à limiter les nuisances pour les animaux (limitation des volumes de sang prélevés, utilisation de tondeuse vétérinaire silencieuse pour limiter le stress…) Enfin, il est attendu, compte tenu du caractère exploratoire du projet et du nombre de paramètres mesurés, que certains caractères ne s’avèrent au final pas pertinents (redondance, absence de variabilité individuelle…). Une étape supplémentaire du raffinement sera, sur la base des résultats obtenus sur ces premières cohortes, de réduire le nombre et les volumes de prélèvements afin de ne garder que ceux apportant de l’information pour inscrire dans la durée un protocole allégé. La procédure impliquée dans le projet est de classe légère et appliquée par des opérateurs expérimentés. Les conditions d'hébergement et d'alimentation répondent aux normes d’élevage en intérieur avec une aire paillée et, suivant son âge, une ration de colostrum, de lait puis d’alimentation solide dans des distributeurs en accès libre. L’état de santé des animaux sera surveillé tout au long de l’expérience. La prophylaxie et le traitement des animaux en cas d’affection ne sont pas modifiés par la mise en oeuvre du projet. Tout animal présentant un trouble de santé sera soigné en fonction de la pathologie conformément aux pratiques de l'élevage, et, au besoin, le vétérinaire praticien sera consulté. Les animaux sont gardés en vie en fin d'expérimentation.

Choix des espèces

L’espèce animale choisie est le bovin. Il s’agit de femelles de race Holstein et Normande, grandes races laitières françaises (et internationale pour la Holstein). Ces animaux ne sont pas transgéniques et ont été obtenus par des méthodes de reproduction utilisées en élevage classique. Les animaux seront des veaux femelles de leur naissance à 6 mois d’âge car nous souhaitons étudier la santé du jeune bovin.

  • Conservation des espèces
  • Maintien des lignées génétiquement modifiées
  • Production de routine
  • Protection de l’environnement
  • Recherche appliquée
    • Alimentation animale
    • Autres troubles humains
    • Bien-être animal
    • Cancers
    • Diagnostic des maladies
    • Maladies animales
    • Maladies infectieuses
    • Toxicologie (hors obligations réglementaires)
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    • Troubles endocriniens
    • Troubles gastrointestinaux
    • Troubles immunitaires
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    • Troubles nerveux
    • Troubles respiratoires
    • Troubles sensoriels
    • Troubles urogénitaux
  • Recherche fondamentale
    • Autre recherche fondamentale
    • Biologie du développement
    • Éthologie / comportement / biologie animale
    • Multisystémique
    • Oncologie
    • Organes sensoriels
    • Système cardiaque
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    • Système musculosquelettique
    • Système nerveux
    • Système respiratoire
    • Système urogénital
  • Tests réglementaires
    • Autres tests de tolérance et d’efficacité
    • Contrôles de qualité
    • Toxicologie et autres tests de sécurité
Souris : 275000
Rats : 25000
Souffrances
▲ -
▲ 270000
▲ 30000
▲ -
Devenir
 -
 -
 -
 300000

300 000 rongeurs vont être utilisés, 275 000 souris et 25 000 rats, dans des procédures impliquant des niveaux de souffrance légers à modérés. Chaque animal peut subir jusqu'à quatre biopsies de l'oreille ou de la queue et jusqu'à quatre prélèvements sanguins par jour, en plus du tatouage d'identification, et les lignées entretenues peuvent porter un phénotype dommageable dont le porteur admet ne pas toujours connaître l'impact avant caractérisation. À l'issue, les animaux sont soit expédiés, soit tués, le porteur précisant qu'ils "appartiennent au scientifique" et ne peuvent être replacés. L'objet du projet est de fournir des rongeurs génétiquement modifiés à des laboratoires, activité présentée comme un bénéfice en soi puisqu'elle améliore la "qualité génétique, sanitaire et zootechnique" des animaux livrés.

Objectifs

Ce projet a pour objectif la caractérisation et/ou l’élevage de lignée de rongeurs génétiquement modifiées qui développent des traits physiologiques spécifiques, et parfois pathologiques (appelés phénotypes) dû à la mutation des gènes ou encore la réalisation d'une biopsie (prélévement d’un morceau d’oreille le plus souvent, ou de queue) en plus d’une identification par tatouage des animaux. Les animaux génétiquement modifiés sont utilisés comme modèle expérimental pour la recherche (compréhension de maladies d’origine génétique, par exemple la mucoviscidose, l’hémophilie ou encore la myopathie dans différents domaines : facteurs de risque, mécanismes physiopathologiques, essais thérapeutiques, ...) ou pour le développement de médicaments. A la réception ou à la création de lignées génétiquement modifiées, si nous ne connaissons pas l’impact de la mutation génétique sur l’animal, une caractérisation de la lignée sera réalisée afin d'évaluer le bien-être animal et permettre sa gestion optimale, sa prévention ou son traitement adéquat. Si l’impact de cette mutation est avéré et connu, la gestion de cette lignée y sera adaptée par la définition / surveillance des possibles signes cliniques ainsi que leur prévention et traitement. Pour toute lignée transgénique, il est important de savoir si l’animal est porteur ou non de la mutation génétique, pour cela, une biopsie de taille réduite peut être réalisée qui permettra d’extraire l’ADN de l’animal et ensuite de vérifier si l’animal à la mutation dans son ADN. Enfin, certaines lignées transgéniques sont induites par une hormone. Pour induire cette mutation d’intérêt, une injection de l’hormone pourra également être réalisée. Pour ce projet, nous comptons 300 000 animaux (ajout de 10% en prévision de la hausse d’activité) répartis entre 500 et 600 projets différents. Entre 15- 20% de ces projets concerneront des lignées dont une partie des animaux pourront exprimer des phénotypes parfois pathologiques de leur mutation.

Bénéfices attendus

Ce projet vise à fournir aux scientifiques des animaux transgéniques (avec un statut génétique et sanitaire connu) qui leur permettront de réaliser leurs études sur des organismes entiers et vivants. Ainsi, le bénéfice de ce projet sera de permettre une évaluation et une prise en charge des nuisances causées par la mutation génétique des lignées génétiquement altérées et une standardisation et raffinement des méthodes de prélèvement de tissus pour la caractérisation génétique de ces lignées. Le tout permettra d’avoir une meilleure maitrise de la production et de la qualité génétique, sanitaire et zootechnique des animaux génétiquement altérés à fournir aux scientifiques pour leurs expérimentations.

Procédures

Selon les besoins du projet, les animaux pourront être soumis par animal : A maximum 4 biopsies (à l’oreille préférentiellement ; à la queue sur justification scientifique), acte d’une durée maximale d’une minute, à des prélèvements sanguins au volume et fréquence conformément à la réglementation en vigueur (maximum 4 prélèvements sanguins par jour) d’une durée maximale d’une minute. Selon les besoins du projet, les animaux hébergés soumis aux nuisances énoncées pourront être de phénotype dommageable.

Impact sur les animaux

Expression d’un phénotype dommageable et des signes cliniques associés. Douleur, signes cliniques ou stress exprimé pendant l’évaluation Bien Etre Animal. Douleur et stress associés à une biopsie par méthode invasive (4 biopsies maximum, oreille ou queue) en plus d’une identification. Douleur et stress associés à un prélèvement sanguin. Douleur, stress et perte de poids dûs aux contentions. Douleur, stress et perte de poids dûs à l'injection du ligand.

Devenir

A la fin de la procédure, les animaux sont soit expédiés, soit mis à mort (les animaux appartiennent au scientifique et ne peuvent être replacés).

Remplacement

Ce projet vise à fournir aux scientifiques des animaux génétiquement altérés qui leur permettront d’étudier dans des organismes entiers et vivants toutes les conséquences d’une altération génétique définie et/ou l’intérêt de molécules thérapeutiques pour lutter contre ces conséquences. Ceci implique l’étude de divers processus biologiques et systèmes physiologiques complexes et nombreux au fur et à mesure de la vie du modèle et nécessite de disposer d’organismes vivants et entiers afin de pouvoir observer l’impact de l’altération génétique ou d’une molécule thérapeutique dans l’ensemble des organes, tissus et fonctions physiologiques. La complexité des mécanismes mis en jeu ne permet donc pas de réaliser de nos jours de tels projets sur des modèles in vitro.

Réduction

Le nombre d’animaux hébergé et mis en accouplement est calculé en fonction des besoins stricts de chaque scientifique. Les chercheurs sont sensibilisés à la nécessité de limiter le nombre d’animaux utilisés et nous mettons en œuvre des améliorations continues de nos méthodes de reproduction pour réduire le nombre d'animaux nécessaires pour obtenir un niveau d'élevage correspondant aux objectifs du projet (par exemple : Adaptation du sexe du reproducteur transgénique quand il est accouplé avec des animaux non transgéniques afin de maximiser les chances de fertilités (phénotype impactant la reproduction), ou d’éviter les mères dont le phénotype réduit les comportements maternels).

Raffinement

Les observations par le personnel technique permettent d’évaluer le stress, la douleur et la souffrance et d’y répondre au plus vite en faisant appel aux techniciens qualifiés et compétents et au vétérinaire. Si un point d’intervention est atteint, le technicien met en place un enrichissement adapté, un isolement et/ou si besoin la mise à mort de l’animal. En cas de signe clinique particulier, un suivi adapté est mis en place par des techniciens qualifiés et compétents au suivi vétérinaire des animaux. Les lignées connues pour pouvoir présenter un phénotype dommageable peuvent être observées et vérifiées de manière plus fréquente et plus spécifique avec des points limites et des raffinements précis. Ceci est évalué lors de la caractérisation du phénotype de la lignée ou en lien avec le scientifique en charge de cette lignée et le vétérinaire lorsque le phénotype attendu est connu. Ces observations sont facilitées par l’utilisation d’outils internes de suivi de type grille de score. En cas de détection d’un point limite terminal , l’animal est immédiatement mis à mort. Pour chaque phénotype dommageable, une mise en place de points limites non terminaux est adoptée afin de réaliser un suivi plus précis et plus optimum et la mise en place de soins adaptés (soutien nutritionnel, enrichissement spécifique, …). Si des animaux présentent des signes cliniques qui peuvent être atténués ou guéris à l’aide d’un traitement, avec accord du scientifique, ce traitement est mis en place. Les animaux déclarant un phénotype dommageable léger à modéré mais aptes à voyager seront expédiés avec une communication auprès de l’utilisateur final afin qu’il puisse gérer selon les normes éthiques et de bien-être animal leur réception et utilisation. En cas de prélèvements sanguins, les volumes prélevés ainsi que les périodes de récupération suivront la réglementation, les recommandations de la « Federation of European Laboratory Animal Science Associations » (FELASA) ainsi que les raffinements et bonnes pratiques internes. Les injections et prélèvements ne pourront être réalisées que sur des sites sans hématome ni inflammation apparente, en utilisant des aiguilles stériles adaptées (à la taille de l’animal et à la voie d’abord) et à usage unique. A chaque abord d’une voie vasculaire, un point de compression sera effectué le temps suffisant pour assurer l’arrêt du saignement. Une observation de l’animal sera réalisée au retour dans sa cage pour s’assurer de sa récupération immédiate.

Choix des espèces

Les rats et les souris sont les espèces pour lesquelles les manipulations génétiques sont développées, maitrisées et avec de nombreuses données scientifiques. De plus, ces espèces permettent d’élever rapidement un nombre d’animaux suffisamment important pour pouvoir avoir des données scientifiquement exploitables et permettent ainsi de mener de manière plus fiable des études en recherche et développement. Pour ce projet, nous devons caractériser et élever des animaux génétiquement modifiés qui peuvent développer des caractéristiques cliniques spécifiques à tout âge. Pour vérifier la présence de la modification génétique, une biopsie est réalisée le plus souvent (99% des cas) une semaine avant le sevrage ou au sevrage. Dans environ 1% des cas, une nouvelle biopsie à l’âge adulte peut être demandé pour vérification. Une analyse du sang peut également permettre de vérifier que l’animal présente les caractéristiques attendues, cette dernière se fait après 4 semaines d’âge minimum (adulte) Pour finir, la modification génétique peut être induite par l’injection d’une hormone, cette injection peut se faire à partir de 8.5j après la fécondation.

  • Recherche appliquée
    • Autres troubles humains
  • Recherche fondamentale
    • Autre recherche fondamentale
    • Multisystémique
    • Oncologie
Rats : 156
Souffrances
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Devenir
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 156

Tous tués sans avoir repris conscience, 156 rats sont maintenus sous anesthésie générale pendant six heures pour reproduire un choc hémorragique associé à une destruction musculaire. Ils subissent une ponction de la vessie sous échographie, la pose d'un cathéter dans la veine de la queue et d'un autre dans la carotide gauche, puis six prélèvements sanguins étalés sur toute la durée, avant le prélèvement des organes. Le porteur ne décrit comme nuisance qu'un "léger stress de courte durée" au moment de la mise en cage d'induction, l'anesthésie sans réveil dispensant selon lui de toute évaluation de la douleur. Il affirme que ces expériences sont "indispensables" faute de pouvoir simuler les conséquences d'un traumatisme musculaire sévère.

Objectifs

Le traumatisme sévère est un problème de santé publique majeur qui touche une population jeune. Il associe le plus souvent un choc hémorragique (perte de sang massive) à un traumatisme musculaire. Il induit fréquemment une insuffisance rénale aiguë. La destruction des cellules musculaires lors du traumatisme est responsable de la fuite du contenu intracellulaire dont la myoglobine (protéine qui assure le stockage de l’oxygène au sein du muscle). De nombreuses études désignent cette myoglobine comme un des facteurs responsables de la dysfonction rénale lors d’un traumatisme musculaire. La myoglobine relarguée par les muscles endommagés est re capturée par les cellules rénales, limitant ainsi son évacuation dans les urines. Nous avons observé lors des travaux précédents une synergie lésionnelle entre choc hémorragique et traumatisme musculaire. En effet, cette association induit une inflammation extrême et une défaillance multi-viscérale dont une défaillance rénale. L’association myoglobine et choc hémorragique reproduit les mêmes effets. En cas de choc hémorragique, la myoglobine injectée en intraveineux n’est plus éliminée, contrairement à ce que nous observons lors d’un traumatisme musculaire seul ou lors d’une injection de myoglobine seule. Ainsi, nous pensons que restaurer l’élimination rénale de la myoglobine pourrait limiter ou supprimer ses effets délétères. Notre projet a donc pour objectif de limiter les effets délétères de l’association choc hémorragique et traumatisme musculaire sur le fonctionnement des organes, principalement sur la fonction rénale en permettant l’élimination de la myoglobine. Nous souhaitons étudier une stratégie thérapeutique basée sur l’inhibition pharmacologique du récepteur responsable de la recapture de la myoglobine par les cellules rénales.

Bénéfices attendus

Une meilleure compréhension des mécanismes par lesquels le traumatisme sévère conduit à la défaillance multiviscérale pourrait aider à l’identification de nouvelles cibles thérapeutiques et/ou permettre de développer des outils pour la prise en charge et le suivi de l'évolution clinique des patients.

Procédures

Tous les animaux du projet seront soumis à une anesthésie générale gazeuse sans réveil, avec analgésie, avec phase d'induction de très courte durée (

Impact sur les animaux

L'induction de l'anesthésie nécessite une légère contention de l'animal pour le placer dans une cage d'induction et n'induit pas de douleur hormis un léger stress de courte durée.

Devenir

Euthanasie pour prélèvement d'organes, de sang et d'urine à l'issue de tous les animaux dans toutes les procédures pour des études histologiques et biologiques.

Remplacement

Compte tenu des contraintes des études cliniques et de notre incapacité à simuler les conséquences d’un traumatisme musculaire sévère sur l’organisme et un état de choc hémorragique, des expérimentations animales sont indispensables pour accélérer une amélioration de la prise en charge des patients. De plus, nos connaissances sur les mécanismes de régulation de la pression artérielle systémique ainsi que sur la physiologie rénale ne sont pas suffisantes pour envisager une modélisation suffisamment robuste pour remplacer l’animal.

Réduction

Nous visons à réduire au minimum le nombre d’animaux utilisé en faisant le maximum de mesures par animal tout en nous assurant une analyse statistique fiable et complète de nos travaux.

Raffinement

L’ensemble de la procédure sera réalisé sous anesthésie générale et contrôlée par l’observation des signaux physiologiques tels que la pression artérielle et/ou la fréquence respiratoire. L’anesthésie sera toujours associée à une analgésie réalisée par l’administration d’un analgésique dès l’induction de l’anesthésie et 3 heures après l’induction ou pas du traumatisme. Pour maintenir la température de l’animal à 37.4°C, les rats anesthésiés seront placés sur un matelas chauffant. Leur température sera contrôlée par sonde rectale. L'induction de l'anesthésie nécessite une légère contention de l'animal pour le placer dans une cage d'induction et n'induit pas de douleur hormis un léger stress de courte durée. L’anesthésie est sans réveil : aucune évaluation de la douleur sur animal éveillé ne sera nécessaire.

Choix des espèces

La richesse de la bibliographie disponible sur le modèle murin et des données disponibles sur le choc hémorragique ou la rhabdomyolyse sur ce type de modèle, nous permet de comparer et de discuter nos résultats expérimentaux. De plus, nous avons une expérience importante dans l’utilisation de ce modèle. Enfin, l’évaluation de l’efficacité de traitements à coût élevé nécessite l’utilisation de petits animaux. Les rats utilisés seront des adultes pesant 350g (300 à 400g). Le choix de ce stade de développement est calqué sur celui le plus fréquemment utilisé dans les études publiées afin que nos résultats soient comparés aux travaux de la littérature dans ce domaine.

  • Recherche fondamentale
    • Multisystémique
    • Oncologie
    • Système gastrointestinal
    • Système nerveux
Souris : 1287
Souffrances
▲ -
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▲ 1287
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Devenir
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 1287

Pour reproduire l'endométriose chez la souris, 1 287 individus sont utilisés dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré, tous tués à l'issue pour des prélèvements terminaux. Des cellules endométriales injectées dans la cavité péritonéale forment des lésions sur la vessie, l'intestin et le tissu adipeux, puis les souris reçoivent jusqu'à 46 gavages et subissent des tests de douleur par pression sur les pattes et sur l'abdomen, ainsi qu'un labyrinthe en croix pour mesurer le stress. Le porteur s'appuie sur la littérature pour affirmer que le modèle produit des lésions chez 100 % des souris injectées et une sensibilité accrue à la douleur sans perte de poids. Les thérapies annoncées pour les patientes, à base de composés bactériens, restent renvoyées à des développements ultérieurs.

Objectifs

L’endométriose est une pathologie qui touche environ 10% des femmes et qui est définie par la présence de tissu endométrial à l’extérieur de la cavité utérine. Les mécanismes à l'origine de l’endométriose sont encore largement débattus. Parmi les nombreux symptômes associés à l’endométriose, on retrouve des douleurs pelviennes pendant les menstruations, des douleurs pelviennes et/ou abdominales chroniques, des troubles du transit gastro-intestinal, ainsi que l’anxiété et la dépression. L’endométriose est une maladie chronique, multi-organique, hormonale et inflammatoire dont le traitement reste largement symptomatique, avec la chirurgie en dernier recours. Par conséquent, la compréhension des symptômes et des mécanismes devrait fournir une base pour développer des approches thérapeutiques. Dans ce contexte, le microbiote intestinal et urogénital peut contribuer à des symptômes tels que la douleur et la sensibilisation. En effet, Le dialogue entre le microbiote et les organes est régulé par des composés dérivés de bactéries agissant au niveau de la barrière épithéliale intestinale. Par conséquent, notre projet vise 1) à déterminer si l’induction de lésions d’endométriose chez la souris entraine l’apparition de symptômes identiques à ceux des femmes atteintes d’endométriose, 2) Rechercher des signatures du microbiote intestinal et urogénital associées aux dysfonctionnements intestin-vessie-cerveau au cours de l’endométriose, 3) à identifier la contribution du microbiote intestinal dans ces dysfonctionnements, et 4) tester des composés bactériens pour leurs effets thérapeutiques potentiels.

Bénéfices attendus

L’endométriose représente un problème de santé majeur pour la santé des femmes avec un impact profond sur leur qualité de vie. Ce projet vise à mieux comprendre les mécanismes de la maladie et en particulier identifier le microbiote intestinal et /ou le microbiote urogénital comme un acteur clé dans les symptômes associés à l’endométriose. Il vise également à proposer des thérapies innovantes basées sur l’utilisation de composés dérivés de bactéries pour améliorer la santé des patientes et traiter cette maladie inflammatoire chronique multi-organes.

Procédures

1 groupe de souris sera soumis à une injection d’estradiol en sous-cutanée et ce geste durera 10 sec. Le métabolite bactérien selon sa stabilité et sa solubilité pourra être administré soit dans l’eau de boisson, soit par gavage quotidien sur animal en contention douce à l’aide d’une sonde de gavage pour rongeurs. Dans le second cas, cela représente 46 gavages du métabolite ou bien de la solution utilisée pour solubiliser le métabolite sur la durée totale de l’expérience et chaque gavage durera moins de 15 sec. Lors des 4 séances d’explorations in vivo nous réaliserons : 1- Une étude de comportement composée de plusieurs tests. le comportement exploratoire des animaux durera 10 min par animal et sera monitoré par une caméra (Pas de contention, pas d’inconfort). Pour l'évaluation du stress, la souris sera positionnée 5 min dans le labyrinthe en croix et son activité sera monitorée par une caméra (Pas de contention, pas d’inconfort). Pour l'évaluation de la douleur, les souris subiront une pression sur les pattes et chaque pression durera 10 sec max. Les souris pourront avoir jusqu’à 3 pressions/test. La même chose sera effectuée sur l’abdomen et les souris subiront 3 pressions de 10 sec chacune. 2- Une exploration des fonctions digestives, pour cela les souris seront gavées (contention+gavage moins de 15 sec) puis 2h après, elles seront à nouveau manipulées avec anesthésie locale (max 30 sec). Les animaux seront ensuite positionnés en cage individuelle pendant 2h supplémentaires.

Impact sur les animaux

Ce modèle murin mime l’endométriose qui peut toucher la femme. Les cellules de l’endomètre injectées dans la cavité péritonéale vont se fixer sur diférents organes (vessie, tissu adipeux, intestin…) et produire des lésions caractéristiques de la maladie. La littérature décrit une sensbilité accrue à la douleur mais pas de perte de poids. Stress et douleur peuvent également être générés par les différentes expérimentations (gavage, prélèvements de sang ou tests comportementaux)

Devenir

Mise à mort de toutes les souris à l’issue des procédures. Des prélèvements terminaux seront réalisés pour divers analyses

Remplacement

L’endométriose est une maladie qui va toucher l’ensemble des organes présents dans la sphère péritonéale. Les lésions provoquées par cette pathologie induisent chez la femme des douleurs, des altérations du fonctionnement des organes pelviens et impacte la qualité de vie. Notre objectif est de mettre en place un modèle murin d’étude de cette maladie afin de caractériser les altérations digestives, la sensibilité à la douleur et les troubles du comportement associés. Cette pathologie met en jeu différents systèmes cellulaires (neurones de l’intestin, neurones du cerveau, flore microbienne intestinale, système immunitaire ...) dont la complexité d’interaction ne peut être modélisée par une approche in vitro et justifie l’utilisation de modèles animaux afin de disséquer cette complexité d’interactions et d’identifier les mécanismes sous-jacents associés.

Réduction

Des études réalisées au laboratoire sur des selles de patientes ont permis d’identifier des métabolites bactériens et des vésicules extracellulaires issus du microbiote et potentiellement impliqués dans l’apparition et l’agravation de la maladie. Des expériences de motricité réalisées ex vivo sur des segments d’intestins ont permis d’identifier et sélectionner seulement les métabolites et les vésicules extracellulaires présentant les effets les plus grands. Cette préselection permet de réduire significativement le nombre d’animaux nécessaire. Parallèlement, des expérimentations similaires menées chez des modèles animaux au cours de projets antérieurs nous ont permis de déterminer le nombre minimum d’animaux par groupe pour avoir des résultats fiables et pertinents. Enfin, ce modèle est décrit dans plusieurs publications comme présentant des lésions de type endométriose dans 100% des souris ayant été injectées avec des cellules endométriales par voie intra-péritonéale.

Raffinement

Le bien-être animal sera pris en compte tout au long de l’expérimentation. Les animaux seront réceptionnés 15 jours avant le début des expérimentations afin de réaliser une période d’acclimatation pour les animaux. Les animaux seront hébergés collectivement (max 5) dans des cages avec frisottis et tunnels ou dômes plastiques transparents. L’évaluation des animaux sera effectuée selon des critères définis (poids, apparence physique (pelage, posture), activité, comportement, fréquence respiratoire). Le poids et l’état d’hydratation seront surveillés 3 fois par semaine. Pour l’ensemble des procédures, des points limites sont mis en place et décrits dans chacune d’elle.

Choix des espèces

Apres une recherche bibliographique sur les modèles murins d’endométriose, le modèle d’injection de cellules endométriales chez la souris est apparu comme le plus pertinent pour notre projet. En effet, d’après la littérature, 100% des souris injectées présentent des lésions qui apparaissent dès le 10 ème jour. De plus, le modèle souris est utilisé dans de nombreux projets au laboratoire. Notre unité possède ainsi une expertise reconnue pour l’étude des fonctions digestives et l’étude du comportement chez la souris. Les souris seront utilisées à l’âge de 7 semaines. Cet âge correspond à de jeunes adultes et c’est à cette période que cette maladie se déclare chez la femme.

  • Recherche fondamentale
    • Multisystémique
    • Oncologie
    • Système endocrinien
    • Système gastrointestinal
    • Système immunitaire
Souris : 2266
Souffrances
▲ -
▲ 788
▲ 1478
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Devenir
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 2266

2 266 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Elles reçoivent des injections intrapéritonéales sur animal vigile en contention, une prise de sang sous anesthésie, une irradiation, et pour certaines l'ablation de la rate, afin d'explorer le rôle d'un récepteur nommé PAR2 dans la régulation du fer lors d'une anémie. Le porteur affirme qu'aucune méthode informatique ni aucune expérience en laboratoire ne peut imiter l'équilibre du fer dans l'organisme, et conclut qu'il est "nécessaire" de recourir à l'expérimentation animale. Il énumère par ailleurs les "cinq libertés fondamentales" de l'Organisation mondiale de la santé animale, dont celle d'exprimer les comportements naturels, dans un protocole qui prévoit irradiation et ablation de la rate.

Objectifs

Le fer est un élément essentiel pour notre santé, présent notamment dans nos globules rouges sous forme d'hémoglobine. Lorsque nous avons besoin de produire plus de globules rouges, comme en cas d'anémie, il est crucial d'apporter rapidement du fer supplémentaire à notre corps. Un mécanisme de régulation, contrôlé par une hormone appelée hepcidine, joue un rôle important dans cette gestion du fer dans notre organisme. Toutefois, certains aspects de cette régulation ne sont pas encore bien compris, notamment lorsque l'anémie persiste au-delà des premières 24 heures ou en cas d'anémie chronique. C'est là que notre projet de recherche intervient. Nous avons remarqué, chez des souris, que l'absence d'un récepteur nommé PAR2 (Protease-Activated Receptor-2) semble empêcher la diminution de l'hepcidine en cas d'anémie. Le récepteur PAR2 est un acteur clé dans la communication entre les cellules en réponse à différents stimuli, et il joue un rôle dans la régulation de divers processus physiologiques, dont l'inflammation, la douleur et la coagulation. Notre objectif est donc d'explorer un nouveau rôle potentiel de ce récepteur dans la régulation du fer pendant une anémie. Pour atteindre notre but, nous cherchons à identifier les types de cellules spécifiques responsables de cette régulation et à comprendre les mécanismes de signalisation impliqués. En résumé, notre projet de recherche vise à mieux comprendre comment le fer est régulé pendant une anémie en étudiant le rôle potentiel du récepteur PAR2. En identifiant les cellules et les voies de signalisation impliquées, nous espérons contribuer à une meilleure compréhension des mécanismes de régulation du fer, ouvrant ainsi de nouvelles perspectives thérapeutiques pour les troubles liés à son métabolisme.

Bénéfices attendus

Ce projet pourrait représenter une avancée majeure en démontrant, pour la première fois, un rôle de PAR2 dans la régulation de l'hepcidine et du métabolisme du fer. En clair, il aiderait à comprendre comment le corps contrôle la production d'une protéine appelée hepcidine quand la production de globules rouges est altérée par des facteurs génétiques ou environnementaux. Si le projet réussit, il ouvrirait la voie à de nouvelles stratégies de traitement pour des maladies chroniques et ceci répondrait à un besoin crucial en santé publique, car de nouvelles options thérapeutiques sont nécessaires pour ces maladies.

Procédures

Les animaux seront soumis à différentes interventions selon les procédures : - injection intra-péritonéale de molécules ou véhicules sur des animaux vigiles en contention manuelle (durée du geste 30 secondes/souris). - prélèvement sanguin unique sous anesthésie gazeuse (durée du geste 1 min/souris). - irradiation (durée du geste 3 min d’irradiation + 5 minutes de préparation). - ablation de la rate sous anesthésie (durée maximale du geste 20 minutes/souris).

Impact sur les animaux

Les souris utilisées pour ce projet sont connues comme étant viables et fertiles, et elles ne présentent généralement pas d'effets indésirables en conditions normales. Toutefois, il est important de noter que toute manipulation expérimentale, les prélèvements sanguins, l'administration de substances ainsi que l'anesthésie, peut entraîner des effets temporaires ou transitoires sur les animaux. Ces procédures peuvent causer du stress et une légère douleur, ce qui peut altérer le comportement des souris. Lors des chirurgies, une attention particulière sera accordée à la réduction de la douleur post-chirurgicale chez les souris. L'utilisation d'analgésiques dont l'efficacité et la toxicité ont été évaluées grâce à des données expérimentales sera privilégiée. Tout au long de l'étude, des précautions seront prises pour minimiser tout inconfort ou détresse pouvant être associé à ces procédures. Les protocoles utilisés seront conformes aux recommandations des comités d'éthique et viseront à assurer le bien-être des animaux, en se référant aux "cinq libertés fondamentales" établies par l'Organisation mondiale de la santé animale. Cela implique : 1. que les animaux ont accès à une alimentation et à de l'eau en quantité et en qualité suffisantes 2. que nous prenons des mesures pour minimiser la douleur, les blessures et les maladies chez les animaux. 3. que nous veillons à ce que les conditions de logement et d'environnement des animaux soient adaptées 4. que nous permettons aux animaux d'exprimer leurs comportements naturels et essentiels à leur bien-être 5. que nous prenons des mesures pour minimiser la peur et la détresse chez les animaux grâce à un entrainement pour les rendre à l'aise avec les gestes techniques, les supports de contention ou les appareils utilisés pendant l'expérience.

Devenir

À la fin de chaque procédure, tous les animaux seront mis à mort pour prélever divers organes. Ceci vise à approfondir notre compréhension sur la régulation du fer et de l'hepcidine lorsqu'il y a une altération dans la production de globules rouges due à des facteurs génétiques ou environnementaux. L'étude se concentrera particulièrement sur le rôle potentiel du récepteur PAR2.

Remplacement

À l'heure actuelle, il n'existe aucune méthode informatique, aucune expérience en laboratoire, ni aucune simulation qui puisse vraiment imiter tous les détails de maintien de l’équilibre du fer dans notre corps. Ces méthodes ne peuvent pas représenter de manière correcte ce qui se passe quand les cellules rouges du sang subissent des contraintes, en tenant compte de la façon dont différents organes interagissent et des nombreuses substances chimiques impliquées. À cause de ces limites, il est nécessaire de recourir à l'expérimentation animale pour évaluer l'efficacité de nouveaux médicaments.

Réduction

Nous avons optimisé nos procédures pour réduire le nombre d'animaux nécessaires dans nos expériences, tout en tenant compte de la variabilité interindividuelle des animaux. Pour garantir une validité statistique, nous employons un outil de calcul de la taille d'échantillon pour dimensionner nos groupes de manière à obtenir des résultats significatifs. De plus, dans le but de minimiser le nombre d'animaux utilisés, nous prévoyons de prélever un maximum de tissus qui seront stockés de deux manières différentes. Tout d'abord, certains échantillons seront conservés à une température de -80°C, ce qui permettra de préserver leur intégrité pour des analyses ultérieures de biologie moléculaire. D'autres échantillons seront préparés spécialement pour des analyses microscopiques. Cette approche nous permettra d'effectuer des analyses supplémentaires sans avoir besoin de répéter les expériences in vivo, contribuant ainsi à réduire le nombre d'animaux nécessaires pour la recherche. Ces stratégies sont mises en place pour optimiser l'utilisation des animaux, tout en respectant les exigences expérimentales et éthiques, afin de progresser dans la recherche tout en veillant au bien-être des animaux utilisés.

Raffinement

Dans le souci de respecter la directive européenne 2010/63/UE, nous avons mis en œuvre des mesures d'enrichissement destinées à améliorer le bien-être des animaux. Ces mesures comprennent la fourniture de matériaux tels que des bûchettes de bois, du coton et des igloos, favorisant ainsi leur comportement naturel de rongeur et de nidification. À la fin de chaque expérience, une étude rétrospective sera réalisée pour évaluer les possibilités de réduire le nombre d'animaux utilisés et/ou d'améliorer les procédures afin de minimiser la souffrance animale. Pendant toute la durée de l'expérimentation, l'état général des animaux sera suivi quotidiennement par du personnel compétent afin de s’assurer de leur bien-être. Des indicateurs physiques et comportementaux prédéfinis (état général, prostration, poil hérissé, suivi pondéral de l’animal, comportements stéréotypés) seront évalués et renseignés dans une grille d'évaluation des points limites. Si un animal atteint l'un des points limites, la procédure sera arrêtée afin de prévenir toute détresse supplémentaire et l’animal sera mis à mort. Les personnes responsables du projet ont reçu une formation spécifique à l'utilisation des animaux à des fins scientifiques. Elles assurent la formation et l'encadrement des autres expérimentateurs impliqués dans les procédures expérimentales. L'apprentissage et la maîtrise des gestes techniques sont consignés dans les livrets de compétences des personnes concernées, garantissant ainsi une utilisation responsable et éthique des animaux.

Choix des espèces

La souris est un modèle animal couramment utilisé dans la recherche, car elle permet de reproduire différentes pathologies humaines, y compris les problèmes liés au métabolisme du fer. Elle présente de nombreux avantages pratiques, tels que des coûts relativement faibles, un cycle de reproduction court et une facilité de manipulation, de transport et de logement dans des installations dédiées à la recherche. Dans notre projet, nous utilisons des souris génétiquement modifiées qui sont essentielles pour atteindre nos objectifs spécifiques. Aucune autre espèce animale ne présente les caractéristiques génétiques nécessaires pour mener à bien nos expériences. L'utilisation de la souris nous permettra de mieux comprendre les mécanismes de régulation du fer et d'évaluer de nouvelles approches thérapeutiques dans ce domaine. Dans notre projet de recherche, nous avons choisi d'utiliser des souris âgées de 8 à 16 semaines. Nous nous assurons ainsi d'avoir des animaux dans leur "âge adulte" avec un développement physique et des niveaux hormonaux équilibrés. Cela nous permet de minimiser les variations individuelles et les influences liées à l'âge, et d'obtenir des résultats plus fiables, cohérents et significatifs pour nos études.

  • Maintien des lignées génétiquement modifiées
  • Recherche appliquée
    • Troubles cardiaques
    • Troubles musculosquelettiques
    • Troubles nerveux
  • Recherche fondamentale
    • Multisystémique
    • Oncologie
    • Système endocrinien
    • Système immunitaire
    • Système nerveux
Souris : 122000
Souffrances
▲ -
▲ 110000
▲ 12000
▲ -
Devenir
 -
 12200
 2000
 107800

122 000 souris vont être utilisées dans un projet d'élevage de lignées génétiquement modifiées, 12 000 d'entre elles dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré. L'activité déclarée tient en une biopsie d'oreille pour génotypage et en la surveillance des lignées dont la modification génétique altère la santé, par exemple par une susceptibilité accrue aux tumeurs. Environ 107 800 souris seront tuées, 12 200 gardées pour la reproduction et 2 000 réutilisées, le porteur indiquant que les souris au génotype sans intérêt sont mises à mort quand aucun autre projet ne peut les prendre. Sur les 122 000 déclarées, la très grande majorité n'existe donc que pour faire naître les quelques individus porteurs du bon génotype.

Objectifs

Il s'agit de définir et de détecter des lignées de souris pouvant altérer leur bien-être dans un élevage de souris génétiquement modifiées et de produire des souris génétiquement modifiées nécessitant une caractérisation génétique.

Bénéfices attendus

Ceci permet de produire et de maintenir des lignées murines génétiquement modifiées nécessaires à des projets de recherche en raffinant les techniques d'élevage de ces lignées. Ceci permet à la fois de détecter et de prendre en charge l'apparition de caractères dommageables. Ce projet permet d'anticiper la prise en charge des signes nécessitant des soins et de permettre une réaction immédiate en cas d'apparition de ces signes.

Procédures

Identification et prélèvements pour caractérisation des souris (moins d'une minute). Biopsie pour génotypage qui concerne les souris du projet. Conditions d'élevage spécifique des modèles adaptés en fonction de l'évaluation de l'impact du modèle sur le bien-être animal.

Impact sur les animaux

Les effets indésirables sont liés au caractère dommageable des lignées entretenues : par exemple, une susceptibilité plus grande à l'apparition de tumeurs... La biopsie pour génotypage qui sera faite à l’oreille.

Devenir

Les animaux d'intérêt sont utilisés dans des procédures expérimentales dans d'autres établissements utilisateurs ou peuvent servir en tant que reproducteur. Les animaux dont le génotype n’a pas d’intérêt pour les projets expérimentaux initiaux sont soit utilisés pour d’autres projets expérimentaux dans d'autres établissements utilisateurs quand c’est possible, soit euthanasiés s’il n’y a pas de possibilité de les utiliser dans d’autres procédures.

Remplacement

Différentes stratégies de remplacement peuvent être appliquées par les chercheurs en amont de l'élevage des souris (expériences préparatoires in vitro, modélisations, veille scientifique) ou en aval des expérimentations (modélisation, raffinement des méthodes statistiques).

Réduction

La production sera rationnalisée par l’établissement de programmes d’élevage afin de ne pas produire plus d'animaux que nécessaire (d'une part pour l'évaluation du phénotype dommageable et d'autre part la production de lots expérimentaux). La réduction en pratique d'élevage nécessite une optimisation de l'âge des animaux géniteurs afin d'obtenir la plus grande descendance avec un minimum de cages d'accouplement. Elle nécessite aussi un choix approprié des génotypes des géniteurs (choix du mâle vs femelle; utilisation hétéro/homozygote, etc).

Raffinement

Le raffinement concernant l'évaluation et l'entretien de lignées à phénotype dommageable ou potentiellement dommageable est obtenu en appliquant scrupuleusement les consignes des chercheurs concernant l'apparition des signes attendus ou supposés pour chaque lignée considérée. Le raffinement des conditions d'élevage se traduit par un enrichissement des cages de production et de stabulation des animaux (frisottis, batonnet de coton, maison en carton si besoin, mise à disposition si besoin de l'aliment et/ou de la source hydratée sur la litière, etc... adaptation du nombre d'animaux / Cage au phénotype). Les conditions sanitairess sont élevées afin de réduire le risque de caractère dommageable lié au statut sanitaire. La biopsie pour le génotypage se fait à l'oreille.

Choix des espèces

Souris, car on peut facilement créer et produire de nouveaux modèles pour répondre à une question scientifique. Tout âge : animaux jeunes à âgés selon le type de procédures expérimentales dans lesquelles ces animaux sont par la suite utilisés en utilisation continue.

  • Conservation des espèces
  • Maintien des lignées génétiquement modifiées
  • Recherche appliquée
    • Alimentation animale
    • Bien-être animal
    • Cancers
    • Diagnostic des maladies
    • Maladies animales
    • Maladies infectieuses
    • Troubles cardiaques
    • Troubles endocriniens
    • Troubles gastrointestinaux
    • Troubles immunitaires
    • Troubles musculosquelettiques
    • Troubles nerveux
    • Troubles respiratoires
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Rats : 20000
Souffrances
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Gardés vivants à l'issue de la procédure, 20 000 rats vont subir une biopsie de l'oreille dans des procédures d'un niveau de souffrance léger, leur devenir étant ensuite décidé par le chercheur en charge de la lignée. Chaque animal reçoit une bague à une oreille et un poinçon de 1,5 mm à l'autre, entre 12 et 15 jours de vie, avant le sevrage, pour permettre le génotypage. Le porteur justifie ce calendrier par l'organisation de l'animalerie, un gain "de temps, de place et de travail" et une capacité d'hébergement limitée. Ces 20 000 interventions accompagnent la gestion d'un élevage de lignées transgéniques créées sur commande, activité que l'établissement décrit comme une prestation.

Objectifs

Réaliser une biopsie d'oreille sur les rats génétiquement modifiés afin de pouvoir génotyper les animaux d'intérêt (Fondateurs, maintien de lignées, ou validation de cryoconservation des modèles).

Bénéfices attendus

Caracérisation génétique des lignées commandées pour les projets scientifiques des chercheurs et optimisation de la gestion des élevages. Il est important de réaliser le génotypage des animaux tôt, afin d'avoir les résultats si possible avant le sevrage, pour constituer les cagées directement. Cela permet un gain de temps, de place et de travail dans l'animalerie.

Procédures

Nous identifions les animaux par la pose d'une bague d'oreille et nous génotypons les animaux par une biopsie de 1.5mm de diamètre sur l'autre oreille à l'aide d'une pince spécialement dédiée. Cette procédure est réalisée une seule fois par animal. L'acte de biopsie et identification est très rapide (maximum 20 secondes pour les 2 actes d'identification et de biopsie). L'animal est donc contenu durant quelques secondes seulement et remis immédiatement à la mère.

Impact sur les animaux

Le poinçon peut entrainer douleur légère et de courte durée au site de prélèvement

Devenir

Tous les animaux sont gardés en vie à la suite de cette procédure peu invasive. La biopsie permettra de déterminer le génotype de l'animal. Le chercheur en charge de la lignée déterminera son devenir en fonction des projets qu'il mène.

Remplacement

Pas d’autre possibilité que le recours à l’animal vivant pour le prélèvement de tissus.

Réduction

La réduction du nombre d'animaux utilisés et leur bien-être est une préoccupation permanente. Le raffinement de nos techniques de transgénèse, de procréation médicalement assistée et de cryoconservation permet de générer de moins en moins d'animaux pour l'ensemble des prestations de l'institut, ce qui permet de réduire de manière importante la quantité d'animaux générés et donc biopsiés. De plus, nous utiliserons dès que possible, de schémas d’accouplement optimisés ne nécessitant pas ou peu de génotypage, afin de produire un maximum d’animaux « utiles »

Raffinement

La méthode de poinçon à l'oreille est éprouvée, précise, rapide et standardisée ce qui limite les effets indésirables stress/douleurs sur les animaux. De plus, les animaux sont surveillés quotidiennement ce qui permet de faire un suivi de la cicatrisation dans le temps. Nos rats sont hébergés en cages ventilées, en groupe, avec de multiples enrichissements : bâton de bois à ronger, balles de bois à ronger, nids, croquettes de nourriture au fond de la cage.

Choix des espèces

Le rat, comme la souris , est un très bon modèle d'expérimentation animale car il est de petite taille, son génome est parfaitement connu et il a un taux de reproduction très rapide. Il est couramment utilisé par les chercheurs qui nous commandent des prestations de création de lignées transgéniques Les rats seront prélevés entre 12 et 15j de vie, avant le sevrage. Cet âge a été judicieusement choisi car avant 12j, l'oreille ne s'est pas assez développée et ce n'est qu'un bourgeon sur lequel il est difficile de réaliser une biopsie. et après 15j, nous n'aurions pas les résultats de génotypage avant le sevrage (3 semaines), ce qui ne nous permet pas de faire les cagées définitives. Notre capacité d'hébergement est limitée et il nous faut donc optimiser la place constamment. Ce fonctionnement nous permet d'économiser du temps, des ressources et de la manutention pour les animaliers.

  • Recherche appliquée
    • Cancers
  • Recherche fondamentale
    • Multisystémique
    • Oncologie
    • Système immunitaire
Souris : 1692
Rats : 504
Souffrances
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Devenir
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Pour tester des nanoparticules poreuses censées porter des gaz et des médicaments jusqu'aux tumeurs, 1 692 souris et 504 rats sont utilisés dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré, tous mis à mort pour prélever leurs organes. Une partie reçoit une implantation de cellules tumorales dans le cerveau sous anesthésie, puis trois séances d'irradiation de 4 Gy et des injections intraveineuses trois jours de suite. Le porteur s'attend à une perte de poids, de motricité et de sensibilité chez les animaux porteurs d'une tumeur cérébrale, ainsi qu'à une dégradation de l'état général jusqu'à une semaine après l'irradiation du crâne, avec pelades sur la tête et sécrétions au museau. Il justifie le projet par le "besoin d'améliorer" des thérapies dont il constate le manque d'efficacité, et présente le nombre annoncé comme un maximum susceptible d'être réduit si les seuils statistiques sont atteints plus tôt.

Objectifs

Ce projet a pour but de caractériser l’intérêt de nanoparticules (NPs) poreuses comme vecteur de thérapies (gazeuses et médicamenteuses) pour les tumeurs hypoxiques, décrites dans la littérature comme résistantes aux traitements actuels. En effet, un meilleur ciblage de la tumeur par ces NPs permettrait d’améliorer l’efficacité des traitements actuels tels que la radiothérapie (RT), les chimiothérapies (CT) ou encore les immunothérapies (IT). Devant le manque d’efficacité des thérapies standards, ce projet se justifie par le besoin d’améliorer, par des approches innovantes, les thérapies actuelles.

Bénéfices attendus

Le bénéfice attendu est une amélioration des stratégies thérapeutiques actuelles en utilisant comme vecteur des NPs qui ont montré, par nos études précédentes, leur capacité à s’accumuler dans la tumeur tout en préservant le tissu sain environnant .

Procédures

Les animaux sont soumis à plusieurs types d’interventions : - Chirurgie (implantation cérébrale de cellules tumorales sous anesthésie générale) : 30 minutes maximum par animal, réalisée une seule fois sur chaque animal. - Injection intraveineuse de cellules tumorales (animal vigile) : 1 fois à l’injection des cellules ; 5 minutes maximum par animal. - Injection sous-cutanée de cellules tumorales (animal vigile) : 1 fois à l’injection des cellules ; 5 minutes maximum par animal. - Injection intraveineuse des NPs (animal vigile) : 3 fois sur 3 jours consécutifs ; 5 minutes maximum par animal. - Injection intraveineuse des CT ou IT (animal vigile) : 3 fois sur 3 jours consécutifs ; 5 minutes maximum par animal. - Irradiation (sous anesthésie générale) : 3 séances de 4 Gy sur 3 jours consécutifs : 10 minutes maximum par animal. - Injection sous-cutanée de buprénorphine (animal vigile) : 1 fois avant la mise à mort pour tous les animaux et 3 fois pour les animaux avec des tumeurs cérébrales qui auront deux injections supplémentaires en péri-opératoire ; 2 minutes maximum par animal.

Impact sur les animaux

Parmi les procédures expérimentales, les injections intraveineuses (cellules tumorales, NP, CT ou IT) ou les injections sous-cutanées effectuées sur un animal vigile peuvent causer un stress à l'animal lors de l'intervention, ce qui peut être considéré comme une nuisance légère. De plus, au regard de l’expérience du laboratoire concernant les différentes procédures expérimentales, nous nous attendons à avoir des effets indésirable modérés avec une perte de poids, de motricité et de sensibilité chez les animaux qui auront un développement de tumeur cérébrale. Également, sur ces modèles de tumeur cérébrale, nous nous attendons à une fatigue et une dégradation de l’état général (porphyrine autour des yeux et de la bouche, sécrétions au niveau du museau, pelades sur la tête) induit par l'irradiation cérébrale jusqu’à une semaine après l’irradiation.

Devenir

A la fin de chaque procédure, les animaux sont mis à mort pour prélèvement d'organes.

Remplacement

Les tumeurs sont connues pour être multi-compartimentales, c'est-à-dire qu’au-delà du simple compartiment de la cellule tumorale existent la vascularisation, l’hypoxie et l’inflammation qui influent fortement sur la cellule tumorale. L’utilisation de modèles in vivo complets permet d’intégrer ces différentes composantes, indispensables à la compréhension des mécanismes de développement tumoral et à la réponses aux différents traitements. Ce projet intervient après plusieurs étapes de validation in vitro ayant permis de retenir les meilleures NPs (taille, aspect de toxicité, oxygénation) mais ne peut pas s’effectuer intégralement sur des modèles de remplacement in vitro ou in silico.

Réduction

L’utilisation des méthodes d’imagerie non invasive et des modèles de tumeur sous-cutanés se conforment à la réglementation en vigueur dans le respect de la réduction du nombre d’animaux car elles permettent de suivre à différents temps l’évolution de la tumeur chez le même animal sans nécessité d’euthanasier plusieurs animaux à chacun des temps. Chaque animal est dans ce cas son propre contrôle et permet de réduire le nombre total d’animaux nécessaires pour l’étude. Toutefois, dans tous les protocoles d’imagerie, d’irradiation, les animaux seront anesthésiés par inhalation d’isoflurane, non sans risque pour l’animal. Afin de pouvoir réaliser des analyses statistiques, nous estimons qu’au minimum, 12 animaux par groupe au départ sont nécessaires afin de réaliser des tests statistiques puissants, et ainsi comparer les effets des différents traitements et ce, en fonction du temps. Ces 12 animaux sont calculés sur la base d’un test de puissance connaissant la variabilité intrinsèque des modèles tumoraux basés sur nos travaux antérieurs. Il est important de noter ici que le nombre d’animaux calculés est un nombre maximal. En effet, les expériences seront réalisées par plusieurs lots et si les seuils statistiques sont atteints alors le protocole sera stoppé.

Raffinement

A leur arrivée, les animaux seront placés en groupe sociaux (4 souris par cage et 3 à 2 rats par cage) dans des cages standards répondant aux normes européennes. Ils bénéficieront d’un temps d’adaptation de 7 jours minimum avant toutes expérimentations et bénéficierons également d’enrichissement (roue d’activité, tunnel en carton, stimulation sensorielle par différents objets). Les animaux seront surveillés de leur arrivée à la fin du protocole par un personnel compétent afin de déterminer leur état (poids, apparence physique) et la mise en place, si nécessaire, de mesures afin d’améliorer le bien-être animal. Cette évaluation sera réalisée quotidiennement pendant les phases critiques (implantation, irradiation) et 3 fois par semaine par la suite. Enfin, les différents protocoles ont été pensés de manière à limiter au maximum la souffrance animale par l’administration d’agents analgésiques et anesthésiques appropriés et par le choix de points limites cohérents. Pour les animaux immunodéprimé, la procédure est identique à l’exception de l’hébergement. En effet, les animaux sont placés dans des cages ventilées individuellement par des portoirs spécifiques, ces deniers étant eux-mêmes dans une zone spécifique et dédiée à la manipulation des animaux immunodéprimés pour la recherche en cancérologie.

Choix des espèces

La souris et le rat immunodéprimés sont des espèces de choix pour évaluer l’évolution du volume tumoral dans le temps dès lors que les cellules tumorales utilisées sont d’origine humaine. Notre expertise des différents modèles de tumeurs cérébrales, nous a permis d’établir que suivant le type cellulaire, nous obtenons des tumeurs plus ou moins hypoxiques et plus ou moins vascularisés (Corroyer-Dulmont et al., Biol Chem. 2013). Ces deux composantes, influençant la croissance tumorale et l’efficacité des traitements actuels, il est nécessaire de travailler avec ces différents modèles in vivo, afin de se rapprocher de la situation clinique. Lorsque les cellules tumorales (cérébrales et pulmonaires) sont d’origine murine (issues de souris C57Bl/6) alors nous pouvons utiliser des animaux immuno-compétents de même souche (souris C57Bl/6) dans ce projet afin de prendre en compte l’ensemble du système immunitaire et le contexte inflammatoire du micro-environnement étudié et connus pour participer à la réponse aux traitements. L’ensemble des animaux utilisés dans cette étude seront de jeunes adultes, mâles et femelles, âgés de 8 à 12 semaines en début de protocole. Cela permettra le développement de tumeurs plus reproductibles. De plus, à ce stade, le cerveau est mature et il est possible de suivre l’évolution des animaux sur des temps longs. Cet âge leur confère également une résistance aux protocoles expérimentaux utilisés.

  • Recherche fondamentale
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    • Oncologie
Souris : 84
Souffrances
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Devenir
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84 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures classées sévères. Le porteur indique qu'aucun geste douloureux n'est pratiqué sur les animaux et que la sévérité tient à la létalité embryonnaire de la mutation étudiée, les embryons étant prélevés au 15e jour de gestation après mise à mort des femelles gestantes. Le projet porte sur la machinerie Polycomb, qui régule l'identité des cellules, et son rôle dans le développement et diverses pathologies dont le cancer. Le porteur affirme que la variabilité des effets d'une cellule à l'autre rend l'étude difficile in vitro et que le rôle hématopoïétique de la protéine impose un modèle mammifère.

Objectifs

Les organismes complexes tels que les mammifères sont composés d’une très grande variété de cellules, chacune ayant des propriétés particulières, on parle d’identité des cellules. Etablir et maintenir ces identités cellulaires est un enjeu crucial en biologie. Un ensemble de protéines, regroupé sous le nom de « Polycomb », participe activement à ce processus, son rôle est de s’assurer que les gènes qui ne doivent pas être utilisés dans un type cellulaire donné ne le soit pas. Pour cela, les protéines du groupe Polycomb régulent la structure de la chromatine (c.a.d. le repliement de l’ADN) de façon à moduler l’accessibilité des gènes (dans le cas présent les rendre peu accessibles). Les altérations de l’activité des protéines du groupe Polycomb peuvent avoir des conséquences très délétères sur les organismes et sont fréquemment observées dans diverses pathologies dont le cancer. Pour mieux comprendre le mécanisme d’action de cette machinerie et sa régulation, nous étudierons des mutations ciblées d’une des protéines polycomb en analysant en particulier leur impact sur la capacité des cellules à conserver leur identité. L'objectif de ce projet est de déterminer comment une régulation anormale de la machinerie Polycomb peut impacter le développement, et de façon plus générale l'identité des cellules comme observé dans une variété de pathologies.

Bénéfices attendus

Les protéines du groupe Polycomb ont un rôle très important lors de la différentiation cellulaire et ensuite pour le maintien de l’identité cellulaire. Leur mutation ont souvent des conséquences majeures sur le développement embryonnaire. Il a, par ailleurs, été montré que des mutations de membre de la machinerie polycomb sont à l’origine de certaines maladies génétiques (par exemple weaver syndrome) tandis que des altérations de cette machinerie sont récurrentes dans les cancers. Le contrôle de l’activité de cette machinerie est donc un enjeu crucial. A court terme, cette étude vise à mieux comprendre le fonctionnement d’un de ces acteurs du groupe polycomb dans le développement embryonnaire. A plus long terme, cette étude pourrait éclairer sur la contribution des protéines polycomb dans un contexte pathologique et informer sur les conséquences que pourraient avoir la manipulation pharmacologique de ces protéines sur les patients (des composés inhibant l’activité d’un membre de la machinerie polycomb sont déjà approuvés pour l’usage en clinique).

Procédures

Il n'y aura pas de procédure externe créant des douleurs chez les souris. Toutefois, la mutation homozygote du gène d'intérêt entraine une létalité au stade embryonnaire des souris. Les embryons seront prélevés au 15ème jour de gestation, après mise à mort des femelles gestantes, pour des analyses post-mortem.

Impact sur les animaux

La mutation complète de notre protéine d’intérêt, sur la base de la littérature, est létale vers le stade embryonnaire 18.5 (18,5 jours post accouplement). Nous avons généré des mutations partielles qui devraient donc avoir un phénotype équivalent ou moindre. Nous savons que nous ne récupérons pas de souris homozygote à la naissance, nous estimons donc la létalité de ces modèles entre le stade embryonnaire 18.5 et la naissance. Les souris hétérozygotes n’ont pas de phénotypes apparents.

Devenir

Les animaux sont mis à mort pour des analyses post-mortem

Remplacement

Les mutations de notre protéine d’intérêt ont d’abord été générées dans une lignée cellulaire permettant d’avoir une première estimation de leur conséquence fonctionnelle. Nous avons sur cette base sélectionnée les mutations dont le phénotype est le plus informatif que nous souhaitons maintenant analyser dans un modèle murin. Les protéines du groupe Polycomb sont essentielles pour le maintien de l’identité des cellules toutefois les conséquences de leur altération sont très variables d’une cellule à une autre. Il est, de ce fait, difficile d'évaluer leur activité de façon compréhensive dans des modèles cellulaires. Par ailleurs, notre protéine d’intérêt ayant un rôle spécifique dans la régulation hématopoïétique, cette étude ne peut pas facilement être réalisée dans un organisme non-mammifère.

Réduction

Afin de réduire le nombre d'animaux à utiliser pour cette étude, deux mesures principales seront implémentées : 1) Dans un premier temps, les mutants de notre protéine d'intérêt sont générés dans une lignée cellulaire et nous essayons de caractériser les conséquences de ces mutations de façon la plus exhaustive dans ces modèles in vitro. 2) Par ailleurs, nous optimiserons nos expériences afin de réaliser plusieurs expériences en parallèle sur un même embryon mutant. Ainsi, bien que notre étude soit plus focalisée sur le développement hématopoïétique, nous récolterons également d'autres organes dans lesquels notre protéine d'intérêt est susceptible d'altérer le développement. Ne connaissant pas précisément la sévérite des phénotypes, mais estimant sur la base de la littérature que la létalité embryonnaire due aux mutations de notre protéine d’intérêt devrait avoir lieu autour de 18.5 dpc, nous étudierons le stade 15.5 en étudiant 14 embryons issus d’au moins deux portées (recommandation IMPReSS).

Raffinement

Aucun geste technique ne sera effectué sur les animaux. Seul le phénotype de la mutation de notre protéine d'intérêt peut entrainer un phénotype dommageable chez les embryons. Pour le réduire au maximum, nous analyserons les embryons mutants au temps le plus précoce possible (avant l’apparition du phénotype dommageable) permettant une évaluation robuste du phénotype. A noter que les lignées utilisées sont élevées à l’état hétérozygote, sans phénotype dommageable.

Choix des espèces

La souris est un mammifère très proche de l'Homme au niveau génétique mais aussi métabolique et immunitaire, c'est donc un excellent modèle d'étude des pathologies humaines comme le cancer et les maladies génétiques du développement. Par ailleurs, la connaissance du génome murin, sa forte homologie avec le génome humain et l’existence de divers modèles génétiquement modifiés murins rendent ce modèle puissant. Ainsi, ce modèle animal est le meilleur compromis entre l’étude d'un modèle animal mammifère et l’obtention de réponses pertinentes aux questions posées. Toutes les analyses se feront durant le dernier tiers du développement embryonnaire. La délétion complète de notre protéine d'intérêt étant létale autour du stade embryonnaire 18,5 et de nombreuses étapes de la différentiation hématopoïétique se faisant à ce stade.

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Rats : 20
Souffrances
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Devenir
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20 rats Sprague-Dawley vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Ils passent des tests comportementaux puis subissent deux chirurgies de 90 minutes sous anesthésie, dont une injection virale dans le nerf vague, la dernière se terminant par une mise à mort sans réveil. Le projet, présenté comme pilote, étudie la propagation de l'alpha-synucléine du cerveau vers le cœur dans la maladie de Parkinson. Le porteur affirme qu'une modélisation informatique ou in vitro est impossible parce qu'il étudie des systèmes entiers en interaction.

Objectifs

La maladie de Parkinson est caractérisée par une accumulation pathologique de la protéine alpha-synucléine au niveau cérébral mais également dans des organes périphériques tels que le coeur induisant des symptômes moteurs et également un dysfonctionnement cardiaque avec une hypotension orthostatique, une augmentation de la variabilité de la pression artérielle, une altération des baroréflexes et une hypertension nocturne. Ces symptômes augementent donc considérablement le risque d'arythmies, de crise cardiaque et de mort cardiaque subite. Les dysfonctionnements cardiaques dans la maladie de Parkinson sont liés à la dégénérescence des neurones du noyau dorsal moteur du nerf vague. Le noyau dorsal moteur du nerf vague est rapidement impacté par l'accumulation d'alpha-synucléine et induit une propagation pathologique bidirectionnelle de la protéine : vers le cerveau et vers le coeur. Le projet est une expérimentation pilote ayant pour but de réaliser une étude de la propagation pathologique et de l'accumulation d'alpha-synucléine dans la voie allant du noyau dorsal moteur du nerf vague vers le système nerveux cardiaque. Nous permettant ainsi de déterminer comment le système nerveux cardiaque intrinsèque est modulé, la vulnérabilité des neurones cardiaques et les dysfonctionnements cardiaques qui en découlent.

Bénéfices attendus

Ce projet va permettre de mettre en évidence les effets cardiaques dans la maladie de Parkinson en déterminant comment le système nerveux cardiaque intrinsèque est modulé par l'agrégation protéique pathologique d'alpha-synucléine, quelle serait la vulnérabilité des neurones cardiaques et les dysfonctionnements cardiaques qui en découlent.

Procédures

Les animaux seront soumis à deux tests comportementaux, un premier test d'évaluation de l'activité locomotrice spontanée ne nécessitant pas d'intervention directe de l'expérimentateur et durant 1 heure et un second test moteur nécessitant une légère contention mais ne durant que quelque secondes. Ils seront ensuite soumis à une chirurgie d'une durée de 90 minutes où ils seront endormis et sous couverture médicamenteuses anti-douleurs. Puis après deux ou quatre mois, les animaux passeront de nouveau les deux tests comportementaux et une seconde chirurgie de 90 minutes où ils seront endormis et sous couverture médicamenteuses anti-douleurs sera effectuée à la suite de laquelle les animaux seront mis à mort sans réveil préalable.

Impact sur les animaux

Les tests moteurs peuvent induire un léger stress transitoire du respectivement à l'isolement de l'animal au cours de la réalisation du test d'openfield et à la légère contention au cours du stepping test. La chirurgie d'injection virale peut induire un léger stress au réveil des animaux ainsi qu'une légère perte de poids et des douleurs/un inconfort au cours de premiers jours suivant l'acte chirurgical.

Devenir

Tous les animaux (n=20) seront mis à mort à la fin de l'étude de façon à obtenir des résultats de l'activité cardiaque et des analyses histologiques des coeurs et cerveaux récupérés.

Remplacement

Les approches de modélisations informatiques ou basées sur des cultures cellulaires in vitro sont impossibles à mettre en place dans ce projet puisque nous nous intéressons à l'intégration et aux modifications de réseaux et systèmes entiers.

Réduction

Le nombre d'animaux inclus dans ce projet pilote est restreint à son maximum pour nous permettre d'avoir des résultats préliminaires avant le lancement d'un projet où le nombre de rats par groupe sera estimé par un calcul de puissance. Nous avons donc 5 rats/groupe/temps de mise à mort soit 20 rats au total.

Raffinement

Les expérimentations sont réfléchies de façon à minimiser au maximum l’inconfort, la douleur, la détresse ou l’angoisse des animaux au cours des différentes procédures de ce projet (médicamentation définie avec le vétérinaire référent et tests comportementaux basés sur le comportement spontané des animaux ou très rapide et ne nécessitant qu'une légère contention). Lors de la chirurgie nous aurons recours à l’anesthésie générale (gazeuse, facilement modulable et permettant un réveil rapide et plus confortable) avec monitoring de la température corporelle, additionnée d’une analgésie locale en présence d’antalgique périphérique. Le traitement antalgique sera poursuivi au lendemain de la chirurgie voire 48h postopératoire si l'état de l'animal le nécessite. Des points limites gradés, précis et adaptés ont été définis de façon à obtenir un arbre décisionnel en fonction des observations faites et aboutir à une gestion optimale de ceux-ci. Des critères d'arrêt de souffrances, appelés points limites terminaux sont définis au bout de cet arbre décisionnel. Les rats sont hébergés deux par cage avec eau et nourriture ad libitum. Un enrichissement par bâton de bois est disposé dans les cages d'hébergement permettant aux rats d'assouvir leur besoin de ronger. Une phase d'habituation à l'animalerie et aux expérimentateurs est prévue en amont de l'étude. Le binôme d'expérimentateur reste le même tout au long de l'étude.

Choix des espèces

L'espece animale utilisée est le rat (Rattus norvegicus) de souche Sprague-Dawley. Il sagit de l'espèce la plus utilisée pour l'étude de la maladie de Parkinson. Des méthodes d'injection dans le nerf vague sont également décrites chez cette espèce ainsi que les enregistrements des paramètres physiologiques. Les animaux seront utilisés à l'âge adulte puisque nous avons besoin d'avoir des circuits et systèmes entièrement développés.