Système nerveux

500 rats vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Un trou est foré dans le crâne de chaque animal sous anesthésie et une sonde y est scellée au ciment dentaire et à trois vis, avant des recueils de liquide céphalorachidien pouvant durer neuf heures, pour mesurer l'effet de molécules à tester sur les neurotransmetteurs. Le porteur signale des nuisances liées à l'opération et à l'hébergement individuel, et les rats sont ensuite tués au CO2 pour prélever le cerveau et vérifier la position de la sonde. Il justifie le recours au rat par la "nécessité" de tester les molécules sur un système nerveux "intègre".

Objectifs

La technique de microdialyse va permettre de vérifier l'activité sur différents systèmes neurochimiques centraux d'une molécule à tester. Ceci permettra de comprendre son mode d'action mais également de vérifier son innocuité, son absence d'effets indésirables sur certaines zones du cerveau. On pourra ainsi confirmer des effets comportementaux observés, cibler certaines pathologies ou alors s'assurer par exemple que les nouvelles molécules testées n'interagissent pas avec les circuits de la récompense et n'aient pas de propriétés addictives.

Bénéfices attendus

La mise en place de ce projet va permettre de comprendre les mécanismes fins d'action de nos nouvelles molécules au niveau synaptique, d'établir des corrélations avec des observations comportementales. Ce projet permettra de cibler certaines pathologies présentant des altérations neurochimiques bien déterminées (Alzheimer, Parkinson, schizophrénie...) ou alors s'assurer par exemple que les nouvelles molécules testées n'interagissent pas avec les circuits de la récompense et n'aient pas de propriétés addictives.

Procédures

La technique de microdialyse se décompose en 2 phases: - implantation d'un guide canule au niveau du cerveau : l'animal est anesthésié (kétamine/xylazine), un trou est foré au niveau du crâne et la sonde est positionnée et scellé avec du ciment dentaire et 3 vis. L'ensemble de la procédure dure maximum 45 minutes. - recueil des dialysats : l'animal est placé dans une enceinte, une sonde est insérée dans le guide canule et du liquide céphalo-rachidien artificiel mis à circuler à un débit déterminé (0.5 à 2 µl/min). Un échantillon de liquide céphalo-rachidien est collecté toutes les 20 à 30 minutes sur une durée de 9h maximum.

Impact sur les animaux

Les nuisances attendues sur les animaux peuvent avoir plusieurs origines : - nuisances liées aux suites de l'opération d'implantation (mauvaise récupération post anesthésie, plaie sur le crâne mal cicatrisée) - Hébergement individualisé - Lors du recueil, problème de tolérance au nouveau produit à tester.

Devenir

Les animaux issus des sessions de recueils sont sacrifiés à l'aide d'une concentration croissante de CO2, les cerveaux sont prélevés afin de vérifier la bonne implantation des sondes.

Remplacement

L’utilisation de rats en microdialyse est justifiée par la nécessité de pouvoir tester sur un système nerveux intègre l'effet de nouvelles molécules. En effet, l'objectif de la microdialyse est de mesurer l'évolution au cours du temps de la quantité de différents neurotransmetteurs au niveau de la fente synaptique. Cette libération de neurotransmetteurs peut être influencée par les nombreuses interactions des systèmes neurochimiques situés dans d'autres structures que celle recevant la sonde de microdialyse.

Réduction

L'intérêt de la microdialyse est qu'elle permet notamment d'observer les effets d'un traitement sur un animal vigile avec plusieurs observations au cours du temps, cet animal étant son propre témoin. Cette technique permet ainsi de limiter le nombre d'animaux utilisés.

Raffinement

Un effort important a été réalisé afin d'optimiser l'anesthésie des animaux au moment de l'implantation du guide canule. L'association kétamine / xylazine permet une sédation et une analgésie correcte et couvrant largement le temps de l'opération. Jusqu’à 3 jours après l’implantation, si l’animal présente des signes de mal être (poils hérissé, yeux mi-clos, prostration) alors il reçoit une administration de carprofène (une administration s.c. par jour maximum, 5 mg/kg, 1ml/kg, Carprofelican, Dechra, 50 mg/mL, dilué 10 fois). Si après 3 jours, nous ne constatons pas d’évolution de l’état du rat alors il est euthanasié. Si nous constatons dans les 3 jours que la plaie ne cicatrise pas (présence de saignements / croutes, boursouflures) l’animal peut être à nouveau réanesthésié (isoflurane) afin de refaire des points de sutures. Si 5 jours après le réveil de l’anesthésie, un animal n’a pas repris de poids, alors il est euthanasié. Pour compenser l'hébergement individualisé des animaux, un enrichissement du milieu (balles, blocs de bois, lambeaux de papier) est ajouté dans la cage. Les cages d'hébergement en polycarbonate transparent sont placées côte à côte afin de favoriser le contact visuel entre animaux.

Choix des espèces

- La taille adéquat de l’animal : ni trop petit pour des microdissections de structures déterminées du cerveau, ni trop gros pour des problèmes de gestion et d’organisation d’un laboratoire. - Le rat est déjà largement caractérisés d’un point de vue comportemental et neurochimique et il a un système nerveux suffisamment évolué pour extrapoler à l’homme certains résultats. De plus, la neuroanatomie est particulièrement bien détaillée chez le rat et il existe de très bons atlas stéréotaxiques permettant des implantations précises (par ex : Paxinos et Watson, 1996). Les animaux sont utilisés à l'âge adulte. En effet, les coordonnées stéréotaxiques des structures d'intérêt sont obtenues à partir d'atlas stéréotaxiques déterminés pour des animaux adultes.

720 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, hors animaux reproducteurs et de maintien de la lignée. Porteuses d'une mutation reproduisant l'ataxie de Friedreich, les homozygotes développent une ataxie vers trois mois et sont suivies par des tests comportementaux réguliers et des électromyogrammes, avant l'injection d'un vecteur de thérapie génique et une mise à mort à neuf mois pour analyses. Le porteur qualifie ces tests de comportement d'"indolores et sans stress" pour l'animal. Il affirme qu'aucune méthode alternative ne permet d'évaluer cette approche et qu'une validation in vivo est "indispensable".

Objectifs

L’ataxie de Freidreich (AF) est une maladie génétique rare qui se caractérise par une maladie neurologique avec une dégradation progressive des fonctions motrices et sensorielles qui conduit à une perte des mouvements volontaires. La maladie est dû a une perte de frataxine, une protéine essentielle pour le bon fonctionnement des neurones. Les approches thérapeutiques pharmacologiques développées ciblant principalement les effets secondaires sont à ce jour faiblement efficaces et l’AF reste une maladie incurable. Une approche de thérapie génique permettant de restaurer les taux physiologiques de frataxine est en cours de développement. Un nouveau modèle murin avec une mutation ponctuelle dans la frataxine a été généré, afin de mimer les effets d’une mutation ponctuelle identifiée chez certains patients. Ce modèle est en cours de caractérisation, mais nous savons que ce modèle développe un phénotype neurologique progressif entre 3 et 9 mois, similaire à la maladie humaine. Ce modèle murin nous permettra donc de comprendre les états précoces de la maladie, et de développer une approche préclinique de thérapie génique. Le projet a 2 axes : 1) caractériser le phénotype neurologique du modèle au cours du temps, notamment au cours des trois premiers mois et 2) appliquer et optimiser un protocole de thérapie génique avec un vecteur permettant d’exprimer la frataxine à des niveaux proches de l’endogène.

Bénéfices attendus

Il y a plusieurs bénéfices attendus de ce projet. Le premier sera de valider ce nouveau modèle qui présente des faibles taux de frataxine de façon ubiquitaire et une mutation retrouvée chez l’Homme. Ce modèle pourra être utiliser pour continuer à comprendre la pathophysiologie de la maladie afin de développer des nouvelles approches thérapeutiques. Le deuxième bénéfice sera de continuer à développer au niveau préclinique une approche de thérapie génique.

Procédures

A partir de la naissance les animaux seront observés 2x /semaine (pour surveiller leur poids et taille). Des tests de comportement indolores et sans stress pour l’animal, effectués par le même expérimentateur, nous permettront d’identifier avec précision les défauts locomoteurs et de suivre l’évolution du phénotype. Les tests seront utilisés en conformité avec la littérature et les procédures établies au laboratoire. Ces tests seront effectués tous les 15 jours jusqu’à 12 semaines, et ensuite 1 fois par mois jusqu’à l’âge de 9 mois. Des mesures d’électrophysiologie par électromyogramme (EMG) seront effectués afin de mesurer la réponse proprioceptive des animaux et de corréler ses résultats aux données comportementales à 2 et 3 mois, puis 1 fois tous les 2 mois. A 9 mois, les souris seront mises à mort et les tissus d’intérêt seront prélevés pour des analyses biochimiques et histopathologiques. (Procédure 1) Une deuxième cohorte de souris sera générée pour le prélèvement de tissus pour une caractérisation biochimique et histopathologique, à différents temps (naissance, 7 jours, 3 semaines, 6 semaines, 3 mois et 6 mois), ce qui correspond à différentes phases clés dans la progression de la maladie. Le point de 9 mois sera obtenu à partir de la cohorte de la procédure 1. (Procédure 2) Enfin deux autres cohortes seront générées pour évaluer une approche de thérapie génique, d’abord en pré-symptomatique puis en postsymptomatique. Après injection intraveineuse du vecteur médicament (vecteur exprimant la frataxine) soit avant symptômes (Procédures 3) ou après l’apparition des symptômes (Procédure 4), des tests de comportements ainsi que des mesures d’électrophysiologie seront effectués comme en procédure 1 pour évaluer l’effet thérapeutique. A 9 mois, les souris seront mises à mort pour prélèvement de tissus pour des analyses.

Impact sur les animaux

Les lignées utilisées pour l'élevage sont maintenues à l’état hétérozygote, portant un seul allèle muté et un allèle sauvage. Elles n'ont pas de phénotype dommageable et ne nécessitent donc pas de surveillance particulière. Seuls les animaux homozygotes pour la mutation du gène de la frataxine issues des croisements entre deux souris hétérozygotes ont une réduction de la taille globale et développent des symptômes d’ataxie vers le 3ème mois, aspect qui nécessite d’être affiné. De la nourriture gélifiée sera proposée aux animaux dès l’apparition des signes de la maladie, détectés par les tests de comportement que nous effectuerons.

Devenir

Pour des analyses biochimiques et histologiques une mise à mort est nécessaire en fin de procédure en respectant les points limites et la progression de la maladie.

Remplacement

Ce projet vise à optimiser une approche de thérapie génique pour l’ataxie de Friedreich afin d’améliorer la vie des patients et de ralentir la progression de la maladie, voire la stopper de façon pérenne sans induire des effets secondaires invalidants. Tous les outils moléculaires utilisés ont été testés dans des cellules en culture mais il est indispensable de réaliser une validation in vivo sur un modèle murin de la maladie. Ce modèle est le premier modèle qui reproduit génétiquement une mutation ponctuelle retrouvée chez l’homme.

Réduction

Il est estimé que le projet mobilisera sur 5 ans un maximum de 720 animaux hors animaux reproducteurs et maintien de la lignée. Toutes les procédures sont conçues pour diminuer le nombre d’animaux utilisés, tout en tenant en compte du nombre minimum nécessaire pour pouvoir appliquer les tests statistiques adaptés. Les travaux de notre équipe et les données préliminaires de nos collaborateurs nous permettent d’estimer le nombre de souris pour avoir une valeur statistique suffisante (20 souris par condition pour les tests de comportement et 10 souris par condition pour les analyses biochimiques et histologiques). Autant que possible, les mêmes animaux seront utilisés pour réaliser les analyses fonctionnelles, histologiques, moléculaires et biochimiques. Si aucun phénotype moléculaire/histologique n'est observé à 6 semaines, les cohortes prévues pour les points plus précoces ne seront pas générés. En l’absence de différence entre les mâles et les femelles, les données seront combinées afin de diminuer de moitié l’effectif.

Raffinement

Les animaux seront observés quotidiennement et leur poids et taille seront mesurés 2x / semaine. Dès les premiers signes cliniques (défauts à la locomotion ou perte de poids), de la nourriture gélifiée sera mise à leur disposition dans la cage. Des points limites prédictifs sont déjà établies et validés par la communauté scientifique avec un « scoring » adapté aux modèles d’ataxie.

Choix des espèces

Il n’existe à ce jour pas de méthodes alternatives pour évaluer la pertinence d’une approche de thérapie génique pour le traitement de l'Ataxie de Friedreich, notamment de la composante neurologique de la maladie. Il est alors nécessaire d’utiliser un modèle animal pour comprendre et proposer des approches thérapeutiques de la pathologie. La frataxine humaine sauvage est capable de compenser l’absence de frataxine murine endogène dans des modèles cellulaires et murins. Malgré l’existence de modèles cellulaires, une étude chez l’animal est indispensable pour déterminer la pertinence de cette approche de thérapie génique et afin d’établir une preuve de concept et l’innocuité de cette stratégie. Cette étape préliminaire est cruciale avant de pouvoir considérer une application chez l’Homme. Les études aux stades post-nataux débuteront à la naissance et se termineront à 9 mois au plus tard, et avant d’atteindre les points limites fixés dans cette étude. Nos collaborateurs ont déjà établi que les animaux avaient un phénotype à 3 mois, mais n’ont pas testé les stades avant.

56 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent quatre injections intrapéritonéales et subissent deux tests de saignement passant par une section de l'extrémité de la queue, pour créer un modèle d'auto-anticorps dirigés contre une protéine de la coagulation. La mise à mort sert à récupérer la totalité du sang et les organes pour doser ces anticorps. Le porteur affirme que ce modèle transgénique ne peut être réalisé que chez la souris et qu'aucun modèle fiable n'existe chez des espèces jugées moins sensibles.

Objectifs

La présence d’auto-anticorps dirigé contre l’activateur tissulaire du plasminogène (tPA) a était historiquement décrit dans les lupus Erythematosus. Même si dans ces études il a était démontré que ces anticorps étaient dirigés contre le domaine catalytique, les techniques de l’époque n’ont pas permis de mettre en évidence un impact des anticorps sur les fonctions du tPA. D’autres études ont aussi montré la présence de ces autoanticorps dans le syndrome des antiphospholipides, une étude en particulier suggère que ces anticorps pourraient éventuellement inhiber l’activité du tPA et augmenterait ainsi le risque de thrombose. De façons plus intéressante, les travaux de Massimo Cugno et collaborateurs en 2010 ont montré que la thrombolyse de patients atteints d’infarctus du myocarde induit une réaction immunitaire qui amène à la production importante d’anticorps anti tPA. Les auteurs proposent ici que ces anticorps diminueraient les fonctions du tPA endogène à moyen terme. Dans ce contexte, au sein de notre laboratoire, nous avons développé un outil original permettant d’évaluer la quantité d’anticorps anti tPA circulant. Nous avons ainsi mis en évidence la présence de ces anticorps dans le plasma de 80 individus ayant donné leurs sangs à l’établissement français du sang. Ces résultats montrent des niveaux très hétérogènes et démontrent que certains individus présentent des taux très supérieurs. Nous avons aussi démontré un impact de ces auto anticorps sur certaines fonctions du tPA. Afin de mieux comprendre le rôle de ces auto anticorps nous avons aujourd’hui besoin de mettre en place un modèle chez la souris. Ce modèle reposerait sur l’immunisation active de souris c57b6 et de souris c57b6 tPA ko (souris tPA NULL).

Bénéfices attendus

Le bénéfice attendu est la création d'un modèle original permettant de comprendre les fonctions de ces auto anticorps et de leur impact sur l’hémostase.

Procédures

- quatre injections intrapéritoneales (duree 5 min chacune) - deux tests de saignement (30 min chacun)

Impact sur les animaux

Lors de projets précédents utilisant des procédures identiques ou similaires, nous n’avons pas observés de signe de douleur ni souffrance des animaux à la suite des injections. Nous pouvons néanmoins nous attendre à du stresse lors de la manipulation de la contention, d’où l’importance de réaliser une habituation préalablement. Une réponse à l'immunisation est attendu avec une augmentation modérée de la température de l'animal. Par ailleurs dans nos expérimentations précédentes, les animaux ayant subi une section de l'extrémité de la queue n'ont pas présenté de signe de douleur ni de souffrance.

Devenir

L’ensemble des animaux sera mis à mort afin d'évaluer la présence des auto anticorps dans le sang et dans les différents organes. Par ailleurs les études sur l'activité et la quantité de tPA circulant nécessite la totalité du sang de l'animal.

Remplacement

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 de l’inflammation et l’ischémie cérébrale. 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.

Réduction

Nous utiliserons le nombre minimal d’animaux afin de souscrire au principe de réduction. Le nombre d’animaux utilisé est déterminé en fonction de la spécificité/sensibilité des méthodes utilisées, et selon nos travaux précédents publiés et la littérature. 56 souris seront nécessaires pour réaliser cette étude.

Raffinement

Afin de souscrire au principe de raffinement, les animaux seront anesthésiés durant chaque procédure. Les expériences seront réalisées par du personnel qualifié en respectant les règles de bonnes pratiques de laboratoire pour le respect des animaux, tout en veillant à ne pas dépasser les points limites fixés au préalable. Le bien-être des animaux sera suivi bi-quotidiennement par du personnel qualifié 5j/7 et quotidiennement pendant les week-ends et jours fériés et cela pendant toute la durée du projet. Les animaux seront hébergés dans des cages standards répondant aux normes européennes actuelles (Directive 2010/63/UE). Pour éviter de stresser les animaux, les cages seront isolées de tout bruit extérieur et l’accès à l’eau et à la nourriture sera ad libitum. Enfin, une importance particulière sera apportée au bien-être des animaux. Tout sera mis en œuvre pour réduire l’angoisse, la souffrance et la douleur de chaque animal, pouvant être occasionnées pendant le projet. Les principes éthiques et les standards de raffinement seront utilisés jusqu’à la mise à mort de l’animal.

Choix des espèces

Les expériences envisagées nécessitent l’utilisation d’animaux transgéniques c57b6 WT et c57b6 tPA Null. Ces modèles transgéniques ne peuvent être réalisés 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. Les souris tPA WT et tPA Null utilisées dans cette étude seront commandées à l'age de 8 semaines, à la fin de l'expérimentation les animaux seront âgés donc de 16 semaines correspondant à un stade jeune adulte (4 mois). Ce stade est classiquement utilisé dans la littérature dans l'étude de la neuroinflammation.

450 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Le porteur décrit quatre injections d'antigène avec adjuvant, dont l'adjuvant complet de Freund, suivies de prélèvements sanguins et de la mise à mort pour prélever la rate et produire des anticorps monoclonaux. Il indique que ces immunisations peuvent provoquer des ulcérations aux points d'injection. Sur le remplacement, il affirme que l'immunisation animale reste la "méthode de référence" et présente le recours in vivo comme "indispensable" pour obtenir des anticorps spécifiques.

Objectifs

Le but du projet est d’assurer la production d’AcM pour le compte de différentes équipes de recherche publiques ou privées. Les anticorps sont produits par le système immunitaire d'un animal comme moyen de défense contre un immunogène spécifique. Pour répondre à ce besoin, il est pertinent de mettre en œuvre la méthode de référence, qui consiste à réaliser une fusion cellulaire entre un lymphocyte B et un myélome de souris.

Bénéfices attendus

Les anticorps monoclonaux (AcM) ont permis le développement de remarquables outils de recherche fondamentale, de diagnostic et plus récemment d’agents thérapeutiques. En recherche fondamentale, les AcM représentent des outils essentiels, en biochimie et en histologie pour la réalisation d’immunomarquages (immunohistochimie/ immunofluorescence) permettant la mise en évidence d’antigènes d’intérêts au sein d’un tissu, en biochimie dans des applications de type ELISA ou immunoprécipitation, et en biologie moléculaire pour la révélation de Western Blot. Dans le cadre du diagnostic, les tests de grossesse reposent classiquement sur la capacité d’AcM à détecter la présence de l’hormone Gonadotrophine Chorionique humaine (hCG), une glycoprotéine produite par le placenta. Les AcM sont également essentiels pour le diagnostic de différentes pathologies oncologiques et infectieuses. Les AcM demeurent aujourd’hui les outils de diagnostic tissulaire les plus performants. En parallèle de leur utilisation diagnostique, les développements menés depuis une quarantaine d’années ont abouti à la production de plus d’une vingtaine d’AcM à visée thérapeutique disposant d’une autorisation de mise sur le marché pour diverses applications, dont le domaine de l’oncologie et des maladies inflammatoires. L’ensemble de ces éléments permettent de justifier la pertinence de pouvoir assurer le développement d’AcM pour le compte de différentes équipes de recherche publiques ou privées, travaillant sur des approches fondamentales ou appliquées (diagnostic/ thérapeutique).

Procédures

4 injections seront réalisées : J00 (IP ou SC en ACF), J07 (AIF en SC ou IP), J14 (AIF en IM ou IP) et J21 une injection en intraveineuse sans adjuvant. Des prélèvements seront effectuée sur animaux vigiles : un pré-immun (qui sera le témoin négatif), un à J14 (suivi immunitaire) et J24 (jour de sacrifice de la souris). Injection IP/ SC ou IM, 30 sec pour la contention qui change à chaque point d’injection effectué + 30 secondes d’injection par point d’injection + 30 secondes de massage de la zone injectée, avec injections en 1, 2 ou 4 points suivant le type d’injection (IP, IM ou SC). Injection intraveineuse : 2 à 3 minutes de contention pour la dilation des veines caudales et 1 minute pour l’IV (l’injection en tant que telle ne prend que quelques secondes), mais la réalisation du geste technique (mise en place, maintien de la queue à demande de maintenir l’animal calme pendant 1 minute environ) Prélèvements, maintien de la souris et prélèvement 5 minutes

Impact sur les animaux

Les immunisations peuvent notamment conduire à l'apparition d'ulcérations aux points d'injection. Il n’y a pas d’opération chirurgicale dans les protocoles. Les prélèvements sont réalisés sur animaux vigiles au niveau de la veine sous-mandibulaire afin de remplacer le prélèvement en rétro-orbitaire.

Devenir

Tous les animaux sont concernés par l'euthanasie. Les projets étant spécifiques d’un antigène, les souris ne peuvent pas être réutilisées pour d’autres protocoles, elles sont donc toutes euthanasiées en fin de protocole.

Remplacement

La méthode usuelle pour produire des AcM reste l’immunisation de l’animal avec des préparations antigéniques pures ou partiellement purifiées, souvent combinées à un adjuvant qui accroît la réponse immunitaire. L’immunité humorale correspond à un processus complexe impliquant différents acteurs du système immunitaire in vivo. Ce processus se traduit par la production d’un répertoire diversifié d’immunoglobulines répondant à un grand nombre d’antigènes. In vivo, l’adaptation accrue du système immunitaire vis à vis de l’antigène au fur et à mesure des immunisations est indispensable pour obtenir des anticorps notablement plus spécifiques et pertinents que ceux obtenus avec des systèmes de développement in vitro. Toutefois l’isolement de la rate des souris immunisées, afin d’en isoler les plasmocytes sécrétant les anticorps et de les fusionner à des cellules immortalisées, aboutira à l’obtention d’hybridomes permettant la production d’anticorps in vitro sans avoir de nouveau à immuniser un animal.

Réduction

Réduction : Le nombre d’animaux (3 souris par protéine immunisée) est adapté au plus juste par rapport à la faible quantité d’antigène. Le nombre d’animaux utilisé est réduit au maximum, il s'agit de n'utiliser que le nombre d'animaux strictement nécessaire afin d’éviter la variabilité interindividuelle

Raffinement

Raffiner : Les souris sont hébergées dans des cages adaptées, proposant des objets d’enrichissement (abri, coton pour fabrication de nid) permettant de stimuler l’activité des animaux et de maintenir leur sociabilisation. Un contrôle des animaux et des sites d’injection est réalisé chaque jour. Cette observation quotidienne par un personnel compétent permet une détection précoce de tout signe d'inconfort ou de douleur et permet ainsi une intervention adaptée au plus tôt. Il s'agit d'un protocole de simple vaccinations avec adjuvants.

Choix des espèces

La souris est l'animal référent pour l'obtention d'AcM. Les cellules de la rate et des ganglions lymphatiques des souris immunisées contiennent des cellules lymphocytaires sécrétant des anticorps contre l'antigène d'intérêt. Ces lymphocytes fusionnés avec des cellules de myélome issues de souris, permettent d'obtenir des AcM dirigés contre l'antigène d'intérêt. Le protocole nécessite des jeunes adultes immunocompétents de 6 à 8 semaines au moment de la première injection, afin d'obtenir une bonne réponse immunitaire. Par conséquent, les souris sont reçues à l’âge de cinq semaines. Elles sont mises pendant une semaine en quarantaine dans une zone d’hébergement dédiée conforme à la règlementation avant le début du protocole

544 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Le porteur décrit un modèle de dépression obtenu par corticostérone dans l'eau de boisson pendant cinq semaines, suivi d'injections de kétamine, de chirurgies stéréotaxiques cérébrales et de la pose de canules intracérébrales. Il indique que les animaux subissent une "batterie de tests comportementaux" dont il ne précise pas le détail, avant la mise à mort pour analyser les marqueurs cérébraux. Sur le remplacement, il affirme que la dépression ne peut être reproduite sur des lignées cellulaires et que la souris en offre un modèle proche de l'humain.

Objectifs

La découverte de propriété antidépresseur de la (±)-kétamine a changé notre compréhension des troubles dépressifs majeurs et a suscité l’espoir de nouvelles avancées thérapeutiques. En effet, alors que les antidépresseurs classiques ciblant les systèmes monoaminergiques mettent des semaines à agir et sont souvent inefficaces - 30 % des patients ne répondent pas au traitement - l'administration d'une dose subanesthésique unique de (±)-kétamine provoque des actions antidépresseurs rapides et robustes chez les patients souffrant de dépression pharmaco-résistante. Si ce pouvoir antidépresseur est fermement établi, plusieurs aspects du mode d'action de la (±)-kétamine restent mal caractérisés ou controversés, et son utilisation clinique est limitée par des effets psychomimétiques indésirables sévères. Il est donc essentiel de mieux comprendre les mécanismes qui sous-tendent son efficacité antidépresseur rapide et ses caractéristiques psychomimétiques afin d’identifier de nouvelles cibles pour une intervention thérapeutique sûre dans les troubles dépressifs. Nous proposons qu'en remodelant l’organisation synaptique des récepteurs NMDA du glutamate (récepteurs majeurs de la neurotransmission excitatrice), la (±)-kétamine modulerait les réseaux neuronaux soutenant la récompense et l'humeur, et soulagerait ainsi les symptômes de la dépression.

Bénéfices attendus

En utilisant une combinaison de techniques d’imagerie de super-résolution, électrophysiologie, de biochimie et de comportement, nous évaluerons l'impact de la (±)-kétamine sur la dynamique, la stabilisation et l’organisation synaptique des récepteurs NMDA dans les réseaux corticaux et hippocampiques. Nous étudierons ensuite comment les redistributions des récepteurs NMDA induites par la (±)-kétamine peuvent soutenir les changements de connectivité au sein des réseaux cortico-mésolimbiques et mettrons en œuvre des tests comportementaux pour établir si moduler l’organisation des récepteurs NMDA aux synapses contrebalance ou imite les actions antidépresseur ou psychotomimétique de la (±)-kétamine.

Procédures

Les animaux seront soumis à plusieurs interventions: -remplacement de l'eau de boisson par une eau de boisson supplémentée avec de la corticosterone pour generer un stress chronique chimique visant à créer un modéle de depression (5 semaines), qui sera reversé par l'injection intraperitonéale de Kétamine (1 min). -Les animaux subiront une batterie de tests comportementaux pour evaluer la depression et l'impact de la ketamine ou des anticorps bloquant la mobilité des récepteurs sur la depression. (12 jours). -Des injections intracerebrales de virus par chirurgie stéréotaxique (30 min) permettant d'identifier des changements de connections entre les réseaux neuronaux de la depression. -Installations par chirurgie des guides cannules intracérébrales (1h) et injection intracerebrale de molécules visant à manipuler les réseaux neuronaux de la depression (15 min) Avec l'euthanasie, notre saisine contient 6 procedures, mais tous les animaux ne subiront pas les 6 procédures.

Impact sur les animaux

Notre modèle de dépression chez la souris repose sur l’administration chronique de corticostérone dans l’eau de boisson pendant une période de 5 semaines. Ce traitement va donc générer un comportement anxieux et dépressif. Nous mettrons en œuvre également des approches chirurgicales, soit pour injecter des préparations d'ADN, soit pour poser des systèmes médicaux à demeure (canules d’injection) permettant l’injection intracérébrale locale. Ces approches chirurgicales pourront occasionner une gêne associée à la cicatrisation et la récupération post- chirugicale. Toutes ces nuisances sont suivies et pris en charge médicalement quand cela est possible

Devenir

A l'issu de chaque procédure, les animaux sont maintenus en vie pour participer à une autre procédure ou soient euthanasiés pour réaliser l'analyse des marqueurs moléculres de la depression

Remplacement

La dépression est une pathologie complexe, faisant intervenir plusieurs régions cérébrales et plusieurs systémes de neurotransmetteur. Il est impossible de mimer les changements cérébraux sur des modèles alternatives types lignées céllulaires. Les modèles murins offrent une opportunité unique d'étudier au plus prés de la pathologie humaine la depression

Réduction

Une planification précise des expériences a également été établie afin de réduire au maximum le nombre d’animaux inclus dans cette étude, tout en ayant des groupes suffisamment importants pour obtenir des statistiques solides (réduction).

Raffinement

Toutes les chirurgies s'accompagnent de l'injection de substances pharmacologiques permettant de réduire durablement la douleur et les souffrances pendant la chirurgie et les jours suivants, pendant la phase de récupération. Le stress des injections intracérébrales (IC) est réduit par une manipulation quotidienne des souris pour l'entretien des guides canules. Les effets secondaires potentiels seront évalués par un suivi des prises alimentaires. Des changements dans l’interaction des animaux avec les expérimentateurs seront contrôlés quotidiennement, 3 jours avant et pendant toute la période des injections. Si ces paramètres varient, ils seront consignés et provoqueront l'arrêt des injections. Les animaux seront maintenus par 4 afin de maintenir le comportement social, pour une cabane transparente rouge et un carré de coton seront ajoutés dans la cage pour enrichir l’environnement. Si nous observons un ou plusieurs des signes cliniques tels que la perte de poids, l'absence d'appétit, l'agressivité anormale à la manipulation, poils hérissé et dos vouté, indifférence par rapport au milieu extérieur). Une fiche de suivi quotidien est initiée pour un suivi sur au moins 5 jours (cf suivi chirurgie). Si les solutions de raffinement telles que le réchauffement de l'animal, l'apport de nourriture ramollie/en gel enrichi en glucose ne changent pas durablement l'état de santé de l'animal durant les 5 jours de suivi, nous procéderons à la mise à mort de l'animal. Le responsable de l'étude est le seul à pouvoir prendre la décision de mise à mort à ce stade.

Choix des espèces

Notre projet utilise des souris C57BL/6J principalement en raison de la forte homologie dans les mécanismes de base de la depression entre l'homme et la souris. Les réseaux neuronaux et les systémes de neurotransmetteurs mis en jeu sont similaire entre la souris et l'homme. De plus, les nombreuses stratégies thérapeutiques actuelles chez l'homme ont été développé ce qui permet d'illustrer la pertinence de ce modèle La depression est une pathologie qui touche tous les ages, sans réelle prépondérence en fonction de l'âge, c'est pourquoi nos études se feront sur les souris adultes (2-4 mois)