Autre recherche fondamentale

Gavées une fois avec du bicarbonate de sodium, puis une fois avec une solution de parasites, 320 souris immunodéprimées voient leurs selles récoltées jusqu'au terme de la procédure, déclarée d'un niveau de souffrance léger. Certaines développent une diarrhée, un amaigrissement, une déshydratation et de la fatigue, au point d'être tuées avant la fin prévue. Le porteur juge le cas peu fréquent, les parasites transgéniques étant selon lui difficiles à générer et produits en nombre insuffisant pour déclencher des symptômes marqués. Il justifie le recours aux souris par une seule phrase, l'absence d'"alternative crédible", et toutes sont tuées après récolte des oocystes du parasite modifié.

Objectifs

Cryptosporidium spp. est un parasite qui provoque des maladies diarrhéiques chez les humains et les animaux, en particulier chez les jeunes enfants et le bétail. Cette infection, appelée cryptosporidiose, est un gros problème de santé publique et animale parce qu’elle rend beaucoup de jeunes enfants malades et réduit la productivité des élevages, notamment des ruminants comme les vaches. Malheureusement, il n’existe actuellement ni traitement spécifique ni vaccin efficace contre cette maladie. Nous comprenons encore mal comment ce parasite fonctionne. De nombreuses protéines et parties de ce parasite ne sont pas bien étudiées, ce qui rend difficile la découverte de nouveaux traitements. Pour mieux comprendre ces protéines, les chercheurs essaient de modifier génétiquement le parasite en laboratoire. Cela permet de mieux comprendre où ces protéines se trouvent dans le parasite, comment elles interagissent avec d’autres molécules, et quel rôle elles jouent dans l’infection. Cependant, il est difficile de modifier génétiquement ce parasite parce que son cycle de vie est complexe. Une partie de ce cycle inclut une phase de reproduction sexuelle, qui est nécessaire pour intégrer les modifications génétiques. Malheureusement, les modèles de laboratoire actuels ne permettent pas à ce parasite de se reproduire sexuellement de manière efficace, ce qui complique la création de parasites génétiquement modifiés. Le projet en question vise à surmonter ces obstacles en créant des parasites transgéniques, c’est-à-dire des parasites dont les gènes ont été spécifiquement modifiés pour mieux comprendre le rôle des protéines qu’ils produisent. En identifiant les protéines essentielles à la survie et à la virulence du parasite, les chercheurs espèrent découvrir de nouvelles cibles pour des traitements ou des vaccins contre la cryptosporidiose, ce qui pourrait conduire à des stratégies de prévention et de traitement plus efficaces.

Bénéfices attendus

Beaucoup de choses restent a élucider concernant la biologie de Cryptosporidium spp., un parasite responsable de maladies graves. Ces questions concernent des aspects très basiques, comme le rôle de certaines parties du parasite, la façon dont il choisit ses hôtes qu’il s’agisse d’humains ou d’animaux), comment il parvient à entrer dans les cellules, et les effets à long terme de la maladie, notamment chez les enfants. On ne connaît pas non plus la fonction de la plupart des protéines que produit ce parasite. Étant donné que la cryptosporidiose touche à la fois les humains et les animaux, avec des conséquences importantes sur la santé et l’économie, et qu’il n’existe actuellement ni traitement ni vaccin efficace, il est essentiel de faire avancer la recherche sur ces sujets. Le but est de découvrir des cibles potentielles pour développer de nouveaux traitements ou vaccins. Ce projet vise donc à identifier des protéines et des mécanismes clés dans la biologie du parasite et dans le développement de la maladie, afin de trouver de bonnes cibles pour de futurs vaccins et traitements.

Procédures

Les animaux serons gavés avec un petit volume, de bicarbonate de sodium une fois, puis une solution de parasites une fois. Le reste de la procédure consiste a récupérer les selles. En fin de procédure, les animaux seront euthanasiés.

Impact sur les animaux

Certains animaux peuvent développer de la diarrhée, avec amaigrissement, déshydratation et fatigue, pouvant mener à la nécessité de sacrifier l’animal avant la fin de la procédure. Néanmoins, il n’est pas attendu que ceci arrive dans une majorité de cas, les parasites transgéniques étant en général difficiles à générer et en un nombre insuffisant pour provoquer des symptômes importants.

Devenir

Animaux infectés avec des pathogènes animaux et humains transgéniques.

Remplacement

Il n’existe pas d’alternative crédible a l’utilisation d’animaux pour la génération de Cryptosporidium transgénique en l’état actuel des connaissances.

Réduction

Le nombre d’animaux prévu sur 5 ans correspond au minimum envisageable pour la génération d’un nombre suffisant de parasites transgéniques si le nombre de souches transgéniques générées est atteint.

Raffinement

Les animaux sont hébergés dans des cages enrichies correspondant au standard recommandé pour l’espèce. La procédure en tant que telle n’a qu’un impacte très limité sur le confort des animaux pendant de courtes périodes.

Choix des espèces

Les souris immunodéprimées sont les modèles les plus petits et les plus pratiques sur lesquels il a été possible de générer expérimentalement des souches de Cryptosporidium transgéniques à ce jour. Il n’existe par ailleurs pas d’alternative aux modèles animaux dans ce but. Pour la génération d’oocystes : les animaux seront utilisés à plus de 3 semaines d’age. Il n’a pas été démontré qu’un age était plus favorable à la génération d’oocystes qu’un autre, et lever toute limite d’âge permet de d’éviter d’avoir a sacrifier des animaux n’ayant pas généré de parasites transgéniques. Pour l’élevage : L’âge minimal pour l’accouplement est de 6 semaines pour les femelles et de 7 semaines pour les mâles. L’âge maximal suggéré avant le premier accouplement est de 10 semaines, dépassé cet âge la capacité reproductrice diminue. Les mâles seront utilisés jusqu’à l’âge de 7 mois, après quoi leur capacité reproductrice diminue. Les femelles seront retirées après 6 portées ou à l’âge de 8 mois (le 1er critère atteint) ou après une baisse significative de production.

Trois générations de sélection génétique pour écarter deux lignées de brebis sur leur taux de méthylation de l'ADN : 690 moutons vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, tous gardés vivants dans l'élevage à l'issue. Chaque agneau subit trois prises de sang à la veine jugulaire sur animal vigile, à 30, 45 et 64 jours d'âge, contenu entre des claies. La finalité déclarée porte sur les caractères de production, croissance et reproduction, et sur la "transition agroécologique de l'élevage ovin". Le porteur reconnaît un risque d'hématome, de phlébite voire d'infection au point de ponction, et affirme qu'il n'existe "pas de méthode alternative" à l'utilisation d'animaux vivants.

Objectifs

L'amélioration génétique est traditionnellement basée sur l'utilisation d'enregistrements de phénotypes ou de caractères en tenant compte de données familiales pour estimer des valeurs individuelles. Plus récemment, les données de polymorphismes de l'ADN ont commencé à être utilisées dans l'estimation de ces valeurs dans certaines espèces dans le cadre de la sélection génomique. Quoi qu’il en soit le postulat qui est derrière ces approches suppose que les différences génétiques entre les individus sont dues à des différences de séquence d'ADN héritées de façon mendélienne. Les variations observées dans les phénotypes de production sont donc en partie dues à ce déterminisme génétique mais aussi à des effets de l’environnement et l’interaction qui existe entre les deux. Les connaissances récentes sur les effets de l’environnement pointent sur des effets dits « épigénétiques ». En effet, des modifications biochimiques de l’ADN (méthylation des cytosines par exemple) et des protéines avec lesquelles il est en interaction (méthylation, acétylation des histones) sont autant de marques épigénétiques qui peuvent influencer l’expression des gènes en réponse à l’environnement, démontrant que le génome eucaryote répond de manière dynamique aux variations du milieu auxquelles chaque individu se trouve exposé. De nouvelles questions scientifiques se posent donc autour de la relation Génétique/Epigénétique dans le cadre de l’amélioration des espèces et leur adaptation aux nouveaux systèmes de production. Notre projet est la continuité d'un projet précédent initiant des lignées génétiques divergentes pour des niveaux bas ou haut de méthylation global de l’ADN sanguin (TGMA). En effet, nous avions montré que le TGMA était variable entre individus et héritable. Nous avons réalisé deux générations de sélection sur ce critère et observé une différence de moyenne de valeurs génétiques entre nos deux lignées. Cependant, afin d’obtenir une divergence plus contrastée, 3 générations supplémentaires sont nécessaires. Ce contraste génétique nous permettra d’évaluer l’impact de cette sélection sur l'adaptation des animaux aux conditions d’élevages (nutrition, santé, environnement, …) changeantes dans le cadre global de la transition agroécologique des élevages.

Bénéfices attendus

Les bénéfices attendus du projet sont d'aboutir à une divergence génétique basée sur le taux de méthylation de l'ADN contrastée entre nos deux lignées. Cette divergence nous permettra d'étudier son impact sur les capacités d’adaptation des animaux face à des aléas sanitaires ou alimentaires et sur les caractères de production classiques (croissance, reproduction) pour répondre aux besoins de recherche sur la transition agroécologique de l'élevage ovin.

Procédures

Les animaux auront trois prises de sang réalisées sur animaux vigiles, espacées de 15 jours, à 30, 45 et 64 jours d'âge. Chaque prise de sang n'exedera pas 30 secondes.

Impact sur les animaux

Lors des prises de sang (par ponction à la veine jugulaire), les animaux peuvent ressentir une douleur légère de courte durée, mais pas de douleur chronique ou aigüe de forte intensité. Ces interventions n’entrainent pas d’altération de l’état général des animaux. La prise de sang peut engendrer un hématome au niveau de la jugulaire et les différentes contentions peuvent engendrer du stress pour les animaux.

Devenir

À la fin des prises de sang, les animaux seront tous gardés en vie et resteront dans l'élevage.

Remplacement

La réalisation et le suivi d’accouplement prédéfinis, ainsi que la caractérisation des agneaux, impliquent l’utilisation d’animaux vivants. Il n'y a pas de méthode alternative.

Réduction

Nous avons minimisé le nombre d'animaux expérimentaux afin d'atteindre notre objectif d'obtenir un écart génétique conséquent entre nos deux lignées, pour contraster au mieux les capacités d'adaptation. Nous avons jusqu’à présent réalisé deux générations de sélection et nous avions pu faire une très forte pression de sélection sur la première génération de sélection en phénotypant plus de 800 agneaux. En partant des reproducteurs de la seconde génération (140 femelles et 12 mâles), nous exercerons une pression de sélection plus faible sur la voie mâle à chaque génération, le gain génétique sera donc plus petit. Il nous faudra donc 3 générations de 140 femelles et 12 mâles (+12 remplaçants) soit 690 animaux pour atteindre l'objectif de divergence génétique entre nos lignées.

Raffinement

Les agneaux et leurs mères sont hébergés dans la bergerie de l'installation. Afin de respecter la grégarité de l’espèce, les agneaux et leurs mères sont placés ensemble en lots sur litière paillée et leur contention pour les différentes interventions est faite dans un espace réduit (entre des claies) en présence de congénères pour limiter le stress dû à l’isolement. La présence répétée des expérimentateurs en interaction positive en dehors des procédures (alimentation, soins aux animaux) est associée à une diminution du comportement de fuite de l’animal et donc de son stress face à la contention. Les animaux sont surveillés de façon journalière. Lors des prises de sang (par ponction veineuse à la jugulaire), les animaux peuvent ressentir une douleur légère de courte durée n’entrainant pas de trouble de l’état général, mais pas de douleur chronique ou aigüe de forte intensité. Dans la mesure du possible, les prélèvements seront réalisés en alternant les veines jugulaires droite et gauche. Une surveillance de l’état général des animaux et du site de prélèvement sera réalisée afin de traiter l’apparition éventuelle d’une inflammation (phlébite) voire d’une infection. En cas de signes de maladie, un traitement adapté (antidouleurs, anti-inflammatoires, antibiotiques) sera mis en place par les animaliers selon le protocole de soins établi par le vétérinaire conseil de l’installation expérimentale ou avec son intervention si nécessaire.

Choix des espèces

Nous travaillons en sélection génétique sur des animaux de rente, le mouton est notre modèle d'étude. Le phénotypage des agneaux pour le taux de méthylation sanguin (via une prise de sang) aura lieu entre 1 et 2 mois d'âge. Le protocole constituant une sélection génétique sur plusieurs générations; les animaux sélectionnés pour être reproducteurs, donneront naissance à la génération suivante.

Gavés quotidiennement d'anticoagulant pendant cinq semaines sous contention, 80 rats Sprague-Dawley vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, tous tués sans réveil pour la collecte du plasma et des tissus vasculaires. Ils sont hébergés seuls pendant tout le protocole, ce que le porteur justifie par le risque de blessures entre congénères sous anticoagulant et par le recueil des urines sur 24 heures. Une seule prise de sang est prévue en cours de traitement. Le projet évalue le risque hémorragique associé à une supplémentation en polyphénols, et le porteur écrit dans le même temps qu'aucun effet indésirable n'est suspecté.

Objectifs

Le saignement sous anti-coagulants représente une des premières causes iatrogènes d’hospitalisation d’urgence en France. Une marge thérapeutique étroite et des effets indésirables potentiellement graves des anti-coagulants conduisent les praticiens à prendre en considération les interactions possibles entre anti-coagulants et alimentation du patient. L’objectif du projet est l’évaluation des effets d’une supplémentation nutritionnelle en polyphénols sur les paramètres de l’hémostase et le risque d’hémorragie chez le rat sous anti-coagulant. En effet, de nombreuses études montrent que les polyphénols agiraient favorablement sur certains facteurs de risque cardiovasculaires dont l’amélioration de la fonction endothéliale . Bien qu’encore peu documenté au niveau clinique, les flavonoïdes, une famille de polyphénols, auraient également un impact direct sur l’hémostase (ensemble des phénomènes qui permettent l’arrêt d’une hémorragie). Elle est divisée en deux temps successifs : l’hémostase primaire correspondant à la formation du « clou plaquettaire » et l’hémostase secondaire, dite « cascade de coagulation ». Murphy et al. ont mis en évidence un impact des flavonoïdes sur l’hémostase primaire en exerçant une action antiplaquettaire. Plus récemment, des études ont mis en évidence une réduction de la coagulation plasmatique par les flavonoïdes qui exercent des activités anti-facteur IIa ou anti- facteur Xa. De plus, notre équipe a montré un impact des flavonoïdes sur la structure du caillot de fibrine formé lors de l’hémostase secondaire, résultant en un caillot moins dense et plus perméable. L’ensemble de ces résultats sont en faveur d’une diminution des évènements thrombotiques et d’un allongement de l’hémostase primaire , qui pourrait constituer un facteur de risque de saignement, notamment chez les sujets sous anti-coagulants. Ainsi, il apparaît pertinent de porter une attention particulière au risque hémorragique en cas de supplémentation nutritionnelle riche en polyphénols.

Bénéfices attendus

Les bénéfices qui découleront de ce projet sont la contribution à la compréhension de l’impact des polyphénols de notre alimentation sur l’hémostase, le risque hémorragique, et la réactivité vasculaire. Le projet contribuera également à la mise en place d’un modèle animal permettant de tester d’autres facteurs nutritionnels ou agents pharmacologiques présentant un bénéfice ou un risque hémorragique (anticoagulants ou anti-agrégants plaquettaires…).

Procédures

Les animaux, sous contention (d'une durée d'environ 30s) recevront une administration quotidienne d'anticoagulant par voie orale pendant 5 semaines. Une prise de sang unique sera réalisée pour s'assurer du taux plasmatique d'anticoagulant au cours du traitement (durée du geste = moins de 2 minutes). En fin d'études, les animaux seront anesthésiés (5 minutes) pour la réalisation de prélèvements et des mesures d'hémostase avant sacrifice sans réveil préalable pour la collecte des tissus.

Impact sur les animaux

La mise sous anti-coagulants ainsi que la supplémentation nutritionnelle en polyphénols (à des doses équivalentes à celles des aliments sources) ne sont pas suspectées d’induire d’effets indésirables. Toutefois, les animaux seront quotidiennement surveillés lors de l’administration par voie oral des traitements anti-coagulants afin de s’assurer de l’absence d’effet secondaire (hémorragie spontanée, …). Par ailleurs, l''hébergement en cage individuelle transparente n'est connu pour induire de baisse de l'ingéré. Par précaution, la masse corporelle ainsi que leur consommation alimentaire seront contrôlées de façon bi-hebdomadaire dans le cadre de se projet.

Devenir

A l'issue de la procédure, les animaux seront mis à mort afin de collecter le plasma et les tissus vasculaires nécessaires à l'exploration des fonctions tissulaires impliquées dans l'hémostase et la réactivité vasculaire.

Remplacement

Les méthodes d’étude de l’hémostase in vitro, sur des restes de tubes de plasma humain par exemple, ne permettent pas la prise en compte du métabolisme des flavonoïdes. En effet, les flavonoïdes de notre alimentation sont soumis à différentes modifications de structure par les enzymes digestives et métaboliques, résultant en la génération de formes nommées métabolites dans la circulation sanguine. De plus, les approches in vitro ne prennent pas en compte les effets des métabolites des flavonoïdes sur les paramètres cellulaires régulant l’hémostase (ex : facteurs endothéliaux …). De plus ces méthodes permettent d’estimer de façon indirecte le risque d’hémorragie. Par conséquent, à ce jour, aucune méthode de remplacement n’est envisageable pour répondre aux objectifs scientifiques de notre projet.

Réduction

Le nombre d’animaux dans l’étude proposée a été déterminé sur la base des données de la littérature ayant mis en évidence une modification significative du temps de saignement chez le rat anti-coagulé à l’aide d’une procédure similaire. Par ailleurs, des critères secondaires d’analyses tels que l’évaluation de l’hémostase primaire et secondaire ainsi que l’évaluation de la réactivité vasculaire ont été inclus dans l’étude afin de ne pas répéter cette expérimentation à ces fins.

Raffinement

Les animaux seront hébergés individuellement afin d’éviter tout comportement agressif pouvant engendrer des blessures et saignement notamment lors des traitements sous anti-coagulants. De plus, l’individualisation des animaux est nécessaire pour le suivi de la prise alimentaire et le recueil des urines 24h. Cet hébergement se fera dans les conditions standards et réglementaires. Toutefois, ces animaux bénéficieront d’attention particulière notamment en termes d’offre d’objets d’enrichissement (tunnel et balles en acier) avec des alternances hebdomadaires. Un suivi quotidien des animaux, imposé par ailleurs par le déroulé du protocole, permettra de compléter la surveillance de leur bien-être.

Choix des espèces

Les rats « Sprague-Dawley » ont été largement étudiés avec des similitudes physiologiques avec l’homme. C’est la raison pour laquelle il est fréquemment utilisé comme modèle pour les études de nutrition. Ces animaux sont également utilisés dans les études publiées sur le temps de saignement ce qui facilite la comparaison des données issues des diverses expérimentations réalisées. La procédure expérimentale est réalisée sur des animaux agés de 8 semaines (poids < 200gr) de façon similaire aux études précédentes publiées.

Pour mettre au point un boîtier imprimé en 3D destiné à mesurer la rigidité des tissus par IRM, 60 souris et 60 rats vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Chaque animal passe jusqu'à deux séances d'imagerie par semaine sous anesthésie gazeuse, de deux heures au maximum, pendant quatre mois. Tous sont tués au terme de la procédure pour prélèvement d'organes. Le porteur présente le dispositif comme un outil non invasif qui réduira le stress et les effets secondaires subis par les animaux non-humains dans les études futures, et affirme que le recours à l'animal est "indispensable" pour valider son fonctionnement in vivo.

Objectifs

Nous utilisons une technique non invasive qui permet de mesurer les propriétés mécaniques des tissus et des organes, c'est à dire leur dureté et leur élasticité. On mesure la réaction du tissus à de petites vibrations par technique d'imagerie par résonance magnétique (IRM), permettant de qualifier qualitativement et quantitavement ces propriétés mécaniques. Cela nous aide à évaluer l'état de santé d'un organe, à suivre l'évolution de maladies ou à vérifier l’efficacité des traitements. Notre équipe a déjà acquis une expertise importante dans ce domaine, en appliquant cette approche à des modèles en laboratoire (cellules, tissus) ainsi qu'à des souris. Toutefois, l’appareil utilisé doit être adapté en fonction de l’organe ou de la pathologie étudiée. Dans cette étude, notre objectif est de développer un appareil compatible avec l’IRM, capable de mesurer les propriétés mécaniques des tissus chez les souris et les rats. Pour cela, nous allons concevoir cet appareil en utilisant l'impression 3D avec des matériaux plastiques. Une fois fabriqué, il sera testé d'abord sur un matériau inerte simulant les tissus, puis sur des animaux.

Bénéfices attendus

Le dispositif que nous développons permettra de mieux comprendre les propriétés mécaniques des tissus, en fournissant des données essentielles pour l’étude de maladies qui affectent la rigidité des organes, comme la fibrose ou le cancer. La possibilité de mesurer précisément les changements dans la structure des tissus contribuera à améliorer la détection et le suivi de ces maladies, tout en offrant une meilleure compréhension de leur évolution et en aidant à optimiser les traitements chez l’humain. Ce dispositif servira aussi à évaluer l’efficacité des thérapies. En outre, ce dispositif, représente un outil important pour la recherche biomédicale, car il permet d’évaluer les tissus sans intervention invasive. Cela garantit des résultats fiables tout en réduisant le stress et les effets secondaires sur les animaux utilisés pour les études.

Procédures

Les animaux seront anesthésiés par anesthésie gazeuse le temps de l'IRM qui se déroulera un maximum de 1 à 2 fois par semaine pendant au maximum 2h et en respectant un minimum de 12h de repos sans anesthésie pour l'animal entre chaque séance d'IRM. Les animaux seront gardés au maximum 4 mois.

Impact sur les animaux

Un stress léger et de courte durée pourra être ressenti par l’animal lors de la préhension pour l’anesthésie gazeuse. Ce stress pourra également être induit par la répétition des séances d'imagerie. L’exposition prolongée à l’anesthésie peut entrainer des fluctuations des paramètres vitaux tels que le rythme cardiaque et la respiration.

Devenir

Les animaux seront tous euthanasiés à la fin de la procédure pour prélèvement d'organe.

Remplacement

L'utilisation d'animaux est indispensable pour évaluer l'efficacité de notre dispositif in vivo, c'est-à-dire dans un organisme vivant et fonctionnel, étant donné que son application future concernera des études menées sur l’homme. Cette étape est cruciale, car elle réplique les conditions physiologiques réelles, c'est-à-dire les processus naturels du corps, comme la circulation sanguine, la respiration, et la réponse des tissus. Il est essentiel de valider son fonctionnement dans ces conditions afin de garantir des résultats fiables et transposables à l'Homme. En amont de cette demande, une première phase de mise au point a déjà été réalisée sur des tissus non vivants, permettant de confirmer les bases techniques du dispositif.

Réduction

Il s’agit d’une étude pilote donc le nombre d'animaux a été déterminé en fonction de notre expertise dans le domaine et des besoins minimum et suffisamment significatif pour valider les étapes de mise au point. Afin de minimiser le nombre d'animaux utilisés, et compte tenu de la bonne tolérance des animaux à la procédure, chaque animal sera réutilisé en veillant à ne pas dépasser deux séances d'IRM sous anesthésie par semaine et pendant 4 mois maximum.

Raffinement

Ce projet se fera dans le respect du bien-être animal. Une surveillance quotidienne du bien être animal sera faite par le personnel de zootechnie. Au préalable de la procédure, l'animal recevra du gel occulaire pour prévenir la sécheresse oculaire. Lors des sessions d’IRM faites sous anesthésie gazeuse, la respiration des animaux sera monitorée dans l’IRM afin d’ajuster si besoin la dose d’anesthésique. La respiration sera maintenue aux alentours de 50 respirations/minute. L’animal sera surveillé jusqu’à son réveil. Nous limitons le nombre de séances d’imagerie autant que possible et optimisons la durée de chaque session afin de réduire l’exposition à l’anesthésie et ainsi prévenir des fluctuations des paramètres vitaux tels que le rythme cardiaque et la respiration. La procédure n’induit aucune douleur.

Choix des espèces

Les espèces ont été choisies dans le but de répondre aux attentes de projet futurs au sein de l’équipe ou de collaborations. Pour ces études, le rongeur, un organisme vivant complet et proche de l'Homme est necessaire, afin de pouvoir transposer nos résultats en clinique. Des souris et des rats adultes, âgés d’environ 10 à 16 semaines au début de la procédure (pour tous les rongeurs), sont sélectionnés pour ces expériences en raison de leur taille et de leur développement physique stable, ce qui les rend représentatifs des projets de recherche menés au sein de l’équipe.

Pour savoir si un signal 5G à 3,5 gigahertz modifie la régulation de la température du corps et abîme la peau, 160 souris sans poil vont être utilisées dans des procédures classées comme légères, toutes tuées à l'issue. Elles restent dans leur cage, placée au centre d'une chambre réverbérante, exposées aux radiofréquences pendant quatre semaines, ou reçoivent une minute d'ultraviolets B connus pour provoquer rougeur et inflammation locale. Leur peau et leur tissu adipeux brun sont prélevés après la mise à mort. Sur les 160 souris, 64 sont prévues en réserve, mobilisables seulement si une expérience s'interrompt pour un problème technique.

Objectifs

La 5G, ou cinquième génération de réseau mobile, est en cours de déploiement afin de répondre à l’augmentation des besoins en connectivité et en services numériques. Toutefois, comme pour les générations précédentes, des interrogations subsistent quant à ses effets potentiels sur la santé. En 2020, une nouvelle bande de fréquence autour de 3,5 GHz a été attribuée à la 5G. Cette fréquence, bien que proche de celles déjà utilisées, a la particularité de pénétrer légèrement dans les tissus biologiques, sur quelques centimètres. Notre étude vise à explorer si une exposition à cette fréquence pourrait influencer la régulation de la température corporelle, en particulier chez les rongeurs. Nous nous intéresserons aux récepteurs impliqués dans la perception du froid afin de mieux comprendre leur rôle dans cette réponse. Par ailleurs, nous examinerons si la 5G pourrait avoir un impact sur la peau en favorisant un déséquilibre entre la production et l’élimination de certaines molécules agressives pour les cellules, appelées radicaux libres. Pour cela, nous analyserons plusieurs indicateurs de dommages cellulaires, notamment des modifications dans les lipides et le matériel génétique des cellules, ainsi que les mécanismes naturels de protection mis en place par l’organisme.

Bénéfices attendus

Le bénéfice de ce projet est de déterminer l'impact des radiofréquences sur la thermorégulation et sur la peau. Il existe encore peu de données publiées sur les effets toxicologiques des bandes de fréquence utilisées dans la 5G. Ceci ne permet pas à ce jour d'avoir une réponse claire sur leurs effets. Les résultats obtenus permettront de compléter les données pour l’évaluation des risques des radiofréquences.

Procédures

Les souris seront exposées libres de leurs mouvements aux radiofréquences pendant 4 semaines ou aux ultraviolets pendant 1 min maximum.

Impact sur les animaux

L’exposition aux radiofréquences peut induire des modifications physiologiques subtiles et un certain inconfort chez les animaux. L’exposition aux rayonnement ultraviolets B est connue pour induire des réactions telles que l’érythème, une augmentation des radicaux libres et une amplification de l’inflammation locale.

Devenir

Toutes les souris seront euthanasiées à l'issue de chaque procédure avant le prélèvement des tissus adipeux bruns et de la peau.

Remplacement

Il est impossible de remplacer le modèle animal dans ce projet, car il étudie des processus dynamiques de thermorégulation et de la peau qui ne peuvent être reproduits par des modèles in vitro. Par conséquent, nos expérimentations ne peuvent en aucun cas être remplacées par d'autres méthodes alternatives.

Réduction

Nous utiliserons le nombre d'animaux nécessaire pour réaliser l'ensemble des tests, avec des groupes de 8 souris par sexe et par condition d'exposition. Quatre niveaux d'exposition sont prévus ainsi qu'un groupe dit contrôle qui restera à l'animalerie. Un groupe supplémentaire servira à valider nos techniques de prélèvements et d’analyses. Nous utiliserons la même souris pour l’étude sur la régulation de la température du corps et sur les effets de l’exposition sur la peau. Un total de 160 souris sera utilisé, incluant 64 souris supplémentaires réservées uniquement en cas d'interruption d'une expérimentation en cours due à un problème technique. Ces souris supplémentaires seront utilisées uniquement si cela s'avère nécessaire.

Raffinement

À leur arrivée, les souris seront placées dans des cages en plexiglas utilisées dans l’animalerie, avec un maximum de 8 souris par cage, et y resteront pendant une semaine. Elles seront ensuite exposées aux ondes en restant dans leur cage d’hébergement, qui sera placée au centre d’une chambre réverbérante, sans manipulation supplémentaire, ce qui permettra de réduire leur stress. La salle d’exposition des animaux et les chambres réverbérantes bénéficient d’un environnement contrôlé quotidiennement, incluant une vérification des températures. Une surveillance quotidienne sera effectuée par le personnel de l’équipe pour vérifier l'apparence physique et des changements de comportement. Une fiche de suivi permettra d’évaluer les points limites en cas de signes de souffrance et de mettre en place les mesures appropriées.

Choix des espèces

Nous avons choisi la souris car c'est un animal de petite taille, facile à héberger et à manipuler. C'est un modèle très utilisé pour mimer les maladies humaines de par les 99% d'homologies entre son génome et le génome humain. L'utilisation de souris sans poil est particulièrement pertinente pour notre étude car leur absence permet une meilleure exposition de leur peau aux stimuli externes tels que les radiofréquences ou les ultraviolets de type B et facilite le prélèvement d’échantillons. Les souris seront inclues dans le protocole expérimental à l'âge de 5 semaines. A cet âge, elles sont considérées comme de jeunes adultes ayant atteint un stade de développement où leur peau est pleinement formée et fonctionnelle .

Dépourvues de système immunitaire par construction, donc exposées à toute infection bactérienne ou virale, 7 030 souris sont élevées cinq ans durant pour fournir des receveuses de greffes de cellules cancéreuses humaines. Leur seule procédure déclarée est la mise en accouplement, répétée sur plusieurs cycles, dans un niveau de souffrance léger. Elles vivent en confinement sous atmosphère filtrée, en isolateur ou en cage ventilée, manipulées aux gants et à la pince désinfectée. Toutes sont tuées à la fin de l'élevage, le porteur indiquant qu'elles seront alors trop âgées pour être placées dans d'autres procédures.

Objectifs

L'objectif du projet est d'étudier les mécanismes biologiques impliqués dans le développement normal et pathologique de différents types de cellules humaines, en particulier de certains cancers humains, comme les cancers du sang appelées leucémies. Certaines expériences, par exemple, nécessitent la transplantation de cellules humaines malades chez les animaux, pour créer des modèles expérimentaux in vivo permettant d’étudier et de traiter le développement du cancer ciblé par de nouvelles stratégies thérapeutiques, potentiellement applicables dans le futur aux patients. Ces projets reposent donc sur la greffe de cellules humaines normales ou cancéreuses, issues de patients, qui ont besoin d'une environnement particulier pour se développer, sans être rejetées pour le système immunitaire de l'hôte (ici la souris) transplanté. On parle de xénogreffe. Nous réalisons ces élevages localement afin de pouvoir disposer de souris bien intégrées dans leur environnement, non stressées par un voyage, en nombre suffisant et que nous avons préalablement testées pour leur capacité à accepter les greffons humains.

Bénéfices attendus

Les bénéfices de ce projet sont de disposer de modèles animaux murins de qualité, en bonne santé, non stressées et bien intégrées dans notre animalerie, que nous avons testées au préalable pour être de bonnes receveuses de cellules humaines normales et cancéreuses, permettant d'avoir des résultats scientifiques reproductibles rapidement et donc d'utiliser moins d'animaux. En outre, la production locale de ces trois lignées pourra aider à comprendre plus rapidement comment traiter des cancers pour lesquels à l’heure actuelle les traitements sont à améliorer. Le fait de les produire en local permet aussi un gain de temps dans l’étude et la recherche de traitement.

Procédures

Les souris seront mises en accouplement pour plusieurs cycles de reproduction pendant les 5 ans de la procédure.

Impact sur les animaux

Les souris utilisées sont immunodéficientes (sans système immunitaire), elles sont donc théoriquement sensibles aux infections bactériennes et virales. Les effets indésirables pourraient être en lien avec une infection (amaigrissement, poil terne, isolement, changement de comportement lors de l’allaitement)

Devenir

Les souris utilisées pour la reproduction seront euthanasiées en fin de procédure d'élevage car ces animaux seront trop âgés pour être replacés dans d'autres procédures expérimentales.

Remplacement

Les projets que nous développons étudient le développement physiologique normal et pathologique du sang (notamment le développement de certains cancers du sang comme les leucémies). Quand cela est possible nous réalisons des expériences de culture cellulaire. Toutefois certains aspects ne peuvent pas être réalisés dans une boite de culture (in vitro) car ils nécessitent d’être étudiés dans un organisme entier et font notamment appel à la complexité des interactions entre cellules dans un organe entier ou entre différents organes qu'il n'est pas possible de générer autrement que dans un modèle animal. Il n'y a donc pas d'alternative non animale aux élevages de ces souris, même si nous faisons de notre mieux pour étudier les questions déjà ex-vivo avant de poser des questions in-vivo.

Réduction

Nous essayons de rationaliser notre production d'animaux, donc de ne pas avoir trop de couples en route, afin d'éviter une sur-production par rapport à la demande pour les projets en cours. Si les productions de souriceaux sont optimales pour répondre aux besoins des projets expérimentaux, nous régulons la production en diminuant le nombre de couples. Le nombre d’animaux prévu pour ces élevages dépend des projets de recherche dans lesquels ils sont utilisés. Nous l'avons calculé en prenant comme base des travaux de recherche réalisés au sein de notre laboratoire sur les dernières années et en essayant de programmer au mieux nos futurs projets.

Raffinement

Les souris immunodéficientes sont élevées et accouplées en confinement, sous atmosphère filtrée, donc exempt de pathogènes, soit en isolateur, soit en cages de portoir ventilé. Les changes des cages sont réalisés sous poste de sécurité microbiologique afin de réduire au maximum les risques de contact avec des agents infectieux. L'eau de boisson est une eau filtrée en bouteille du commerce et l'alimentation est stérilisée par irradiation. Toutes les manipulations des animaux sont réalisées avec des gants et des pinces aseptisées à l'alcool.

Choix des espèces

Nous utilisons des souris qui sont des mammifères de petite taille à l'âge adulte, faciles à élever et à reproduire en captivité. Leurs génétique et comportement sont bien connus ce qui permet de mesurer facilement le bien-être, la souffrance et l'angoisse des animaux en captivité et d'y remédier le cas échéant ; ce qui en fait un bon modèle pour atteindre les objectifs scientifiques adossés aux élevages. Dans ce protocole nous avons besoin de souris adultes, en âge de reproduction, qui sont une espèce bien intégrée. Les souches de souris que nous élevons n'ont pas (ou peu) de défense immunitaire ce qui permet à des greffons cellulaires d'origine étrangère (nous travaillons avec des cellules humaines normales et cancéreuses et on parle de xénogreffe) de s'implanter et de se développer.