Autre recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Multisystémique
- Oncologie
- Organes sensoriels
- Système cardiaque
- Système endocrinien
- Système gastrointestinal
- Système immunitaire
- Système musculosquelettique
- Système nerveux
- Système respiratoire
- Système urogénital
Etude de la biodistribution de nanoparticules chez des souris saines
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Oncologie
Pour savoir dans quels organes se logent des nanoparticules d'imagerie et par quelle voie elles sont éliminées, 1 200 souris saines vont être utilisées dans des procédures d'un niveau de souffrance léger, toutes tuées pour que leurs organes soient prélevés et imagés. Chacune reçoit une injection sous la peau, dans l'abdomen ou dans la veine, puis dix séances d'imagerie de cinq minutes sous anesthésie. Le porteur signale une douleur légère au site d'injection et la possibilité d'une réaction de type allergique aux sondes. L'effectif de 1 200 souris est rapporté à une "application dédiée", sans autre justification, pour un projet qui porte sur des souris saines et sur une question de circulation et d'élimination.
Objectifs
Le développement et l’utilisation de nanoparticules pour l’imagerie rencontrent un fort engouement. La question principale est de savoir où vont les nanoparticules une fois injectées dans l'organisme, dans quels organes vont-elles ? En combien de temps et par quelle voie sont-elles éliminées ? Ces informations sont importantes afin d'envisager l'utilisation de ces nanoparticules chez l'homme pour le diagnostic et/ou le traitement d'une maladie.
Bénéfices attendus
Evaluer le devenir et le temps de circulation dans l’organisme d’une sonde d’imagerie. Serait-il envisageable d’utiliser cette sonde comme un agent de diagnostic et/ou de thérapie si la sonde circule suffisamment longtemps dans l’organisme ?
Procédures
Injection sous la peau sur animal anesthésié : durée inférieure à 1 minute, geste réalisé 1 fois. Injection dans le ventre sur souris vigile : durée 10 secondes, geste réalisé 1 fois. Injection dans la veine sur animal anesthésié : durée inférieur à 1 minute, geste réalisé 1 fois. Imagerie : sur animal anesthésié, 10 séances de 5 minutes.
Impact sur les animaux
Les nuisances peuvent provenir de l’injection de la sonde d’imagerie où une légère douleur peut être ressentie au site d’injection. Une mauvaise réaction, type allergie, peut survenir suite à l’injection des sondes d’imagerie.
Devenir
Tous les animaux seront euthanasiés car leurs organes seront prélevés et imagés.
Remplacement
Nous souhaitons développer de nouvelles nanoparticules qui pourraient être utiliser in fine en clinique afin d’améliorer le diagnostic et/ou la thérapie chez l’homme. Une fois injectée dans l'organisme, le devenir des nanoparticules ainsi que leur comportement est diffèrent en fonction de leur structure. Même si le potentiel thérapeutique, la validité de la nanoparticule et son absence de toxicité seront testés en amont sur des modèles in vitro (comme des cultures cellulaires ou des organoides quand cela est possible) la finalité est le test sur des animaux avant d’envisager un passage en clinique. En effet il est à ce jour impossible de reproduire un organisme entier, sa physiologie, in vitro qui permettrait de répondre aux questions suivantes : quel est le temps de circulation de la sonde ? Comment et en combien de temps est-elle éliminée ?
Réduction
Les nanoparticules seront préalablement testées et validées in vitro avant d’être injectées à l’animal. Seules les nanoparticules validées seront utilisées. Le suivi se fait par une technique d'imagerie non invasive permettant de faire un suivi du début à la fin sur un même animal. Chaque animal est son propre contrôle. Des études statistiques seront ensuite réalisées. Le nombre d’animaux a été déterminé en utilisant l’application dédiée.
Raffinement
Les souris seront acclimatées pendant 7 jours après leur arrivée dans l’animalerie pour leur permettre de s'habituer à leur nouvel environnement. Les souris sont hébergées en groupes sociaux avec un enrichissement du milieu (tunnel, maison, paille) sur un portoir filtrant. Les actes expérimentaux sont réalisées sur animal anesthésié quand cela est nécessaire et lors de l’anesthésie l’animal est maintenu sur un tapis chauffant. Une feuille de score est utilisée pour le suivi de l’animal et pour scorer des points limites adaptés au projet. La feuille de score permet de définir des critères d’arrêt des souffrances et propose des mesures conservatoires bien déterminées. Les animaux sont surveillés par le personnel de l’animalerie et par l’expérimentateur.
Choix des espèces
La souris est une espèce de choix avec la technique d'imagerie utilisée de par sa petite taille. Les animaux seront utilisés à l'âge adulte, entre 8 et 12 semaines. A cet âge les souris ont un poids et une taille raisonnable permettant leur manipulation et l’imagerie.
Propagation de l’information sonore le long des voies auditives chez le rongeur.
- Recherche appliquée
- Troubles sensoriels
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
- Organes sensoriels
- Système nerveux
Gerbilles de Mongolie : 630
Opérés de l'oreille ou du cerveau pendant une à quatre heures, maintenus la tête fixée deux à quatre heures pour enregistrer leur activité cérébrale, ou exposés une fois à 100 décibels pendant deux heures, 1 710 souris et 630 gerbilles de Mongolie vont être utilisés dans des procédures allant de la chirurgie sans réveil aux atteintes modérées. Tous sont tués à l'issue, le porteur indiquant qu'un animal transgénique, injecté d'un vecteur viral ou porteur d'un implant ne peut être ni réutilisé ni placé. L'objectif déclaré est de décrire la transformation des vibrations sonores en activité du nerf auditif et de tester un implant cochléaire à stimulation optique. La perte auditive provoquée par l'exposition sonore est présentée comme légère et réversible en une semaine, "ce qui correspond à la perte auditive usuelle de personnes âgées de 60 ans".
Objectifs
Répondre à certaines interrogations scientifiques concernant le traitement de l’information sonore le long des voies auditives. : a)Au niveau périphérique, la cochlée traite les informations sonores avant même que le cerveau n’entre en action. Le premier objectif est d'obtenir une description précise de la transformation des vibrations sonores en activité électrique du nerf auditif. Au-delà de son intérêt pour la recherche fondamentale, cette approche sera importante pour améliorer les aides auditives et les implants cochléaires actuels et développer de nouvelles stratégies de stimulation. b)Un son peut être entièrement caractérisé par sa fréquence et son intensité. Cependant, au niveau perceptif ces 2 dimensions interagissent (un son fort parait plus aigu par exemple). Cette interaction apparait dès la cochlée, c’est-à-dire au niveau le plus précoce du traitement de l’information sonore. Afin de pouvoir contrôler précisément l’information envoyée par la cochlée au cerveau, nous allons développer une méthode de stimulation optique du système auditif périphérique. Ceci nous permettra de déterminer qu’elle est l’information nécessaire et suffisante pour identifier les sons. c)Au niveau du circuit auditif, l’information auditive est relayée à différents noyaux avant d’atteindre le centre auditif. De façon remarquable, certaines informations comme l’information fréquentielle est propagée le long des voies auditives grâce au contrôle précis de la connectivité entre les différents noyaux. Ici, nous utiliserons des approches de marquage de certains types cellulaires afin de caractériser finement les connexions neuronales le long réseau auditif. d)Au niveau central, les 2 hémisphères du cerveau traitent les informations fréquentielles et temporelles différemment. Chez l’humain, la latéralisation du traitement du langage en constitue un exemple qui a été amplement décrit. Notre objectif est ici de tester l’hypothèse que le centre auditif gauche répond de manière sélective aux attributs temporels de vocalisations conspécifiques, alors que le centre auditif droit répond préférentiellement aux attributs de fréquence. 2)Proposer un nouveau type de traitement de surdités profondes en déterminant les avantages et les inconvénients d’un nouveau type d’implant basé sur la stimulation optique de la cochlée. Nous réaliserons dans ce projet nos expériences sur le rongeur mais transféré à l’humain.
Bénéfices attendus
L’objectif du projet est de répondre à des interrogations scientifiques concernant le traitement de l’information sonore à la fois au niveau périphérie (oreille interne) et au niveau central (voies auditives). Il permettra de caractériser finement comment les sons complexes sont analysé par le système auditif et quel est le réseau neuronal qui permet à l’information sonore de se propager efficacement le long des voies auditives. A la fin du projet, nous aurons une meilleure compréhension de ces phénomènes fondamentaux de codage de l’information sensorielle et du circuit neuronal permettant de véhiculer efficacement l’information auditive.
Procédures
Certains animaux seront soumis à 1 ou 2 des interventions chirurgicales de l’oreille ou du cerveau, sous anesthésie générale et durant de 1 à 4 heures. Les animaux transgéniques seront génotypés afin de diminuer le nombre d’animaux utilisés. Pour cela, un prélèvement à l’oreille sera fait au moment du sevrage. L’intervention est brève (1 minute par animal) et ponctuelle (le prélèvement ne sera effectué qu’une seule fois au cours de la durée de vie de l’animal). Certains animaux seront maintenus en contention pendant 2-4 heures pour mesurer leur activité cérébrale sur animal éveillé en réponse à des stimuli auditifs. Chaque animal effectuera 5-8 séances d’habituation qui seront suivies par au maximum 5 séances d’expérimentation. Pour étudier l’effet de pertes auditives sur la façon de percevoir les sons, certains animaux subiront une exposition sonore unique à 100 décibels pendant 2 heures.
Impact sur les animaux
L’injection de vecteurs viraux (chez le nouveau-né ou chez l’animal adulte) nécessite une intervention chirurgicale sous anesthésie générale qui dure environ 30 minutes chez le nouveau-né et jusqu’à 2 heures chez l’adulte. Cela peut donner lieu à des douleurs contrôlées par un traitement antalgique et à une sensibilité post-opératoire de courte durée. L’implantation chirurgicale d’implant cochléaire ou de fenêtre crânienne chez l’animal adulte nécessite une intervention chirurgicale sous anesthésie générale qui dure environ 3 heures. Cela peut donner lieu à des douleurs modérées contrôlées par un traitement antalgique et à une sensibilité post-opératoire pendant une semaine. Les séances d’enregistrements de l’activité cérébrale sur animal éveillé nécessitent une contention par fixation de tête. Ceci est susceptible de générer du stress et de l’anxiété chez les animaux. Afin que l’animal se familiarise avec l’expérimentateur et l’environnement et pour pouvoir réaliser des séances d’enregistrement d’une durée de 3 heures, une période d’habituation progressive sera mise en place. A la fin de cette période, un maximum de 5 séances en contention avec un minimum de deux jours de repos entre séances consécutives seront réalisées. Pour étudier l’effet de pertes auditives sur la façon de percevoir les sons, certains animaux subiront une exposition sonore unique à 100 décibels pendant 2 heures. Ceci génèrera une perte auditive légère (environ 30 décibels, ce qui correspond à la perte auditive usuelle de personnes âgées de 60 ans) qui sera réversible et durera environ 1 semaine.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à la fin de chaque procédure car ils ne peuvent être ni réutilisés, ni replacés, ni adoptés pour au moins l’une des raisons suivantes : - Nous utiliserons certains animaux pour le prélèvement d’organes. - Certaines chirurgies seront sans réveil. - Nous utiliserons des animaux transgéniques ou subissant une injection de vecteur viral ou étant appareil avec un implant, lesquels ne peuvent pas être réutilisés ou placé.
Remplacement
L’organe auditif est le fruit de millions d’années d’évolution et il n’est pas possible de mettre en culture les systèmes auditifs périphériques et centraux qui permettraient de reproduire le circuit auditif. De plus, aucun modèle informatique n’existe pour simuler le fonctionnement naturel du système. Aujourd’hui, il n’existe aucune alternative pour remplacer l’expérimentation animale par des expériences purement in vitro ou in silico car nous avons besoin d’étudier le système auditif périphérique dans son ensemble. Afin de comprendre le fonctionnement cochléaire sur un modèle réaliste, il est important d’utiliser des animaux comme la souris ou la gerbille chez qui l’architecture du système auditif périphérique (la cochlée) est similaire à celle de l’Homme. Notre stratégie expérimentale implique l’expression de protéines exogènes dans la cochlée ou le cerveau de la souris ou de la gerbille. Ceci est permis grâce aux outils génétiques dont nous disposons. La production de ces protéines nécessite un organisme vivant.
Réduction
Ce projet impliquera sur une durée de 5 ans un total de 1710 souris et de 630 gerbilles qui entreront dans des procédures sans réveil, légères ou modérées. Des méthodes d’analyse statistique ont été utilisées afin de déterminer la taille optimale des groupes expérimentaux pour répondre aux questions scientifiques posées. Ce chiffre a été estimé avec l’aide d’une équipe de biostatisticiens afin de calculer au mieux le nombre d’animaux nécessaires. Afin de réduire le nombre d’animaux utilisés, les animaux transgéniques seront systématiquement génotypés pour garder uniquement les génotypes souhaitables. Des expériences pilotes sur un nombre réduit d’animaux seront réalisées afin d’éviter des pertes dues aux difficultés techniques. Toutes les procédures utiliseront mâles ou femelles confondus. Cependant, si un des sexes ne s’engage pas de la même façon dans les tests comportementaux, nous privilégierons le sexe le plus réceptif aux tâches comportementales. L’utilisation de nouvelles technologies d’enregistrement neuronal à haute densité permettant d’enregistrer en parallèle plusieurs dizaines de neurones à partir de différentes zones d’intérêt signifie que la quantité de données obtenue par séance d’enregistrement sera maximisée. Dans le cas d’enregistrements sur animal éveillé, la réutilisation de chaque animal pour plusieurs séances d’enregistrement augmentera encore davantage la taille de l’échantillon de neurones obtenues par animal et contribuera à réduire le nombre d’animaux nécessaires pour obtenir des données statistiquement robustes.
Raffinement
Les animaux impliqués dans le projet seront suivis régulièrement et seront anesthésiés, lorsque c’est nécessaire, pour éviter toute forme de souffrance. Des traitements analgésiques et antalgiques seront mis en œuvre et adaptés à l’âge des animaux en préopératoire et postopératoire pour obtenir une analgésie idéale pour chaque procédure. Après la chirurgie, les animaux bénéficieront d’un chauffage de la cage et d’un gel hydrique spécialisé. La plaie sera examinée tous les jours pendant une semaine pour repérer des signes d’infection ou toute autre anomalie physique, comportementale ou développementale (chez le nouveau-né). Un traitement analgésique post-opératoire sera observé pour réduire ces effets indésirables à leur minimum. Une perte de poids dans les premiers jours suivant la chirurgie peut se manifester. La pesée régulière des animaux au cours de la première semaine post-opératoire permettra de surveiller que cette perte reste transitoire et ne dépasse pas les 15% du poids initial de l’animal. Dans de très rares cas, des infections au niveau de l’implant ou de la fenêtre crânienne peuvent survenir. Si l’infection persiste malgré un traitement antibiotique, l’animal sera mis à mort. La contention par fixation de tête est susceptible de générer du stress et de l’anxiété chez les animaux. Afin de réduire ce stress autant que possible, des séances de maniement permettront aux animaux de se familiariser avec l’expérimentateur. De plus, l’habituation à la fixation de tête se fera de façon progressive sur plusieurs séances, tout en prenant en compte la vitesse de progression de chaque animal individuellement. Les expériences comportementales auront lieu dans les cages d’hébergement et sans restriction hydrique. Comme les souris sont hébergées dans ce dispositif expérimental, elles ne seront pas effrayées par un nouvel environnement et pourront réaliser la tâche selon leur volonté. L’état général de santé des souris et des gerbilles sera caractérisé par un score d’état corporel qui prend en compte différent facteur (perte de poids, changement de posture, yeux plissés, manque de toilettage etc.) et qui nous permettra d’évaluer l’état de l’animal tout au long de la procédure et de déterminer des points limites spécifiques et précoces. En fin de procédure ou si nous observions un comportement anormal l’animal sera mis à mort.
Choix des espèces
Afin de comprendre le fonctionnement périphérique et central du traitement de l’information sonore sur un modèle réaliste, il est important d’utiliser des animaux comme les rongeurs chez qui l’architecture du système auditif est similaire à celle de l’Homme. En effet, la cochlée est seulement présente chez les mammifères. Au niveau cérébral, les différents centres neuronaux du traitement auditif sont largement conservés et chaque noyau possède son homologue chez l’espèce humaine. Il est également démontré que la souris et la gerbille possèdent un répertoire considérable de vocalisations qui peuvent servir de modèle au langage humain. La souris étant parmi les espèces le plus couramment utilisés en biologie, il existe de nombreux modèles de surdité génétique ayant un équivalent chez l’Homme. La gerbille présente l’avantage par rapport à la souris d’être sensible à une gamme de fréquences très proche de l’humain et représente donc une étape importante pour en vue d’applications translationnelles. Dans le cas d’injection virale pour exprimer les molécules d’intérêt dans les cellules de l’oreille interne, l’administration est plus efficace à un stade précoce du développement. Nous utiliserons des animaux juvéniles (de 1 à 3 jours) qui seront ensuite soit mis à mort pour en extraire les tissus soit soumis à l’expérimentation électrophysiologique ou comportementale à l’âge adulte. Ensuite, chaque procédure du projet impliquera des animaux à un stade de développement où le système auditif périphérique et central est totalement mature (>6 semaines). Cependant, les souris qui sont largement utilisées en laboratoire commencent à présenter des pertes auditives à partir de 15 semaines, c’est pourquoi nous utiliserons des souris plutôt jeunes (6 à 10 semaines) pour les expériences d’exploration de la fonction auditive. Les expériences comportementales durent plus longtemps et seront réalisées sur des souris entre 4 et 14 semaines. Les expériences sur les gerbilles seront réalisées à des âges identiques car les trajectoires de développement sont similaires.
Etude pilote de validation de protocole d’injections répétées (Modification)
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Oncologie
Vérifier que les solvants fournis par des clients ne font pas souffrir les animaux avant de lancer les études payantes : 360 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à la fin du protocole. Chacune reçoit jusqu'à deux administrations par jour pendant quatorze jours, dans le péritoine, sous la peau, dans une veine ou par gavage. Le porteur indique que ces injections répétées peuvent réduire la mobilité, courber le dos, faire plisser les yeux, et provoquer irritation locale, inflammation du péritoine, douleur musculaire ou diarrhées. L'amendement au projet ajoute 120 animaux pour tester aussi la molécule elle-même, et le porteur range l'ensemble sous les principes de raffinement et de réduction.
Objectifs
Dans le cadre de l'amélioration continue de nos méthodes de travail, notre objectif est de valider les produits utilisés pour diluer les molécules d'intérêt fournies par nos clients, lorsque ces véhicules n'ont pas encore été testés au préalable. Cette validation est cruciale lors de l'arrivée de nouveaux projets afin de garantir que le produit choisi n'entraîne pas de douleur aiguë ou chronique chez les animaux. L'objectif principal de cette étude est de confirmer les produits injectés aux animaux sont innofensifs. En assurant l'absence de douleur ou de détresse liée à l'administration du produit, nous serons en mesure de procéder aux études de traitement répétées en toute confiance, sans compromettre le bien-être animal et en garantissant l'exactitude des résultats expérimentaux, s'incluant dans le principe de raffinement. Cela nous permet également d'éviter de lancer des accouplements et de créer des cohortes avant d'être entièrement sûrs du protocole de l'étude, s'incluant dans le principe de réduction.Nous avons estimé, sur la base des projets réalisés à l'institut au cours des deux dernières années, que cette étude préliminaire pourrait être nécessaire au maximum six fois par an, en fonction des nouveaux projets nécessitant l'utilisation de produits non encore testés. Amendement 1 : Afin d’assurer une évaluation complète des conditions d’administration, cette étude inclura non seulement la validation des véhicules utilisés pour diluer les molécules d’intérêt, mais aussi l’injection de la molécule elle-même lorsque cela est pertinent (par exemple lorsque seul une concentration inferieur à déjà été testé in vivo, ou lorsque la molécule seule pourrait avoir un risque de toxicite) nécessitant une modification du projet initial avec ajout de 120 animaux. Cette approche permettra de vérifier l’innocuité de l’ensemble de la formulation administrée, garantissant ainsi que ni le véhicule ni la molécule d’intérêt n’entraînent de douleur aiguë ou chronique chez les animaux, tout en maintenant la rigueur scientifique et le bien-être animal.
Bénéfices attendus
- Évaluation de la sécurité du produit : Assurer que l'administration du produit ne provoque ni douleur aiguë ni douleur chronique chez les animaux. Cela est crucial pour garantir que nos essais ne compromettent pas le bien-être animal. - Fiabilité des études : En validant la non toxicité du produit, nous serons en mesure de mener des études de traitement répété en toute confiance, ce qui nous permettra de fournir des résultats fiables et précis sur les effets des molécules testées.
Procédures
Chaque animal sera soumis à 1 administration d'un produit contrôle au maximum 2 fois par jour pendant 14 jours par voie intrapéritonéale, sous cutanéee, intraveineuse ou par gavage. Ces gestes durent environ 1 minute et n'affectent pas le bien-être des animaux plus d'une heure.
Impact sur les animaux
Les animaux subiront des injections répétés pouvant conduire de manière aigue à une diminution de la mobilité de l'animal ou a des anomalies posturales (dos vouté, yeux plissés). En chronique les injections peuvent induire une irritation locale ( injection sous-cutanée), une inflammation du péritoine (injection intra-péritonéale), une douleur musculaire (injection intramusculaire) ou des diahrées (gavage oral).
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à la fin du protocole et les organes seront collectés si un effet négatif du traitement est visualisé.
Remplacement
Tester le produit à injecter avant la réalisation de l'étude expérimentale est une étape essentielle qui contribue à la sécurité, à l'efficacité et à la rigueur scientifique de la recherche. Cette phase permet de garantir que les résultats obtenus sont fiables et que les animaux ne subissent aucune souffrance inutile, répondant ainsi aux exigences éthiques et scientifiques des études expérimentales. Ceci va permettre d'identifier des potentielles réactions indésirables de l'injection ou du composé en lui même mais egalement d'optimiser sa formulation ci necessaire
Réduction
Une étude pilote de 8 animaux sera réalisée pour les études necessitant une administration répétée d'un composé lorsque le client ne l'aura jamais testé par lui même aupréalable (exemple: véhicule repris de la littérature). Tester le véhicule en amont permet d'anticiper et de corriger d'éventuels problèmes avant qu'ils n'affectent l'étude principale, évitant ainsi des répétitioins d'une étude et donc l'utilisation de plus d'animaux. Cela nous permettra également d'éviter de lancer des accouplements et de créer des cohortes avant d'être entièrement sûrs du protocole de l'étude. Suite à nos retours sur les projets précédents et en concordance avec les études statistiques nous avons opté pour 8 animaux par groupe. Nous avons ainsi effectué des analyses permettant de déterminer la puissance statistique des paramètres mesurés et avons conclu que cet effectif de 8 animaux constitue un bon compromis entre puissance d'analyse et réduction de nombre d'animaux utilisés. Amendement 1 : Cette étude inclura non seulement la validation des véhicules utilisés pour diluer les molécules d’intérêt, mais aussi l’injection de la molécule elle-même lorsque cela est pertinent.
Raffinement
La phase de test du produit contribue au raffinement des méthodes expérimentales en minimisant la douleur et la détresse, et en maximisant la qualité des données obtenues. Les animaux seront maintenus en groupes, dans des conditions d'animalerie optimales. Ils disposeront sans limitation de nourriture, boisson et d'un milieu enrichi (nids en quantité suffisante, bâton et balles à ronger). Nous suivrons l'état général des animaux, le toilettage, la posture, la présence de vocalisation ainsi que le poids chaque jour pendant les 14 jours de la procédure. Tous ces items nous permettront de décider de l'atteinte de points limites le cas échéant pouvant entrainer l’euthanasie de l'animal pour éviter toute souffrance.
Choix des espèces
La souris est un mammifère permettant une première approche informative concernant les mécanismes physiologiques, fournissant de nombreuses données qui pourront ensuite servir dans une approche translationnelle afin de mieux comprendre la physiologie humaine. Les animaux pourront être utilisés à partir de l'âge de 1 mois jusqu'à 1 an, en fonction des exigences spécifiques de l'étude principale. Cette flexibilité d'âge nous permet d'adapter les animaux au modèle expérimental en phase avec les problématiques physiologiques pertinentes pour chaque étude.
Etude de la réponse à la stimulation hormonale de l’ovaire chez un modèle de syndrome des ovaires polykystiques
- Recherche appliquée
- Troubles endocriniens
- Troubles urogénitaux
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
- Système urogénital
Vingt injections sous-cutanées quotidiennes entre les épaules, puis deux injections intrapéritonéales aux jours 21 et 23: 180 souris femelles de un à trois mois vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées pour prélever les tissus. L'induction du syndrome des ovaires polykystiques peut provoquer des épisodes douloureux au niveau ovarien, et les injections sous-cutanées des zones d'irritation. Le projet cherche des biomarqueurs qui prédiraient une réponse anormale à la stimulation hormonale, dont le risque d'hyperstimulation est accru chez les patientes atteintes de ce syndrome et suivies en procréation médicalement assistée. Le porteur ne nomme ni la substance qui induit le syndrome ni l'hormone injectée ensuite, et ne donne aucun chiffre à l'appui de l'effectif de 180 souris qu'il déclare avoir "restreint au maximum".
Objectifs
Le projet vise à comprendre le rôle des mécanismes qui permettent de controler la quantité de cholestérol à l'intérieur de la cellule, dans l'apparition du syndrome des ovaires polykystiques. Ce syndrome touche environ 10% des femmes en âge de procréer, il conduit à des troubles important de la fertilité et à des symptômes qui, chez certaines patientes, vont affecter leur qualité de vie. Par ailleurs, ces troubles de fertilité conduisent un large nombre de femmes à avoir recours aux techniques de procréation médicalement assistées dans le cadre d'un projet de parentalité. Ceci implique donc le recours à une stimulation hormonale de ces patientes qui présentent un risque clinique identifier d'hyperstimulation dont les conséquences peuvent être très délétaires. Il est important de noter que le risque d'hyperstimulation est très fortement augmenté chez les patientes souffrant du syndrome des ovaires polykystiques. Il a été montré que ces récepteurs jouent un rôle clé dans la réponse à la stimulation hormonale de l'ovaire. L'objectif principal du projet est donc de préciser leurs rôles dans l'apparition du syndrome des ovaires polykystiques. L'objectif secondaire sera d'identifier des biomarqueurs prédictifs de la réponse à la stimulation ovarienne associé à leur dysfonctionnement.
Bénéfices attendus
Les bénéfices seront de mettre en évidence une liste de biomarqueurs prédictifs potentiels d'une réponse anormale à la stimulation hormonale au cours d'un protocole de procréation médicalement assistée. Ces candidats seront par la suite utilisé à des fin de recherche translationnelle pour éprouver leur valeur prédictive en qualité de biomarqueur en clinique humaine.
Procédures
Les animaux seront soumis aux interventions suivantes : Injection sous cutanée quotidienne en position interscapulaire avec un volume de 0,1mL pendant 20 jour > nombre : 20 > durée : intervention de 20 à 60 secondes Injection intraperitonéale jour 21 et 23 avec un volume maximum de 0,15mL > nombre : 2 > durée : intervention de 20 à 60 secondes
Impact sur les animaux
L'induction du syndrome chez la souris, comme dans l'espèce humaine peut conduite à un impact sur la qualité du bien être suite à des épisodes douloureux au niveau ovarien. Les injections sous cutanée peuvent provoquer des zones d'irritations.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort en fin de protocole pour prélèvements et analyses des tissus.
Remplacement
Les mécanismes qui conduisent à l'émergence du syndrome des ovaires polycystiques doivent être étudier à l'échelle de l'ensemble du tissu ovarien. Cette étude ne peut-être conduite que sur modèle animaux car il n'existe pas à ce jour de modèle alternatif pour modéliser la complexité du SOPK lors de la réponse à une stimulation hormonale.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisés a été restreint au maximum et définit pour obtenir une puissance statistique satisfaisante à l’issue du protocole pour l'ensemble du projet. Ce nombre a été défini en s'appuyant sur les études antérieures menées dans la littérature, ce qui permet d'évaluer la variance attendue dans chaque groupe et d'en définir l'effectif optimal.
Raffinement
Un suivi régulier tout au long du protocole sera mis en place pour évaluer l’apparition de signe de douleur et une prise en charge par traitements antalgiques (anti-inflammatoires). Des points limites seront mis en place et suivi lors de la visite quotidienne, ainsi que lors des pesée réalisée tous les 2 jours. Un enrichissement renforcé est prévu pour les animaux en protocole (tube cartoné, pad fibres, buchettes de bois). Une manipulation low-stress sera effectué tout au long du protocole (prise en main en coupelle, contention minimale lors des injections, renforcement positif avant le debut du protocole pour habituer les animaux à l'expérimentateur). Les animaux seront hébergés dans des cages par 2 à 4 pour conserver leurs interactions sociales. Les injections seront réalisées par voie intraperitonéale pour les hormones de stimulation, par voie sous cutanée pour l'induction du syndrome ou pour le traitement antalgique. La pesée des animaux sera réalisée toutes les semaines.
Choix des espèces
Les mécanismes qui conduisent au développement du syndrome des ovaires polycystiques et les raisons de la réponse anormale à une stimulation hormonale sont très peu connue. L’accès à du tissu humain est possible, mais limité aux cellules du cumulus produit suite à l'ovulation. L'obtention de tissu ovarien issu de patientes atteintes de ce syndrome est impossible. En effet, ni exérèse, ni prélèvements sur l'ovaire ne sont indiqués dans cette situation clinique. Ainsi, l’exploration phénotypique et la caractérisation des dysfonctionnements sur l'ensemble de l'ovaire ne peut être conduite que sur des modèles animaux. Le modèle souris est celui le plus décrit dans la littérature. Nous utiliserons des femelles post-pubertaires, entre 1 et 3 mois, les animaux doit être en âge de se reproduire au sortir du protocole d'induction du syndrome des ovaires polykystiques.
Étude du métabolisme mitochondrial au cours de la migration neuronale dans le cerveau embryonnaire et post-natal chez la souris.
- Recherche appliquée
- Autres troubles humains
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Oncologie
Une échelle de grimace et la recherche d'un défaut de toilettage servent à décider si la douleur postopératoire justifie d'intervenir. 4 860 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger pour 1 332 d'entre elles et modéré pour 3 528. Des femelles gestantes subissent une chirurgie de 45 minutes pour électroporer le cerveau de leurs embryons in utero, ou reçoivent des injections quotidiennes pendant cinq jours, et les petits ainsi traités présentent une hyperactivité persistante avec, dans environ la moitié des cas, des crises d'épilepsie légères. Le porteur justifie ses effectifs par dix animaux par condition et quatre embryons correctement électroporés par gestante, sans expliquer comment ce calcul aboutit à 4 860.
Objectifs
L’hippocampe est une structure cérébrale impliquée dans la mémorisation. Les patients atteints d’une mutation affectant certains gènes présentent des déficits cognitifs sévères et des épilepsies résistantes aux traitements. Les souris portant une mutation sur ces gènes sont un modèle de choix pour mimer la pathologie humaine et présentent des défauts de développement de l’hippocampe et également une propension à l’épilepsie. L’objectif de ce projet est de comprendre l’origine de ces défauts et de tenter de les corriger. En effet, les cellules progénitrices se divisent et génèrent des neurones qui vont migrer jusqu’à leur destination finale dans l’hippocampe. Cette migration des neurones est très finement régulée. Une des pistes de recherche nouvelle consiste à comprendre comment la régulation du métabolisme énergétique par ces gènes et les composantes des microtubules contrôle cette migration.
Bénéfices attendus
Les malformations au niveau du cortex cérébral sont des maladies rares (incidence 1:100000) pour lesquelles les mécanismes pathogéniques et physiopathologiques sont peu étudiés. Elles sont associées à des retards de développement et des déficits intellectuels sévères. S’agissant d’anomalies de neurodéveloppement, les anomalies apparaissent in utéro. L’étude de malformations induites par des mutations génétiques permet de comprendre les mécanismes cellulaires mis en jeu pendant le développement lors de la prolifération, la migration et la différenciation des cellules du système nerveux central. Les mutations génétiques sont très informatives car elles peuvent être modélisées chez l’animal, permettant une vision du développement physiologique in vivo. Les processus sont pour la plupart conservés entre l’Homme et les rongeurs. Les résultats de notre projet pourraient permettre, en inactivant l’expression d’un gène impliqué dans les cellules en division et les neurones de souris, d’identifier des mécanismes cellulaires, subcellulaires et moléculaires clés qui sont pertinents pour identifier de nouvelles cibles thérapeutiques
Procédures
Une chirurgie est réalisée sur des femelles gestantes sous anesthésie générale avec analgésie pendant une durée d’environ 45 minutes. Une injection, soit en aiguë (injection unique sur animal vigile d’une durée de 30 secondes), soit en chronique (une injection par jour pendant 5 jours) d’agents pharmacologiques est administré à des femelles gestantes. Les embryons traités in utero sont euthanasiés à l'âge adulte au cours d'une chirurgie réalisée sous anesthésie générale, avec administration préalable d'un traitement analgésique. La procédure dure environ 10 minutes.
Impact sur les animaux
Le phénotype dommageable se manifeste par une hyperactivité persistante et, dans environ 50 pour cent des cas, par des crises d’épilepsie légères survenant au repos ou pendant le sommeil lent. Ces troubles entraînent fatigue, stress et perturbation du sommeil . Dans le cadre de la chirurgie, des douleurs sont possibles en période post-opératoire, correspondant à la cicatrisation. L’anesthésie utilisée peut induire dans de rare cas une hypothermie, une détresse respiratoire, voire un arrêt cardiorespiratoire. L’injection d’agents pharmacologiques peut induire une péritonite au niveau du site d’injection.
Devenir
Les animaux seront euthanasiés à l’issue de chaque procédure pour réaliser des analyses histologiques. Ces souris ne peuvent entrer dans de nouveaux protocoles d’expériences puisqu’elles ont subi une chirurgie.
Remplacement
Pour des raisons scientifiques (difficulté d’étudier le cerveau en culture) nous devons caractériser ces maladies sur le modèle murin. L’étude d’un système intégré, requis pour la modélisation des altérations du cerveau associées à une pathologie impliquant des réseaux de neurones à différentes échelles, nécessite d’avoir recours à des animaux. De plus, nous avons accès à un modèle animal qui mime la pathologie humaine, qui est une opportunité pour étudier les causes de la maladie. La plupart des gènes que nous étudions sont spécifiquement exprimés dans le système nerveux central et ne sont pas exprimés dans les lignées cellulaires, d’où la nécessité d'étudier in situ les cellules neuronales dans les cerveaux des modèles murins. En effet, les modèles murins que nous étudions sont à ce jour les seuls modèles disponibles. Ils présentent l’avantage de mimer assez bien le phénotype humain. Le développement du cerveau est en effet bien conservé chez la souris, surtout pour les étapes de développement qui nous intéressent, favorisant l’identification de phénotypes robustes. Des données préliminaires in vitro de notre équipe, ont montré un rôle du gène étudié dans la régulation du transport axonal au niveau cellulaire. Nous étudierons son rôle sur des cultures de tranches de cerveau, ex vivo.et in vivo.
Réduction
La taille des groupes expérimentaux est optimisée de manière à réduire au maximum le nombre d’animaux utilisés pour le projet, tout en conservant une puissance statistique suffisante pour pouvoir obtenir des résultats significatifs et reproductibles. Sur la base de résultats d’expériences et de publications utilisant des techniques similaires, nous pouvons déterminer la taille des groupes grâce au calcul de puissance. Pour les études d’immunohistochimie après électroporation, 10 animaux par condition seront suffisants pour obtenir des résultats statistiquement significatifs. Dans le cas du protocole d’électroporation, en moyenne, 4 embryons sont correctement électroporés dans l’hippocampe par souris gestante sur 6 embryons électroporés. Ces considérations permettent de limiter le nombre de souris nécessaires. Le nombre total d'animaux utilisé est de 4860.
Raffinement
Nos activités impliquent toujours une attention particulière sur le soin et le bien-être des animaux, en limitant la douleur et le stress (anesthésie, analgésie, etc.). Les administrations seront effectuées conformément aux bonnes pratiques vétérinaires. Les conditions d’hébergement sont conformes à la réglementation en vigueur pour l’espèce concernée. Les animaux sont hébergés en groupes sociaux et ils disposeront dans chaque cage d’un enrichissement de nidification. Des observations du bien-être sont réalisées 1 fois par jour. Les souriceaux et jeunes animaux sont surveillés, afin de s’assurer que la mère s'occupe bien d'eux. Pendant toutes nos expériences, nous prenons toutes les précautions nécessaires afin de limiter toute douleur, en utilisant des pratiques adaptées (points limites définis). Les souris sont placées dans les cages avec de la litière chirurgicale entre 1 et 2 jours avant la chirurgie afin d’avoir le temps de s’y habituer. L’utilisation de cette litière est particulièrement importante afin d’éviter l’infection de la suture des souris qui se situe au niveau de l’abdomen. Lors des actes chirurgicaux, les souris sont anesthésiées et placées sur une plaque chauffante, et reçoivent des injections sous-cutanées d'analgésiques, une analgésie locale sur le site d’incision. Un gel ophtalmique est également utilisé afin d’éviter le dessèchement des yeux. Les animaux font l’objet d’une attention post-chirurgicale particulière (points limites définis et traitement des plaies). Une échelle de grimace est utilisée pour déterminer le niveau de douleur, ainsi que des comportements anormaux comme le manque de toilettage. L’état des animaux est alors surveillé plusieurs fois par jour. Mise à disposition d’un aliment enrichi et d’eau directement dans la cage pour animaux apathiques. Afin d’éviter une souffrance de la souris, les animaux sont anesthésiés et euthanasiés par des méthodes adaptées, conformément aux bonnes pratiques vétérinaires.
Choix des espèces
Nous comparerons des souris contrôles et mutantes issues de la même portée. Le développement du cerveau murin est bien caractérisé, ce qui rend les études plus aisées et favorise l’identification de phénotypes robustes. Le développement embryonnaire du système nerveux centrale de la souris est extrêmement proche de celui de l’homme, ce qui en fait un parfait modèle d’étude. L’utilisation de lignées de souris, avec des croisements en retour réguliers permet d’éviter la dérive génétique, une meilleure reproductibilité des résultats et réduit le nombre d’animaux utilisés. La technique de chirurgie d’électroporation in utero dans le cerveau a été mise au point chez le rat et la souris, c’est une méthode de choix efficace pour analyser le rôle des gènes pendant le développement. Cette procédure est simple et rapide, donne un bon rendement, avec une cytotoxicité faible et implique beaucoup moins d’animaux adultes qu’une lignée transgénique. Pour chaque procédure, des souris adultes sont utilisées pour l’élevage et le maintien des lignées. Plusieurs stades seront ensuite analysés : nous nous intéressons au développement cortical, comprenant les étapes de la prolifération et migration (stades embryonnaires de 16,5 à 18,5 jours post-fécondation), ainsi qu'à l'organisation des couches corticales (stades juvéniles à la naissance, 7 et 15 jours post-natal et adulte à 90 jours post-natal). Ces stades seront nécessaires afin d'apprécier l'impact des mutations sur le développement cortical et la permanence du phénotype ou de son atténuation/correction.
Modification génétique sur le modèle souris par CRISPR/Cas9
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
- Système nerveux
Des femelles "réformées", déjà destinées à la mise à mort par l'animalerie, sont utilisées pour prélever les embryons qui servent à tester les stratégies d'édition génétique. 325 souris au total vont être utilisées, 125 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger et 200 un niveau modéré. Les donneuses reçoivent deux injections espacées de deux jours puis sont tuées pour qu'on prélève leurs embryons, et les porteuses subissent une chirurgie de réimplantation de dix minutes. Elles sont tuées après le sevrage de leurs petits, au motif qu'une femelle déjà opérée ne peut pas être réutilisée, tandis que les souriceaux génétiquement modifiés partent vers le projet du chercheur qui les a commandés.
Objectifs
Lorsque l’on veut étudier les mécanismes biologiques complexes qui régulent le développement et le fonctionnement des mammifères, la souris est un modèle privilégié, autant pour sa facilité d'élevage que pour sa proximité génétique avec l'homme. Les recherches scientifiques en biologie s'appuient depuis de nombreuses années sur les souris modifiées génétiquement. La technique que nous utilisons consiste à délivrer un ciseau moléculaire (CRISPR/Cas9) dans un embryon de souris au stade 1 cellule, ce qui va introduire une modification génétique spécifique dans le génome. Les souriceaux issus de la réimplantation dans une mère porteuse sont testés pour détecter la modification génétique. Les animaux porteur de la modification sont ensuite accouplés pour établir une lignée génétiquement modifiée. Par rapport aux techniques précédentes (transgénèse par cellules souches embryonnaires notamment), la technique de CRISPR/Cas9 permet de produire des modèles expérimentaux plus rapidement, en utilisant moins d’animaux. Notre Institut a mis en place un plateau commun pour développer ces modèles de souris transgéniques. La mise à disposition de ce plateau équipé et de personnels expérimentés permet d’augmenter de façon importante les taux de réussite et donc à la fois de réduire le nombre d’animaux utilisés et de raffiner la mise en œuvre des procédures.
Bénéfices attendus
La souris est un modèle privilégié pour la recherche fondamentale en biologie, notamment lorsqu'il faut étudier les mécanismes complexes du développement, de la neurogénèse, etc... Les modèles transgéniques murins que nous réalisons sont indispensables pour mieux comprendre ces mécanismes. Les bénéfices attendus de ce projet sont de maintenir un niveau de compétence élevé du plateau commun, tant sur le plan matériel qu’humain, grâce à la prise en charge régulière de projets d’obtention de lignées transgéniques.
Procédures
Les animaux seront soit soumis à 2 injections d’une durée de 10 secondes chacune (espacées de 46-48 heures), soit soumis à une unique chirurgie d’un maximum de 10 minutes.
Impact sur les animaux
La réimplantation est une procédure chirurgicale qui peut entrainer des douleurs, des infections et du stress. Les signes de douleurs ne sont plus normalement présents le lendemain de la chirurgie. Les souris recevront des injections qui provoqueront un stress léger lié à la contention et l’introduction de l’aiguille pendant moins de 10 secondes. Ces injections peuvent induire une certaine sensibilité locale. Ce désagrément ne dure que quelques minutes au maximum. Les animaux génétiquement modifiés peuvent éventuellement présenter un phénotype dommageable.
Devenir
Toutes les femelles donneuses seront mises à mort afin de pouvoir obtenir les embryons zygotes. Toutes les femelles porteuses seront mises à mort lorsque leurs petits auront été sevrés. En effet, nous ne pouvons pas réutiliser une femelle qui a déjà subi une chirurgie. Les animaux générés par le plateau technique seront transférés dans le projet du chercheur qui les utilisera.
Remplacement
Le modèle souris est un modèle d’étude indispensable pour les recherches qui sont menées dans notre institut, notamment pour les thématiques de biologie du développement. Même si des modèles in vitro de remplacement sont largement utilisés (modèles in silico, cultures cellulaires 2D, cultures de neurosphères, d’organoides), seuls les modèles animaux (la souris dans notre cas) permettent des études intégrées, reflétant la complexité d’un organisme entier. Les possibilités de remplacement seront aussi évaluées en amont par chaque responsable de projet accepté par la plateforme.
Réduction
La technique d’édition du génome CRISPR/Cas9 est très efficace. Grâce aux performants outils de bio-informatique disponible, il est possible d’optimiser les résultats, ce qui permet de réduire le nombre d’animaux nécessaires pour générer les souris fondatrices modifiées génétiquement. Par ailleurs, afin de limiter le nombre d’expériences nécessaires, nous avons mis en place une expérience test in vitro pour vérifier/comparer les stratégies d’édition et ainsi choisir les outils les plus performants. Pour cette expérience, nous utilisons des femelles donneuses d’embryons issus de notre animalerie et qui sont réformées (et donc normalement destinées à la mise à mort). En sélectionnant la meilleure stratégie d’édition, nous pouvons limiter le nombre de femelles à réimplanter.
Raffinement
Pour la réimplantation, les souris porteuses reçoivent une injection d’analgésique 30 min avant d’être anesthésié. En fin de chirurgie, les souris reçoivent une injection d’analgésique. Après la chirurgie, la surveillance renforcée permettra une vigilance accrue en cours d’expérimentation et la détection de l’atteinte des points limites.
Choix des espèces
L’espèce utilisée est la souris, modèle mammifère dans lequel il est possible d’introduire des mutations génétiques ciblées ou des transgènes rapporteurs de l’expression d’un gène d’intérêt. C’est aussi le modèle génétique le plus proche de l’Homme. Dans ce contexte, les résultats obtenus à la suite des expériences proposées pourront potentiellement trouver une application dans des études d’intérêt thérapeutique chez l’Homme. Les femelles donneuses seront utilisées entre 4 et 7 semaines car c’est à cet âge qu’on obtient le plus grand nombre d'embryons au stade 1 cellule. Les femelles porteuses réimplantées seront mises à mort après le sevrage de leurs petits (on ne peut pas réutiliser un animal ayant déjà subi une chirurgie).
Rôle des folates dans les modifications de l’expression génique dans un modèle de souris avec hépatocarcinome
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Oncologie
- Système gastrointestinal
Parce que ce modèle "garantit que 100 % des animaux développent un cancer du foie", 90 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Dès les premiers jours de vie, chaque souriceau est séparé de sa mère et reçoit une injection d'antibiotique sous la peau, puis, à partir de la quatrième semaine, un régime riche en graisses plus ou moins chargé en vitamine B9. Toutes sont tuées après six ou quatorze semaines pour prélever leur foie. Le porteur écrit que ce régime, qui fait passer les souris d'un foie gras à un cancer du foie, se déroule "sans douleur".
Objectifs
La maladie dite du « foie gras » peut évoluer en cancer du foie, une des principales causes de décès par cancer dans le monde. Un manque en vitamine B9 pourrait favoriser le développement de cette maladie et le cancer du foie. Cependant, son rôle exact n’est pas encore clair et les mécanismes impliqués ne sont pas bien compris. Le but du projet est donc de voir si la vitamine B9 peut influencer cette maladie et le cancer, et par quels mécanismes. Pour répondre à ces questions et étudier l’évolution de la maladie du « foie gras » en cancer, il n’est pas possible d’utiliser de cellules en culture. Par contre, des souris nourries avec un régime gras et traitées avec un antibiotique spécifique développent la maladie comme chez l’humain : d’abord une accumulation de graisse, puis une inflammation et des cicatrices, et enfin un cancer du foie. Pour déterminer si la vitamine B9 joue un rôle dans cette évolution, ces souris recevront soit une quantité insuffisante, soit une quantité excessive de cette vitamine. On pourra ainsi étudier quels sont les mécanismes mis en jeu et qui sont influencés par la présence ou l’absence de vitamine B9.
Bénéfices attendus
Ce projet cherche à comprendre comment le cancer du foie se développe lorsque l’alimentation est riche en gras, et comment un manque ou trop de vitamine B9 peut y contribuer. Nous espérons pouvoir identifier de nouveaux mécanismes de régulation de l’expression des gènes liés au cancer et donc mieux comprendre comment l’expression de certains gènes est mal régulée lors du développement du cancer du foie. Nous pourrons aussi savoir si cette vitamine peut protéger ou aggraver la maladie, ce qui aidera à proposer des conseils alimentaires pour les personnes à risque (comme celles atteintes de la maladie du « foie gras »). A plus long terme, les résultats pourraient contribuer à la découverte de nouveaux outils pour diagnostiquer ou traiter ce cancer.
Procédures
Les interventions seront effectuées sur les 90 souris : • Injection d'un antibiotique rapidement après la naissance, durant quelques minutes • Isolement de la mère pendant quelques minutes • Alimentation avec un régime riche en graisses avec une quantité normale, faible ou forte en vitamine B9 à partir de la 4 ème semaine jusqu'à la mise à mort de l'animal (après 6 semaines ou 14 semaines selon le groupe).
Impact sur les animaux
- Douleur liée à l’injection sous-cutanée de l'antibiotique. - Stress lié à la séparation du souriceau de la mère. - Une alimentation enrichie en graisses favorise la progression de la maladie du foie gras vers un cancer du foie dès la semaine 16, un processus potentiellement influencé par un manque de vitamine B9 ou par son enrichissement dans le régime alimentaire.
Devenir
Tous les animaux de l’étude seront mis à mort à différentes semaines selon les groupes d’étude. Le foie sera récupéré, afin d’étudier les mécanismes qui régulent l’expression des gènes.
Remplacement
Nous avons mené des études préliminaires sur des cellules de cancer du foie, cultivées avec ou sans vitamine B9. Nous avons trouvé que l’expression de certains gènes était modifiée quand il n’y avait pas de vitamine B9. Par contre, nous ne pouvons pas étudier avec ces cellules le développement de la maladie, tel qu’il se produit chez l’humain, avec la progression d'un foie gras vers le cancer. Seul le modèle animal permet de l'étudier.
Réduction
Pour cette étude, nous allons travailler avec 9 groupes de souris, en testant 3 types d’apport en vitamine B9 (normal, avec peu de B9, avec beaucoup de B9) à différents moments (3). Pour garantir des résultats fiables, nous avons calculé à l’aide de tests statistiques qu’il nous faut 10 souris par groupe, soit 90 au total.
Raffinement
À leur arrivée, les souris auront une semaine pour s’habituer à leur nouvel environnement avant de commencer les accouplements. Elles seront hébergées dans une animalerie répondant à tous leurs besoins (température, humidité, air filtré) et installées dans des cages ventilées avec des matériaux pour construire des nids. Les nouveau-nés recevront une injection unique d’antibiotique, réalisée par un expert, sans anesthésie car elle est rapide et peu invasive. Pour tout signe d'abandon ou d'isolement de plus d'une journée, l'animal sera placé avec une autre mère pour adoption. Si l'isolement persiste avec la nouvelle mère, l'animal sera mis à mort. Tout au long de l’étude, les animaux seront surveillés quotidiennement pour vérifier leur bien-être, avec un suivi précis de leur état de santé et des pesées régulières. Après le sevrage, les souris seront nourries avec un régime riche en graisses qui provoque une progression de la maladie vers le cancer du foie, sans douleur. Elles seront regroupées par cinq dans des cages enrichies avec des objets pour jouer, se cacher, ronger et explorer, comme des tunnels, des dômes, et des bûchettes non toxiques. Tout est pensé pour leur assurer le meilleur confort possible. Si des signes de souffrance sont détectés et persistants, ou qu'une perte de poids trop importante est notée, les animaux souffrants seront mis à mort.
Choix des espèces
Les principaux modèles de maladie du foie gras ont été validés à l’échelle internationale sur des souris ou des rats. Nous avons choisi de travailler avec des souris car ce modèle, utilisé par nos collègues, garantit que 100 % des animaux développent un cancer du foie. Les souris utilisées proviendront de femelles gestantes, et les souriceaux débuteront le protocole avec l’injection d’un antibiotique rapidement après la naissance, qui permet d’instaurer un pré-diabète, une condition typique de la maladie du « foie gras ». Selon leur groupe, les souris seront suivies jusqu’à 4, 10 ou 18 semaines, correspondant respectivement aux étapes d’un foie normal, d’un « foie gras », et d’un cancer du foie. Ce protocole nous permet d’étudier les différentes étapes de l’évolution de la maladie du « foie gras » vers le cancer.
Effets des herbicides sulfonylurés sur une espèce d’amphibien
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Oncologie
Relâchés dans la nature à l'issue des expériences, 700 amphibiens d'une espèce sauvage des paysages agricoles vont être exposés pendant un an à des herbicides sulfonylurés, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Les adultes sont pesés chaque semaine et subissent deux prises de sang, les larves étant maintenues chacune dans un aquarium individuel et observées cinq mois durant, jusqu'à la métamorphose. Le porteur justifie le relâcher par un "4ème R" propre à l'écologie expérimentale, au motif que les concentrations testées reproduisent celles rencontrées dans l'environnement. Le choix de l'espèce, jamais nommée dans le résumé, tient à sa présence dans les milieux agricoles contaminés et à la maîtrise déjà acquise de son maintien en captivité.
Objectifs
Qualifiée de « Révolution Verte », l’évolution des politiques et des techniques agricoles a été le moteur de mutations importantes et d’une réduction de la diversité des paysages agraires et de la biodiversité associée. L’utilisation massive des produits phytosanitaires est fréquemment évoquée comme un facteur majeur de la dégradation rapide de la biodiversité. La plupart de ces travaux portant sur les effets des produits phytosanitaires sur la santé humaine et animale se sont focalisés sur la toxicité immédiate à dose relativement haute. Ce sont pourtant les effets de ces molécules à des niveaux semblables à ceux de l’environnement qui doivent être évalués. En effet, la plupart des molécules utilisées dans l’agriculture sont détectées dans l’environnement à des doses relativement faibles, bien inférieures aux normes environnementales et aux doses létales mesurées en laboratoire. Pourtant, ces doses relativement faibles peuvent également agir sur les organismes, notamment les organismes non-cibles, et modifier des paramètres centraux de leur organisation morphologique ou physiologique. Parmi les produits phytosanitaires largement utilisés dans l’agriculture conventionnelle, les herbicides sont les pesticides les plus épandus dans les cultures. De nombreuses études récentes montrent que les herbicides induisent des effets sublétaux qui altèrent la physiologie, le comportement, la reproduction et la survie des organismes non-cibles, notamment des vertébrés sauvages (oiseaux, amphibiens, reptiles, mammifères). Les herbicides sulfonylurés ont été développés en remplacement de molécules plus toxiques. Ils sont dorénavant largement utilisés dans tous les programmes de désherbage des cultures sur toute la planète et comprennent plus de 50 produits différents. Néanmoins, la structure chimique spécifique des herbicides sulfonylurées en font de potentiels perturbateurs endocriniens puissants. Ce projet vise à évaluer les effets de l’exposition à des concentrations environnementales d’herbicides sulfonylurés chez une espèce d’amphibien emblématique des paysages agricoles.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra d'évaluer si l'exposition aux herbicides sulfonylurés affecte négativement les mécanismes physiologiques des amphibiens au cours de deux phases cruciales de leur cycle de vie. Les données récoltées seront utilisables dans un objectif de conservation et les résultats permettront d'alimenter les études évaluant les effets non-intentionnels des produits phytosanitaires.
Procédures
Pour les animaux adultes, au début et à l'issue de la période d'exposition chronique aux herbicides pendant 1 an, des mesures morphologiques (taille et masse corporelle) et une prise de sang (durée < 1 minute) seront effectuées, soit deux mesures de taille corporelle et deux prises de sang par individus (intiale et finale). Les pesées seront effectuées de manière hebdomadaire ce qui permet de suivre l'évolution pondérale de chaque individu. Les larves en développement seront observées pendant ~5 mois jusqu'à leur métamorphose.
Impact sur les animaux
Les concentrations faibles d'herbicide testées dans ce projet sont similaires à celles auxquelles les individus font face dans l'environnement naturel. Pour tous les animaux exposés, les effets indésirables potentiels seront donc similaires à ceux auxquels les individus font face sur le terrain. En plus, pour les individus adultes : douleur de courte durée (environ 1 min) lors des prélèvements sanguins, stress de courte durée lors des manipulations.
Devenir
Tous les animaux impliqués dans ces procédures expérimentales seront relâchés dans la nature conformément au "4ème R" en ce qui concerne l'écologie expérimentale. Cette décision est motivée par le fait que nos traitements expérimentaux miment les concentrations auxquelles ces animaux sont confrontés dans la nature.
Remplacement
Les réponses des organismes sauvages face aux contraintes de l’environnement sont plus complexes que chez leurs homologues de laboratoires. C’est là que réside l’intérêt de travailler sur des populations sauvages. L’espèce sélectionnée est présente dans les milieux agricoles (contaminés) et nous maitrisons son maintien en captivité au laboratoire (embryons, larves et adultes). De manière ultime, le projet vise un but de conservation qui nécessite de comprendre les réponses des populations naturelles à la contamination environnementale.
Réduction
La réduction a été prise en compte en limitant le nombre d'animaux employés afin de, comme recommandé par les études d'écotoxicologie, tenir compte de la variation individuelle de réponse (origine, sexe, etc.). Par ailleurs, en ce qui concerne les embryons et les larves, le design expérimentale adopté mutualise le groupe témoin pour le test simultané de deux molécules, ce qui induit une réduction du nombre d'individus utilisés.
Raffinement
La température sera contrôlée et maintenue à 17 degrés Celsius. En ce qui concerne les larves, chaque individu sera maintenu individuellement dans un aquarium moulé afin de suivre individuellement le développement (croissance) tout au long de l'expérimentation. L'eau sera changée de façon hebdomadaire (plus souvent en cas de besoins). L'alimentation (épinards décongelés issus de l'agriculture biologique) sera fournie ad libitum. En ce qui concerne les adultes, ils seront maintenus dans des terrariums dédiés, dont le substrat et l'eau de boisson seront changés de façon hebdomadaire (plus souvent en cas de besoins) et auront un accès à la nourriture adaptée à leur taille et leur besoin. L'accès à l'eau a été amélioré pour correspondre aux besoins de cette espèce lors de sa phase terrestre sans induire d'effets indésirables. Afin de maintenir un comportement d'animal sauvage (enrichissement), les individus disposent d'un abri pour se cacher, et leur alimentation (insectes) sera vivante pour entrenir le comportement de chasse. Pour raffiner nos approches, nous avons développé les méthodes de prélèvement les moins stressantes et les méthodes de contention adaptées pour le prélèvement sanguin (occultation des yeux). Un suivi journalier de l'état de chaque individu et de son terrarium sera effectué. Afin de limiter le dérangement des animaux pendant leur phase de repos diurne pour réaliser les surveillances quotidiennes et les manipulations hebdomadaires, celles-ci seront effectuées tôt en début de journée (fin de la période d'activité). Enfin, nous avons mis en place des points limites (intermédiaires et définitifs) spécifiques et adaptés à l'espèce.
Choix des espèces
Les réponses des organismes sauvages face aux contraintes de l’environnement seront plus complexes que chez leurs homologues de laboratoires. Certains amphibiens persistent même en milieu fortement contaminé (agricole) ce qui en fait un modèle parfaitement adapté pour répondre à ces questions. Stades embryonnaire et larvaire : il s'agit des phases précoces du développement pendant lesquels les individus sont inféodées aux milieux aquatiques où les oeufs sont pondus et où les larves (têtards) se développent. Lors de ces stades, les amphibiens sont exposés à la contamination environnementale par les produits phytosanitaires. Par ailleurs, les perturbations de ces phases sensibles du développement peuvent se répercuter lors de la vie future (juvénile et adulte) de ces organismes. Stade adulte : ce stade de vie est celui sur lequel repose la persistance des populations car ce sont les adultes qui participent à la reproduction. Les perturbations physiologiques et comportementales liées à la contamination par les produits phytosanitaires peuvent donc affecter la reproduction et donc la persistance des populations.
Evaluation de la toxicité chez la souris de nouvelles capsules lipidiques pour le développement de médicaments
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Oncologie
88 souris vont être utilisées, dont 80 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère, toutes tuées à l'issue pour un prélèvement sanguin terminal et le prélèvement d'organes. Elles reçoivent sous anesthésie une injection de nouvelles capsules lipidiques destinées à transporter des acides nucléiques, et le porteur indique qu'une toxicité d'intensité sévère peut apparaître dans les minutes qui suivent, puis d'intensité modérée pendant les vingt-quatre premières heures, avec des effets sur le comportement, l'alimentation, la mobilité et l'apparence. L'intérêt annoncé tient à la fabrication de ces composés à partir de déchets de l'industrie, donc à leur faible coût et à leur disponibilité à grande échelle. Le porteur décrit une phase in vitro de sélection des composés, affirme ensuite que ces essais ne permettent pas d'appréhender la complexité physiologique d'un être vivant, et rattache l'effectif de 88 souris aux conditions de réalisation des tests réglementaires de toxicité.
Objectifs
La recherche et le développement de nouvelles capsules pour la délivrance de médicaments est devenu un axe de recherche majeur depuis l'apparition récente des vaccins à ARN messager contre la COVID19. L'utilisation de molécules de type lipide s'est mise en place afin de proposer de nouvelles approches. Le rôle de ces molécules est de servir de transporteurs dans le domaine de la cancérologie ou la vaccination. Si les molécules formées permettent d'encapsuler des petites protéines et les acides nucléiques (ADN, ARN), leur efficacité reste insuffisante pour plusieurs applications médicales. Le projet consiste à développer une nouvelle génération de transporteurs ayant une meilleure stabilité, rigidité et également la possibilité de cibler spécifiquement certains organes.
Bénéfices attendus
L'intérêt de ce projet est de pouvoir évaluer une potentielle toxicité de nouvelles molécules permettant le transport des acides nucléiques. Si ces nouvelles molécules ne présentent pas de toxicité, elles auraient un intérêt pour le développement de vaccins à ARN messager ou bien pour le transport de petites protéines. De plus, ces nouveaux composés synthétisés sont issus de déchets de l'industrie ce qui pourrait permettre une disponibilité à grande échelle avec un coût très faible.
Procédures
Les animaux seront anesthésiés/analgésiés deux fois pour réaliser l'injection des molécules durant une dizaine de minutes et lors du prélèvement de sang terminal avant la mise à mort.
Impact sur les animaux
Un stress léger de quelques secondes pourra être induit lors du déplacement de l'animal de sa cage pour le mettre dans la cage sous la lumière chauffante puis dans la boite d'induction de l'anesthésie. Une douleur légère pourra être induite lors de l'injection pour l'administration du composé testé ainsi que pour l'administration de l'anesthésie/analgésie, cette douleur sera d'une durée maximale de 30 secondes. Une toxicité pourrait être induite suite à l'injection du composé avec une possibilité d'intensité sévère sur une période de plusieurs minutes. Si une toxicité apparait cela peut affecter l'animal de plusieurs manières que ce soit au niveau du comportement, de l'alimentation, la mobilité dans la cage et son apparence. Cette toxicité est d'une intensité modérée sur les premières 24h de la procédure.
Devenir
À l'issue de la procédure, tous les animaux seront mis à mort afin de pouvoir faire un prélèvement sanguin d'un volume important. Ce prélèvement de sang permettra de réaliser des analyses de sang. De plus, certains organes seront prélevés afin d'évaluer la toxicité au niveau de ces derniers.
Remplacement
Des études in vitro, sur des cellules en culture, seront menés en amont du projet. L'objectif de ces études est de déterminer le meilleur rapport entre l'agent de transfection et l'ARN et d'évaluer ensuite la toxicité et l'efficacité de transfection. Cette première série de tests va permettre de réduire le nombre de composés à tester. Le choix est fait selon le composé ayant obtenu le plus fort signal avec la plus faible toxicité. Cependant, ces études in vitro ne permettent d'appréhender toute la complexité physiologique d'un être vivant, c'est pourquoi il est nécessaire de réaliser ces études chez l'animal également.
Réduction
Le nombre d'animaux est réduit au minimum pour réaliser cette étude. Cela correspond à 88 animaux répartis en 11 lots de 8 souris. Ce nombre d'animaux est le minimum pour réaliser des tests statistiques. Chaque lot correspond à un type de composé ou au contrôle. Bien qu'il s'agit d'un projet justifié d'un point de vue scientifique, le nombre d'animaux a été déterminé sur la base d'une directive européenne qui définit les conditions de réalisation des tests de toxicités réglementaires.
Raffinement
Lors de la phase d'acclimatation, l'expérimentateur restera auprès des animaux afin que ces derniers puissent s'habituer à l'odeur et à leur pesée pour diminuer le stress lors de la procédure. L'injection des composés se fera sous anesthésie à 37°C. Les animaux seront surveillés tout le long de la procédure mais une vigilance accrue sera réalisée durant la première heure post-injection en suivant les critères définis dans notre grille de score. Si un ou des points limites apparaissent des mesures retenues comme la mise en place d'analgésie seront appliquées.
Choix des espèces
Les animaux utilisés dans cette étude sont des souris. Il s'agit d'une espèce utilisée antérieurement au sein du laboratoire pour ce type de procédure. Les animaux seront utilisés à des stades entre 6 et 12 semaines. Cela correspond au stade jeune adulte pour ces animaux. Il s'agit de la tranche préconisée dans la directive 417 de l'OCDE.
Rôle des glucocorticoïdes dans la régénération musculaire
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Oncologie
- Système musculosquelettique
Une injection de cardiotoxine dans chacun des deux tibias détruit le muscle de souris endormies à l'isoflurane, après cinq jours d'injections quotidiennes de tamoxifène et avant jusqu'à sept jours d'injections de glucocorticoïdes. 3 400 souris mâles vont être utilisées ainsi, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Le porteur affirme n'attendre aucun effet secondaire majeur et décrit des procédures qui n'entraînent généralement pas de souffrance, alors que le protocole repose sur la destruction chimique des muscles des pattes et sur un prélèvement sanguin qu'il chiffre à 25 % du volume corporel juste avant la mise à mort. Celle-ci consiste en une perfusion de paraformaldéhyde dans le cœur sous anesthésie à la kétamine, pour fixer d'un coup tous les organes.
Objectifs
Dans le cadre d’une blessure les glucocorticoïdes comme la cortisone peuvent être prescris pour leurs effets anti-inflammatoires efficaces mais dont la prise prolongée peut induire une perte de la masse musculaire. Les études sur les effets des glucocorticoïdes réalisées in vitro sur des cellules en culture montrent des résultats souvent contradictoires. Ainsi, malgré cette utilisation courante le mode d’action précis grâce auquel les glucocorticoïdes produisent leurs effets bénéfiques comme délétères sont encore mal connus. L’objectif de ce projet est de comprendre les mécanismes moléculaires et cellulaires par lesquels les glucocorticoïdes sont impliqués dans la dégénérescence et la régénération musculaire via certain type de cellule immunitaire. Cette étude permettra aussi de mieux décrire, in vivo, le lien entre une partie du système immunitaire et les cellules souches du muscle. Enfin, grâce à ce projet nous espérons pouvoir identifier le meilleur moment pour administrer les traitements aux glucocorticoïdes en évitant les effets secondaires indésirables.
Bénéfices attendus
L'ensemble de ces études nous permettra d'identifier le rôle des glucocorticoïdes dans des conditions physiologiques de régénération musculaire. Ce projet permettra aussi de décrire les effets induits par des traitements aux glucocorticoïdes. Nous pourrons ainsi disséquer les conséquences d’un potentiel dysfonctionnement du système immunitaire sur les processus d’inflammation mais aussi les conséquences sur la réparation des fibres musculaires. En comprenant les cibles et le rôle précis des glucocorticoïdes des traitements pourront être développer pour cibler un type cellulaire en particulier et être administrés au moment adéquat.
Procédures
Les animaux vigiles, c’est-à-dire non anesthésiés, seront soumis principalement des injections de différents types ne nécessitant pas de contention de plus de 30 secondes. Une première vague d’injection de tamoxifène, permettant l’invalidation du récepteur des glucocorticoïdes, sera réalisée une fois par jour pendant 5 jours. Ensuite, l’induction de la lésion musculaire se fera sur des animaux endormis à l’aide d’un gaz à savoir l’isoflurane. Les animaux endormis recevront une injection unique de cardiotoxine dans chacun des tibias. Une fois l’animal endormi cette procédure dure environ 1,5 minute. Durant la régénération musculaire, les traitements par glucocorticoïdes seront réalisés grâce à une injection par jour sur une période allant de 1 à 7 jours maximum. L’injection unique d’une molécule, pour visualiser la prolifération cellulaire, sera réalisée par injection sur des animaux vigiles deux heures avant leur mise à mort. Le prélèvement de sang sera réalisé via l’artère temporo-mandibulaire sur des animaux vigiles juste avant leur mise à mort et représentera 25% de leur volume corporel. Enfin, pour l’anesthésie létale les animaux vigiles seront injectés avec un mélange de xylazine/kétamine afin de subir une chirurgie. Cette dernière consiste à réaliser une perfusion de paraformaldéhyde intracardiaque cœur afin que le système circulatoire permette au fixateur d’atteindre tous les organes. Cette technique permet de fixer et préserver les tissus de manière homogène.
Impact sur les animaux
Les procédures expérimentales prévues dans ce projet sont toutes maîtrisées par notre équipe et les expérimentateurs prévus sur ce projet. Par ailleurs, le nombre d’injection et la période prévues ont été définies car on sait qu’aucun effet secondaire majeur n’avait été observé auparavant. En effet, 7 jours de traitement aux glucocorticoïdes ne provoquent normalement pas d’atrophie musculaire. Ainsi, nous n’attendons pas d’effets secondaires majeurs causés les molécules injectées. Néanmoins nous ne pouvons exclure le risque d’infection due au point d’injection qui sera surveillé. Le projet cible les muscles squelettiques, c’est pourquoi la démarche de la souris sera examinée afin de s’assurer qu’elle ne présente pas de difficultés à se déplacer (boitement, absence de déplacement, …).
Devenir
A l'issue de la procédure tous le animaux expérimetaux seront mis à mort pour réaliser des analyses moléculaires et histologiques.
Remplacement
Afin de déterminer les effets des glucocorticoïdes endogènes et synthétiques (dexaméthasone) sur la régénération musculaire, le recours à un organisme entier est nécessaire. En effet, lors de la régénération musculaire, les cellules du système immunitaire provenant de la circulation sanguine sont impliquées mais aussi d’autres facteurs comme les hormones. Ainsi, il est nécessaire d’utiliser un animal entier afin que tous les facteurs physiologiques pouvant intervenir dans ce processus soient pris en compte (exemple : niveaux d’hormones circulantes). Nous avons choisi de travailler sur la souris, animal pour lequel le processus de régénération musculaire est semblable à celui de l'homme et pour lequel nous disposons de tous les outils nécessaires pour mener à bien cette étude. Par ailleurs, le temps de gestation de la souris est relativement court (21 jours en moyenne) et permet la production d’un nombre assez important d’individu, contribuant à la production de résultats significatifs.
Réduction
De nombreuses études menées au laboratoire sur la régénération musculaire ont mené à une bonne connaissance du modèle ainsi que des traitements à réalisés. Ainsi, comme tous les traitements sont déjà bien décris et le modèle validé, nous n’aurons à optimiser aucun traitement et disposons de protocoles précis pour chaque expérimentation. Par ailleurs, les deux pattes des souris seront systématiquement utilisées afin de réduire de moitié le nombre d'animaux requis.
Raffinement
Dans le laboratoire, les manipulateurs prévus pour ce projet possèdent une expérience importante dans la réalisation de ces procédures qui n’entraine généralement pas de souffrance pour les animaux. Néanmoins, si l’un des animaux atteint un point limite, celui-ci sera immédiatement mis à mort par afin d'éviter toute souffrance inutile. Par ailleurs, après injection, les souris seront attentivement suivies. Le projet cible les muscles squelettiques, c’est pourquoi la démarche de la souris sera examinée afin de s’assurer qu’elle ne présente pas de difficultés à se déplacer (boitement, absence de déplacement, …). De plus, le risque d’infection sera pris en considération au niveau de la zone d’administration du composé induisant un dommage musculaire. Enfin, comme tous les traitements sont déjà bien décris et le modèle validé, nous n’aurons à optimiser aucun traitement pouvant entrainer des effets secondaires délétères sur les animaux.
Choix des espèces
Nous avons choisi de travailler sur la souris, animal pour lequel le processus de régénération musculaire est semblable à celui de l'homme et pour lequel nous disposons de tous les outils moléculaires nécessaires pour mener à bien cette étude. Les effets des glucocorticoïdes sur un type cellulaire donné impliquent des voies de signalisation complexes ainsi que le microenvironnement cellulaire. Ainsi, l'utilisation de modèles cellulaires reste limitée. La souris présente un intérêt particulier pour l'administration de traitements pharmacologiques du fait de sa facilité de manipulation, mais aussi de la similarité avec l'homme, tant au niveau histologique qu'au niveau du type de réponse aux traitements. Par ailleurs, les techniques de mutagénèses conditionnelles ne sont disponibles que chez les souris et sont validées pour des études physiopathologiques de gènes. Les animaux utilisés pour ces expérimentations seront des mâles entre 10 et 30 semaines. La régénération musculaire se faisant en plusieurs étapes, nous effectuerons une cinétique. Nous étudierons les mécanismes d'action entraînant la dégénérescence musculaire et l’inflammation en analysant les souris à 1, 3, 5 , 7, 14, 28 et 60 jours après injection de la cardiotoxine. Un groupe d’animaux sera également analysé en l’absence de traitement à la cardiotoxine. Pour la majorité des expérimentations nous utiliserons les souris de la lignée LysM-Cre, cette Recombinase Cre étant constitutive elle ne nécessite pas d’injection au tamoxifène. Néanmoins, si nous observons des phénotypes sur ces souris, nous voudrions exclure une cause développementale c’est pour cela qu’il nous sera indispensable d’utiliser une seconde lignée inductible LysM-CreERT2. Il est difficile à cette étape de prévoir à quel stade nous utiliserons ces souris car cela dépendra du phénotype des souris issues de la lignée LysM-Cre. Amendement Nous voulons ajouter trois modèles. Deux modèles dans lesquels GR est invalidé dans la fibre musculaire de manière constitutive (HSA-Cre) ou inductible (HSA-CreERT2). Le second modèle proviendra d’un fournisseur agrée de souris ayants subies une surrénalectomie. Nos résultats préliminaires montrent la nécessité d'étudier des stades intermédiaires, à savoir 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 10, 14, 21, 28, 40, 60 et 80 jours après l’injection de cardiotoxine, sans se limiter aux précédemment stades mentionnés.
Gorgements et prélèvements de sang sur lapin pour l’élevage et l’expérimentation sur moustiques, phlébotomes et tiques
- Recherche appliquée
- Maladies infectieuses
- Toxicologie (hors obligations réglementaires)
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
Jusqu'à 40 ml de sang prélevés chaque mois sur animal conscient, ou une heure de contention sous des cages de moustiques qui se gorgent directement sur leurs oreilles, jusqu'à trois fois par semaine : 44 lapins vont être utilisés ainsi, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Leur sang entretient des élevages de moustiques, de phlébotomes et de tiques, et alimente les tests d'insecticides et de répulsifs menés en santé publique. Le porteur indique que la contention peut mettre les lapins en état de stress, avec yeux exorbités, râle et souffle court, et que des lésions aux oreilles apparaissent quand les tentatives de prélèvement échouent. Ceux qui atteignent quatre ans sont proposés à l'adoption, soit la moitié de l'effectif, les autres restant en vie pour la reconduction du même projet. L'espèce a été retenue notamment parce que les lapins cessent vite de réagir aux piqûres de moustiques, à la différence de l'être humain.
Objectifs
Nos travaux portent sur les insectes et arachnides responsables de la transmission de maladies infectieuses. De ce fait, nous avons des élevages de moustiques, de phlébotomes et de tiques. Nous avons besoin d'avoir accès à une source de sang pour maintenir ces élevages car cela permet à ces animaux de produire leurs œufs ou de croître. De plus, les moustiques, phlébotomes et tiques sont également utilisés sur des projets de recherche dans divers domaines. Ainsi, les prélèvements sanguins peuvent également servir pour infecter ces insectes et archnides avec des virus ou des parasites et ainsi simuler la transmission de maladies. Egalement, dans le cadre des évaluations d’insecticides et/ou répulsifs utilisés en santé publique, l'efficacité de ces produits peut être démontré parce qu’ils empêchent la piqûre ou permettent de contrôler la population de vecteurs. L’objectif global de ce projet est le gorgement des moustiques, pblébotomes, tiques : - à des fins de production - à des fins d’expérimentations
Bénéfices attendus
La reproduction des insectes et archnides effectuée en laboratoire permet de maintenir les souches et ainsi de les utiliser dans les différents projets. Les élevages sont utilisés sur des projets de recherche dans divers domaines : 1. évaluation des insecticides utilisés en santé publique dans le cadre d’expertise ou de recherche. 2. évaluation de nouvelles formules d’insecticides pouvant donner lieu à des dépôts de brevets 3. recherche sur les maladies infectieuses transmises par ces insectes et arachnides 4. études sur le comportement de ces insectes et arachnides 5. autre objectif : fournir d'autres laboratoires et instituts pour des expérimentations et/ou des modules d'enseignement. Ces axes de recherche sont des voies importantes pour mettre en œuvre des moyens de protection efficaces contre les maladies transmissibles via ces insectes et archnides, tel le paludisme, transmis par les moustiques, qui fait chaque année de 1 à 3 millions de morts.
Procédures
Un prélèvement sanguin régulier sur animal conscient sera effectué sur une partie des lapins. Ils seront prélevés entre 1 à 2 fois par mois selon les demandes. Généralement, les lapins seront prélèvés mensuellement de maximum 40 ml de sang puis mis en repos pour 4 semaines. La durée du prélèvement en lui-même est d’une dizaine de minutes. L’autre partie des lapins sera mis régulièrement en contention pendant 60 min maximum afin que les moustiques (disposés en cages) puissent se gorger directement sur les oreilles des lapins. La fréquence sera entre 0 et 1 fois/semaine pour les gorgements simples (annuel) et entre 1 à 3 fois/semaine pour les gorgements liés aux évaluations insecticides utilisés en santé publique (entre 3 à 6 mois d’évaluation/an maximum). Il n’y a pas de gorgement direct pour les phlébotomes et tiques.
Impact sur les animaux
Pour les procédures de gorgement direct sur lapin, celui-ci peut être en situation de stress (yeux exorbités, râle, souffle court…). De plus, la piqûre par des moustiques en direct représente également une nuisance, même sans effet visible d’inflammation ou de grattage. Les lapins prélevés, quant à eux, peuvent présenter des lésions au niveau des oreilles si les tentatives de prélèvements sont infructueuses.
Devenir
les animaux ayant atteint environ 4 ans seront mis à la retraite et proposés à l’adoption soit la moitié de l'effectif prévu. Les animaux ayant moins de 4 ans seront maintenue en vie en vue d'un nouveau dépôt du même projet scientifique (utilisation continue).
Remplacement
Les élevages de moustiques, phlébotomes et tiques nécessitent du sang pour produire des œufs ou leur croissance. À ce jour, il n’existe pas d’alternative totalement sans sang ou utilisant un sang artificiel, bien que des projets soient en cours pour explorer d’autres options, notamment pour les moustiques. Gorgement sur lapin : Les signaux émis par un animal permettent de reproduire les conditions naturelles et d’assurer un gorgement efficace. Les systèmes de gorgement artificiel (sang prélevé) ne conviennent pas toujours, notamment pour des études comportementales ou des tests de répulsifs/insecticides, car ils ne reproduisent pas tous les facteurs naturels nécessaires (comme le CO₂ ou l’acide lactique). Gorgement artificiel : Le sang acheté auprès de fournisseurs externes comporte un faible risque de contamination par des pathogènes ou des molécules (médicaments, vermifuges), ce qui peut nuire aux élevages. En revanche, le sang prélevé sur des lapins dans l’animalerie est contrôlé, exempt de pathogènes et sécurisé. Lors de traitements, les lapins concernés sont temporairement exclus. De plus, le sang prélevé destiné aux infections expérimentales doit être prélevé dans les 24 heures avant l’expérimentation.
Réduction
Pour les gorgements direct de moustiques avec lapin en contention, nous avons optimisé l'utilisation des lapins en limitant à deux lots de trois lapins, chaque lot utilisé une seule fois par semaine (lundi et vendredi). Nous n'utilisons qu'un lapin par insectarium (souches sensibles et résistantes), soit deux lapins, avec un troisième en réserve en cas d'agitation. Cela minimise le nombre de lapins. Nous avons également adopté des pratiques pour réduire le nombre de prélèvements. Pour les moustiques sains, le sang est réutilisé une seconde fois, diminuant les prélèvements. Bien que cela ne soit pas applicable aux repas infectieux, cela réduit la fréquence d’utilisation des lapins. Nous privilégions le gorgement artificiel sur membrane lorsque possible, réduisant ainsi le besoin de lapins en contention chaque semaine. Nous jugeons que le stress hebdomadaire de la contention est plus important que celui d’un prélèvement mensuel, d’où notre effort de réduction. Trois lapins par semaine suffisent pour obtenir 120 ml de sang, avec un roulement de 12 lapins pour leur repos et un lapin en cas de prélèvement infructueux, soit un lot total de 13 lapins. Pour l’évaluation des insecticides sur moustiques, trois lapins sont utilisés par lot : un pour les moustiques témoins, un pour les moustiques traités, et un troisième en réserve. Chaque lapin peut être utilisé une à trois fois par semaine, réduisant ainsi la nécessité d'en introduire de nouveaux. De plus, après deux jours, la majorité des résidus absorbés est excrétée, permettant de réutiliser les mêmes lapins sans risque de contamination. Enfin, l'expérience montre que les lapins peuvent être utilisés pour les prélèvements et les piqûres de moustiques jusqu'à un âge avancé (mais nous procéderons à une mise à la retraite aux alentours des 4 ans). Cela prolonge leur utilisation et évite le renouvellement fréquent des lots, participant ainsi à la réduction globale du nombre de lapins utilisés pour nos élevages et études.
Raffinement
Cliquez ou appuyez ici pour entrer du texte. Bien-être des lapines en animalerie : Des enrichissements comme des rondins de bois et blocs de sel (moins appréciés) ont été introduits pour permettre aux lapines de jouer ou ronger. Deux parcs ont été installés, offrant à chaque lapine une sortie hebdomadaire d'une demi-journée en rotation. Les lapines, hébergées par deux, sont regroupées dès leur arrivée, mais en cas d’agressivité, elles sont logées individuellement tout en pouvant se voir et se sentir à travers des parois en plexiglas. Dans ce cas, des enrichissements variés et des sorties fréquentes au parc favorisent leur sociabilisation. Gorgement direct : Les lapines destinées au gorgement direct sont installées dans une pièce calme, éloignée des bruits et du passage du personnel. Des panneaux signalent leur présence pour limiter les perturbations. Les gorgements se déroulent dans une pièce sombre afin de maintenir leur calme, et des friandises leur sont offertes après la contention. Prélèvements sanguins : Les prélèvements se font sur des animaux conscients, évitant l'anesthésie générale. Un délai de récupération de 2 à 4 semaines est respecté entre chaque prélèvement, selon la quantité de sang prélevée. Une crème anesthésiante (lidocaïne) est appliquée sur leurs oreilles 15 à 30 minutes avant le prélèvement. Après l’intervention, les oreilles sont nettoyées avec un antiseptique, puis une crème cicatrisante est appliquée avant de replacer les lapins dans leur hébergement. Retraite et adoption : Une mesure de raffinement envisagée est de fixer une mise à la retraite des lapines à l’âge de 4 ans, avec une proposition pour leur adoption
Choix des espèces
Cette espèce a été choisie pour sa taille et facilité de manipulation. Les lapins sont suffisamment gros pour supporter la prise de sang par les femelles moustiques contrairement aux petits rongeurs et sont plus faciles à manipuler et élever que des gros mammifères. De plus, ils permettent des prélèvements sanguins d'un volume plus important par rapport aux rongeurs. Leur facilité de mise en contention évite également le recours à l'anesthésie. Il est également à noter que les lapins ne présentent rapidement plus de réaction inflammatoire suite aux piqûres de moustiques (désensibilisation rapide), contrairement à l'Homme. Les lapins arrivent généralement à l'animalerie lorsqu’ils sont agés de 19 semaines. Ils ne sont utilisés que lorsqu'ils atteignent le poids de 3,5kg.
Analyse des effets des modulateurs de l’autophagie dans les modèles murins d’arthrite rhumatoïde.
- Recherche appliquée
- Autres troubles humains
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Oncologie
Dix-huit injections en neuf semaines, une vingtaine de mesures de l'épaisseur des articulations, neuf tests de répartition du poids sur les pattes et neuf tests de force de préhension : voilà le programme de chacune des 2 700 souris de ce projet, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Une arthrite leur est induite par deux injections, avec douleurs articulaires, gonflements et raideurs apparaissant entre 21 et 28 jours, une mobilité réduite et des difficultés à s'alimenter. Le projet cherche à savoir si moduler un mécanisme de recyclage cellulaire ralentit la polyarthrite rhumatoïde, toutes les souris étant tuées pour prélèvement d'organes. Le porteur justifie l'espèce par l'expertise disponible en élevage et manipulation, et conclut qu'aucun modèle in vitro ou informatique ne reproduit cette complexité.
Objectifs
La polyarthrite rhumatoïde est une maladie inflammatoire chronique qui touche les articulations. Elle concerne environ une personne sur cent, avec une fréquence plus élevée chez les femmes. Cette maladie provoque des douleurs persistantes, une raideur articulaire et des déformations progressives des articulations. À long terme, elle peut aussi entraîner des complications touchant d’autres organes et réduire l’espérance de vie. La maladie apparaît généralement autour de l’âge de 45 ans et sa fréquence augmente avec l’âge. En plus de ses effets sur la qualité de vie, elle a un fort impact professionnel, puisqu’environ la moitié des personnes touchées arrêtent de travailler dans les cinq ans suivant le diagnostic. L’objectif de ce projet est d’étudier si la modulation d’un processus naturel de recyclage des composants cellulaires, impliqué dans la régulation de l’inflammation, pourrait aider à prévenir ou à traiter cette maladie. En agissant sur ce mécanisme, nous espérons diminuer l’inflammation au niveau des articulations, limiter les dommages causés aux os et améliorer les symptômes ressentis par les patients. À terme, ce projet pourrait contribuer à identifier de nouvelles pistes pour mieux prendre en charge cette maladie.
Bénéfices attendus
Ce projet a pour objectif d’explorer l’effet d’un modulateur de l’autophagie dans des modèles murins de polyarthrite rhumatoïde (PR), avec des bénéfices attendus à la fois pour mieux comprendre la maladie et pour développer de nouveaux traitements. Sur le plan fondamental, cette étude permettra de mieux comprendre le rôle de l’autophagie dans l’évolution de l’inflammation et des lésions articulaires caractéristiques de la PR. Elle analysera comment un déséquilibre de ce processus peut favoriser la survie des cellules inflammatoires et aggraver la maladie. Cette recherche vise à identifier les étapes clés du développement de la PR et à repérer de nouvelles cibles pour de futurs traitements. D’un point de vue thérapeutique, si l’inhibition ciblée de l’autophagie s’avère efficace pour ralentir la progression de la PR, cette approche pourrait déboucher sur de nouvelles solutions médicamenteuses. Ces traitements seraient particulièrement utiles pour les patients qui ne répondent pas bien aux thérapies actuelles ou qui ne les supportent pas, en offrant un meilleur contrôle de la maladie avec moins d’effets secondaires liés à l’immunosuppression. Les retombées de ce projet sont donc doubles : il contribuera à une meilleure compréhension des mécanismes en jeu dans la PR et ouvrira la voie à des stratégies thérapeutiques innovantes. À terme, ces avancées pourraient améliorer la qualité de vie des patients tout en réduisant l’impact économique et social de la maladie.
Procédures
Certaines souris possédant un fond génétique particulier recevront, en plus des autres actes, 5 injections successives d’un agent chimique destiné à réduire la quantité d’une protéine spécifique. Ces injections seront administrées sur animaux vigiles une fois par jour pendant 5 jours et dureront quelques secondes chacune. Pour induire l’arthrite, les souris recevront deux injections également sur animal vigile, chacune durant environ 15 secondes. Les traitements expérimentaux comprendront un total de 18 injections, d’une durée d’environ 10 secondes chacune (2 injections par semaine) sur une durée de 9 semaines sur animaux vigiles. Afin de surveiller l’évolution de l’inflammation articulaire, des mesures de l’épaisseur des articulations seront réalisées sur animaux vigiles tous les 2 à 3 jours à l’aide d’un instrument de précision. Cette procédure prendra environ une minute par animal, avec un total d’environ 20 mesures par souris. L’état de l’arthrite sera évalué chaque semaine selon une grille d’observation spécifique, une évaluation prenant environ 2 minutes par animal et réalisée 9 fois par souris sur toute la durée de l’étude sur animaux vigiles. Des échographies des articulations seront effectuées toutes les deux semaines sous anesthésie légère. Chaque session durera environ 20 minutes et chaque souris passera 4 séances au total. Un test permettant d’évaluer la répartition du poids entre les pattes avant et arrière sera réalisé une fois par semaine sur animaux vigiles. Cette analyse, qui dure environ 5 minutes par animal, permettra de mesurer l’impact de l’arthrite sur l’appui des pattes. Chaque souris passera ce test 9 fois. Enfin, un test mesurant la force de préhension des pattes sera effectué une fois par semaine sur animaux vigiles, afin d’évaluer d’éventuelles faiblesses musculaires liées à la maladie. Ce test, d’une durée d’environ 5 minutes par animal, sera répété 9 fois par souris.
Impact sur les animaux
Les souris impliquées dans ce projet recevront des injections de molécules. Cette procédure peut provoquer une douleur locale légère et temporaire ainsi qu'une irritation à l'endroit de l'injection. Une inflammation cutanée temporaire peut également apparaître en raison des molécules injectées. Des symptômes d'arthrite, tels que des douleurs articulaires, gonflements et raideurs, surviennent généralement entre 21 et 28 jours après l'injection. Dans certains cas, des changements comportementaux, comme une réduction de l'activité ou un isolement, ainsi qu'une perte de mobilité, peuvent être observés. Certaines souris recevront des injections d'anticorps. Cette procédure peut entraîner une irritation locale temporaire et un stress dû à la manipulation. Dans les 24 à 48 heures suivant l'injection, une inflammation aiguë des articulations peut se développer, accompagnée de douleurs, de gonflements et de raideurs. Ces symptômes peuvent réduire la mobilité, entraîner des difficultés à s'alimenter et causer un inconfort général. Une perte de poids modérée peut également être observée. Les injections administrées au cours du traitement peuvent causer une douleur passagère au site d'injection et un stress lié à la contention. Une manipulation incorrecte pourrait entraîner des effets indésirables, tels qu'une irritation ou une hémorragie mineure. Effets secondaires généraux : La progression de l’arthrite peut entraîner des douleurs chroniques persistantes, provoquant des comportements de retrait, une diminution de la mobilité et un état général altéré. Des troubles alimentaires et un pelage abîmé peuvent également apparaître.
Devenir
Tous les animaux du projet seront euthanasiés afin de prélever les différents organes pour analyses biochimiques, histologiques, métaboliques afin de répondre à la question scientifique.
Remplacement
L’utilisation d'animaux dans les études sur l'arthrite induite est indispensable en raison de l'absence de méthodes alternatives capables de reproduire la complexité du développement et de la progression de ces maladies auto-immunes. Ces études permettent de mieux comprendre les interactions complexes entre les cellules immunitaires, le collagène et les composants du cartilage, ainsi que les réponses inflammatoires spécifiques à l'arthrite rhumatoïde. Les réponses immunitaires, impliquant des interactions entre les cellules T, les cellules B, les anticorps et le collagène de type II, ne peuvent être pleinement explorées que dans un organisme vivant. Actuellement, les alternatives in vitro ou ex vivo ne permettent pas de reproduire l'ensemble des paramètres biologiques observés in vivo, notamment la réponse systémique à l'inflammation auto-immune.
Réduction
Ce projet prévoit l’utilisation d’un maximum de 2700 souris, un nombre déterminé à l’aide d’une analyse statistique rigoureuse pour s’assurer qu’il est suffisant pour obtenir des résultats fiables tout en limitant le nombre d’animaux utilisés. Les expériences seront organisées de manière à optimiser le nombre d’animaux impliqués, en réduisant au maximum le recours à des groupes témoins tout en garantissant la validité scientifique des résultats. Si les premières expériences montrent que l’hypothèse de départ est invalide, l’étude sera immédiatement arrêtée afin d’éviter l’utilisation inutile d’animaux. Lors des prélèvements, plusieurs types d’analyses seront réalisés sur les tissus collectés (études immunologiques, observation des cellules et des tissus, analyses moléculaires), ce qui permettra d’exploiter au maximum les données obtenues à partir de chaque animal. Ces échantillons pourront également être partagés avec d’autres chercheurs pour éviter de multiplier les expériences et ainsi réduire encore l’utilisation d’animaux. Enfin, les résultats obtenus seront analysés à l’aide de méthodes statistiques adaptées afin d’en tirer des conclusions solides et fiables.
Raffinement
Les conditions d’hébergement respecteront les normes réglementaires en vigueur, en collaboration étroite avec le personnel de l’animalerie. Les souris auront un accès libre à la nourriture et à l’eau, ainsi qu’à un environnement enrichi (matériaux de nidification, tunnels) afin de favoriser leur bien-être et de limiter le stress. Une surveillance quotidienne sera effectuée pour détecter précocement tout signe d’altération de l’état de santé. Une stratégie progressive de prise en charge de la douleur sera mise en place pour chaque modèle. Ce protocole permettra d'adapter l'analgésie à l'état clinique de l'animal. Le recours à des méthodes d'administration non invasives (eau de boisson enrichie en analgésique) sera privilégié chaque fois que possible. En cas de complication (plaie, réaction locale, difficulté alimentaire), des soins de support seront prodigués : application d’antiseptiques locaux, ajout de gel nutritionnel, et adaptation de l’enrichissement. En cas de comportement agressif, notamment chez les mâles, les animaux seront hébergés individuellement pour empêcher l’aggravation de blessures suite à des bagarres (blessures qui seront immédiatement soignées). Le personnel impliqué dans les procédures est formé aux bonnes pratiques en expérimentation animale et veillera à limiter le stress lors des manipulations. Les injections seront réalisées avec des aiguilles fines afin de réduire les traumatismes. Les animaux anesthésiés seront installés sur des tapis chauffants pour prévenir l’hypothermie, et leurs yeux seront protégés par l’application de gel ophtalmique. Les conditions d’hébergement, les soins et les protocoles pourront être ajustés en temps réel en fonction de l’état des animaux, dans une démarche continue de raffinement.
Choix des espèces
Le choix des souris comme modèle animal repose sur des raisons scientifiques solides. Les souris sont les plus utilisées en recherche grâce à une expertise confirmée en élevage, manipulation et suivi vétérinaire. Elles garantissent des résultats fiables et reproductibles, essentiels au développement de nouveaux traitements. Les lignées sélectionnées pour ce projet ont été choisies pour leurs caractéristiques adaptées à l’étude de l’arthrite rhumatoïde : Les souris seront utilisées dès 7 à 8 semaines, âge correspondant à un développement physiologique complet, garantissant des résultats fiables. L’utilisation de ces modèles est indispensable pour comprendre l’arthrite et tester des traitements innovants. Aucun modèle in vitro ou informatique ne permet aujourd’hui de reproduire cette complexité.