Biologie du développement

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Souris : 964
Souffrances
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Devenir
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 964

Les femelles sont tuées pour qu'on récupère leurs embryons, et les embryons pour qu'on prélève leur cerveau. 964 souris vont être utilisées ainsi, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. 164 femelles gestantes subissent une ouverture de l'abdomen sous anesthésie, jusqu'à quarante-cinq minutes, puis vivent seules en cage de une heure à une semaine, et 800 embryons reçoivent dans le cerveau, à travers un capillaire de verre, une injection que le porteur qualifie lui-même de douleur aiguë et modérée. Sur ce total, 20 femelles et 160 embryons servent à former de nouveaux intervenants aux gestes.

Objectifs

Notre recherche est orientée vers l’étude des maladies du développement du cerveau d’origine génétique. En particulier, l’objectif principal de notre travail est de mieux comprendre, au cours de ce processus complexe de développement, les mécanismes nécessaires à la maturation des cellules souches neuronales en neurones. Ici nous souhaitons comprendre comment le contrôle de la synthèse protéique participe au développement du cerveau. Nous avons récemment mis en évidence un rôle clé des acides ribonucléiques de transfert qui sont des petites molécules adaptatrices de la traduction protéique. Cependant, il reste à étudier comment les voies moléculaires liées à ces molécules adaptatrices contribuent à la génération des neurones. Nous souhaitons donc étudier la teneur en molécules adaptatrices dans les cellules souches neuronales et les neurones à différents stades du développement du cerveau in vivo chez la souris. Pour isoler les différentes populations cellulaires présentes à des stades clés, nous nous appuyons sur une technologie dite FlashTag qui consiste en l’injection, dans les cerveaux d’embryon de souris, d’une molécule fluorescente. En mettant à mort les animaux à des temps variés après injection nous pouvons marquer différentes populations cellulaires dont la date de naissance correspond au stade auquel l’injection a eu lieu. En combinant FlashTag et le tri de cellules basé sur la fluorescence (FACS) , nous souhaitons isoler des populations pures de cellules à différents stades du développement sur lesquelles nous réaliserons un séquençage des acides nucléiques de transfert. Nous avons 3 objectifs : 1. déterminer si, au sein des cellules proneuronales, les quantités d’acides ribonucléiques de transfert varient au cours du développement 2. déterminer si, au cours de la spécialisation de la cellule en neurone, les quantités d’acides nucléiques de transfert sont différentes. 3. déterminer si, au cours de la maturation du neurone, les quantités d’acides nucléiques de transfert varient Au total, un nombre de 144 souris gestantes, soit environ 640 embryons (+512 embryons de stade inférieur aux 2/3 de gestation) seront utilisés dans cette étude. Nous ajouterons 20 femelles et 160 embryons pour la formation de nouveaux intervenants

Bénéfices attendus

Notre étude permettra de comprendre la fonction du contrôle de la synthèse protéique dans le développement du cerveau.

Procédures

164 femelles gestantes vont subir une chirurgie abdominale (laparotomie) unique, réalisée sous anesthésie générale et analgésie. La durée totale de la chirurgie n'excèdera pas 45 minutes. La cicatrisation peut induire une douleur modérée et une plus grande sensibilité aux éventuelles infections. Elles seront par la suite placées dans des cages individuelles, mais auront toujours un contact visuel et auditif avec leurs congénères pour des durées variant entre 1 h et 1 semaine selon l’objectif visé. Les souriceaux (n=640) vont subir une injection dans le cerveau avec un capillaire en verre très fin au stade embryonnaire (entre 1 et 5 secondes) entrainant une douleur aigue et modérée.

Impact sur les animaux

La barrière cutanée des femelles gestantes sera rompue en plusieurs endroits, il en résulte une douleur modérée lors de la cicatrisation et une plus grande sensibilité aux éventuelles infections. Elles seront par la suite placées dans des cages individuelles et de ce fait privées de congénère pendant quelques jours de convalescence, en gardant un contact visuel et auditif, induisant un stress léger. Les souriceaux vont subir une injection dans le cerveau avec un capillaire en verre très fin aux stades embryonnaires (E12, E13, E14, E15, E16 et E17), entrainant une douleur aigue et modérée.

Devenir

Tous les animaux sont mis à mort à la fin du projet. Les femelles sont mises à mort pour collecter les embryons ou après la collecte des nouveaux nés. Les embryons ou nouveaux nés sont mis à mort pour prélever les cerveaux.

Remplacement

L’utilisation de l’expérimentation animale pour nos travaux est rendue nécessaire par la complexité de l’environnement du cortex cérébral qui ne peut pas être recréé par des approches in vitro. Le développement du cerveau est très bien caractérisé chez la souris, ce qui nous permet de déterminer les stades du développement auxquels nous intervenons.

Réduction

Nous garderons à l’esprit notre responsabilité de diminuer au maximum le nombre d’animaux expérimentés tout en atteignant la significativité statistique avec le test adéquat. De plus, certaines expériences seront utilisées dans 2 objectifs : nous pourrons utiliser les données de l’objectif 1 dans l’objectif 2.

Raffinement

Nous prendrons en compte avec la plus grande attention le bien être de nos animaux. L’élevage et la reproduction de nos animaux se font dans un environnement contrôlé permettant une réduction du stress pour l’animal, notamment avec l’ajout de nid et de tunnel dans les cages d’hébergement. L’intervention chirurgicale sera effectuée sous anesthésie générale avec prise en charge de la douleur. Nous vérifions que les animaux mangent, s’abreuvent et se toilettent normalement. La cicatrice au niveau du ventre de la mère et le site d’injection sont surveillés et en cas d’infections importantes à ce niveau, ou de douleur manifeste, les animaux sont euthanasiés immédiatement. Des points limites ont été déterminés et seront appliqués.

Choix des espèces

Nous avons choisi la souris pour comprendre la fonction du contrôle de la synthèse des protéines dans le développement du cerveau. Les étapes du développement du cerveau sont très bien caractérisées chez la souris ce qui nous permet de déterminer les stades auxquels nous intervenons. La chirurgie pratiquée dans ce projet est réalisée en routine au laboratoire sur cet animal. Les femelles gestantes seront utilisées à maturité sexuelle car elles doivent être gravides. Les embryons seront injectés à différents stades du développement du cerveau avec une molécule fluorescente. Ils seront mis à mort à des stades précis, et les cellules fluorescentes triées pour répondre aux questions des différents objectifs : 1. déterminer si, au sein des cellules proneuronales, les quantités d’acides ribonucléiques de transfert varient au cours du développement 2. déterminer si, au cours de la spécialisation de la cellule en neurone, les quantités d’acides nucléiques de transfert sont différentes. 3. déterminer si, au cours de la maturation du neurone, les quantités d’acides nucléiques de transfert varient

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    • Organes sensoriels
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Souris : 2600
Souffrances
▲ 1400
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▲ 1200
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Devenir
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 2600

2 600 souris vont être utilisées, 1 400 anesthésiées sans être réveillées et 1 200 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées pour prélever leur rétine et leur tractus visuel. Chaque acte a son effectif, 1 040 poses de cathéter intraveineux caudal de quinze minutes, 600 séances d'échographie d'une heure, 360 fonds d'œil avec électrorétinogramme de quarante-cinq minutes, 200 IRM de quatre-vingt-dix minutes et 360 chirurgies terminales. 360 souris passent quatre tests comportementaux de cinq minutes portant sur l'acuité visuelle, le réflexe oculomoteur et la perception de la profondeur. Le bénéfice avancé, dépister au fond d'œil des lésions cérébrales chez les nouveau-nés prématurés, est renvoyé à d'éventuels projets ultérieurs, alors que les souris sont utilisées dès le troisième jour après leur naissance.

Objectifs

Au cours du développement du système nerveux central (SNC), les vaisseaux sanguins se développent en même temps que la formation des neurones. De nombreuses études ont mis en évidence que les petits vaisseaux sanguins soutiennent la migration neuronale. Cependant les mécanismes moléculaires sous-jacents à cette interaction sont encore mal connus. Il a été montré que des récepteurs présents sur les cellules des vaisseaux sanguins sont nécessaires à la bonne migration des neurones corticaux. Ce processus est également régulé par une molécule (protéase), qui régule plusieurs fonctions comme la formation du cortex (corticogenèse) et la plasticité neuronale. Cette protéase exerce ces fonctions en interagissant avec ces mêmes récepteurs des cellules des vaisseaux sanguins. De plus, cette interaction régule les fonctions de la barrière hémato-encéphalique (BHE) située entre le sang et le cerveau et composée par des vaisseaux sanguins particuliers. Au sein du SNC, la rétine, miroir du cerveau, apparait comme particulièrement intéressante pour des études neuro-développementales. En effet, la rétine présente de multiples similitudes avec le cerveau comme une origine embryonnaire commune et la formation simultanée de réseaux neuronaux et vasculaires. Au même titre que la corticogenèse, la rétinogenèse ou développement de la rétine, est régulée par de nombreux facteurs, dans laquelle nous supposons que cette protéase et les récepteurs des vaisseaux sanguins, avec lesquels elle intéragit, puissent être des acteurs clés. Bien que cette protéase soit exprimé dans les cellules de la rétine et les cellules des vaisseaux sanguins du SNC, à ce jour aucune étude n'a exploré leur interaction dans le développement rétinien. L'objectif de ce projet est de déterminer ces deux acteurs influencent le développement de la rétine et du système visuel, en étudiant différentes étapes du développement des vaisseaux sanguins de la rétine jusqu'à l'âge adulte, à l’aide de souches de souris génétiquement modifiées.

Bénéfices attendus

Ce projet a pour but de démontrer que les problèmes de développement des vaisseaux sanguins dans la rétine des nouveau-nés reflètent des anomalies similaires dans le cerveau. Si cela se confirme, l'examen du fond d'œil chez le nouveau-né pourrait devenir un outil clé pour détecter précocement des problèmes vasculaires et neuronaux dans le cerveau, notamment chez les bébés prématurés, et ainsi repérer les enfants à risque de développer des lésions cérébrales. Dans ce projet, nous proposons de déterminer l'expression de deux nouvelles cibles thérapeutiques, un récepteur présent sur les cellules des vaisseaux sanguins de la rétine et du cerveau ainsi qu'une molécule exprimée par les cellules et vaisseaux sanguins de la rétine et du cerveau. Nous évaluerons également ces effets thérapeutiques sur les atteintes visuelles, l'inflammation et les dysfonctionnements des vaisseaux sanguins au cours de maladies rétiniennes ou d'anomalies développementales. Cette étude nous permettrait d'améliorer nos connaissances sur les mécanismes de développement et de fonctionnement de la rétine ainsi que les troubles pouvant survenir au cours du développement et/ou à l'âge adulte. A terme, cela pourrait déboucher sur d'autres projets permettant d'évaluer le potentiel thérapeutique de ces acteurs dans des rétinopathies liées à des problèmes de circulation, des accidents vasculaires cérébraux (AVC), la prématurité ou encore les maladies neurodégénératives.

Procédures

Les animaux seront soumis à : 1. 4 tests comportementaux (5 minutes par test, n =360). Ces tests permettront d’étudier l’acuité visuelle, le réflexe oculomoteur et la perception de la profondeur dans l’espace des animaux, 2. Pose d'un cathéter intraveineux caudal (15 minutes, n=1040), 3. Imagerie par Résonance Magnétique (IRM) (90 minutes, n=200), 4. Imagerie par ultrasons (60 minutes, n=600), 5. Imagerie de fond d'œil et examen de l'activité de la rétine ou électrorétinogramme (45 minutes, n=360), 6. Chirurgie terminale (10min/animal, n= 360).

Impact sur les animaux

Selon la procédure, des nuisances ou effets indésirables sont susceptibles d'apparaitre chez les animaux. Les procédures d'évaluation comportementale ou d’imagerie sont indolores, mais peuvent engendrer un léger stress qui ne perdure pas dans le temps, dû soit à un nouvel environnement soit à l’isolement social. Les animaux retournent à un état basal dès qu’ils sont de retour dans leur cage et leur boxe de stabulation. Des douleurs per-opératoires induites suite à l'injection de molécules, incision de la peau ou lors de l'exsanguination ; ainsi que des douleurs post-opératoires suite à la pose d'un cathéter veineux peuvent avoir lieux. C’est pourquoi les animaux seront toujours soumis à une couverture analgésique et anesthésique appropriées aux gestes à effectuer et à la sévérité de chaque procédure entamée. Ces effets sont connus dans l’expérimentation au laboratoire. Une surveillance accrue sera réalisée à chacune de ces étapes. L’animal sera gardé en vie uniquement dans le cas où une personne compétente atteste de l’état de bien-être de l’animal suite à chaque étape de la procédure.

Devenir

L'ensemble des animaux utilisés dans ce projet feront l'objet d'une mise à mort à la fin de chaque procédure afin de générer des tissus permettant l'étude de l'intégrité anatomique et vasculaire de la rétine d'une part et du tractus visuel d'autre part.

Remplacement

Nous ne pouvons souscrire au principe de remplacement dans ce protocole. En effet, il est nécessaire d'utiliser des animaux dans le cadre de notre projet. Les procédures expérimentales pour mener à bien celui-ci ont un caractère de stricte nécessité et ne peuvent être remplacées par d'autres méthodes expérimentales n'impliquant pas l'utilisation d'animaux vivants car des techniques de remplacement ne sont pas susceptibles d'apporter le même niveau d'information. Cette étude repose sur une bibliographie solide, rendant cette étude sérieuse et fondée sur des bases scientifiques existantes. De plus, la chronologie du développement de la rétine et de son réseau vasculaire est bien connue chez la souris et permet d'étudier des mécanismes similaires à ceux présent in utero chez l'Homme. Ce modèle est largement utilisé et documenté dans la littérature scientifique, ce qui en fait un choix pertinent pour notre étude. En effet, il s’agit d’étudier des mécanismes de développement des vaisseaux sanguins dans la rétine et le cerveau ainsi que le développement des capacités visuelles.

Réduction

Nous utiliserons le nombre minimal d’animaux afin de souscrire au principe de réduction. Le nombre d’animaux utilisé est déterminé en fonction de la spécificité/sensibilité des méthodes utilisées, selon nos travaux précédents publiés et des données de la littérature. A partir de ces données, nous avons utilisé des outils statistiques afin de déterminer le nombre minimal d'animaux nécessaire pour obtenir des résultats significatifs. 2600 souris seront nécessaires pour réaliser cette étude, et l’utilisation de tests comportementaux et d’outils d’imagerie non invasive permettant d'évaluer l'intégrité anatomique et vasculaire in vivo du tractus visuel permet de réduire significativement le nombre d’animaux utilisés. L'utilisation d'un animal pour un enchainement de procédures légères et modérées réduit également le nombre total d'animaux.

Raffinement

Pour respecter le principe de raffinement, les animaux seront anesthésiés et recevront des analgésiques adaptés au niveau de sévérité du geste, durant chaque procédure pour minimiser la douleur. Les expériences seront réalisées par du personnel qualifié en respectant les règles de bonnes pratiques de laboratoire tout en veillant à ne pas dépasser les points limites fixés au préalable. En effet, en fonction des gestes réalisés des points limites adaptés ont été défini et seront appliqués tout au long de la vie de l'animal afin de veiller à son bien-être et l'absence de souffrance par une prise en charge adaptée. Le bien-être des animaux sera suivi quotidiennement par du personnel qualifié 7j/7 et cela pendant toute la durée du projet. Les animaux seront hébergés dans des cages standards répondant aux normes européennes actuelles (Directive 2010/63/UE). Pour éviter de stresser les animaux, les cages seront isolées de tout bruit extérieur et les animaux auront un accès libre à l’eau et à la nourriture. Enfin, une importance particulière sera apportée au bien-être des animaux, notamment par l'hébergement en groupes sociaux de 5 ou 6 animaux et l'enrichissement de leur environnement en particulier avec du matériel nécessaire à la fabrication d'un nid. Tout sera mis en œuvre pour réduire le stress, la souffrance et la douleur de chaque animal, pouvant être occasionnées pendant le projet. Les principes éthiques et les standards de raffinement seront utilisés jusqu’à la mise à mort de l’animal.

Choix des espèces

La souris est l’espèce animale la plus étudiée dans le domaine du développement et les techniques employées sont bien connues. L’anatomie du système nerveux murin et la physiologie de la souris sont également bien connues et sont proches de celles de l’Homme, ce qui fait des modèles utilisés dans ce projet des approches expérimentales fiables. L’ensemble des connaissances et des acquis dont nous disposons au laboratoire et dans la littérature rend cette espèce particulièrement intéressante pour étudier le métabolisme. Cette espèce est aussi moins sensible que des modèles plus complexes, tout en gardant une organisation suffisamment proche de celle de l’Homme pour pouvoir y être comparée. Les expériences envisagées nécessitent l’utilisation d’animaux transgéniques où l'expression des molécules d'intérêt est déficiente de manière globale dans leur organisme ou spécifiquement dans les vaisseaux sanguins. Les animaux seront utilisés à des stades post-nataux précoces et au stade de jeunes adultes. En effet c'est à ces stades du développement que les animaux sont classiquement utilisés dans la littérature pour l'étude de l'intégrité anatomique et fonctionnelle du tractus visuel car ils correspondent aux stades de développement du tractus visuel chez l'Homme, rendant notre étude plus appropriée pour une étude translationnelle et sa transposition à des atteintes pathologiques telles que la rétinopathie du prématuré ou encore l'accident vasculaire rétinien ou cérébral. Ainsi, les animaux utilisés seront âgés de 3, 5, 15, 30 et 60 jours postnataux, correspondant respectivement aux stades P3, P5, P15, P30 et adultes. En effet, les stades P3, P5 et P15 correspondent à des stades clés du développement du réseau vasculaire rétinien et le stade P30 se situe à un stade intermédiaire de la maturation du système visuel c'est à dire dans la période critique du développement de ce dernier. Le stade P60 correspond au stade adulte où le système visuel est considéré comme mature. Ces différents stades permettront ainsi de déterminer le rôle de chacune de nos cibles d'intérêt dans le développement du réseau vasculaire rétinien et du tractus visuel.

  • Recherche fondamentale
    • Biologie du développement
    • Éthologie / comportement / biologie animale
    • Oncologie
Souris : 1630
Souffrances
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▲ 1240
▲ 390
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Devenir
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 1630

Des souris femelles de quatre semaines reçoivent deux injections hormonales en 48 heures pour fournir des embryons, le porteur décrivant cet âge prépubère comme celui d'une réceptivité optimale. 1 630 souris vont être utilisées, 1 240 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger et 390 un niveau modéré. D'autres femelles subissent une chirurgie de quinze minutes pour recevoir les embryons transplantés et des mâles la même chirurgie pour être vasectomisés, avec environ une semaine de douleurs de cicatrisation, alors que des embryons congelés et des mâles déjà vasectomisés peuvent être commandés à des fournisseurs. Toutes et tous sont tués à l'issue, soit pour récupérer les embryons, soit parce qu'après la chirurgie ils ne pourront plus servir à un autre projet.

Objectifs

Notre institut étudie les mécanismes qui régulent l’ADN, aussi bien dans des conditions normales que pathologiques. Ces approches contribuent à une meilleure compréhension des grandes fonctions biologiques, notamment le développement, la fabrication de gamètes (spermatozoïdes et ovocytes) et certaines pathologies associées, comme les cancers. Cette demande d’autorisation de projet est de type générique de service pour 2 objectifs : 1) étudier des gènes candidats à des stades embryonnaires précoces (avant l’implantatoire dans l’utérus) et 2) développer des modèles animaux génétiquement modifiés.

Bénéfices attendus

Notre projet va consister à créer des souris génétiquement modifiées. En effet, notre institut s’appuie principalement sur des modèles in vitro. Il est essentiel de pouvoir, dans un second temps, étudier des pathologies sur un organisme entiers et un mammifère comme la souris. Ce projet produira ces modèles animaux qui seront étudier de façon approfondie pour mieux comprendre et tester des pistes thérapeutiques sur des maladies génétiques.

Procédures

Des femelles donneuses d’embryons recevront deux injections (moins d’une minute) sur 48 heures pour effectuer des stimulations hormonales. Des femelles porteuses subiront une chirurgie (15 minutes maximum) pour transplanter les embryons Des mâles subiront une chirurgie (15 minutes maximum) pour être rendus stériles (par vasectomie) pour stimuler par accouplement les futurs femelles porteuses.

Impact sur les animaux

La production d’embryons requiert une synchronisation et une stimulation hormonale, réalisée par deux injections intrapéritonéales. Cette intervention peut provoquer une douleur légère et de courte durée, mais le traitement hormonal n’entraîne pas de nuisance significative pour l’animal. Les deux chirurgies (implantation des embryons et vasectomie) seront sous anesthésie et analgésie prolongée mais peuvent induire des effets indésirables, notamment des douleurs et des inconforts de la cicatrisation (durant une semaine environ).

Devenir

Tous les animaux seront mis à mort, soit pour récupérer les embryons, soit pour les animaux qui auront une chirurgie car ils ne pourront plus être utilisés pour d’autres projets

Remplacement

L’Institut développe principalement des modèles in vitro cellulaires, tels que la modification et l’étude des cellules souches embryonnaires. Il est également à la pointe du développement de modèles de substitution, notamment les organoïdes, grâce à l’hébergement d’un service dédié de plateforme Organoïdes. Cependant, ces approches présentent certaines limitesnotament lorsqu'il y a une implcation physiologique faisant intervenir plusieurs types cellulaires. Par ailleurs, dans une perspective préclinique, il est essentiel de disposer de modèles pathologiques pour approfondir l’étude des mécanismes biologiques et de leurs dérèglements. C’est dans ce contexte que le service sera sollicité pour réaliser des expérimentations préimplantatoires ou pour générer des souris transgéniques.

Réduction

De façon générale, nous nous assurerons que les modèles qui nous seront demandés n’existent déjà pas dans les bases de données pour éviter les doublons. Les techniques de transgénèse bénéficient de près de 35 ans de développement. Dans le cadre de la création de lignées, la détermination des lots – incluant la stimulation hormonale et les chirurgies – repose sur des données empiriques basées sur des moyennes établies. À l’issue d’une session de transgénèse, environ 5 à 10 souris transgéniques sont obtenues à partir d’une cinquantaine d’embryons injectés. Au fil du temps, ces techniques ont considérablement évolué, permettant des réductions à différents niveaux. Tout d’abord, pour la production des embryons, elle ne sera réalisée que dans deux cas spécifiques : - Lorsque l’utilisation d’embryons issus de nos lignées transgéniques est nécessaire. - En cas de rupture de stock chez les fournisseurs. En effet, ces derniers proposent désormais des embryons préimplantatoires congelés de différentes souches et à divers stades de développement. Nos tests ont montré qu’ils répondent remarquablement bien aux besoins expérimentaux. Cette solution offre un meilleur contrôle du nombre d’embryons et des dates d’expérimentation, tout en éliminant les contraintes liées à la disponibilité des femelles. Par ailleurs, le protocole classique de stimulation hormonale permet déjà de doubler le nombre d’embryons obtenus, nécessitant environ 8 femelles par session d’injection. À l’avenir, nous envisageons de tester une autre hormone, qui pourrait permettre d’obtenir jusqu’à 100 embryons à partir d’une seule femelle. Nous ne souhaitons pas y passer maintenant car son utilisation nécessite une mise au point qui pourra être plus ou moins longue ralentissant le projet au début. L’utilisation de cette hormone réduira donc au finale le nombre de femelle nécessaire pour produire des embryons. Enfin, la procédure de vasectomie ne devrait pas être réalisée, car nous prévoyons de commander des mâles vasectomisés auprès de fournisseurs spécialisés, ce qui réduira le nombre d'animaux utilisé dans le périmètre de ce projet. Toutefois, en cas de rupture de stock ou si ces mâles ne répondent pas à nos attentes (notamment en raison d’un faible taux de bouchons vaginaux chez les femelles), nous pourrions envisager de réaliser cette procédure en interne.

Raffinement

Les injections sont réalisées avec un faible volume (0,1 ml). Après chaque injection sur les femelles sous contention, une observation est effectuée pour vérifier la reprise normale de leur activité. Les chirurgies sont pratiquées sous une anesthésie et analgésie complètes à toutes les étapes de l’intervention. Des points limites spécifiques sont définis, notamment pour les jours suivant la chirurgie, afin d’assurer un suivi optimal. En effet, le bien-être des femelles opérées est une priorité, car une femelle en état d'inconfort post-opératoire pourrait ne pas s'occuper correctement de ses petits après la naissance. Dans le cadre des évolutions des techniques de transgénèse, il est désormais possible d'effectuer des transplantations d’embryons par voie basse, ce qui permet de se passer de chirurgie. Nous envisageons de tester ce système, mais étant donné que son efficacité n’est pas encore garantie et reste largement discutée au sein des réseaux nationaux, nous privilégions pour l’instant la technique chirurgicale.

Choix des espèces

Les outils de création des modèles génétiquement modifiés sont extrêmement bien développés et fiables chez la souris. De plus, ce mammifère est facile à élever et fournis des résultats qui peuvent être transposés chez l’homme. Les femelles reçoivent un traitement hormonal dès l’âge de 4 semaines. À ce stade prépubère, elles présentent une réceptivité optimale à la stimulation. Les interventions chirurgicales, telles que la transplantation d’embryons et la vasectomie, sont réalisées sur des animaux adultes âgés de plus de 8 semaines.

  • Maintien des lignées génétiquement modifiées
  • Recherche fondamentale
    • Biologie du développement
    • Oncologie
    • Système immunitaire
Souris : 784
Souffrances
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▲ 160
▲ 624
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Devenir
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 784

Entre le cinquième et le onzième jour de vie, un fragment de queue est coupé aux ciseaux chirurgicaux sur des souriceaux séparés de leur mère jusqu'à dix minutes, pour le génotypage. Les nouveau-nés subissent ensuite deux gavages, parfois des injections, et les souris adolescentes deux semaines d'injections quotidiennes, l'excipient pouvant irriter la peau. 784 souris vont être utilisées, 624 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré et 160 un niveau léger, pour comprendre comment le drainage lymphatique gouverne le développement du ganglion. Toutes sont mises à mort en fin de projet pour l'analyse post-mortem de leurs organes.

Objectifs

Les cellules immunitaires circulent à travers des ganglions lymphatiques afin d’y rencontrer des pathogènes provoquant une réponse immune. Les pathogènes sont amenés dans les ganglions par le réseau lymphatique qui draine le tissu. Ce projet vise à mieux comprendre comment le drainage affecte le développement du ganglion lymphatique en utilisant des modèles de souris.

Bénéfices attendus

Ces résultats apporteront à court terme des données importantes sur la régulation et le développement du système immunitaire. Etant donné qu’une thérapie visant une des molécules étudiée est actuellement utilisée en thérapie contre la sclérose en plaque, ces résultats auront des retombées à moyen terme sur une nouvelle application dans des maladies impliquant le système immunitaire comme l’auto-immunité, l’infection ou le cancer.

Procédures

Des souris nouveau-nés seront soumises à 2 gavages et dans certains cas à des injections pour une meilleure prise des traitements. Les souris adolescentes seront soumises selon les lots à des injections pendant 2 semaines pour une meilleure action du médicament. Un prélèvement de sang est effectué sur certains animaux. Les nouveau-nés (entre jour 5 et jour 11 après naissance) seront soumis à une biopsie de queue pour déterminer une mutation génétique.

Impact sur les animaux

Pour le génotypage, une séparation de la mère et de sa portée pendant quelques minutes (10 au maximum), ainsi qu’une contention légère pour chaque animal sont nécessaires, cela peut donc être une source de stress pour les animaux. Une douleur légère de courte durée peut être ressentie par l’animal lors du prélèvement de l’extrémité de la queue à l’aide d’une paire de ciseaux chirurgicale. Le geste dure moins d’une minute par animal. Le gavage, l’injection des produits et le prélèvement sanguin nécessite une contention qui est source d’inconfort et de stress pour l’animal pendant quelques secondes. L’excipient peut provoquer une irritation cutanée. Les injections induisent une douleur légère de courte durée.

Devenir

Mise à mort de toutes les animaux à fin du projet pour analyse post-mortem.

Remplacement

Il n’est pas possible de remplacer les animaux car les mécanismes cellulaires et moléculaires régulant le développement du système immunitaire ne peuvent pas, à l’heure actuelle, être reproduits de manière reproductible et juste par des expériences en culture cellulaire.

Réduction

Les sites et la fréquence des injections ont été choisis de manière à pouvoir diminuer la variabilité inter-expérimentale, car elles assurent la bonne prise du médicament. Le nombre d'animaux par groupe a été défini afin d’utiliser le minimum d’animaux tout en assurant l’obtention de résultats statistiquement significatifs.

Raffinement

Les souris sont hébergées en groupe dans une animalerie agrée avec un statut sanitaire contrôlé. Elles sont hébergées dans des cages enrichies par fratrie tout en respectant le nombre de souris admises. Si un animal devient agressif, il est aussitôt séparé du groupe. Les souris sont observées quotidiennement par un personnel expérimenté avec une mise en place de points limites évalués à l’aide d’une grille d’observation de critères définis. Des actions prévenant une possible douleur, stress ou inconfort sont entrepris (tapis chauffant, gavages avec des canules adaptées, antidouleur, apport de nourriture humidifiée). En cas ou le point limite est atteint l’animal est mis à mort.

Choix des espèces

Le modèle murin a été choisi pour réaliser les expériences de ce projet. La structure du ganglion lymphatique, la circulation sanguine et le drainage de la lymphe sont identiques entre l’homme et la souris. La souris Mus musculus étant de mieux en mieux connue du point de vue génétique, est un très bon modèle d’étude pour ces travaux. De plus, des modèles de souris génétiquement modifiées invalidées pour l'expression des molécules d’intérêt existent et leur utilisation permet d'aborder directement le rôle des protéines d'intérêts dans la formation du ganglion lymphoïde. Les souris seront étudiées à un âge où le système immunitaire est mature (à partir de 4 semaines). Des nouveau-nés ont également été choisis, pour mieux étudier le développement du réseau et des ganglions.

  • Formation professionnelle
  • Recherche fondamentale
    • Biologie du développement
    • Éthologie / comportement / biologie animale
    • Oncologie
Cochons : 12
Souffrances
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▲ 12
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Devenir
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 12

Pour caractériser une nouvelle souche de miniporc, modifiée génétiquement pour peser 5 à 10 kg au lieu de 20 à 30, 12 cochons vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, tous tués à l'issue. Chaque animal subit des séries pouvant aller jusqu'à huit prélèvements sanguins dans la même journée, jusqu'à six prélèvements uniques supplémentaires, environ seize heures en cage à métabolisme et le port d'un gilet qui limite ses mouvements. Le porteur affirme que la réduction de moitié du poids corporel obtenue par modification génétique n'est pas dommageable pour l'animal, qui "vit normalement". L'intérêt annoncé tient à la manipulation plus facile par les techniciens, à la moindre quantité de candidat médicament consommée et à la réutilisation des animaux dans les études de toxicologie réglementaire à venir.

Objectifs

L’objectif de ce projet est d’obtenir des données de référence et valider les techniques d'administration et de prélèvements sanguins sur le nouveau modèle de porc Göttingen en cours de développement, le microporc. Ce modèle est plus petit que tous les autres modèles existants de miniporc. Il est obtenu en diminuant les récepteurs à l’hormone de croissance par modification génétique, ce qui induit une réduction d’environ 50 à 60 % du poids corporel des animaux. Cette manipulation n’est pas dommageable pour l’animal qui vit normalement. L’utilisation de ce modèle permettra de solutionner certaines contraintes associées au miniporc comme la contention et de favoriser la réutilisation des animaux (difficilement possible avec le miniporc à cause de sa croissance continue). Avant de pouvoir utiliser ce modèle dans les études de toxicologie réglementaires obligatoires pour permettre des essais cliniques ou pour l’obtention d’une autorisation de mise sur le marché d’un médicament, cette nouvelle souche microporc doit être bien caractérisée : bonne connaissance de l’évolution du poids, de la consommation de nourriture, des paramètres sanguins ou urinaires, des fonctions respiratoires et cardiovasculaires, ophtalmologiques, neurocomportemenales, reproductrices, immunologiques, du développement physique, ….

Bénéfices attendus

Le nouveau modèle de porc Göttingen, le microporc, est plus petit que tous les modèles existants de miniporc : Il pèse 5-10 kg à l’age adulte au lieu de 20-30 kg pour le modèle classique Göttingen. L’avantage de sa petite taille est sa manipulation plus facile par les techniciens et l’utilisation de moins de candidat médicament à tester (car les doses sont calculées en fonction du poids des animaux). La bonne connaissance du microporc et l’obtention de données (poids, consommation de nourriture, paramètres sanguins ou urinaires, fonctions respiratoires et cardiovasculaires, ophtalmologiques, reproductrices, immunologiques, …) permettront son utilisation dans le cadre des études de toxicologie réglementaires requises par les lignes directrices Européennes et Internationales pour accéder aux essais cliniques sur un médicament humain et pour l’obtention d’une autorisation de mise sur le marché. Ceci permettra de solutionner certaines contraintes associées au miniporc et de réutiliser les animaux (difficilement possible avec le miniporc à cause de sa croissance continue). La caractérisation de la souche et la collection de données historiques représentent des étapes essentielles pour l’évaluation de la pertinence de ce modèle animal en fonction du type de candidats médicaments (petit molécule, peptide, anticorps monoclonal, thérapie cellulaire et génique,…). Ce projet contribuera donc au développement des solutions thérapeutiques, prophylactiques ou diagnostiques innovantes pour le traitement de certaines maladies chez l’homme ou les animaux.

Procédures

Ce projet consiste principalement en l’observation et l’enregistrement de paramètres physiologiques : prélèvement de sang (série de maximum 8 prélèvements par jour réalisé 2 fois par animal et prélèvement unique réalisé maximum 6 fois par animal, chaque occasion de prélèvement espacée de 2 ou 3 semaines ; prises de sang durant quelques secondes à quelques minutes), prélèvement d'urine en cage à métabolisme (généralement 2 fois par animal, pendant environ 16 heures), observation du développement neurocomportemental dans un environnement connu et dans un espace nouveau (généralement 2 fois par animal, pendant quelques minutes), enregistrement des paramètres respiratoires et cardiovasculaires (electrocardiogramme, mesure de la pression artérielle ; généralement 2 fois par animal, avec port d’un gilet entrainant une limitation temporaire des mouvement pendant quelques minutes). Des administrations uniques ou répétées de véhicules tels que l’eau peuvent être réalisées pour mettre au point les gestes techniques nécessaires à la réalisation d’études de toxicologie réglementaire, sur un animal de cette taille. Le nombre de ces administrations sera calculé au plus juste (par exemple 1 fois par jour pendant quelques jours ou 1 fois par semaine pendant quelques semaines). La durée des administrations est généralement rapide quelques secondes à quelques minutes, pour les administrations orales, sous-cutanée ou intraveineuse en bolus.

Impact sur les animaux

Les nuisances pour les animaux peuvent être les suivantes : stress, inconfort ou douleur brève n’excédant pas quelques minutes, lors des procédures d’administration et de prélèvement de sang. Pour les prélèvements sanguins qui seront réalisés sur animaux vigiles, ceux-ci pourraient être associés à des sensations désagréables de ponction mais seulement pendant une courte durée et des hématomes post-prélèvement. Du stress et une limitation des mouvement peut être ressenti lors du port de gilet pour enregistrement des paramètres cardiovasculaires ainsi que du stress du à l’isolement pendant la collecte d’urine dans une cage individuelle.

Devenir

En fin d’évaluation, les animaux seront euthanasiés en vue d’examens et de prélèvements d’organes ou tissus (examens macroscopiques et microscopiques)

Remplacement

La caractérisation du modèle et la réalisation de prélèvements sanguins pour l’évaluation des paramètres biologiques, d’examens cardiovasculaires ou de tests neurocomportementaux ne peuvent pas être conduits sur des modèles ex-vivo ou in-vitro et nécessitent d’avoir accès à l’animal dans son entièreté. Il est impossible de le remplacer par des méthodes alternatives non animales.

Réduction

Les 12 animaux inclus dans ce projet représentent l’effectif minimum permettant de mettre au point les méthodes d’administration et de prélèvements sanguins, d’initier la caractérisation des principaux paramètres du modèle et de générer les premières données qui seront nécessaires à la conduite des études réglementaires de toxicologie avec un nombre minimum de données permettant une analyse en tenant compte de la variabilité inter-individuelle.

Raffinement

Pour améliorer leur bien-être, les microporcs males et femelles seront hébergés en groupes sociaux, dès lors que 2 animaux ou plus, du même sexe, seront disponibles. Les microporcs seront hébergés sur litière (copeaux de bois) dans un box avec un panier et des jouets (chaine métallique,…). Un enrichissement alimentaire est distribué quotidiennement aux microporcs et réparti dans la litière permettant aux animaux de fourrager. Des récompenses alimentaires seront distribuées après les actes contraignants (tel que les prélèvements de sang et les contentions). Les actes pouvant engendrer du stress ou de l’inconfort seront réduits au minimum nécessaire (nombre et durée). Des étapes d’habituation au traitement par voie orale et à la pesée corporelle (entrainement à la montée sur la balance de leur propre gré) seront mises en place. Les animaux sont observés au moins 1 fois par jour (incluant le week end) afin de permettre la detection et le suivi de potentiels signes cliniques et d’agir au plus vite pour limiter toute souffrance ou douleur inutile. En cas de signes cliniques ayant des répercussions sur le bien-être animal, des mesures rapides et appropriées seront prises par le vétérinaire (mise en place d’un traitement médical, interruption des administrations ou examen).

Choix des espèces

Le porc est une espèce non-rongeur acceptée par les agences réglementaires. Le choix de cette espèce répond aux exigences réglementaires pour la réalisation d'études non-cliniques et se base sur des critères scientifiques précis et des similarités entre l’homme et l’animal. La caractérisation et le développement de la souche microporc plus petite permettra de diminuer la quantité de candidat médicament à utiliser pour réaliser les études de toxicologie réglementaires, les doses étant généralement définies en mg/kg de poids corporel. Ceci permettra de solutionner certaines contraintes associées au miniporc (quantité de produit, contetion) et de favoriser la réutilisation les animaux (difficilement possible avec le miniporc à cause de sa croissance continue).. La procédure sera réalisée avec des microporcs de minimum 3 mois d’âge environ ce qui correspond à l’âge des animaux qui pourront être intégrés dans des études de toxicologie réglementaires. L’objectif de ce projet étant d’obtenir des données permettant la réalisation ultérieure d’études de toxicologie réglementaire avec le modèle microporc, nous utiliserons des animaux d’âge similaire.

  • Recherche fondamentale
    • Biologie du développement
    • Oncologie
    • Système nerveux
Souris : 315
Souffrances
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▲ 315
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Devenir
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 315

315 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, chacune recevant des injections de tamoxifène dans la cavité abdominale dès l'âge de dix jours. Le porteur indique que ces injections précoces peuvent provoquer une douleur légère à modérée, un stress lié à la contention, et des effets sur le développement postnatal, la maturation hormonale et le métabolisme du foie. La mise à mort sert à découper le cervelet en coupes pour y mesurer l'activité cérébrale. Les cibles thérapeutiques évoquées pour l'Alzheimer et l'épilepsie restent au conditionnel, l'objet immédiat étant de cartographier les signaux calciques d'un type de cellule gliale, les astrocytes de Fañanas.

Objectifs

Nous cherchons à mieux comprendre le rôle de certaines cellules du cervelet, appelées astrocytes de Fañanas. Nous allons observer comment elles réagissent et communiquent avec leur environnement, en particulier avec les vaisseaux sanguins. Pour cela, nous utiliserons des souris et des techniques d’imagerie pour suivre leurs signaux en temps réel. Nous veillerons à limiter l’utilisation d’animaux autant que possible et à respecter les règles éthiques en vigueur.

Bénéfices attendus

Le projet vise à mieux comprendre le rôle des cellules de Fañanas dans le cervelet, leur régulation des signaux calciques et leurs interactions avec d’autres cellules. En visualisant les dynamiques calciques, nous pouvons cartographier comment les informations sont traitées au niveau cellulaire. Nous utiliserons des techniques d’immunofluorescence pour localiser ces cellules. La recherche pourrait identifier de nouvelles cibles thérapeutiques pour des maladies comme l’Alzheimer et l’épilepsie. L’utilisation de capteurs génétiques et de techniques d’imagerie avancées favorisera le développement de nouvelles technologies et l’amélioration des protocoles expérimentaux.

Procédures

Les souris seront soumises à des injections intrapéritonéales. L'intervention dure en moyenne 1 minute, les animaux seront habitués à la contention avant l'injection.

Impact sur les animaux

1.Injections intrapéritonéales Les injections intrapéritonéales de tamoxifène, réalisées à P10, peuvent induire une douleur légère à modérée et un stress transitoire liés à la contention physique et à la pénétration de l’aiguille dans la cavité abdominale. 2.Effets pharmacologiques du tamoxifène Le tamoxifène, en tant que modulateur sélectif des récepteurs aux œstrogènes, peut provoquer des effets systémiques modérés sur le développement postnatal, la maturation hormonale et le métabolisme hépatique. Bien que transitoires, ces effets doivent être considérés comme potentiellement perturbateurs de l’homéostasie de l’animal, en particulier lors d’une administration précoce. 3. Manipulations répétées Les manipulations nécessaires aux injections et aux prélèvements, bien que de courte durée, peuvent induire un stress comportemental modéré en cas de répétition. Ce stress est lié à la contention, au changement d’environnement et à l’exposition répétée à des stimuli humains, susceptibles de perturber transitoirement les comportements exploratoires ou alimentaires.

Devenir

Les souris seront mises à mort afin de permettre la réalisation de mesures de l’activité cérébrale sur des coupes de cervelet.

Remplacement

Bien que notre étude nécessite l'utilisation de modèles animaux en raison de la complexité des interactions biologiques des cellules de Fañanas à examiner, nous explorons constamment des alternatives pour remplacer du les expérimentations animales là où c'est possible. En effet, il est impossible dans notre cas de faire de la culture cellulaire car les Fañanas ne pousseraient pas. Les mini-cerveaux (organoïdes) sont suffisamment développés pour permettre l’imagerie dans le cervelet, mais ne sont pas encore adaptés à la mesure des courants électriques, ni au developpement des cellules de fananas Cependant nous suivons de près les développements dans les technologies de cultures de cervelet, qui pourraient un jour nous l'esperons offrir des moyens viables de simuler plus précisément les systèmes biologiques complexes sans recourir à l'utilisation d'animaux vivants.

Réduction

Nous nous engageons à réduire au maximum le nombre d'animaux utilisés. Cela est réalisé par une planification rigoureuse des expériences pour garantir que chaque animal contribue de manière significative aux résultats Avant de commencer les expériences, nous avons réalisé des analyses statistiques approfondies pour déterminer le nombre minimal d'animaux nécessaire pour obtenir des résultats fiables, notamment a l'aide de nombreux articles avec des résultats probants après leurs manipulations d'electrophysiologies. Nous minimiserons le nombre d’animaux utilisés grâce à une planification rigoureuse et à des techniques de pointe telles que l’imagerie fluorescente en temps réel tout en mesurant le courant, permettant de recueillir des données multiples à partir d’un seul sujet, réduisant ainsi le besoin de répétitions.

Raffinement

Notre projet met en œuvre des méthodes visant à raffiner les techniques expérimentales pour minimiser la douleur et la détresse chez les animaux de laboratoire. Cela inclut l'utilisation d'analgésiques et d'anesthésiques pour toutes les procédures potentiellement douloureuses. De plus, nous avons optimisé les protocoles d'injection et les conditions d'hebergement pour garantir le confort des animaux, en réduisant le stress environnemental et social. Les interventions sont effectuées par du personnel hautement qualifié et formé spécifiquement pour manipuler délicatement les animaux afin de minimiser leur angoisse.

Choix des espèces

Les souris sont des modèles essentiels pour étudier les fonctions neurologiques en raison de leur grande similitude génétique avec les humains (95% des gènes partagés). En effet, l’organisation des cellules de Fañanas est équivalentes à ce que l’on trouve chez l’homme. Les souris peuvent être facilement manipulées génétiquement pour des études ciblées. De plus, leur cycle de vie court et leur anatomie bien documentée facilitent les recherches et les comparaisons précises. Par ailleurs, nous utilisons les souris entre 25 et 35 jours. Au-delà de cette période, la disparition des interneurones peut influencer et biaiser les résultats concernant la communication cellulaire.

  • Recherche fondamentale
    • Autre recherche fondamentale
    • Biologie du développement
    • Éthologie / comportement / biologie animale
    • Oncologie
    • Système endocrinien
Autres oiseaux : 160
Souffrances
▲ -
▲ -
▲ 160
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Devenir
 40
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 -
 120

Exposées à 30 °C pendant toute leur croissance puis portées à 40 °C pendant près de quatre heures à deux reprises, 160 cailles japonaises subissent des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles sont piquées pour un prélèvement de sang à cinq reprises la première année, puis tous les six mois jusqu'à leur mort, et passent une nuit entière isolées dans une chambre calorimétrique à cinquante et à cent jours. Deux sessions dans une arène circulaire d'un mètre trente mesurent leur réaction à un objet nouveau, ce que le porteur rattache à l'anticipation des effets des vagues de chaleur sur la faune sauvage. Toutes les femelles restent à l'élevage jusqu'à leur mort naturelle, les trois quarts des mâles sont proposés à l'adoption et les autres sont tués pour prélever leurs tissus.

Objectifs

L’un des défis majeurs de notre époque est d’anticiper l’ampleur des changements environnementaux globaux. Ceux-ci se traduisent par une hausse des températures moyennes et une augmentation des événements climatiques extrêmes, comme les vagues de chaleur. Ces modifications affectent les écosystèmes en influençant la phénologie, la distribution des espèces et les réseaux trophiques. Elles impactent également les traits d’histoire de vie, le comportement et la physiologie des organismes. Comprendre la capacité des espèces à s’adapter aux variations de température est donc essentiel. Les organismes possèdent une plage thermique optimale pour leur physiologie. Chez les endothermes (organismes capables de maintenir une température corporelle constante), la zone de neutralité thermique représente l’intervalle où aucune production ou dissipation active de chaleur n’est nécessaire. Au-delà de cette limite, le stress thermique impose aux individus de dissiper activement la chaleur. Des températures extrêmes influencent la croissance, la reproduction et la survie. À l’échelle physiologique, ces variations peuvent modifier la production de corticostérone, une hormone de stress, dont l’élévation pourrait accélérer le vieillissement cellulaire. Notre compréhension des effets du stress thermique sur les réponses moléculaires (dégâts sur l’ADN), physiologiques et comportementales reste limitée. Explorer ces mécanismes et leurs conséquences sur la reproduction et la survie permettrait de mieux prédire l’impact des changements climatiques sur la dynamique des populations. Ce projet étudie les effets du stress thermique en analysant divers mécanismes physiologiques et moléculaires chez la caille japonaise (Coturnix japonica). L’objectif est d’évaluer l’impact d’une hausse de température sur le métabolisme, les marqueurs du vieillissement, la réponse au stress ainsi que la survie et la reproduction. Ces résultats seront essentiels pour évaluer la résilience des individus face au stress thermique et identifier les effets des modifications climatiques sur leur survie et leur reproduction, contribuant ainsi à une meilleure surveillance des réponses biologiques aux changements globaux.

Bénéfices attendus

Le projet apportera des bénéfices en termes de connaissances fondamentales concernant : - La capacité des organismes à s'adapter lors d'une exposition prénatale à une vague de chaleur - les mécanismes physiologiques sous-tendant l’effet d’un stress thermique sur le vieillissement cellulaire - l’importance des effets d’un stress thermique sur la survie et la reproduction des organismes. Ces connaissances fondamentales visant à caractériser la réponse au stress thermique et aux températures anormalement chaudes, sont notamment nécessaires dans une optique de suivi de la réponse des organismes aux changements climatiques. A long-terme, tester les conséquences du stress thermique sur la condition physique et les mécanismes physiologiques sous-jacents pourra permettre une meilleure modélisation des effets futurs de ces changements sur les réponses adaptatives des organismes.

Procédures

Voici les durées des gestes cités qui seront réalisés sur animal vigile, les 160 animaux de l’expérimentation sont concernés par ces procédures : -Exposition chronique à une température de 30±2°C lors de la croissance et exposition aigue à 40°C pendant moins de 4h lors de la mesure du métabolisme à J50 et J100. -Prélèvements de sang (30s) réalisés à J8, J20, J50, J60 et J100 puis une fois tous les 6 mois jusqu’à la mort de l’animal, -Prélèvement de plumes (≤10s) réalisés 1 fois à J20, -Analyses métaboliques dans une chambre calorimétrique (de 20h à 12h le lendemain) réalisées à J50 et J100 -Un des objectifs de l’étude etant de mesurer comment certains comportements (néophobie, exploration, etc.) peuvent être affectés par un stress thermique lors du développement et/ou de la croissance, les animaux seront placés dans une arène circulaire (1m30 de diamétre) et leurs comportements d'exploration ou d'approche d'un nouvel objet seront enregistrés durant 2 sessions de ≤30min chacune à J20 et J50.

Impact sur les animaux

La manipulation lors des différentes mesures (baguage, pesée, prise de sang, etc.) peut entrainer de la peur/de la détresse chez l’animal. Lors des prises de sang, la piqure d’aiguille entraîne un stress lié à la contention ainsi qu’une douleur légère ayant pour conséquence un stress physique léger de courte durée. Le prélévement de deux plumes à J20 entraine un stress lié à la contention ainsi qu’une douleur légère ayant pour conséquences un stress physique leger. Lors de l’évaluation comportementale, les animaux seront isolés ayant pour conséquence une peur/détresse légère à modérée ainsi qu’une exposition à un nouvel environnement. Lors de la mesure du taux métabolique, les animaux seront isolés au cours de la nuit puis au cours de la matinée suivante qui inclue une exposition graduelle (sur une durée de 4h) à un stress thermique. Cette manipulation peut entrainer un stress physique (isolement, mobilité réduite, environnement non adapté) et physiologique (faim, soif) modéré.

Devenir

Toutes les femelles seront gardées à l’élevage et suivies jusqu’à leur mort naturelle. Après la maturité sexuelle, 75% des mâles seront placés à l’adoption, et si celle-ci n’est pas possible ils seront euthanasiés pour collecter des tissues permettant des analyses physiologiques complémentaires.

Remplacement

Le projet vise à comprendre l’effet du stress sur le vieillissement cellulaire et les mécanismes physiologiques/cellulaires sous-jacents. L’exposition à un environnement stressant engendre une multitude de bouleversements physiologiques qui implique différentes cellules et différents organes, mais également les communications inter-cellulaires et inter-organes, ce qui ne peut pas être reproduit via des approches substitutives disponibles à ce jour.

Réduction

Le nombre d’individus utilisé a été réduit au minimum nécessaire à l’obtention de résultats statistiquement appropriés aux objectifs. Cela est possible grâce à la réalisation de l’expérimentation en 2 sessions (une par an) qui permettra de réduire le nombre d’animaux utilisés lors de la deuxième session en fonction des résultats obtenus lors de la première session. Certaines mesures comme les prises de sang, les mesures morphologiques et celles du comportement ont été regroupées afin de réduire le nombre de manipulation des animaux.

Raffinement

Les différentes phases du protocole ont été conçues avec soin pour favoriser le bien-être des animaux pendant les procédures : - stabulation en groupes mixtes au sol en densité modérée - température optimale (pour le groupe contrôle), nourriture et eau ad libitum - enrichissement structurel : cachettes, brises-vue et capsules de bouteilles (jouets) - enrichissement alimentaire (litière dense propice au fouissage, vers de farine dispersés 1x/jour dans la litière) - Lors des différentes mesures et dans l’élevage, des points limites précoces feront l’objet d’une attention spécifique. Si un animal présente des signes de souffrance (listés dans un arbre décisionnel précis), il sera soit retiré de l’expérimentation, traité si besoin et replacé dans des conditions contrôle, soit mis à mort si les souffrances sont irréversibles et après avis du véterinaire référent.

Choix des espèces

La caille japonaise, utilisée pour ce projet, présente à la fois une sensibilité au stress thermique ainsi qu’une facilité d’incubation artificielle et la capacité de prospérer dans des environnements de laboratoire contrôlés, ce qui fait d’elle un bon modèle pour étudier les effets du réchauffement climatique. Les cailles peuvent servir d'analogues à de nombreuses espèces d'oiseaux vivant au sol ou à de petits animaux terrestres, en particulier dans les zones semi-arides ou tempérées. De plus, cette espèce est un excellent modèle aviaire dans un contexte d’étude du vieillissement. Son cycle de vie court (de 50 à 60 jours entre l’éclosion et la maturité sexuelle) permet de réaliser des études jusqu'à l'âge adulte des individus en un temps réduit. Les animaux seront utilisés au stade poussin (début de procédure à J2) afin d'étudier les effets d'un stress thermique lors de la croissance. Ils seront également suivis au stade adulte (tous les 6 mois jusqu’à leur mort) afin d’évaluer les effets à moyen et long terme du stress thermique éprouvé lors du développement embryonnaire et/ou de la croissance.

  • Recherche fondamentale
    • Biologie du développement
    • Oncologie
    • Système nerveux
Souris : 360
Souffrances
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▲ 360
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Devenir
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 360

Placées dans des dispositifs qui mesurent leur activité, leur motricité, leur anxiété, leur sociabilité et leur mémoire, 360 souris porteuses de mutations liées au syndrome de Bosch-Boonstra-Schaaf vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue. Cette version du projet ajoute un test de rotarod, où l'animal court sur un cylindre tournant jusqu'à trois cents secondes, sans augmenter l'effectif. Le porteur écrit pourtant que le seul effet indésirable potentiel sera le stress lié à la nouveauté de l'environnement, et qualifie le phénotype de non dommageable. L'encéphale de chaque souris est prélevé après la mise à mort, au cas où des modifications anatomiques échapperaient à l'observation du comportement.

Objectifs

L’ajout d’un nouveau test comportemental (rotarod) sans ajout d’animaux nécessite une modification du projet initial. Le syndrome de Bosch-Boonstra-Schaaf est une maladie génétique humaine identifiée à ce jour sur une centaine de personnes à travers le monde, souvent chez de jeunes enfants. Ces malades souffrent généralement d'une déficience intellectuelle, d'un retard développemental, de syndromes autistiques ainsi que de modifications comportementales plus ou moins sévères. De plus,cette pathologie est souvent associée à des troubles de la vision. Chez la souris, trois lignées mutantes ont été générées afin d'être au plus près des mutations rencontrées chez l'Homme. L'objectif principale est d'étudier le comportement (activité générale,motricité, apprentissage, mémoire, anxiété, sociabilité) de ces animaux afin de déterminer quel est le modèle (la mutation) le plus proche de l'Homme.

Bénéfices attendus

Les bénéfices attendus sont importants car cela permettra de valider le modèle animal et de choisir la mutation génétique la plus proche de l'Homme afin de mieux étudier ensuite le neurodéveloppement dans ce modèle et éventuellement de proposer des thérapies comportementales afin de permettre une évolution favorable de ce syndrôme.

Procédures

Les animaux seront soumis à differents tests comportementaux pour étudier leur activité générale; leur motricité, le niveau d'anxiété, le niveau de sociabilité ainsiq ue leur capacité d'apprentissage et de mémorisation

Impact sur les animaux

Le seul effet indésirable potentiel sera le stress que peuvent engendrer certains tests, les animaux étant mis dans un environnement nouveau.

Devenir

Les animaux seront mis à mort et l'encéphale sera prélevé pour d'éventuelles études in vitro à postériori. En effet, si des modifications comportementales sont enregistrées, il sera peut-être nécessaire d'étudier anatomiquement la structure de l'encéphale. Ce n'est pas parce que le phénotype est non dommageable et que le comportement semble normal qu'il n'y a pas des modifications au niveau anatomique ou cellulaire possibles

Remplacement

Les conséquences de certaines mutations sur le comportement ne peuvent pas être testées in vitro. Les interactions sociales, motivationnelles, les capacités motrices et mnésiques ne peuvent être étudiées que sur l'animal vigile. Afin de s'assurer que les résultats soient transférables à l'humain, les expériences seront menées sur la souris qui est un excellent modèle génétique.

Réduction

Le nombre d'animaux est calculé selon un testde puissance (80%) et d'après notre propre expérience afin d'obtenir des résultats robustes. Cela nous permet d'utiliser le strict minimun d'animaux, cad 20 animaux par groupe. Nous utiliserons les mâles et les femelles car il n'a pas été rapporté de différences comportementales entre sexe dans de précédentes études de ce gène.

Raffinement

L'hébergement sera effectué dans l'animalerie où les conditions d'élévage sont parfaitement définies pour un bienêtre animal. Les tests comportementaux seront effectués entre 9:00 et 17:00, avec un seul test par jour pour limiter le stress. Un suivi quotidien des animaux ( week-end et jours fériés inclus) est effectué soit par les animaliers, soit par l'expérimentateur. Les animaux seront amenés en salle d'expérimentation 30 minutes minimum avant le début du test pour s'habituer à la pièce et diminuer le stress. Les expérimenteurs pourront venir éventuellement le weekend afin de travailler dans des conditions optimales. Les animaux ne seront pas soumis à plus de 3 tests par semaines. Si besoin, suite à une évolution du score de la grille d'évaluation, et en accord avec le vétérinaire de l'institut, des mesures seront prises pour traiter l'animal. L'analyse comportementale sera faite par un système d'analyse vidéo automatique afin d'avoir un bon niveau de raffinement des résultats et de permettre d'utiliser un nombre minimal d'animaux. Une application stricte des points limites durant toute la vie de l'animal sera mise en place pour ce projet. Dans le test de rotarod, lors d'une session, si l'animal arrive à 300s lors d'un essai, il ne fera pas les essais suivants dans la mesure où il aura atteint la réponse maximale.

Choix des espèces

Nous avons choisi la souris en raison de ses similarités génétiques avec l'homme, ainsi que la facilité avec laquelle son génome peut être manipulé et analysé. La souris est un excellent modèle génétique afin d'étudier le comportement suite à la mutation des gènes connus chez l'Homme comme impliqués dans notre syndrome. Ces mutations sont maintenant bien identifiées et les animaux sont en élévage chez les prestataires d'élévage. Les tests comportementaux seront effectués sur des animaux adultes permettant ainsi d'avoir une maturité corticale suffisante.

  • Recherche appliquée
    • Alimentation animale
    • Bien-être animal
  • Recherche fondamentale
    • Biologie du développement
    • Oncologie
Poules : 96
Souffrances
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▲ 96
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Devenir
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 96

Issues de la réforme des poules d'un sélectionneur, 48 poules pondeuses de 68 semaines entrent dans une station expérimentale, rejointes par 48 poules de 18 semaines de la même population. Ces 96 poules vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, toutes tuées à l'issue pour le prélèvement de leur foie. Chacune subit entre une et quatre prises de sang de 2 ml au sinus occipital, entre 20 et 130 semaines d'âge, et 12 poules sont tuées à chacun des huit âges retenus. L'horloge épigénétique visée doit aider à repérer les poules qui vieillissent moins vite et à relier cet écart au taux de ponte ou à la solidité de la coquille, et le porteur écrit que ces travaux pourraient déboucher sur "de nouveaux marqueurs à prendre en compte dans la sélection des animaux".

Objectifs

Le présent projet entre dans un projet plus large visant à mieux comprendre comment les poules pondeuses vieillissent mais pas juste en comptant les semaines de vie mais en regardant l’ADN des tissus. Pour ça, on utilise une sorte de "montre biologique" appelée horloge épigénétique. La 1ère étape consiste à identifier les marques chimiques dans l’ADN permettant de prédire/estimer l’âge biologique des poules, ceci en utilisant une cohorte de poules d’âges variés dont la mise en place fait l’objet de ce présent projet. En effet ces marques appelées méthylations sont connues pour s’accumuler avec l’âge. La 2nde étape consiste à analyser ces marques sur des poules d’un âge donnée et de comparer leur âge biologique avec leur âge réel. On peut alors identifier des poules qui vieillissent "plus vite" que prévu ou "plus lentement". Enfin, la 3ème étape est d’évaluer si ces écarts entre âge biologique et âge réel peuvent prédire des écarts de performances pour des caractères d’intérêt tels que le taux de ponte, poids ou qualité des œufs, présence d’ascites, …. De telles prédictions ont été déjà obtenues chez l’humain pour différentes maladies. Concernant l’étape 1, différentes horloges épigénétiques ont été développées chez des espèces variées comme le poulet de chair mais jamais encore chez la poule pondeuse. Aussi ce projet a pour objectif de créer 2 horloges pour ce type de poules : une qui regarde l’ADN des cellules du sang (collecte non invasive), et l’autre qui regarde l’ADN des cellules d’un tissu métabolique, le foie, fortement impliqué dans la production d’œufs et maladies métaboliques. Par ailleurs, on souhaite qu’elles fonctionnent que les poules vivent en cage ou au sol. Aussi on prendra des poules issues des 2 systèmes avant leur entrée où elles seront toutes mises au sol.

Bénéfices attendus

Comme indiqué plus haut, grâce aux 2 horloges épigénétiques ‘sang’ et ‘foie’ développées dans le présent projet (étape 1), nous pourrons alors analyser les différences entre âge réel et âge biologique de centaines de poules (étape 2) pour lesquelles nous avons déjà les données de méthylation sang et foie. nous pourrons alors évaluer le pouvoir prédicteur de ces différences pour des phénotypes d’intérêt majeur en filière œuf comme le taux de ponte et la solidité de la coquille qui diminuent avec l’âge (étape 3). Autrement dit, y-a-t-il des poules à 70 ou 90 semaines qui ont vieilli moins vite que d’autres et si oui ont-elles tendance à avoir des performances meilleures ? ». De tels travaux pourraient alors déboucher sur de nouveaux marqueurs à prendre en compte dans la sélection des animaux.

Procédures

Les prélèvements sanguins seront effectués au sinus occipital entre 1 et 4 fois aux âges indiqués ci-dessous: 1) 48 poules seront prélevées aux âges de 70 , 90, 110 et 130 semaines d'âge soit toutes les 20 semaines . 2) 48 poules seront prélevées aux âges de 20, 30, 50 et 70 semaines d’âge soit entre 10 et 20 semaines . Le prélèvement sera réalisé en quelques secondes.

Impact sur les animaux

La contention lors des prises de sang engendre du stress pour l’animal, une légère douleur au niveau du site de prélèvement et un éventuel hématome.

Devenir

Suite à la procédure des prises de sang ultimes, les 96 animaux seront mis à mort pour réaliser les prélèvements des foies.

Remplacement

Les deux horloges épigénétiques seront ainsi utilisées dans le cadre de l’étude de la longévité fonctionnelle. Il est inenvisageable d'utiliser un autre modèle pour analyser les différences entre âge chronologique et âge épigénétique et évaluer leur pouvoir prédicteur pour différents phénotypes d’intérêt chez la poule pondeuse à un âge avancé.

Réduction

Ainsi, deux lots de poules vont entrer à la station expérimentale : 1) un premier lot de 48 poules dites « vieilles » arrivera à l’âge de 68 semaines en mai 2024. Nous profitons ainsi de la réforme des poules d’un sélectionneur. Ces poules seront alors prélévées aux âges de 70 , 90, 110 et 130 semaines d’âge 2) un second lot de 48 poules dites « jeunes » arrivera à 18 semaines mi-août, ce lot issu de la même population que le lot précédent et fourni par le même sélectionneur, sera alors etudié aux âges de 20, 30, 50 et 70 semaines d’âge. Par ailleurs, afin que l’horloge soit utilisable pour des poules au sol ou en cage, nous analyserons à chaque âge 12 poules dont 6 poules issues de chacun des 2 systèmes d’élevage. Il en résulte un total de 12 poules x 8 âges qui 1° feront l’objet d’une prise de sang de 2 ml à chaque âge mentionné et/ou 2) qui seront sacrifiées à chacun des 8 âges afin de collecter le foie.

Raffinement

Les animaux seront élevés dans un bâtiment d’élevage standard, au sol sur litière avec copeaux de bois dans des parquets où ils resteront en groupe. La taille du parquet est suffisante (3 m²) pour permettre aux poules pondeuses de se déplacer avec une zone de repos significative en plus de l’espace mangeoire, abreuvement et nid. Les animaux auront à disposition plusieurs enrichissements leur permettant de grimper et de se cacher. Toute manifestation de symptômes persistants définis par un point limite entraînera le retrait de l’animal de l’expérimentation. Les prises de sang seront effectuées dans un lieu différent des espaces d’hébergement.

Choix des espèces

La poule pondeuse a été choisie comme modèle, car il s’agit de l’espèce agronomique cible du projet. Concernant les différents âges retenus (20, 30, 50, 70, 90, 110 et 130 semaines), ils ont été choisis de manière à inclure les âges de 70 et 90 semaines, pour lesquels des données sont déjà disponibles par ailleurs et seront ici re-analysées sous l’angle de l’horloge épigénétique. Autour de ces deux âges clés, nous avons intégré au moins deux autres classes d’âge espacées d’environ 20 semaines en amont et en aval, pour la raison suivante : ces differents ages permettent, par exemple, de détecter d’éventuelles poules âgées de 70 semaines qui seraient plus jeunes biologiquement avec un âge biologique non pas de 70 sem. mais de 50 voire 30 semaines ; Ou encore des poules de 90 semaines qui seraient, au contraire, biologiquement plus âgée jusqu’à 20 à 40 semaines de plus par rapport à leur âge réel. Grâce à cet étalement progressif de 20 à 130 semaines, l’horloge épigénétique que nous développons pourra ainsi capter finement les écarts entre âge biologique et âge réel.

  • Recherche fondamentale
    • Biologie du développement
    • Oncologie
    • Système immunitaire
Souris : 450
Souffrances
▲ -
▲ -
▲ 50
▲ 400
Devenir
 -
 -
 -
 450

Tuées à l'issue de chaque expérimentation pour le prélèvement de leurs organes de l'immunité, dont les ganglions et la rate, 450 souris immunodéficientes vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré à sévère. Elles reçoivent des lymphocytes B humains génétiquement modifiés ou leurs précurseurs, par la veine de la queue chez les adultes ou par injection dans le cœur chez des souriceaux de 2 jours, puis une prise de sang toutes les deux semaines, et éventuellement des immunisations et des greffes de cellules tumorales. Une mère peut refuser de récupérer un souriceau trop manipulé, et la taille des tumeurs greffées fait l'objet de points limites. Le porteur justifie le passage aux nouveau-nés par une meilleure prise de greffe, qui rend selon lui ses expérimentations "plus faciles à réaliser" et ses résultats "plus faciles à analyser".

Objectifs

L'objectif de ce projet est la mise au point d’une stratégie permettant de faire produire aux lymphocytes B un anticorps choisi, ciblant spécifiquement une protéine exprimée par les cellules tumorales. Ce système permettra alors d’induire une réponse immunitaire spécifique contre les tumeurs. Nous allons donc modifier génétiquement les lymphocytes B humains ou leurs précurseurs puis injecter ces cellules à des souris immunodéficientes, souris qui ne pourront pas rejeter les cellules humaines. Nous quantifierons alors la production des anticorps dans les souris et implanteront les tumeurs spécifiques des anticorps induits pour évaluer la capacité antitumorale de nos anticorps.

Bénéfices attendus

L'utilisation des souris immunodéficientes est un excellent modèle pour notre projet. En effet, ces souris ne possèdent plus de lymphocytes et ne peuvent alors plus détruire les cellules étrangères injectées. Elles sont donc capables de recevoir différentes cellules humaines, comme des lymphocytes B qui produiront des anticorps ou même des cellules précurseuses des lymphocytes, qui pourront alors produire des lymphocytes B humains dans les souris. Avec ce projet, nous testerons donc la faisabilité d'une nouvelle stratégie thérapeutique consistant à faire produire par des lymphocytes B des anticorps thérapeutiques. Ce projet pourra ensuite être valorisé (essai clinique de phase I) et potentiellement ouvrir une autre voie dans les traitements d'immunothérapie.

Procédures

La greffe des cellules sera unique et se fera soit par injection intraveineuse dans la veine de la queue chez les souris adultes soit par injection intracardiaque chez les souriceaux nouveau-nés. Des prélèvements sanguins itératifs (toutes les 2 semaines) seront ensuite réalisés sur tous les animaux et dans toutes les procédures afin d'évaluer et de suivre la reconstitution immunologique au cours du temps. Enfin des immunisations et des greffes de cellules tumorales pourront être appliquées sur les animaux si la reconstitution immunitaire a été jugé optimale.

Impact sur les animaux

Peu de nuisances ou d'effets indésirables sont à attendre à la suite d'injection intraveineuse de cellules. Pour cela, les souris seront placées dans un tube de contention afin de chauffer leur queue avant l'injection. Un léger inconfort pourra être ressenti à cause de la chaleur et une douleur pourra être ressentie lors de la piqure dans la queue au moment de l'injection. Les autres nuisances attendues viendront de l'injection intracardiaque du nouveau-né. En effet, la mère pourrait ne pas vouloir récupérer son souriceau si celui a été trop manipulé. Des efforts afin de masquer les odeurs liées à la manipulation seront réalisés pour favoriser la réadoption des souriceaux par leur mère. Des effets indésirables pourront également survenir après les greffes de tumeurs, des points limites concernant la taille des tumeurs seront mis en place afin d'éviter trop d'inconfort et de souffrance aux souris.

Devenir

A l'issue de chaque expérimentation, les animaux seront euthanasiés afin de prélever les organes d'intérêts (organes de l'immunité, ganglions, rate notamment). L'exploration de ces organes est indispensable afin d'apporter des conclusions fiables sur la reconstitution du système immunitaire humain dans la souris ainsi que sur le développement de la réponse immunitaire.

Remplacement

Le projet est basé sur le pouvoir de reconstitution des cellules précurseuses du système immunitaire. Ces dernières sont en effet capables de se différencier dans la moelle osseuse de la souris après injection et de fabriquer dans ces souris diverses populations immunitaires humaines, dont les lymphocytes B. Il est actuellement possible de différencier ces précurseurs in vitro mais uniquement vers quelques voies données, et non vers la différenciation en lymphocyte. Aucun modèle in vitro ne permet une différenciation complète vers toutes les lignées du système immunitaire. Seul un environnement complet (moelle osseuse, facteurs de croissance, signaux de survie, organes du système immunitaire…) permettra d’obtenir les conditions idéales pour reconstituer un système immunitaire compétent. C’est pourquoi l’utilisation de souris immunodéficientes reste l’unique modèle utilisable aujourd’hui.

Réduction

Afin de réduire le nombre d’animaux nécessaires, les expérimentations ont été mises en place de manière à utiliser le moins de souris possible tout en extrayant le plus d’informations, notamment en utilisant plusieurs organes (moelle osseuse, rate et sang) pour réaliser les différentes analyses sur un même animal. Avant d’aborder les greffes de cellules, le maximum de validation aura été fait in vitro et optimisé en préalable à toute injection chez l’animal (notamment vérification in vitro des mutations). Lors de chaque expérimentation, des groupes de 5 souris seront formés afin de comparer les différentes conditions utilisées ou de comparer l'effet des mutations réalisées sur les CSH avant l'injection. Si une différence apparaît mais qu'elle n'est pas significative, l'expérimentation sera répétée afin d'obtenir une significativité.

Raffinement

Les animaux sont élevés dans des conditions adaptées à savoir des locaux confinés, des portoirs ventilés, de l'eau et de la nourriture ad libitum, ainsi qu'un maximum de 5 animaux/cage. Aucun animal ne sera maintenu seul dans sa cage. Également, afin de raffiner les conditions de vie des souris, des soins adaptés sont mis en place afin de permettre une bonne récupération des animaux et un suivi optimal est instauré afin de soulager voire supprimer l'inconfort, mais aussi la détresse ou l'angoisse qu'ils pourraient éprouver. Le raffinement est aussi obtenu par la mise au point de procédures rigoureuses et la formation du personnel. Toutes les procédures ne seront réalisées que par des personnes ayant une excellente maîtrise des gestes. Les animaux seront suivis quotidiennement selon une surveillance de l’état général des animaux par le personnel de l’établissement ou le responsable du projet. De plus, une surveillance hebdomadaire sera réalisée par le responsable du projet selon des critères généraux permettant de quantifier le bien-être des animaux.

Choix des espèces

Les souris immunodéficientes choisies pour ce projet sont complètement dépourvues de lymphocytes, ce qui permet donc d'éviter le rejet des cellules humaines. Elles sont donc parfaitement adaptées à la nature de ce projet de par leur taux élevé de prise de xénogreffes, que ce soit des lymphocytes B humains ou leurs précurseurs. Cependant, l’utilisation d’animaux immunodéprimés exposent au risque de contamination par divers pathogènes car les souris ne sont plus capables de combattre les pathogènes environnementaux. Ce risque sera parfaitement maîtrisé par la mise en place de précautions sanitaires adaptées. Dans un premier temps, l’expérimentation sera commencée chez des animaux de 4 à 6 semaines. En effet, une meilleure prise de greffe des cellules humaines a lieu chez les animaux jeunes, en particulier pour les lymphocytes. Dans un second temps, l’expérimentation sera commencée chez les souriceaux nouveau-nés de 2 jours. En effet, il est maintenant démontré que la prise de greffe des cellules humaines est meilleure quand les cellules sont injectées chez les nouveau-nés, ceci rendant nos expérimentations plus faciles à réaliser et nos résultats plus faciles à analyser (plus de cellules humaines dans la souris donc des effets plus facilement monitorables).

  • Maintien des lignées génétiquement modifiées
  • Recherche fondamentale
    • Autre recherche fondamentale
    • Biologie du développement
    • Oncologie
    • Organes sensoriels
    • Système nerveux
Poissons zèbres : 68750
Autres poissons : 7500
Souffrances
▲ -
▲ 76250
▲ -
▲ -
Devenir
 -
 -
 -
 76250

Élevés sur place pour alimenter les projets de neurobiologie de l'institut, 68 750 poissons zèbres et 7 500 Danionella cerebrum vont être utilisés dans des procédures d'un niveau de souffrance léger. Les Danio rerio génotypés subissent une biopsie de la nageoire caudale à vif, un prélèvement par individu, qui peut provoquer un déséquilibre de nage dans les premières secondes. Une partie de ces poissons est tuée, une autre sert de reproducteurs dans les projets pour lesquels les lignées ont été créées. Le porteur reconnaît que les effets des mutations ne sont pas connus au moment où les lignées sont générées, estime à moins de 1 % la part de lignées qui développeront des caractéristiques dommageables, et fonde l'effectif de 76 250 poissons sur son expérience de l'élevage.

Objectifs

Les projets scientifiques des équipes de recherche de notre institut visent à comprendre l’organisation anatomique et fonctionnelle des circuits neuronaux et visuels ainsi que leurs mécanismes moléculaires sous-jacents. Danio rerio et Danionella cerebrum sont deux espèces de poisson adaptés à la modélisation de maladies humaines du système nerveux et visuel via des techniques de mutagénèse. La création, le maintien des lignées et l’étude des caractéristiques génétiques des lignées créées sont nécessaires à la réalisation des différents projets de recherche de l’Institut. Le Danio a environ trois-quarts de son génome en commun avec l’Homme, il est transparent durant les premiers jours de vie ce qui facilite les études par imagerie sur ces lignées. L’utilisation de l’espèce Danionella, permettra quant à elle, de réaliser des études in-vivo à long terme, en prenant avantage de la transparence de l’espèce tout au long de sa vie

Bénéfices attendus

Les lignées génétiquement modifiées crées dans le cadre de cette demande seront des outils précieux pour les différents projets de recherche du laboratoire. Elles permettront de mieux comprendre les mécanismes de développement et fonctionnement du système visuel et nerveux central du Danio et du Danionella. La forte homologie structurelle et fonctionnelle avec celui des mammifères, dont l’Homme, aidera à la compréhension des mécanismes fondamentaux impliqués dans le développement et permettra de mieux comprendre sa mise en place afin d’apporter des pistes de recherche pour certaines maladies humaines et ainsi faire progresser les traitements.

Procédures

La biopsie de la nageoire caudale est réalisée sur des animaux vigiles. Un seul prélèvement sera réalisé par individu et ce geste est pratiqué en moins d’une minute par du personnel habilité.

Impact sur les animaux

Les effets des mutations crées ne sont pas clairement connus au moment de la génération de la lignée. Certaines des lignées (moins de 1 pour cent) peuvent développer des caractéristiques ayant un impact négatif. La biopsie de la nageoire caudale peut provoquer un léger déséquilibre de nage lors des premières secondes

Devenir

Les animaux sont soit euthanasiés, soit utilisés comme reproducteurs dans des projets pour lesquels ils ont été générés.

Remplacement

Les projets scientifiques des équipes de recherche consistent à comprendre l’organisation anatomique et fonctionnelle des circuits neuronaux et visuel ainsi que leurs mécanismes moléculaires sous-jacents. Les techniques alternatives in-vitro, ne peuvent pas remplacer la complexité d’un organisme vivant avec ses interactions cellulaires. Dans les projets de recherche de nos équipes, l’utilisation de certaines espèces de poissons est particulièrement adaptée à leurs études du fait de leurs caractéristiques ( fécondation et développement externe, transparence des œufs et leur grande capacité proliférative).

Réduction

Au cours du projet, nous élèverons 76 250 animaux. Ce nombre d’individus élevé est basé sur notre expérience de l’élevage et de la création de nouvelles lignées chez les espèces utilisées. Nous élèverons le nombre minimum d’individus pour générer les lignées de poissons avec les caractéristiques génétiques voulues et nécessaires aux études des chercheurs afin d’obtenir des résultats significatifs et scientifiquement interprétables. Pour le zebrafish : Nous estimons à 20 le nombre de lignées qui seront nouvellement créées par année. Nous possédons également à l’heure actuelle 50 lignées, ce qui représente 68750 zebrafish au total. Pour le danionella : Nous estimons à 5 le nombre de lignées qui seront nouvellement créées par année pour cette espèce. Pour cette espèce nous élèverons 7500 animaux au cours du projet.

Raffinement

Les animaux concernés par les procédures décrites ici feront l’objet d’une surveillance accrue. En cas de signe de mal-être d’un poisson, des actions sont menés afin de réduire le stress ou la douleur des individus concernés soit par un hébergement individuel avec présence d’analgésiant temporaire, soit par l’euthanasie par surdose d’anesthésiant de ce dernier. Nous évaluons notamment les paramètres suivants : nage en position anormale, recherche active d’oxygène, isolement au fond de l’aquarium, modification de la pigmentation. Pour éviter la détérioration de l’eau lors du co hébergement, l’eau des aquariums, sera renouvelé toutes les 48 heures. Pour les nouvelles lignées, l’évaluation de l’apparition de caractéristiques avec un impact négatif sur l’individu sera réalisée sur la seconde génération au stade larvaire et à 12 mois. L’évaluation du bien-être des animaux sera réalisé avec la structure du bien-être animal de l’établissement.

Choix des espèces

Le génome du zebrafish présente soixante-dix pour cent d’homologie avec celui de l’Homme, et près des quatre-vingt-dix pour cent des gènes impliqués dans une maladie humaine y sont présents. L’espèce présente également l’avantage de se reproduire facilement avec une maturation sexuelle rapide. La fécondation, le développement externe et la transparence des œufs sont également des atouts majeurs de ce modèle pour l’étude de la neurobiologie par le développement et la création de lignées transgéniques Le Danionella cerebrum a de nombreux points communs avec le zebrafish. Leur proximité phylogénétique permet une transposition facile des techniques scientifiques. Il est moins prolifique mais à l’avantage d’être dépourvu de pigment tout au long de sa vie. Son crâne étant cartilagineux, permet un accès direct pour l’imagerie in-vivo chez l’adulte Le maintien des lignées génétiquement modifiées de zebrafish ou de danionella nécessite des animaux en âge de se reproduire soit entre 3 et 24 ou 36 mois. La création de lignées est réalisée au stade 1 cellule (entre 15 et 45 min après la ponte). La biopsie caudale nécessaire au génotypage sera réalisée dès que les animaux auront atteint une taille suffisante pour limiter l’impact de celle-ci sur la nage des poissons, soit entre 3 et 6 mois

  • Recherche appliquée
    • Cancers
  • Recherche fondamentale
    • Biologie du développement
    • Oncologie
Souris : 4833
Souffrances
▲ -
▲ 1203
▲ 3630
▲ -
Devenir
 -
 -
 -
 4833

Pour produire de nouveaux mélanomes chez la souris et y tester des molécules candidates, 4 833 souris vont être utilisées dans des procédures d'un niveau de souffrance léger à modéré, toutes tuées pour des analyses post-mortem. Des nouveau-nés reçoivent trois jours de suite une injection intra-gastrique d'un agent chimique déclenchant des mutations, d'autres souris reçoivent des cellules tumorales par voie sous-cutanée ou intraveineuse, d'autres encore se font implanter un fragment de tumeur sous la peau entre les omoplates, la plaie étant refermée par sutures ou agrafes. Le porteur décrit les tumeurs cutanées primaires comme n'engendrant "aucune douleur estimable" sauf ulcération, et réserve la douleur aux mélanomes métastatiques. Les expérimentations s'arrêtent à l'atteinte d'un point limite évalué par grille de score, la croissance tumorale étant suivie au pied à coulisse, par photographie ou par imagerie.

Objectifs

Les mélanocytes, cellules pigmentées de l’épiderme, synthétisent de la mélanine afin de protéger notre organisme des rayonnements ultra-violet (UV) du soleil. Mais quand ces mélanocytes sont endommagés, ils peuvent se transformer en mélanome. Le mélanome est le cancer de la peau le plus rare mais aussi le plus grave car plus susceptible d'envahir les tissus voisins et de se propager à d'autres parties du corps. La plupart des décès dus au cancer de la peau sont causés par le mélanome. Il existe actuellement deux types de thérapies principales (thérapie ciblée et immunothérapie) dans le traitement contre le mélanome, malheureusement les patients rechutent dans 30-50% des cas en raison du développement de résistance à leur traitement. Des connaissances générées à partir de biopsies de mélanomes humains, de lignées de mélanomes humains et de mélanocytes humains, nous permettent de réaliser des tests in silico, in vitro et in cellulo. Notre équipe a identifié des mécanismes qui seraient impliqués dans l’initiation et la progression des mélanomes, ainsi que des molécules ciblant ces mécanismes Néanmoins, malgré des résultats intéressants, il est possible que les modèles cellulaires, même très sophistiqués, ne reproduisent pas entièrement les évènements qui se produisent lors de la transformation des mélanocytes en mélanome ainsi que lors du processus de résistance aux traitements. L'expérimentation dans des modèles de cancer chez la souris est maintenant nécessire pour tester le potentiel thérapeutique de ces molécules. L’objectif général de ce projet est de produire de nouveaux mélanomes murins afin de mieux comprendre ces mécanismes dans l’initiation et la progression tumorale et de tester ces molécules nouvellement identfiiées à potentiel thérapeutique.

Bénéfices attendus

Il y a encore 20 ans, les patients atteints de mélanome cutanés métastatiques mouraient rapidement après le diagnostic. Grâce à des approches combinées impliquant notamment la génétique, la signalisation cellulaire, ainsi que l’utilisation de modèles murins et de lignées de cellules de mélanomes, il est aujourd’hui possible de traiter un grand nombre de patients atteints de ce cancer. Bien que des progrès considérables aient été réalisés, notamment avec des traitements augmentant la survie à 5 ans, seule une faible proportion des patients bénéficie d’une guérison définitive. Ce succès limité s’explique par l’apparition des résistances d’origine génétique, épigénétique (processus modulant l’expression des gènes sans altérer la séquence d’ADN) et cellulaire. Il est donc indispensable de poursuivre ces recherches pour mieux comprendre les mécanismes impliqués, identifier de nouvelles cibles thérapeutique et développer des approches innovantes permettant d’améliorer durablement le pronostic des patients. La première partie de cette étude permettra de mieux comprendre le rôle de certaines gènes/protéines dans l’initiation des mélanomes à partir de mélanocytes, mais aussi leur rôle potentiel dans la progression des mélanomes et l’apparition de métastases. La seconde partie de l’étude se concentrera sur l’émergence de nouvelles molécules thérapeutiques ciblant les protéines étudiées dans la première partie de l’étude lors des différents processus, de l’initiation à la progression des mélanomes.

Procédures

Un lot d’animaux sera traité à la naissance par injection intra-gastrique 3 jours consécutifs (J1-J2-J3) par un agent chimique permettant l’expression de mutations spécifiques. Un autre lot d’animaux sera injecté avec de nouvelles molécules (la voie et la fréquence d’injection seront déterminées en fonction de la molécule) afin de déterminer la dose à utiliser en traitement Dans un autre lot d’animaux, des cellules tumorales seront injectées en sous-cutanées ou en intra-veineuse aux animaux vigiles (1 fois au cours de l’expérience). Les animaux seront ensuite traités par les nouvelles molécules (voie et fréquence d’administration déterminées lors de l’expérience précédente). Pour certains de ces animaux, un suivi par imagerie sera réalisé afin de suivre la croissance tumorale interne. Pour cela, un marqueur sera injecté aux souris puis elles seront endormies par anesthésie gazeuse et placé dans l’imageur. Cela est réalisé une à deux fois par semaine. Dans un autre lot d’animaux, des fragments de tumeurs seront implantés aux souris. Le plan cutané des animaux sera ouvert sous anesthésie gazeuse et analgésie, puis le fragment sera positionné entre les omoplates et le plan cutané sera refermé soit par sutures soit à l’aide d’agrafes. Les animaux seront ensuite traités par les nouvelles molécules (voie et fréquence d’administration déterminées lors de l’expérience précédente).

Impact sur les animaux

Les souris génétiquement modifiés développeront des mélanomes cutanés pouvant provoquer des irritations. Les nuisances attendues lors de l’administration des traitements seront celles liées à l’injection elle-même (douleur légère de courte durée). Suite à l’injection du de traitement, un retard de croissance peut être observé le premier mois de vie qui est compensé très rapidement sans séquelle. Les animaux greffés avec des cellules tumorales/ou des fragments de tumeurs par chirurgie développeront des tumeurs. Les nuisances attendues lors de la chirurgie sont celles liées à l’ouverture du plan cutané (douleur de faible intensité). Aucune douleur de l’animal n’est observée lorsque le renouvellement des mélanocytes n’a pas lieu ; les souris deviennent blanches et ne subissent aucun ostracisme de la part de leurs congènères. Les seules douleurs qui sont possibles peuvent avoir lieu lorsque les souris développent des mélanomes métastatiques. Les tumeurs cutanées primaires n’engendrent pas de douleur estimable sauf éventuellement en cas d’ulcérations.

Devenir

A la fin de chaque expérience, les souris sont mises à mort pour des analyses post-mortem.

Remplacement

Les connaissances générées à partir des biopsies de mélanomes humains, à partir des lignées de mélanomes humains et de mélanocytes humains, nous permettent de tester in silico (modèles informatiques), in vitro et in cellulo (modèles cellulaires) les modifications au niveau des protéines et du fonctionnement des cellules ainsi que le métabolisme de ces cellules. L’utilisation de systèmes plus complexes mimant des stuctures en 3D constituées de cellules (systèmes 3D, sphéroïdes (cellules cultivées en suspension sous forme de sphère) ou peaux reconstituées) nous permet de mieux appréhender l’importance de certaines protéines ou de certaines mutations dans les processus sus-cités. Bien que les modèles cellulaires soient utilisés majoritairement comme paradigme pour étudier ces processus, il est possible que les modèles cellulaires, même sophistiqués, ne reproduisent pas entièrement les événements qui se produisent lors du développement embryonnaire, lors du renouvellement des mélanocytes, lors de la transformation des mélanocytes en mélanome. De plus, la recherche systématique de traitement contre le mélanome a révélé que l’hétérogénéité cellulaire au sein d’un mélanome engendre des résistances génétiques et épigénétiques qui ne sont pas reproductibles in vitro. En conséquence, l’utilisation de modèle physiologique sophistiqué proposé uniquement aujourd’hui le modèle mammifère est obligatoire dans un but cognitif et thérapeutique.

Réduction

Dans le but de réduire le nombre d’animaux, nous utilisons des souris qui présentent un bagage génétique identique et l’ensemble de nos souris mutés le sont pour un gène donné sur un fonds génétique connu. La conséquence est que la variabilité d’individu est réduite, et en conséquence nous avons besoin de moins d’animaux. Nous optimiserons les accouplements en utilisant dès que cela est possible des croisements avec des souris présentant des mutations à l’état homozygote afin de réduire le nombre de souris produites. L’étude ne se fera qu’avec des molécules qui auront été validées in vitro avant tout test sur animaux. Nous utiliserons un suivi d’imagerie longitudinale afin de réduire le nombre d’animaux à utiliser.

Raffinement

En cas de retard de croissance pour les nouveaux-nés génétiquement modifiés, injectés avec des traitements, nous introduirons dans la cage des aliments gélifiés et hyper calorique afin d’augmenter les apports caloriques pour ces petits. Nous raffinerons les mutations en ciblant uniquement les cellules d’intérêt sans affecter les autres cellules de l’organisme. Les souris sont suivies régulièrement afin d’assurer leur bien-être et les expérimentations seront arrêtées dès l’atteinte d’un point-limite(mise en place d’une grille de score) Les procédures chirurgicales seront réalisées sous anesthésie avec utilisation d’analgésiques. Nous ajouterons dans la cage post-chirurgie des aliments gélifiés et de petites croquettes dans le fond de la cage afin que la souris n’ait pas à se redresser pour se nourrir et s’hydrater. Les animaux seront suivis trois fois par semaine à quotidiennement. Nous utiliserons une grille de score pour évaluer de façon objective l’état des animaux. Les animaux seront mis à mort en cas d’atteinte d’un point-limite. Nous suivrons le devenir de la tumeur primaire ou des métastases en utilisant régulièrement (en fonction) un pied à coulisse, un appareil photo ou l'imagerie.

Choix des espèces

L’espèce choisie est la souris car il s’agit de l’espèce de choix pour les expériences menées en cancérogénèse et de recherche en thérapeutique du cancer. De plus, la souris est un modèle reconnu pour étudier la robe chez les mammifères. Ce modèle animal nous permet (i) de générer des mutations spécifiques, conditionnelles ou non, dans le lignage mélanocytaire, (ii) de contrôler au mieux le la présence de mutation génétique ce qui permet de réduire le nombre d’animaux car la variablité entre individus est plus faible. Nouveau-né et adulte, développement de tumeurs chez l’animal adulte @ Nous prendrons des nouveaux-nés lorsque nous les induirons à l’aide d’un agent chimique. L’induction est réalisée à la naissance avant la formation des poils, et les mélanocytes sont sensibles à cet agent chimique. @ Nous suivrons l’apparition des tumeurs au cours du temps chez l’adulte.