Biologie du développement

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  • Recherche fondamentale
    • Biologie du développement
    • Oncologie
Souris : 40
Souffrances
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Devenir
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Quatre jours de contention à blanc dans une cage chauffée à 37 °C, une nuit de quinze heures sans nourriture, une injection de traceur radioactif dans l'abdomen, trente minutes d'imagerie sous anesthésie, puis le même enchaînement une seconde fois après douze jours de traitement dans l'eau de boisson. 40 souris mâles vont être utilisées ainsi, dans des procédures déclarées d'un niveau de souffrance léger. Elles portent l'inactivation d'un gène du chromosome X associé à l'autisme et à la déficience intellectuelle, et le porteur cherche à objectiver par imagerie l'effet de l'arbaclofène sur leur métabolisme cérébral. Toutes sont tuées à l'issue du projet et leurs cerveaux prélevés.

Objectifs

Les troubles du spectre de l’autisme (TSA) font partie des troubles du neurodéveloppement qui sont la conséquence d’un développement cérébral atypique sous l’influence de facteurs génétiques et environnementaux. Ces troubles se manifestent tôt dans la vie de l’enfant et ont des conséquences sévères sur leur intégration sociale et scolaire. Des études montrent qu’une grande contribution dans ce développement cérébral atypique serait d’ordre génétique. Plus de 800 gènes ont été associés aux troubles du spectre de l’autisme (TSA), dont notamment des gènes localisés sur le chromosome X. L’objectif général de ce projet est de mieux comprendre le rôle de mutations génétiques retrouvées dans un gène qui contribue à la physiopathologie de la déficience intellectuelle et des troubles du spectre de l’autisme (TSA). L’objectif de cette saisine est de comparer l’activité métabolique cérébrale et la connectivité cérébrale par imagerie, d’un modèle murin. De plus, nous évaluerons l’effet d’un traitement pharmacologique dans ce modèle animal par imagerie.

Bénéfices attendus

Ce projet va apporter des informations sur les conséquences de l’inactivation d'un gène spécifique de la physiopathologie des TSA et de la déficience intellectuelle. De plus, ce projet a pour but d’objectiver les effets d'un traitement pharmacologique sur l’activité métabolique cérébrale dans ce contexte.

Procédures

Habituation des souris : mimer injection Intra-péritonéale (IP) 30 secondes et mettre l’animal dans sa cage et poser dans une cage étuve à 37°C pendant 20 min durant 4 jours avant chaque imagerie - Les animaux auront deux mises à jeun durant le projet, la veille de chaque imagerie (jeûne de 15 heures maximum). L'animal recevra 2 injections de radiotraceur en IP durant le projet : durée 30 secondes chaque injection - souris dans cage étuve : 2 fois 45 min d’habituation durant le projet - Imagerie : 2 fois 30min - traitement pharmacologique dans l'eau de boisson pendant 12 jours.

Impact sur les animaux

La contention/ manipulation de l’animal, la mise à jeun et le déplacement de l’animal dans une autre pièce de manipulation peuvent engendrer un stress. L’injection intrapéritonéale peut engendrer une lègère douleur au site d’injection.

Devenir

Tous les animaux seront euthanasiés à l'issue du projet et les cerveaux seront prélevés pour des analyses immunohistochimiques.

Remplacement

Le modèle utilisé dans cette étude présente des anomalies comportementales similaires à celles observées chez des patients atteints de TSA et nous souhaitons tester in vivo l’impact du traitement proposé, pour cela il est nécessaire que nous travaillions dans un contexte moléculaire et physiologique que l’on retrouve seulement chez l’animal intègre.

Réduction

Afin de réduire au maximum le nombre d'animaux, les animaux seront imagés plusieurs fois. A partir des images acquises avec le radiotraceur, nous réaliserons des analyses statistiques appropriées pour ce projet afin de comparer les 2 groupes d'animaux. Le nombre d'animaux dans ce projet est dicté par des études antérieures menées au sein de notre laboratoire qui ont montré qu'un effectif de n=20 par groupe est nécessaire. Nous utiliserons 40 animaux sur 3 ans pour répondre à notre objectif.

Raffinement

Les animaux seront hébergés en groupe avec présence d’enrichissement (bâton à ronger, papier absorbant, maison ou tube en plastique). Les animaux seront observés une à deux fois par jour. Toutes les stratégies d'analgésie, d'anesthésie et de soin seront mises en œuvre pour réduire au maximum tout inconfort qui pourrait être induit par les procédures. Pendant le prototocole, si nous constatons des conflits dans les cages, nous procèderons à une séparation des individus. En cas de blessures, nous appliquerons de la Vétédine savon et solution sur la plaie jusqu’à la cicatrisation complète. Pendant le projet, le point d’injection, les expressions faciales, la posture de l’animal, la réactivité de l’animal à des stimuli externes (bruit…) seront monitorés chaque jour. Une perte de poids de plus de 15%, une réactivité anormale à des stimuli externes (bruits), une posture et des expressions associées à une souffrance de l’animal impliqueront sa mise à mort. Pendant 4 jours avant l’imagerie, pour minimiser leurs stress, une habituation des animaux sera réalisée. Cette période d’habituation consiste pendant les 4 jours précédents l’imagerie à prendre l’animal en contention pour mimer l’injection du traceur en intra-péritonéale et à le placer dans une cage, elle-même déposée dans une cage étuve maintenue à 37°C pour une durée de 20 min, puis replacer l’animal dans sa cage. Le jour de l'imagerie, l’induction d’anesthésie sera réalisée en gazeux à 3% et pendant les imageries les animaux seront maintenus à 1,8-2%. Une protection oculaire sera appliquée. L’animal sera maintenu durant toutes les expérimentations d’imagerie sur tapis chauffant, le rythme respiratoire et la température corporelle seront surveillés. Dès son réveil, l’animal sera remis dans sa cage d’hébergement.

Choix des espèces

Les modèles murins sont des modèles d'expérimentation animale de choix pour l’étude du système nerveux en conditions normale et pathologique, la souris partage environ 99% de ses gènes avec l'homme. Le modèle utilisé dans cette étude présente des anomalies comportementales similaires à celles observées chez des patients atteints de TSA. Nous utiliserons des souris mâles adultes afin d'avoir une taille de cerveau compatible avec la technique d'imagerie utilisée dans ce protocole.

Elevage de souris génétiquement altérées

(NTS-FR-340823v1 – 03/04/2024)
  • Maintien des lignées génétiquement modifiées
  • Recherche fondamentale
    • Biologie du développement
    • Éthologie / comportement / biologie animale
    • Oncologie
    • Système nerveux
Souris : 20000
Souffrances
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 20000

Fournir des souris génétiquement altérées à 20 à 25 projets du laboratoire, répartis sur 40 à 45 lignées : telle est la finalité de ce projet, qui prévoit le génotypage de 4 000 souris par an, soit 20 000 sur cinq ans, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Chaque souris subit à vif un prélèvement de tissu à l'oreille de moins d'une minute, qui sert en même temps d'identification définitive. Celles dont le génotype ne convient pas sont tuées, les autres restant en vie pour une utilisation continue. Sur le remplacement, le porteur se limite à une phrase, qui redit que le projet existe pour alimenter les études in vivo du laboratoire.

Objectifs

L'objectif est de générer des souris génétiquement altérées pour les équipes de recherche du laboratoire. Il y a en moyenne entre 20 et 25 projets autorisés dans la structure. Cela implique l'élevage de 40 à 45 lignées différentes.

Bénéfices attendus

Le projet permet d'optimiser la production d'animaux modèles pour les différents projets du laboratoire avec des retombées positives dans les domaines de la biologie du développement, du cancer et des maladies neuropsychiatriques et neurodégénératives.

Procédures

Un prélèvement d'un échantillon de tissu sur animal vigile. Durée totale de moins d'1 minute.

Impact sur les animaux

La contention induit un stress léger de moins d'1 minute qui peut s'accompagner d'une douleur brève et légère lors du prélèvement de tissu à l'oreille.

Devenir

Soit mise à mort des animaux si le génotype n’est pas approprié, soit animaux gardés en vie pour une utilisation continue.

Remplacement

L'objectif de ce projet est de générer des animaux pour les études in vivo développées au laboratoire.

Réduction

Les stratégies d'élevage sont discutées avec les utilisateurs pour optimiser le nombre d'individus utiles pour les projets. Sur la base des 2 dernières années, nous estimons que la génération d'animaux issus des 40 à 45 lignées hébergées dans la structure nécessite le génotypage d'environ 4000 souris par an, soit 20 000 sur 5 ans.

Raffinement

Le prélèvement de tissu et le marquage aux doigts sont réalisés au même moment pour minimiser le stress de l'animal. Les animaux sont ainsi soumis à une seule contention d'environ 1 à 2 minutes qui permet ensuite de les identifier tout au long de leur vie sans avoir à les manipuler de nouveau.

Choix des espèces

Les projets scientifiques développés par les utilisateurs utilisent le modèle souris. Le prélèvement est réalisé au moment de l'identification soit entre 14 et 21 jours.

  • Recherche fondamentale
    • Biologie du développement
    • Oncologie
    • Système cardiaque
    • Système endocrinien
    • Système gastrointestinal
    • Système immunitaire
    • Système musculosquelettique
    • Système nerveux
    • Système respiratoire
Souris : 2415
Rats : 200
Souffrances
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Devenir
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 784
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2 415 souris et 200 rats vont être utilisés, chacun pouvant subir jusqu'à 18 anesthésies, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. L'imagerie par échographie et photoacoustique dure jusqu'à 40 minutes par séance et peut se répéter chaque semaine pendant 18 mois, avec parfois l'injection intraveineuse d'un produit de contraste sans analgésie. Le projet est une prestation de service qui ouvre cette imagerie à d'autres équipes : 1 831 animaux non-humains seront tués pour prélèvement d'organes, 784 renvoyés au laboratoire demandeur pour y poursuivre son projet. Le porteur juge l'analgésie "non nécessaire" pour un acte qu'il qualifie de non invasif, tout en admettant que la procédure peut aggraver la faiblesse, la perte de poids ou la souffrance des animaux fragiles.

Objectifs

L'objectif de ce projet générique de service est de fournir aux scientifiques un accès à l'imagerie échographique et photoacoustique non invasive et en temps réel de tissus d'animaux vivants anesthésiés. Les principales applications comprennent : 1- Le suivi de molécules photoacoustiques ou fluorescentes dans les tissus (biodistributions) 2- L'observation superficielle (par exemple, la peau) ou en profondeur (par exemple, les organes de la cavité abdominale) pour une caractérisation anatomique (par exemple, épaisseur des parois, diamètres des cavités) 3- Une caractérisation fonctionnelle et hémodynamique des tissus (par exemple, débits vasculaires, perfusion tissulaire, contractilité myocardique) 4- Le suivi non invasif de la progression tumorale 5- La caractérisation de potentielles nouvelles molécules thérapeutiques.

Bénéfices attendus

Le suivi par imagerie ultrasonore à haute résolution associée à la photoacoustique est une approche non invasive qui permet d'obtenir des résultats concernant l'anatomie, la fonction, voire le profil moléculaire des organes où chaque animal est son propre contrôle. Cette méthode offre la possibilité d'orienter plus efficacement la recherche fondamentale et clinique dans des domaines tels que la cardiologie, la neurologie, l'oncologie, etc. Les données générées seront publiées, ce qui les rendra accessibles à la communauté scientifique et médicale.

Procédures

La procédure d'échographie/photoacoustique est réalisée sous anesthésie mais est non invasive. Elle permet d'analyser l'anatomie et la fonction des tissus mous des animaux (cœurs, cerveaux, foie, reins, etc.) avec ou sans pathologie et/ou traitement. Il peut être nécessaire d'injecter un produit de contraste par voie intraveineuse (pendant l'anesthésie de l'animal) pour une meilleure visualisation des tissus. La procédure d'échographie/photoacoustique se déroule sur une durée maximale de 40 minutes (temps médian de 11 minutes), incluant l'anesthésie, la mise en place et la préparation de l'animal, l'acquisition d'images et le réveil. La durée d'acquisition des images est variable en fonction de la complexité de l'organe et/ou des séquences d'images et peut varier de 5 à 30 minutes. L'imagerie proposée pour un suivi longitudinal pourra s'étaler sur une période allant d'une semaine à plusieurs mois (maximum 18 mois), avec une fréquence d'imagerie d'au moins une fois par semaine. Pour les protocoles courts (

Impact sur les animaux

La contention et les phases d'induction et de réveil lors d'une anesthésie peuvent générer du stress. Les injections intraveineuses peuvent entraîner une légère douleur car elles sont effectuées sous anesthésie mais sans analgésie. Pour cette procédure, l'administration d'analgésie est considérée comme non nécessaire, voire susceptible d'ajouter des effets indésirables pour ce type d'intervention non invasive. Cependant, dans le cas d'animaux fragiles présentant un phénotype dommageable, il n’est pas improbable que cette procédure puisse exacerber l'apparition éventuelle d'effets indésirables tels que la faiblesse, la perte de poids ou la souffrance.

Devenir

À la fin du protocole expérimental, les animaux seront soit euthanasiés et les organes cibles prélevés pour des analyses histologiques, moléculaires et biochimiques, soit nous organiserons un retour sur le site du demandeur pour la poursuite du projet dans le cadre d’une utilisation continue.

Remplacement

L'imagerie ultrasonore joue un rôle essentiel dans la compréhension des grandes fonctions en recherche préclinique, en particulier dans des domaines où les méthodes substitutives ne peuvent pas fournir des informations équivalentes. Le suivi des processus physiologiques tels que le métabolisme, la perfusion tissulaire, la fonction des organes complexes ou la distribution de médicaments dans le corps offre ainsi des informations précieuses sur les grandes fonctions biologiques. Les modèles cellulaires ne peuvent pas reproduire fidèlement ces fonctions complexes, dynamiques et spatiales présentes dans les systèmes biologiques.

Réduction

Nos procédures sont non invasives, ce qui nous permet de maximiser le nombre d'expériences réalisées tout en minimisant l'utilisation d'animaux. Le suivi longitudinal, où chaque animal est son propre témoin, sera effectué par imagerie non invasive de la fonction des organes afin d'explorer leur évolution dans le temps dès l'apparition des premiers signes de dysfonction. Nous limiterons donc le nombre d'animaux utilisés.

Raffinement

Toutes les procédures sont effectuées de manière à limiter le stress et la souffrance des animaux, notamment par l'utilisation d'anesthésie et d'antalgiques en cas de douleur. Les souris seront surveillées quotidiennement par notre personnel qualifié afin de détecter le moindre signe de souffrance chez l’animal. Le suivi de l’évaluation de l’état de santé des animaux sera strictement respecté et effectué régulièrement en concertation avec l'équipe de zootechnie

Choix des espèces

L'utilisation de rongeurs tels que les souris et les rats permet de reproduire les pathologies humaines telles que les maladies cardiovasculaires, neurodégénératives, digestives, le cancer, etc. L'utilisation de souris génétiquement modifiées reproduit des modèles de pathologie, ce qui en fait un choix privilégié dans la découverte de nouvelles cibles thérapeutiques. Le panel d'âges sera variable car il dépendra du projet scientifique auquel nous serons confrontés. Techniquement, nous pouvons imager des animaux allant de P15 (15 jours après la naissance) à 24 mois d'âge.

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    • Biologie du développement
    • Oncologie
    • Système cardiaque
Souris : 552
Souffrances
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▲ 552
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Devenir
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 48
 504

552 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, dont 504 femelles gestantes tuées pour que leurs embryons soient prélevés à treize jours et demi puis seize jours et demi de gestation, tandis que 24 mâles et 24 femelles reproducteurs sont gardés vivants et réutilisés jusqu'à la fin du projet. Le geste infligé aux mères tient en trente secondes, un gavage unique. Les souriceaux, eux, sont anesthésiés par le froid pendant dix minutes puis décapités. Le laboratoire développe en parallèle des organoïdes cardiaques humains en trois dimensions qui reproduisent déjà le début de la trabéculation, et le bénéfice annoncé pour les patients tient en une ligne, comprendre le mécanisme "permettra d'agir pharmacologiquement".

Objectifs

Le syndrome de non compaction cardiaque est une malformation congénitale d’origine diverse. La non compaction s’observe souvent dans les maladies métaboliques. Le cœur en développement forme à partir des parois ventriculaires et auriculaires des trabécules se projetant dans les chambres afin d’augmenter la surface d’échange entre les cardiomyocytes et le sang avant que le système coronaire ne soit mis en place. On parle alors de trabéculation Vers le stade embryonnaire E13.5 (milieu de la gestation) chez la souris, les trabécules régressent et les parois ventriculaires s’épaississent. On parle alors de compaction. Nous connaissons assez bien les mécanismes cellulaires de la trabéculation mais très mal l’origine incluant le signal de la compaction. Nous avons déjà des nombreuses données incluant des données d 'expression génique montrant que la régression des trabécules est due à une sénescence des cellules cardiaques bordant le trabécules puis par leur élimination par des macrophages. De plus, le changement du métabolisme cardiaque au mileu de la gestation semble impliqué dans le processus de sénéscence. Pour valider ces données, nous délèterons un gène essentiel pour la sortie des cellules du cycle prolifératif et un gène impliqué dans le changement métabolique preferentiellement dans les cardiomyocytes embryonnaires et étudierons le phenotype des cœurs à différentes étapes du développement cardiaque.

Bénéfices attendus

La non compaction impacte l’hémodynamique cardiaque et est à l’origine de défaillance cardiaque. Elle ne peut pas contrairement aux autres malformations cardiaques être réparée par chirurgie. Comprendre ce mécanisme permettra d’agir pharmacologiquement

Procédures

gavage 30 s une seule fois dans leur vie. Anesthésie par le froid pour les souriceaux (10 min) avant mise à mort par décapitation

Impact sur les animaux

Le gavage est une nuisance bien que courte lorsque pratiqué par un expérimentateur très habitué. Le processus ne prend que 30s . Il permet la diffusion de la molécule à chaque embryon et sera appliqué qu’une seule fois pour chaque souris.

Devenir

504 animaux femelles utilisés dans le projet seront mis à mort au moment de la collection d 'embryons à E13.5 et E16.5 . Les mâles (24) et les femelles (24) ayant donné naissance aux souriceaux seront conservés et pouront être réutiilisés juque la fin du projet .

Remplacement

Nous etablissons un modèle cellulaire d'organoides cardiaques en 3D in vitro. Nous utilisons en effet en parallele des cellules souches embryonnaires humaines differenciées en different types de cellules cardiovasculaires au sein de cardioides en 3D. Ce modèle humain montre des trabecules naissant mais requiert encore une optimisation pour mimer la trabéculation et la compaction.

Réduction

Le nombre d’animaux a été limité au minimum nécessaire pour mettre en évidence une apparition d un phénotype lié à l’utilisation de notre modèle avec une significativité statistique. il existe une variabilité inter-portée c'est pourquoi il nous faut 6 portées par condition expérimentale. Nous effectuerons un test statistique de comparaison de la variance à 2 facteurs pour comparaison inter groupes . Les données acquises sur le modèle cellulaire d'organoides cardiaques humains en 3D in vitro validant des données acquises chez les souris permettront de diminuer les effectifs de souris par groupe.

Raffinement

Afin d’améliorer le bien-être animal au cours de notre étude, les besoins physiologiques des animaux seront respectés (nourriture et eau ad libitum , cages propres, enrichissement, stabulation en groupe). Le laboratoire de stabulation est éclairé par cycle de 12H. Des points limites clairs et spécifiques seront définis et les animaux seront euthanasiés lorsqu’ils atteindront les critères d’interruption. L'enrichissement de cages sera multiple (papier kraft, dômes, petits batonnets). Les souris sont visitées chaque jour incluant le week end par l’expérimentateur et sont conditionnées à la contention avant le gavage.

Choix des espèces

La souris est le meilleur modèle de développement cardiaque reflétant les étapes du développement cardiaque humain y compris les phénomènes étudiés dans ce projet ( trabéculaton et compaction). Les stades de développement E13.5, E16.5 et nouveau-nés ont été choisis de part les phenomènes biologiques se déroulant à ces stades (trabéculation versus compaction et changement de métabolisme cardiaque, respiration de l 'O2...)

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    • Oncologie
    • Système endocrinien
Autres poissons : 1350
Souffrances
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▲ 1350
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Devenir
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 1350

Toutes anesthésiées, photographiées sous loupe puis tuées au bout de quinze jours, 1 350 larves de poissons clowns vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Réparties par quinze dans des aquariums, elles subissent l'exposition aux résidus de cinq crèmes solaires à quatre concentrations, pour tester si les filtres UV perturbent leur métamorphose. Le porteur attend des malformations, un changement de comportement alimentaire et une gêne des échanges respiratoires liée à l'accumulation de filtres minéraux sur les branchies et la peau. Il retient cette espèce parce que son cycle de vie est entièrement maîtrisé au laboratoire, ce qui permet d'exposer les larves dès l'éclosion.

Objectifs

Les zones littorales connaissent une profonde érosion de la biodiversité marine et une altération des fonctions écologiques des écosystèmes en raison de pressions anthropiques accrues. Or, les écosystèmes marins côtiers jouent un rôle clé de nourriceries pour de nombreuses espèces d’organismes marins, notamment pour des poissons téléostéens. En effet, le cycle de vie de la majorité des espèces de poissons marins est composé de deux phases : une phase larvaire pélagique, suivie de phases juvénile et adulte durant lesquelles les individus intègrent leur habitat côtier définitif. Ainsi, dès leur plus jeune stade de vie, le risque d’exposition à divers stress environnementaux est important, pouvant perturber la transition entre les phases larvaire et juvénile, caractérisée par le processus physiologique sensible de la métamorphose, contrôlée par les hormones thyroïdiennes. Dans ce contexte, notre objectif est d'évaluer la toxicité des filtres UltraViolet (UV) relargués dans les résidus de 5 crèmes solaires différentes sur une espèce de poisson téléostéen marin, le poisson clown Amphiprion ocellaris dont le cycle de vie est maitrisé dans notre laboratoire. D’éventuelles perturbations endocriniennes sur la phase de métamorphose seront recherchées au cours du développement larvaire, par une approche intégrative s’appuyant sur des biomarqueurs de la métamorphose i) anatomiques (croissance, pigmentation), ii) physiologiques (activation de la transcription de gènes de l’axe endocrine hypothalamo-pituitaire thyroïdien, dosages des hormones thyroïdiennes T3 & T4).

Bénéfices attendus

Ce projet a pour objectif d’évaluer le rôle des FUV contenus dans les crèmes solaires en tant que perturbateur endocrinien, en observant leur impact sur le développement larvaire d'une espèce tropicale de poisson télostéen. Comprendre quelles sont les répercussions des FUV sur le développement larvaire permet de jauger l'incidence qu'ils peuvent avoir durant la phase cruciale de recrutement larvaire ce qui, à terme pourrait impacter le stock des adultes en milieu récifal.

Procédures

Après éclosion des oeufs les larves seront réparties par 15 dans des aquariums afin d'être exposées aux différentes conditions expérimentales (contrôle ou exposition aux polluants). Après les 15 jours d'élevage, les larves seront individuellement anesthésiées puis photographiées sous loupe binoculaire avant d’être euthanasiées.

Impact sur les animaux

Les nuisances ou effets indésirables attendus sur les animaux résultent du stress lié à l'exposition des larves d'A. ocellaris aux FUV, un changement de comportement alimentaire, une perturbation du développement larvaire avec l'apparition éventuelle de malformations, ainsi qu’un déréglement des échanges ioniques et/ou de la diffusion de l'oxygène lié à l'accumulation des filtres UV minéraux sur les branchies et/ou la peau des larves.

Devenir

L'ensemble des animaux sera euthanasié à la fin de l’élevage afin de procéder aux différentes analyses.

Remplacement

L'étude écotoxicologique comprend i) une exposition aux polluants en milieu contrôlé ii) puis le dosage hormonal des larves, iii) et l'analyse de l'expression de gènes cibles. Il s’agit donc de mécanismes non modélisables car s'appliquant à des organismes vivants dans l’intégrité et la complexité qui leur sont propres. Ainsi, aucune expérience in silico ou in vitro ne permet d'accéder à ce type de données. Par conséquent, il n'existe pas de méthode alternative à la réalisation de ce projet et l'utilisation du modèle animal est incontournable.

Réduction

La planification du design expérimental a été faite afin de réduire le nombre d’individus échantillonné pour l’ensemble des conditions testées permettant une analyse statistique pertinente, c’est-à-dire en triplicat pour chacune des concentrations de crèmes testées à savoir 5 crèmes FUV * 4 concentrations * 3 (triplicat) = 60 concentrations de FUV. A cela s'ajoute les 2 conditions contrôles (eau de mer et eau de mer avec une crème sans filtre) qui doivent être faite pour chaque ponte élevée. De ce fait, en fonction de la quantité d’œufs par ponte, nous optimiserons l’utilisation de chaque ponte afin de minimiser le nombre de condition contrôle et donc le nombre total d'individu nécessaire à notre projet. De plus, les larves retrouvées mortes durant la période d'élevage ne seront pas remplacées. Nous avons pu réduire notre échantillonnage en adaptant le protocole afin de combiner les mesures morphologiques (patron de pigmentation) et les analyses de biologie moléculaire sur les mêmes individus, au lieu d'utiliser 2 lots d'individus différents pour ces deux types de mesure ce qui aurait doublé le nombre total d'individu utilisé.

Raffinement

Les individus seront élevés selon le protocole développé et maîtrisé au sein de notre service d’aquariologie. Ce protocole a été développé pour que le bien-être des larves soit optimal, permettant une bonne croissance et une bonne survie. Notamment, une attention particulière et quotidienne sera portée tout au long de ce projet sur la température et la salinité de l'eau, deux facteurs importants de source de stress. Par ailleurs, le bien-être des individus sera assuré par un personnel compétent 7J/7J pour l’observation et le soin des animaux. Si toutefois un individu cumul différents points limites tels que le rejet de nourriture, l'hyperactivité ou l'hypoactivité, des comportements inhabituels se traduisant par une perte d'équilibre, alors l'individu concerné sera exclu de la phase expérimentale et sera euthanasié par surdosage d'anesthésique (MS222 tamponné, 200 mg/L).

Choix des espèces

Le poisson clown Amphiprion ocellaris a été choisi comme un modèle adapté pour mener à bien ce projet. En effet, il s'agit d'un modèle pertinent écologiquement pour l'étude du développement larvaire d'un poisson téléostéen tropical caractéristique de milieux pouvant être sujet à la toxicité des filtres UV issus des crèmes solaires. Par ailleurs, le cycle de vie de cette espèce est entièrement maîtrisé au sein de notre laboratoire et permet donc d'exposer les larves aux FUV à des stades précoces de développement. Les larves seront exposées aux FUV de l’éclosion jusqu’à 15 jours post-éclosion. Ce temps d’exposition aux FUV a été défini afin d’évaluer leur impact sur le développement larvaire et plus particulièrement pour réaliser des analyses en encadrant la période de pic de la métamorphose d’A. ocellaris.

  • Recherche fondamentale
    • Biologie du développement
    • Oncologie
Gerbilles de Mongolie : 1015
Souffrances
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▲ 1015
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Devenir
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 1015

1 015 mérions vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, chacun recevant dans l'abdomen 80 filaires parasites dont une trentaine survit et douze femelles seront analysées. Un groupe reçoit un antibiotique deux fois par jour pendant quatorze jours à partir du quarantième jour d'infection, un autre un antihelminthique deux fois par jour pendant cinq jours, et tous subissent un prélèvement de sang sous anesthésie locale à 70 puis à 90 jours. La mise à mort sert à récupérer les filaires logées dans les espaces péritonéal et pleural. L'effectif est calculé à l'envers, à partir des 12 180 filaires femelles voulues, ce qui donne le nombre de mérions à infester.

Objectifs

Les parasitoses comme les filarioses affectent des millions de personnes dans les zones tropicales. Les filaires sont des nématodes parasites de l’homme et de nombreux vertébrés terrestres et sont toujours transmis par des arthropodes hématophages, comme des acariens. Le développement de résistance aux traitements actuels et l’absence de vaccin justifient la demande pour de nouvelles études en particulier sur des modèles animaux de références pour analyser le développement parasitaire, les réponses immunitaires, et les pathologies. Nous utilisons un modèle de filariose chez les rongeurs avec la filaire Litomosoides sigmodontis, laquelle présente de nombreuses caractéristiques proches de celles des filaires de l’homme. Les bactéries Wolbachia vivent dans une interaction mutuellement bénéfique dans certains compartiments spécifiques des filaires. Elles sont essentielles pour la survie et la fertilité des filaires et l’élimination de la bactérie par des traitements antibiotiques conduit à des retards de développement, une réduction de la longévité des filaires adultes et à la stérilité des femelles. Pour se déplacer dans les filaires, les bactéries utilisent un réseau composé de microtubules, des assemblages de protéines tubulines. De ce fait tout traitement déstabilisant le réseau de microtubules aura un effet sur les Wolbachia et donc sur la santé des filaires. Le projet a pour objectifs : 1/ d’étudier le réseau de microtubules dans les filaires au cours du développement chez le rongeur ; 2/ d’analyser la localisation et la quantité de Wolbachia dans les filaires au cours du développement de la filaire chez le vertébré ; 3/ d’estimer l’impact sur le développement bactérien et filarien de traitements antibiotiques ou antihelminthiques visant le réseau de microtubules.

Bénéfices attendus

Une meilleure connaissance du développement filarien et de la répartition de ses bactéries endosymbiotiques Wolbachia devrait permettre de mieux connaitre le mode d'action de traitements anti-filarien et anti-Wolbachia.

Procédures

Tous les animaux auront une injection intrapéritonéale de parasites (filaires) au temps 0. Un groupe recevra un traitement antibiotique par voie orale qui débute au 40ème jour de l'infection et qui est administré deux fois par jour pendant 14 jours, un autre groupe recevra un traitement antihelminthique( visant donc les nématodes donc les filaires) benzimidazole par voie orale qui débute au 35ème jour de l'infection et qui est administré deux fois par jour pendant 5 jours. Un troisième groupe contrôle n’est pas traité. Un prélèvement sanguin de 10µl sous anesthésie locale (lidocaine) pour établir la microfilarémie (nombre de stades sanguins des filaires) des mérions à 70 jours et 90 jours post infection sera effectué.

Impact sur les animaux

Les nuisances sont liées à l'infection filarienne. Elle est peu symptomatique et on n’observe pas de mortalité augmentée due à l’infection. Une surveillance journalière est opérée pour identifier d'éventuels effets indésirables, comme une perte de poids, une modification de l’aspect physique ou du comportement sur les animaux

Devenir

Euthanasie pour accéder aux filaires qui résident dans l'espace péritonéal et l'espace pleural du mérion

Remplacement

Le recours aux animaux se justifie dans la mesure où il n'existe actuellement aucun modèle alternatif permettant d’étudier les filarioses à tous les stades de développement de la filaire. Le cycle de vie est complexe et les filaires muent difficilement en culture et ne se reproduisent pas dans ces conditions.

Réduction

Le nombre de mérions est estimé au plus près des nombres de filaires femelles attendus et nécessaires pour réaliser toutes les analyses. Pour éviter les problèmes de compétitions en parasitologie (trop de parasites) qui ont un impact négatif sur le développement du parasite, les mérions sont infestés avec 80 filaires; cependant comme pour toutes les filarioses seules une partie des filaires survivent à la réponse immunitaire de l'hôte vertébré; dans le couple mérion-filaire Litomosoides sigmodontis, 30% des filaires inoculées survivent soit 24 filaires par mérion; le sex-ratio est de 50/50 et les études impliquant une caractérisation de l'embryogénèse/l'ovogénèse, seules les filaires femelles seront analysées ce qui représente 12 femelles par mérion. La totalité des analyses nécessite 4860 filaires femelles issues de 405 mérions non traités, 4860 filaires femelles issues de 405 mérions traités par un benzimidazole, 2460 filaires femelles issues de 205 mérions traités par antibiotique. Ces nombres de filaires sont déterminés de façon à avoir suffisamment de matériel en protéine ou en acides nucléiques et une puissance statistique suffisante pour valider le résultat observé

Raffinement

Les mérions sont dans un environnement adapté à leurs besoins (dimensions de la cage, nourriture, enrichissement, température et cycle jour/nuit). Entre autre, ils seront hébergés dans un environnement enrichi, avec un substrat pour faire leur nid et des objets à ronger. Une surveillance journalière des animaux est réalisée par un personnel compétent qui connait bien cette espèce.

Choix des espèces

Le mérion est l'animal le plus proche de l'hôte naturel de la filaire Litomosoides sigmodontis (même durée de l'infection filarienne, charge microfilarienne comparable...) ce qui permet d'étudier le développement de la filaire dans les conditions les plus proches de son environnement vertébré normal. Les animaux sont utilisés au stade adulte.

  • Recherche appliquée
    • Troubles nerveux
  • Recherche fondamentale
    • Biologie du développement
    • Oncologie
    • Système nerveux
Souris : 4152
Souffrances
▲ -
▲ 2171
▲ 1981
▲ -
Devenir
 -
 -
 -
 4152

Pour comprendre le rôle de gènes responsables chez l'humain d'une malformation cérébrale appelée hétérotopie, 4 152 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger pour 2 171 d'entre elles et modéré pour 1 981. Des femelles gestantes sont opérées quarante-cinq minutes sous anesthésie pour une électroporation in utero, des juvéniles et des adultes subissent une chirurgie de dix minutes sans jamais se réveiller, et des femelles gestantes éveillées reçoivent des injections intrapéritonéales. Le porteur présente l'électroporation comme un moyen de réduire le nombre d'animaux par rapport à la création de lignées transgéniques, tout en portant l'effectif du projet à 4 152 individus. Aucune de ces souris ne peut entrer dans un autre protocole après les injections reçues, et toutes sont tuées pour les analyses histologiques.

Objectifs

Le développement du système nerveux comprend des phases de prolifération et de migration cellulaires et des phases de différenciation au cours desquelles les neurones établissent des connexions entre eux. Il est important d'identifier les mécanismes moléculaires et cellulaires qui contrôlent ces processus pour améliorer notre compréhension du développement normal et physiopathologique du cerveau. L’objectif principal de ce projet est de mieux comprendre les rôles de gènes dont les mutations sont responsables chez l’homme de malformation d’une région du cerveau appelée « hétérotopie ». Notre stratégie repose sur l’étude de souris génétiquement modifiées. Nous avons d’abord étudié une lignée porteuse d’une mutation spontanée responsable d’hétérotopie comme celle observée chez l’homme. Nous avons plus récemment créé d'autres lignées permettant de contrôler l’inactivation du gène spécifiquement dans le temps et l’espace. Ainsi, nous pouvons générer des souris dont la mutation n’est exprimée que pendant la phase de prolifération, alors que chez d’autres souris, la mutation ne sera exprimée que pendant la phase de différenciation des neurones excitateurs. Ces inactivations spécifiques vont nous permettre de décortiquer les mécanismes responsables de l’hétérotopie. En analysant les capacités de prolifération et de différenciation de neurones par des études d'injection de produits et d’immunohistochimie, nous identifierons le défaut primaire lié à une perturbation de ces gènes. L’utilisation de protéines fluorescentes spécifiques de certaines structures subcellulaires nous permettra de préciser et de localiser les anomalies par des techniques dynamiques de videomicroscopie. Nous testerons l’action d’agents pharmacologiques pour pallier les défauts de prolifération, de différentiation et de migration observés aux stades embryonnaires. Nous ferons ensuite des essais de thérapie génique par une approche de chirurgie par électroporation in utero visant à traiter les souris mutantes et donc à mieux comprendre les fonctions des gènes électroporés pendant le développement cortical.

Bénéfices attendus

Les malformations corticales sont des maladies rares (incidence 1: 100000) pour lesquelles les mécanismes pathogéniques et physiopathologiques sont peu étudiés. Elles sont associées à des retards de développement et des déficits intellectuels sévères. S’agissant d’anomalies de neurodéveloppement, les anomalies apparaissent in utéro. L’étude de malformations induites par des mutations génétiques permet de comprendre les mécanismes cellulaires mis en jeu pendant le développement lors de la prolifération, la migration et la différenciation des cellules du système nerveux central. Les mutations génétiques sont très informatives car elles peuvent être modélisées chez l’animal, permettant une vision du développement physiologique in vivo. Les processus sont pour la plupart conservés entre l’Homme et les rongeurs. Les résultats de notre projet pourraient permettre, en inactivant l’expression d’un gène impliqué dans les cellules en division et les neurones de souris, d’identifier des mécanismes cellulaires, subcellulaires et moléculaires clés qui sont pertinents pour identifier de nouvelles cibles thérapeutiques.

Procédures

Femelles gestantes vigiles : une injection d’agents pharmacologiques par voie intrapéritonéale (1 minute). Juvéniles et adultes : chirurgie sous anesthésie et analgésie, sans réveil (durée : 10 minutes). Femelles gestantes: chirurgie sous anesthésie générale (45 minutes) avec utilisation d’une analgésie (anti-douleur) pré et post opératoire.

Impact sur les animaux

L’injection intrapéritonéale implique une douleur légère au point de piqûre ainsi qu’une contention et donc un stress momentané. Un risque mineur de péritonite est possible. Dans le cadre de la chirurgie, des douleurs sont possibles en période post-opératoire, correspondant à la cicatrisation. Le niveau de douleur sera estimé par rapport à une échelle de grimace et l’observation des difficultés de mouvements. L’anesthésie utilisée peut induire dans de rare cas une hypothermie, une détresse respiratoire, voire un arrêt cardiorespiratoire.

Devenir

Les animaux seront euthanasiés à l’issue de chaque procédure afin de réaliser des analyses histologiques (prélèvements et analyses sont nécessaires post-mortem). Ces souris ne peuvent entrer dans de nouveaux protocoles d’expériences puisqu’elles ont reçu des injections dans le cadre du projet.

Remplacement

Une partie de notre projet est réalisé in vitro (biochimie et biologie cellulaire). Nous utilisons également la culture cellulaire : transfections de lignées cellulaires, afin de limiter le nombre d’animaux. Mais pour des raisons scientifiques (difficulté d’étudier le cerveau en culture) nous devons caractériser ces maladies sur le modèle murin. L’étude d’un système intégré, requis pour la modélisation des altérations du cerveau associées à une pathologie impliquant des réseaux de neurones à différentes échelles, nécessite d’avoir recours à des animaux. De plus, nous avons accès à un modèle animal qui mime la pathologie humaine, qui est une opportunité pour étudier les causes de la maladie. La plupart des gènes que nous étudions sont spécifiquement exprimés dans le système nerveux central et ne sont pas exprimés dans les lignées cellulaires, d’où la nécessité d'étudier in situ les cellules neuronales dans les cerveaux des modèles murins. En effet, les modèles murins que nous étudions sont à ce jour les seuls modèles disponibles. Ils présentent l’avantage de mimer assez bien le phénotype humain. Le développement du cerveau est en effet bien conservé chez la souris, surtout pour les étapes de développement qui nous intéressent, favorisant l’identification de phénotypes robustes.

Réduction

Nous réduisons le nombre d’animaux en combinant plusieurs approches expérimentales sur une même lignée. De plus, chez la souris, la période de gestation est courte et le nombre d’embryons important, ce qui nous permet de générer un nombre d’animaux suffisant pour plusieurs expériences à partir de relativement peu de fondateurs. Nous comparerons également des souris de type sauvage et mutantes issues de la même portée, avec une répartition mendélienne. De même, tous les animaux générés (femelles et mâles) sont étudiés. Nos connaissances des protocoles nous ont permis d’évaluer le nombre d’animaux au plus juste pour chaque expérience, en tenant compte de l’importance de l’effet attendu pour assurer une parfaite robustesse des résultats. Les lignées de souris mutantes représentent des modèles de déficits intellectuels, pour lesquels il est important de continuer la caractérisation afin d’éclaircir la physiopathologie. Pour cela, nous analyserons l’anatomie et la morphologie du système nerveux centrale de ces souris, par des méthodes d’histologie, d’immunohistochimie et de microscopie. L’objectif est d’identifier et d’étudier les anomalies associées aux inactivations de gènes d’intérêt. Des travaux précédents nous ont permis de valider l’analyse des régions cérébrales considérées avec une excellente reproductibilité et donc de réduire le nombre d’animaux requis. L’inactivation de gènes ou l'expression de protéines (par exemple, protéines fluorescentes rapportrices) de manière locale et aigüe chez la souris, in utero ou dans le cerveau postnatal, a l’avantage d’être rapide et de réduire le nombre de souris nécessaire par comparaison aux méthodes classiques de génération de lignées de souris transgéniques. Cette approche est donc la méthode de choix quand nous testons la fonction de nouveaux gènes de pathologies humaines. Grâce à cette méthode nous éclaircirons les voies biochimiques et les mécanismes subcellulaires essentielles pour le développement cortical. L’étude des mécanismes physiopathologiques liés aux déficits des différents gènes d'intérêt, et réalisée par les approches ci-dessus, est nécessaire à la recherche de nouvelles pistes thérapeutiques. Des approches par chirurgie seront aussi réalisées afin de réduire le nombre d'animaux nécessaire à l'étude. Le projet impliquera l'utilisation de 4152 animaux.

Raffinement

Nos activités impliquent toujours une attention particulière sur le soin et le bien-être des animaux, en limitant la douleur et le stress (anesthésie, analgésie, etc.). Les souris sont stabulées en portoir ventilés dans des hébergements standards dans lesquels il y a un contrôle de la température, de l’hygrométrie et des pressions, un cycle nycthéméral de 12 :12 et un accès ad libitum à la nourriture et à l’eau, un autoclave et un sas chimique comme barrière, comme défini dans l'agrément de notre établissement. Les animaux sont hébergés en groupes sociaux et ils disposeront dans chaque cage d’un enrichissement de nidification et d'une maison. Des observations du bien-être sont réalisées 1 fois/jour. Les souriceaux et jeunes animaux sont surveillés, afin de s’assurer que la mère s'occupe bien d'eux. Pendant toutes nos expériences, nous prenons toutes les précautions nécessaires afin d’éviter toute douleur, en utilisant des pratiques adaptées. Les souris sont placées dans les cages avec la litière chirurgicale entre 1 et 2 jours avant la chirurgie afin d’avoir le temps de s’y habituer. L’utilisation de cette litière est particulièrement importante afin d’éviter l’infection de la suture des souris qui se situe au niveau de l’abdomen. Lors des actes chirurgicaux, les souris sont placées sur une plaque chauffante, avec une anesthésie générale par ventilation et reçoivent des injections sous-cutanées d'analgésiques en pré et post-opératoire, ainsi qu’une analgésie locale sur le site. Un gel ophtalmique est également utilisé afin d’éviter le dessèchement des yeux. Les animaux font l’objet d’une attention post-chirurgicale particulière (surveillance et traitement des plaies). En cas de comportements anormaux (manque de toilettage, manque d’intérêt pour la nourriture...), l’état des animaux est surveillé plusieurs fois par jour. Mise à disposition d’un aliment enrichi et d’eau directement dans la cage pour animaux apathiques. Afin d’éviter une souffrance de la souris, les animaux sont anesthésiés et euthanasiés par des méthodes adaptées, conformément aux bonnes pratiques vétérinaires.

Choix des espèces

Nous comparerons des souris contrôles et mutantes issues de la même portée. Le développement du cerveau murin est bien caractérisé, ce qui rend les études plus aisées et favorise l’identification de phénotypes robustes. Le développement embryonnaire du système nerveux centrale de la souris est extrêmement proche de celui de l’homme, ce qui en fait un parfait modèle d’étude. L’utilisation de lignées de souris, avec des croisements en retour réguliers permet d’éviter la dérive génétique, une meilleure reproductibilité des résultats et réduit le nombre d’animaux utilisés. La technique d’électroporation in utero dans le cerveau a été mise au point chez le rat et la souris, c’est une méthode de choix efficace pour analyser le rôle des gènes pendant le développement. Cette procédure est simple et rapide, donne un bon rendement, avec une cytotoxicité faible et implique beaucoup moins d’animaux adultes qu’une lignée transgénique. Pour chaque procédure, des souris adultes sont utilisées pour l’élevage et le maintien des lignées. Plusieurs stades seront ensuite analysés : nous nous intéressons au développement cortical, comprenant les étapes de la prolifération et migration (stades embryonnaires de 12,5 à 18,5 jours post-fécondation), ainsi qu'à l'organisation des couches corticales (stades juvéniles 1 et 10 jours post-natal et adulte à 90 jours post-natal). Ces stades seront nécessaires afin d'apprécier l'impact des mutations sur le développement cortical et la permanence du phénotype.

  • Recherche fondamentale
    • Biologie du développement
    • Oncologie
    • Système nerveux
Souris : 5760
Souffrances
▲ -
▲ 2520
▲ 3240
▲ -
Devenir
 -
 -
 -
 5760

5 760 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger pour 2 520 d'entre elles et modéré pour 3 240. Des femelles gestantes subissent une chirurgie de trente à quarante-cinq minutes sous anesthésie générale, le temps d'injecter un produit dans le cerveau de chaque embryon, et les souriceaux sont génotypés par prélèvement de queue à dix jours. Le porteur annonce l'identification de cibles thérapeutiques pour les maladies neurodégénératives, sans que le RNT précise laquelle il étudie. Les reproductrices sont tuées à six mois et les reproducteurs à huit, lorsque le porteur observe une baisse de leur reproduction.

Objectifs

Ce projet vise à étudier le développement cérébral dans la maladie neurodégénératives. Nous évaluerons les conséquences de cette maladie sur la génération des différents types cellulaires du cortex en développement, ainsi que les stratégies de compensations qui pourraient se mettre en place dans ces modèles pathologiques pour pallier ces effets. Cette étude permettra la découverte de marqueurs permettant de suivre l’évolution de la maladie à des stades très précoces. Cette étude permettra également d’identifier des cibles thérapeutiques pour retarder ou atténuer les symptômes associés à la neurodégénérescence .

Bénéfices attendus

Les bénéfices attendus qui découlent de ce projet sont les découvertes de mécanismes clés dans les maladies neurodégénérative, notamment l’identification de cibles thérapeutiques possibles pour la prévention et le traitement précoce de la pathologie.

Procédures

Lors de la procédure d’élevage, un prélèvement inférieur à 1mm de l’extrémité de la queue sera réalisé sur les petits âgés de 10 jours. Cet acte se fera une seule fois sur animal vigile et durera moins de 1 minute par animal. Des femelles gestantes seront soumises à une chirurgie sous anesthésie générale (30-45minutes) et anti-douleurs afin de réaliser une injection intracérébrale dans le cerveau de chaque embryon. Tous les animaux (femelles adultes, embryons, souriceaux) seront euthanasiés par une méthode réglementaire à la fin des procédures pour collecter des échantillons pour réaliser nos analyses.

Impact sur les animaux

Le prélèvement de 1 mmm de l’extrémité de la queue pour génotypage peut générer une légère et brève douleur chez l’animal. Des femelles gestantes seront soumises à une chirurgie sous anesthésie et analgésie avec les risques inhérents à ce type de geste (dépression cardio-respiratoire, hypothermie, hémorragies, infections, cicatrisation) qui seront maitrisés au maximum par les moyens et le suivi mis en place. La mutation de l’animal peut générer des souffrances à partir de 16 mois : difficultés locomotrices, prostrations et pertes de poids, nous ne maintiendrons pas les animaux à des stades aussi avancés.

Devenir

Tous les animaux reproducteurs ayant permis les générations des animaux seront euthanasiés à 6 mois pour le femelle et 8 mois pour les mâles, lorsqu'une diminution significative de la reproduction est observée. Les femelles gestantes seront euthanasiées car elles ne pourront pas être réutilisées suite à leur chirurgie. Tous les embryons ayant reçu l’injection intracérébrale seront euthanasiés à différents stades pour les études histologiques.

Remplacement

L’étude du cerveau en développement nécessite le recours au modèle souris car il permet de préserver l’environnement du développement utérin (impliquant différents types cellulaires qui interagissent entre eux, ce qui ne peut être reproduit en culture cellulaire). L’influence d’un développement cérébral anormal sur le cerveau adulte ne peut se faire qu’avec des modèles de souris. Nous utiliserons des cultures cellulaires afin de valider les outils moléculaires qui seront ensuite injectés chez l’animal. Ces éléments rendent l’utilisation de l’animal indispensable pour notre étude

Réduction

Le nombre total d’animaux est de 5760. Le nombre d’animaux a été réduit au minimum pour pouvoir atteindre l’objectif scientifique fixé. Il a été déterminé en prenant en compte les lignées murines génétiquement modifiées nécessaires à l'étude et en réduisant au maximum le nombre d’animaux utilisés tout en obtenant des résultats significativement exploitables. Pour cela nous utiliserons des tests statistiques adaptés en fonction du type d’analyses réalisées. Afin d’extraire le plus de données possibles sur un nombre minimum d’animaux, le matériel biologique récupéré sera utilisé au maximum et différentes expériences seront combinées. Si les résultats sont concluants avant l’utilisation de tous les animaux alors ils ne seront pas tous utilisés.

Raffinement

Les cages sont maintenues en portoirs ventilées avec un accès ad libitum à l’eau et à la nourriture. La température et d’hygrométrie seront contrôlées et monitorées. Le cycle d’éclairage est de 12h par jour et se met en place progressivement. Les animaux seront hébergés avec leurs congénères et l’isolement est évité au maximum. Les cages sont enrichies d’un nid et de bâtons en bois. Pré et post chirurgie seront enrichies d’une maison et d’un nid en coton afin d’améliorer le bien-être de la mère. Les souris seront observées quotidiennement par le personnel qualifié des animaleries. Un suivi renforcé sera mis en place à la suite de la chirurgie et jusqu’à la mise bas. Les procédures chirurgicales seront raffinées grâce à un protocole d’anesthésie et d’analgésie approprié à une laparotomie sur une femelle gestante. Le matériel et la préparation du site chirurgical doivent limiter le risque d’infection, le risque hypothermique est limité par l’utilisation de tapis chauffant thermorégulé, d’une cage de réveil thermostatée. Le risque hémorragique sera contrôlé par le choix de la voie d’abord, une manipulation douce des organes et un contrôle de l’hémostase au cours de la chirurgie. Les animaux seront réhydratés et les organes exposés irrigués régulièrement le temps de la chirurgie. La profondeur de l’anesthésie sera vérifiée et adaptée aux gestes à réaliser, la respiration et les réflexes seront appréciés régulièrement. De l’eau sous forme d’hydrogel ainsi que de la nourriture facile d’accès dans la cage seront également fournis à l’animal. Les chirurgies seront réalisées le matin afin de pouvoir observer les animaux le soir et administrer les médicaments nécessaires (analgésie). Après les chirurgies les animaux seront ensuite examinés une fois par jours pendant deux jours. Une attention particulière sera donnée à la surveillance d’éventuelles infections ou à une mauvaise cicatrisation de la laparotomie. Le points limites définis avant la chirurgie seront surveillés : une échelle d’évaluation de la douleur sera utilisée, seront également surveillés l’amaigrissement et des signes de prostration ou d’agitation anormales Les animaux seront observés et toute anomalie sera rapidement prise en charge et confrontée aux points limites définis pour les respecter et éviter toute souffrance. Le génotypage, réalisé par des personnes compétentes dans un endroit calme et dédié, est réalisé au même moment que l’identification pour limiter le nombre de manipulations.

Choix des espèces

Il n’existe pas de méthodes expérimentales in vitro pour étudier le développement et la complexité du cortex. Ces analyses nécessitent l'utilisation de souris pour trois raisons : le comportement des neurones corticaux diffère selon leur environnement ; ils migrent et se différencient différemment in vitro et in vivo ; la mise en place de l'organisation laminaire du cortex, ainsi que les connexions neuronales formées, ne peuvent être reproduites en culture cellulaire ; la complexité des interactions entre les différents types cellulaires du cortex au long de la vie ne peut être étudiée qu’in vivo. Ainsi les modèles in vitro sont insuffisants voire inexistants pour étudier la complexité et la mise en place des réseaux neuronaux dans le cortex. Sachant que le but de ce projet est de suivre le développement de ces animaux, nous allons nous focaliser sur les âges suivants : entre le jour de la naissance et une semaine, ( phase de croissance, maturation en cours) puis au stade de 21 jours, lorsque le cortex est mature.

  • Recherche appliquée
    • Troubles nerveux
  • Recherche fondamentale
    • Biologie du développement
    • Oncologie
    • Organes sensoriels
    • Système immunitaire
    • Système nerveux
Souris : 2000
Souffrances
▲ -
▲ -
▲ -
▲ 2000
Devenir
 -
 -
 -
 2000

Soumises à une biopsie de la queue puis à l'induction d'un AVC ischémique ou hémorragique, 2 000 souris seront toutes tuées, dans des procédures d'un niveau de souffrance sévère. Le porteur décrit des pertes de poids, des douleurs post-opératoires et des déficits fonctionnels ou cognitifs, avec mise à mort au-delà de 20 % du poids perdu ou d'un score supérieur à 7 sur l'échelle de grimace de la souris. Un groupe de 640 animaux cumule l'AVC provoqué et un diabète de type 1 servant de facteur de comorbidité. Le porteur affirme que ces procédures ont un caractère de "stricte nécessité" et qu'aucune méthode sans animaux vivants n'apporterait le même niveau d'information.

Objectifs

Le tPA est une sérine protéase principalement connue pour être synthétisée par les cellules endothéliales, puis libérée dans la circulation sanguine pour intervenir dans la fibrinolyse grâce à sa capacité à activer le plasminogène en plasmine. Ces propriétés font que le tPA est utilisé comme traitement pharmacologique de la phase aigüe des AVC ischémiques. Le tPA est également considéré comme un neuromodulateur au sein du système nerveux central (SNC). Il est produit par les neurones, les cellules gliales et les cellules endothéliales. Il est impliqué dans de nombreux processus physiologiques dont le développement cérébral, la plasticité synaptique, ainsi que dans des processus d’apprentissage et de mémoire. Grâce à ses différents domaines, le tPA interagit avec différents récepteurs tels que les N-methyl-D-aspartate (NMDAR). Cette interaction était impliquée dans certains processus physiologiques tels que la plasticité synaptique, la corticogenèse et pathologiques (AVC, sclérose en plaques/SEP, inflammation). Afin de mieux comprendre le rôle spécifique de cette interaction et de pouvoir élucider les mécanismes moléculaires et cellulaires sous-jacents à celle-ci, nous avons généré, avec la clinique de la souris une nouvelle souche de souris. La spécificité de cette nouvelle souche est une mutation entrainant le blocage de l’interaction tPA/NMDAR. Ainsi, l’objectif de ce projet est tout d’abord, d’évaluer l’impact du tPA endogène ou l’inhibition de son interaction avec le récepteur NMDA sur les lésions cérébrales, la réponse inflammatoire et la récupération fonctionnelle dans des modèles murins d’AVC ischémique ou hémorragique. De plus, il s’agit de démontrer l'effet ainsi que le potentiel thérapeutique de l’administration d’un anticorps monoclonal (le Glunomab®) dans ces modèles murins.

Bénéfices attendus

D’un point de vue scientifique, cette étude va nous permettre d’acquérir des données fondamentales mais aussi translationnelles ou appliquées menées pour différentes pathologies où cette interaction joue un rôle crucial (AVC, SEP et processus inflammatoires). En effet, une meilleure compréhension de cette interaction permettra de développer des stratégies thérapeutiques adéquates, permettant d’envisager d’améliorer les performances de patients dans ces différentes pathologiques.

Procédures

Biopsie de queue faite vers 6 jours pour chaque animal (n=2000). Procédure 1 (n=640) : Modèle d’AVC. Procédure 2 (n=640) : Modèle d’AVC. Procédure 3 (n=640) : Modèle d’AVC accompagné d’un facteur de comorbidité (diabète de type 1). - J0 : Induction de l‘AVC +/- Traitements à 20 minutes ou 4 heures. -J0+6h : Evaluation de l’inflammation cérébrale par IRM. - J+1, J+5 : Evaluation du devenir cérébral (lésions, transformations hémorragiques, perméabilisation) post-AVC par IRM. - J+1, J+3, J+5 : Etude de la récupération fonctionnelle des animaux. Procédure 4 (n=80) : Modèle d’AVC hémorragique. - J0 : Induction de l‘AVC hémorragique. - J+1, J+3 : Evaluation du volume de lésion hémorragique et de l’œdème, post-AVC par IRM. - J+1, J+3, J+5 : Etude de la récupération fonctionnelle des animaux.

Impact sur les animaux

Les nuisances et effets indésirables étant susceptibles d’apparaître chez les rongeurs seraient pour toutes les procédures : Biopsie de la queue (douleur légère de courte durée), une perte de poids, des douleurs post-opératoires, du stress, des déficits fonctionnels et/ou cognitifs.

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 des observations histologiques ou par quantification du traceurs injectés de l'intégrité anatomique et vasculaire du SNC.

Remplacement

Les procédures expérimentales pour réaliser ce projet ont un caractère de stricte nécessité et ne peuvent pas 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. Avant de procéder à une telle étude, nous nous sommes assurés d’utiliser le nombre minimal d’animaux adéquat pour atteindre le résultat souhaité afin de souscrire au principe de réduction. Les conditions d'élevage, d'hébergement, de soin et les méthodes utilisées sont les plus appropriées pour respecter le bien-être de l’animal. Le projet est justifié d’un point de vue scientifique car il permettra des recherches fondamentales, translationnelles et/ou appliquées pour le diagnostic et le traitement de différentes pathologies humaines). Nous avons sélectionné le modèle présentant le meilleur compromis entre pertinence scientifique et sensibilité de l’espèce. La souris est avec le rat l’espèce animale la plus étudiée dans le domaine des mécanismes d’action du tPA au niveau du cerveau. La physiopathologie est donc globalement établie, ce qui nous permettra d’interpréter nos résultats de manière fiable. L’ensemble des acquis et des connaissances dont nous disposons rend cette espèce particulièrement intéressante dans le cadre de notre étude. Dans ce projet, le nombre minimum d’animaux a été défini en fonction de la spécificité/sensibilité des méthodes utilisées, à partir de nos expériences précédentes, de nos données sur chaque modèle et des données disponibles dans la littérature. En fonction de l'aisance des expérimentateurs (habileté, expérience, prédisposition pour ce type de gestes), le nombre d'animaux pourra être revu à la baisse. L’ensemble des échantillons collectés permettra également un partage de tissus, une réutilisation et donc une réduction du nombre d'animaux nécessaires.

Réduction

Notre projet ne nous permet pas d’utiliser d'autres moyens que l’expérimentation animale. Avant de procéder à une telle étude, nous nous sommes assurés d’utiliser le nombre minimal d’animaux adéquat pour atteindre le résultat souhaité. Ainsi, les procédures expérimentales décrites dans ce projet ont un caractère de stricte nécessité et ne peuvent pas être remplacées par d’autres méthodes expérimentales n’impliquant pas l’utilisation d’animaux vivants et susceptibles d’apporter le même niveau d’information disponible. De plus, des méthodes d’études non invasives telle que l’IRM sont utilisées dans ce projet afin de faire un suivi longitudinal des animaux, permettant de recueillir de nombreuses données sans augmenter le nombre d’animaux. Dans ce projet, le nombre minimum d’animaux a été défini en fonction de la spécificité/sensibilité des méthodes utilisées, à partir de nos expériences précédentes, de nos données sur chaque modèle et des données disponibles dans la littérature.

Raffinement

Les principes éthiques et les standards de raffinement seront utilisés pendant tout le projet. Les animaux sont hébergés dans des cages standards aux normes européennes. Le bien-être des animaux est contrôlé 7j/7 par du personnel qualifié. Cette surveillance quotidienne et hebdomadaire permettra de détecter tous signes cliniques de souffrance et d’agir rapidement pour mettre fin à cette détresse. L’ensemble des connaissances et des acquis dont nous disposons au laboratoire montre que les animaux se déplacent et s'alimentent normalement, prennent bien soin de leur pelage, n’émettent aucun son audible à l'oreille humaine et ne présentent aucun « sickness behavior syndrom ». Les animaux seront également placés dans un environnement enrichi : 5 souris par cage, coton, paillettes, petite maison. Les animaux seront également pesés tous les jours pour surveiller leur poids et mis à mort si une perte de poids de plus de 20% est observée et/ou si un score sur l’échelle de la douleur (Mouse Grimace Scale) est supérieur à 7 pendant les 48h critiques au modèle. Tout le matériel et consommables utilisés dans cette procédure expérimentale seront neufs (comme les seringues et aiguilles), soigneusement nettoyés et désinfectés pour les réutiliser (pinces métalliques). Durant la mise en place des modèles, les souris seront sous anesthésie générale et sous analgésie. Les animaux recevront également une anesthésie locale sur la peau au niveau de l'artère cérébrale moyenne (ACM). Les yeux des souris seront couverts afin de ne pas les éblouir avec la lampe de la loupe binoculaire et prévenir de la déshydratation. Après chirurgie, les souris disposeront de croquettes humides dans une coupelle sur le sol de leur cage pour faciliter la prise de nourriture et l'hydratation.

Choix des espèces

La souris (Mus musculus) est l’espèce animale la plus étudiée dans le domaine du neurodéveloppement, les AVC, les modèles de SEP et les techniques employées sont bien connues. L’anatomie du SNC 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 cette étude. Les expériences envisagées nécessitent l’utilisation d’animaux transgéniques, les souris KI-L178A déficientes pour le site d’interaction du tPA sur la sous-unité GluN1 du NMDAR. Ce modèle transgénique ne peut être réalisé que chez la souris (Mus musculus). Qui plus est, il n’existe pas de modèle fiable utilisant des vertébrés moins sensibles ou des invertébrés, compte tenu de leur anatomie et de leur physiologie très différentes de l’Homme. Concernant l’ensemble des procédures, seuls des animaux adultes âgés de 6-12 semaines seront nécessaires.

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

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

Objectifs

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

Bénéfices attendus

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

Procédures

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

Impact sur les animaux

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

Devenir

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

Remplacement

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

Réduction

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

Raffinement

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

Choix des espèces

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

  • Recherche appliquée
    • Troubles nerveux
  • Recherche fondamentale
    • Biologie du développement
    • Oncologie
    • Système nerveux
Souris : 420
Souffrances
▲ -
▲ 420
▲ -
▲ -
Devenir
 -
 -
 420
 -

Anesthésiées cinq fois en huit jours pour une ponction de lait précédée d'une injection d'ocytocine, 70 femelles allaitantes sont au centre de ce projet, qui déclare 420 souris au total dans des procédures d'un niveau de souffrance léger. Le porteur veut doser les protéines du système d'activation du plasminogène dans le lait de souris normales et de souris privées du gène tPA, pour comprendre leur rôle dans le développement du cerveau. Aucune souris ne sera tuée à l'issue, toutes doivent être réutilisées dans d'autres projets, ce que le porteur avance comme un argument en faveur du protocole. Il répète trois fois, dans les mêmes termes, que les procédures ont un "caractère de stricte nécessité" et ne peuvent pas être remplacées par des méthodes sans animaux.

Objectifs

Des études chez l’Homme mettent en évidence une expression variable des protéines du système d’activation du plasminogène (i.e. tPA, uPA, PAI-1, neuroserpine, thrombine) dans le lait maternel selon que la naissance des enfants ait lieu prématurément ou à terme. Ces protéines sont connues pour être exprimées dans certaines cellules du système nerveux central (cellules gliales, neurones) et pouvant jouer un rôle important dans le neurodéveloppement. Par exemple, le tPA, considéré comme un neuromodulateur, joue un rôle important dans la mise en place du cortex cérébral et de la lignée oligodendrocytaire. Son absence au cours du développement entraine des altérations de la compaction de la gaine de myéline, sous-jacents à des troubles moteurs et cognitifs. Ainsi, l’objectif de ce projet est de caractériser le rôle de ces protéines présentes dans le lait maternel dans le développement cérébral et de pouvoir par la suite, effectuer un enrichissement du lait maternel en ces protéines pour corriger d’éventuelles anomalies neurodéveloppementales. La première étape du projet consistera au dosage des divers acteurs du système d’activation du plasminogène chez des souris contrôle et déficientes pour un de ces acteurs (tPA). Pour ce faire, le lait des souris allaitantes sera prélevé manuellement, tous les 2 jours, du 7ème au 15ème jour post-partum afin d’analyser sa composition grâce à des techniques de biologie moléculaire.

Bénéfices attendus

D’un point de vue scientifique, cette étude va nous permettre d’acquérir des données fondamentales pour mieux comprendre l’influence de la composition du lait maternel sur le développement cérébral. Les procédures expérimentales ont un caractère de stricte nécessité et ne peuvent pas être remplacées par d'autres méthodes expérimentales n'impliquant pas l'utilisation d'animaux vivants et susceptibles d'apporter le même niveau d'information. En effet, l’étude de la composition de lait maternel implique que celui-ci soit prélevé sur des mères allaitantes, in vivo. De plus, les méthodes de ce projet seront de classe légère et les animaux ne seront pas mis à mort, ce qui leur permettra d’être réutilisés dans d’autres projets.

Procédures

Seules les femelles allaitantes seront soumises à l’anesthésie et au prélèvement de lait un jour sur deux du 7ème jour post-partum au 15ème post-partum (soit 5 anesthésies / prélèvements par femelle ; n = 70 ; durée de la procédure = 20 minutes). Chacun de ces prélèvements nécessitera une injection d'ocytocine en bolus au préalable (2 secondes).

Impact sur les animaux

Les nuisances et effets indésirables étant susceptibles d’apparaître chez les animaux seraient pour toutes les procédures : une perte de poids, des douleurs post-anesthésies, du stress. Tous les animaux auront un suivi attentif et régulier par l’expérimentateur et le personnel animalier qualifié (prise journalière du poids des animaux, observation des animaux dans la cage en s’assurant de leur bien-être, grimace scale, prise alimentaire et boisson).

Devenir

Les procédures subies par les animaux ne dépassant pas la classe légère et n’ayant pas le besoin de récupérer des tissus, les animaux pourront être gardés en vie et réutilisés dans un autre protocole à l’issu de ce projet.

Remplacement

Les procédures expérimentales pour réaliser ce projet ont un caractère de stricte nécessité et ne peuvent pas être remplacées par d'autres méthodes expérimentales n'impliquant pas l'utilisation d'animaux vivants et susceptibles d'apporter le même niveau d'information. Les conditions d'élevage, d'hébergement, de soin et les méthodes utilisées sont les plus appropriées pour respecter le bien-être de l’animal. Le projet est justifié d’un point de vue scientifique car il permettra des recherches fondamentales, sur l’implication du lait maternel dans le développement du système nerveux central.

Réduction

Notre projet ne nous permet pas d’utiliser d'autres moyens que l’expérimentation animale. Avant de procéder à une telle étude, nous nous sommes assurés d’utiliser le nombre minimal d’animaux adéquat pour atteindre le résultat souhaité. Ainsi, les procédures expérimentales décrites dans ce projet ont un caractère de stricte nécessité et ne peuvent pas être remplacées par d’autres méthodes expérimentales n’impliquant pas l’utilisation d’animaux vivants et susceptibles d’apporter le même niveau d’information disponible. Dans ce projet, une procédure de mise au point permettra l'élaboration d'un protocole efficace pour prélever un maximum de lait sur chaque mère allaitante, limitant ainsi le nombre d’animaux utilisés par la suite. Le minimum d'animaux a été prévu afin d'arriver à des résultats qui soient en adéquation avec ceux prévus lors de ce projet. Le nombre d’animaux pour l’étude a été défini à partir de l’expertise au sein du laboratoire et des données de la littérature.

Raffinement

Les principes éthiques et les standards de raffinement seront utilisés pendant tout le projet. Les animaux sont hébergés dans des cages standards aux normes européennes. Le bien-être des animaux est contrôlé 7j/7 par du personnel qualifié. Cette surveillance quotidienne et hebdomadaire permettra de détecter tous signes cliniques de souffrance et d’agir rapidement pour mettre fin à cette détresse. L’ensemble des connaissances et des acquis dont nous disposons au laboratoire montre que les animaux se déplacent et s'alimentent normalement, prennent bien soin de leur pelage, n’émettent aucun son audible à l'oreille humaine et ne s'isolent pas de leurs congénères. Les femelles allaitantes seront également placées dans un environnement enrichi : 2 souris par cage, coton, paillettes, petite maison. Les animaux seront également pesés tous les jours pour surveiller leur poids et mis à mort si une perte de poids de plus de 15% est observée et/ou si un score sur l’échelle de la douleur est supérieur à 7 pendant les 48h critiques au modèle. Tout le matériel et consommables utilisés dans cette procédure expérimentale seront neufs (comme les aiguilles), soigneusement nettoyés et désinfectés pour les réutiliser. Durant le prélèvement, les souris seront sous anesthésie générale selon le mode identifié comme le plus adapté au moment de la mise au point (gazeuse ou injectable). Les yeux des souris seront couverts de gel oculaire afin de prévenir de la déshydratation. Les animaux seront manipulés progressivement tous les jours. Cette habituation à l’expérimentateur et à leur environnement permettra de limiter le stress possiblement occasionné lors des phases de manipulations.

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. Par ailleurs, l’utilisation des souris comme modèle d’étude permet l’utilisation de nombreuses souches transgéniques disponibles au laboratoire. Ces éléments positionnent alors ce modèle comme le plus en adéquation avec le projet. L’ensemble des connaissances et des acquis dont nous disposons au sein de l’unité et dans la littérature rend cette espèce particulièrement intéressante pour cette étude. Les 2 procédures concernent le prélèvement de lait maternel chez des souris allaitantes, tous les deux jours, du 7ème au 15ème jour post-partum (période où la production de lait est la plus importante). De plus, le dosage des différentes protéines à plusieurs stades post-partum permettra de mettre en évidence leur cinétique et pic d’expression en fonction de la période de développement post-natal des souriceaux.

  • Recherche appliquée
    • Toxicologie (hors obligations réglementaires)
  • Recherche fondamentale
    • Biologie du développement
    • Oncologie
    • Système respiratoire
Souris : 700
Souffrances
▲ -
▲ -
▲ 700
▲ -
Devenir
 -
 -
 -
 700

700 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue pour prélever leurs organes, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Des femelles gestantes puis allaitantes reçoivent des nanoparticules directement dans la trachée, une fois par semaine pendant six semaines, et leur descendance subit des mesures de fonction pulmonaire d'une heure à plusieurs stades de sa vie. Le porteur reconnaît que ces expositions répétées pourraient perturber le comportement maternel et provoquer des anomalies de développement chez les souriceaux. Il affirme dans le même temps que les femelles "tolèrent" l'exposition sans nuisance particulière, et présente le projet comme une contribution à l'évaluation des risques pour les femmes enceintes et allaitantes.

Objectifs

Les nanotechnologies sont en plein essor depuis le début du XXIème siècle. Les propriétés exceptionnelles des nanoparticules, acquises par leur taille nanométrique, les rendent intéressantes dans de nombreux secteurs industriels (agroalimentaire, cosmétique, pharmaceutique etc.). Cependant, leur utilisation exponentielle suscite des inquiétudes quant à leurs potentiels effets sur la sante de l’Homme et sur l’environnement. En effet, en raison de leur présence dans de nombreux produits du quotidien (produits cosmétiques, alimentation, produits d’entretien, expositions professionnelles etc.), nous y sommes régulièrement exposés, que ce soit par voie cutanée, orale ou pulmonaire. Des analyses toxicologiques sont donc nécessaires pour connaitre les risques liés à leur utilisation, notamment dans le cadre d’expositions pendant la période périnatale, lorsque l’organisme en développement est particulièrement sensible aux agressions environnementales. Des études récentes réalisées chez la souris ont montré que des nanoparticules administrées à des femelles gestantes ou lactantes peuvent atteindre le fœtus, traversant la barrière placentaire via la circulation sanguine, ou le souriceau après passage dans le lait maternel. Les conséquences de ces expositions périnatales jusqu’à l’âge adulte sont encore peu étudiées, il apparait cependant qu’elles peuvent provoquer des défauts dans divers organes (reins, foie, organes sexuels) chez la descendance. Une étude a montré qu’une exposition maternelle aux nanoparticules pendant la gestation (voie pulmonaire) provoque des anomalies de développement pulmonaire chez la descendance. Ce présent projet s’inscrit dans leur continuité. L’objectif principal de ce projet est d’évaluer les conséquences d’une exposition maternelle aux nanoparticules pendant la période de lactation sur le développement et la fonction pulmonaires de la descendance et d’évaluer les potentiels effets combinés d’une exposition pendant la gestation et la lactation, à l’aide d’approches in vivo et in vitro complémentaires. Dans un premier temps, nous effectuerons des tests qui nous permettront de mettre au point un protocole d'exposition optimal, permettant une exposition post natale la plus précoce possible, avec un minimum de dommages pour la descendance. Les résultats obtenus permettront de contribuer à l’évaluation des risques liés à ce type d’exposition chez les femmes enceintes, allaitantes et leurs enfants.

Bénéfices attendus

Bien que l’impact d’une exposition directe aux nanoparticules sur le site d’exposition (poumons, système digestif) ait été bien décrit ces dernières années, les conséquences d’expositions maternelles aux nanoparticules sont relativement peu étudiées et se concentrent sur le développement prénatal de la descendance. Les analyses des conséquences à l’âge adulte d’expositions périnatales à ces nanoparticules sont rares, notamment dans le cas particulier du développement pulmonaire. Ce projet nous permettra donc d’en apprendre davantage sur la toxicité des nanoparticules chez la souris, dans un modèle in vivo permettant d’étudier la transmission de ces particules de la mère à la descendance (circulation sanguine, lait maternel) et ses conséquences sur le développement pulmonaire des souriceaux dans des conditions physiologiques. Ce projet aura pour bénéfice de contribuer à l’évaluation des risques liés à des expositions périnatales aux nanoparticules pour les femmes enceintes, allaitantes ainsi que leurs enfants.

Procédures

Les femelles gestantes et lactantes seront soumises à des expositions pulmonaires nanoparticules (administration par voie pulmonaire via la trachée) aux sous anesthésie de manière hebdomadaire pendant 6 semaines (geste technique réalisé en quelques minutes, réveil et récupération rapides pour l’animal). La descendance sera soumise à des mesures longitudinales non invasive de fonction pulmonaire sur animaux vigiles durant 1h à plusieurs stades de leurs vies.

Impact sur les animaux

Les souris femelles tolèrent l’exposition aux nanoparticules pendant la gestation sans nuisance particulière. Leur descendance ne présente pas de létalité excessive ou d’anomalies évidentes de développement, les souriceaux grandissent normalement jusqu’à l’âge adulte. La mesure de la fonction pulmonaire, non invasive, n’induit pas d’effets indésirables. Dans le cadre de ce projet, les expositions comprendront la période de gestation ainsi que celle de lactation. L’exposition des femelles chaque semaine pendant la gestation puis la lactation pourrait induire un stress conduisant à des troubles du comportement maternel. Des anomalies de développement pourraient apparaitre chez la descendance, une attention particulière sera portée à leur croissance dès les premiers jours de vie afin de détecter des troubles éventuels.

Devenir

Les animaux seront mis à mort à la fin de la procédure afin d'étudier les effets de l'exposition aux nanoparticules (prélèvement d'organes).

Remplacement

Notre étude porte sur l’impact d’une exposition maternelle aux nanoparticules sur le développement pulmonaire de la descendance. Ces nanoparticules peuvent passer des poumons de la mère à son système sanguin, s’accumuler dans ses organes et enfin atteindre la descendance, en traversant le placenta ou en passant dans le lait maternel ingéré par les nouveau-nés. Cette transmission résulte d'une complexité impossible à modéliser de manière bio-informatique ou par technique de culture cellulaire. Nous souhaitons ensuite mesurer les conséquences de cette exposition périnatale sur la physiologie et la fonction pulmonaires de la descendance jusqu’à l’âge adulte, que nous ne sommes pas en mesure de modéliser par des méthodes alternatives à l’heure actuelle. Notre étude sur modèle murin nous permettra justement de modéliser des expositions maternelles humaines bien plus complexes, pour lesquelles nous avons encore peu de données.

Réduction

Nous avons optimisé les protocoles afin d’étudier le phénotype pulmonaire à la fois des mâles et des femelles. Nous réalisons un maximum d’analyses sur le même animal afin d’utiliser tous les animaux générés dans nos procédures et d’en minimiser le nombre, tout en gardant la puissance statistique nécessaire pour mettre en évidence des variations biologiques Afin de réduire au maximum le nombre d’animaux utilisés dans ce projet, nous n’effectuerons que les seules expériences indispensables, et nous efforcerons de réutiliser les animaux lorsque cela est possible, notamment le contingent de mâles d’accouplement nécessaires pour générer des femelles gestantes.

Raffinement

Pour les besoins de notre étude, nous travaillerons avec les femelles gestantes et lactantes particulièrement sensibles au stress. Au cours de nos travaux antérieurs portant sur les femelles gestantes, nous avons mis au point un protocole permettant de minimiser ce stress, notamment en rangeant ces cages aux endroits de plus faible passage dans le box d’hébergement, et en les enrichissant fortement par l'ajout de refuges en carton, de carrés de cellulose et de lanière de papier. Après le sevrage, les souris de la descendance bénéficieront des mêmes conditions d’enrichissement, pour réduire leur stress et favoriser leur bien-être. Au cours de l’expérimentation, toutes les étapes de la procédure seront réalisées en limitant au maximum la souffrance et l’angoisse animale. Les animaux seront sous observation quotidienne pendant toute la durée du protocole, et l’évaluation permanente de l’état général des souris permettra de respecter le bien-être animal et d’appliquer la mise à mort rapide à l’atteinte d’un point limite.

Choix des espèces

Le modèle murin a été choisi dans notre projet car la souris est le modèle le plus utilisé en toxicologie, la littérature à son sujet est donc abondante. Par ailleurs, le projet nécessite un modèle mammifère permettant la transmission des nanoparticules de la mère à la descendance par la circulation sanguine et le lait maternel. Or, les quelques études décrivant cette transmission ont été réalisées dans le modèle murin. Le but du projet est de caractériser les effets d’une exposition périnatale aux nanoparticules sur le développement et la fonction pulmonaire jusqu’à l’âge adulte, les poumons se développant chez la souris en pré et post-natal. Le phénotype pulmonaire de la descendance sera analysé à 2 stades : 1) au stade juvénile (jeune non sevré) afin de visualiser les effets d’une exposition post-natale pendant la période de lactation et 2) à l’âge adulte afin d’en évaluer les conséquences à long terme.