Système nerveux
- 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 respiratoire
- Système urogénital
Rôle des astrocytes dans les déficiences intellectuelles
- Recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Oncologie
- Système nerveux
Une chirurgie d'une heure sous anesthésie et des injections répétées cinq jours de suite attendent une partie des souris, les autres passant six jours de tests comportementaux à raison de trois à quatre sessions quotidiennes. 304 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger pour 132 d'entre elles et modéré pour 172. La lignée employée porte un phénotype dommageable qui affecte son comportement et son vieillissement, et l'objet déclaré du travail est de comprendre le dialogue entre neurones et astrocytes dans la déficience intellectuelle. Le porteur annonce ces tests comportementaux étalés sur six jours sans indiquer lesquels, et justifie le maintien du modèle animal par le fait que ces paramètres ne pourraient pas être mesurés autrement.
Objectifs
Le cerveau est constitué de neurones ainsi que d'un autre type cellulaire au moins aussi abondant appelé astrocytes. Alors que le rôle des neurones dans le fonctionnement cérébral est largement reconnu et étudié, le rôle des astrocytes et leurs interactions avec les neurones reste largement méconnu. Néanmoins, les données récentes suggèrent qu’ils seraient aussi impliqués dans le contrôle des états comportementaux et des fonctions cognitives en conditions physiologiques ainsi quedans certaines situations pathologiques. Notre étude s’intéresse aux interactions complexes qu’il existe entre les astrocytes et les neurones dans la mise en place d’une pathologie du développement, la déficience intellectuelle. Nous cherchons à mettre en évidence des anomalies de dialogue entre les neurones et les astrocytes et à plus grande échelle des anomalies de communication dans un réseau neuronal complexe du cerveau, tel que l’hippocampe. Cette structure possède des caractéristiques bien établies dans le dialogue entre les astrocytes et les neurones, faisant d'elle une référence de choix pour notre étude dans le contexte pathologique de la déficience intellectuelle.
Bénéfices attendus
L’étude de la fonction du gène impliqué et des mécanismes sous-jacents permettra une meilleure compréhension du rôle des astrocytes dans les déficiences intellectuelles, ce qui pourrait avoir des applications à visées thérapeutiques.
Procédures
Les animaux seront soumis à des tests comportementaux s’étendant sur 6 jours. Un seul test sera effectué par jour. Certains tests incluent plusieurs sessions le même jour (10 à 20 minutes), généralement 3 à 4, espacées d’environ 15 minutes. Une chirurgie sera effectuée sur certains animaux anesthésiés; cette procédure dure environ 1 heure et sera réalisée une seule fois. Certains animaux seront traités par injection, cette procédure dure 5 minutes par animal et sera répétée pendant 5 jours.
Impact sur les animaux
Certains animaux seront soumis à une chirurgie, ce qui engendre une douleur modérée de courte durée. Les tests de comportement et leur multiplicité peuvent provoquer du stress léger sans douleur chez les animaux pendant la durée des tests. La souris de laboratoire utilisée dans ce projet présente un phénotype dommageable impactant certains paramètres comme leur comportement et leur vieillissement. Enfin, le traitement par injection engendre un stress léger et peut provoquer une douleur légère de courte durée chez les individus.
Devenir
A l’issue de chacune des procédures, les animaux seront mis à mort et leur cerveau seront collectés afin de permettre des analyses histologiques et biochimiques.
Remplacement
Nous voulons investiguer l’existence des anomalies de dialogue entre différents types de cellules cérébrales et à plus grande échelle des anomalies de communication dans un réseau complexe du cerveau pour ainsi caractériser et tester leur potentiel thérapeutique via des mesures comportementales. Ainsi, le remplacement du modèle animal n'est pas possible dans ce projet puisque ces paramètres ne peuvent pas être mesurés autrement.
Réduction
En se basant sur la littérature, des tests statistiques et l’expérience du personnel du laboratoire, un nombre minimal d’animaux sera utilisé. De plus, nous allons réaliser plusieurs analyses sur les mêmes souris, ce qui permettra de réduire au maximum le nombre d’animaux utilisés.
Raffinement
Toutes les expériences invasives, comme les chirurgies seront réalisées avec une anesthésie et un traitement anti-douleur appropriés. Les souris recevront un régime alimentaire enrichi additionnel. Les souris seront inspectées quotidiennement pour s’assurer de leur bien-être. Des point limites précoces pour prévenir toute souffrance ou stress de l’animal seront mis en place : animal prostré, fourrure ébouriffée, yeux plissés, perte de poids excessive. Les animaux seront mis à mort si aucune amélioration n'est constatée après deux jours de traitement. De plus, la souris employée de ce projet est utilisée dans le laboratoire depuis longtemps, ce qui nous permettra d’anticiper ses points limites et de faciliter la détection précoce des signes de souffrance, lors de son hebergement, en attente d'être utilisé pour experimentation.
Choix des espèces
La génétique de la souris est bien connue, ce qui permet de créer des modèles robustes pour l'étude des pathologies humaines. De plus, la souris est un mammifère où les processus qui régissent son développement sont les mêmes que chez les mammifères supérieurs. Enfin de nombreuses lignées sont disponibles chez cette espèce, ce qui nous intéresse tout particulièrement pour étudier les altérations pouvant conduire à une déficience intellectuelle. Notre but est d'étudier le gène impliqué dans les mécanismes sous-jacents de la déficience intellecuelle au cours du developpement, dès le stade juvénile. Les expériences seront donc réalisées chez la souris juvénile jusquà l'âge adulte pour étudier le rôle de ces altérations.
Etude du rôle du Noyau Suprachiasmatique dans la dégradation des tanycytes observées dans la maladie d’Alzheimer (EU2/2)
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Rats : 284
Une électrode détruit d'abord les neurones du noyau suprachiasmatique, deux semaines plus tard une seconde chirurgie injecte une protéine Tau fluorescente dans le cerveau et pose un cathéter dans la veine du cou, puis les animaux sont tués dix jours après. 958 souris et rats passent par ces protocoles, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, certains gardés jusqu'à vingt mois et isolés seuls en cage pendant deux semaines. Un groupe de 150 souris est empêché de dormir par un aliment appétant distribué au début de leur phase de sommeil, puis testé à trois, six et douze mois sur l'activité locomotrice, l'anxiété et les performances cognitives. Aucun animal n'est gardé vivant, y compris ceux qui servent de témoins, tous étant mis à mort pour l'analyse de leur cerveau.
Objectifs
La maladie d’Alzheimer est la démence la plus fréquente chez les personnes âgées dont la prévalence augmente exponentiellement après 65 ans et qui touche 23% de la population après 80 ans. Compte tenu du vieillissement démographique, le nombre de personnes touchées pourrait doubler d’ici à 2050. Comprendre le développement de la maladie est donc primordial. Cette démence se caractérise en partie par une accumulation et une agrégation d'une protéine, la protéine Tau, provoquant la dégénérescence des neurones touchés. Les atteintes cérébrales sont variées : hippocampe, cortex, … mais également l’hypothalamus et en particulier les neurones du Noyau Supra-Chiasmatique (NSC) impliqués dans le contrôle des rythmes circadiens (rythme biologique qui régule l'alternance veille/sommeil). Les troubles du sommeil représenteraient un marqueur précoce de la maladie avant l’apparition des troubles cognitifs mais également un facteur de risque. Notamment, il a été montré qu’une privation de sommeil chez l’animal et chez l’Homme conduit à une élévation des protéines Tau toxiques dans le liquide céphalorachidien. De plus, le travail de nuit, occasionnel ou habituel, qui concerne environ 15% des salariés en France soit 3,5 millions de personnes, constitue une préoccupation majeure de santé publique du fait des effets sanitaires divers qui lui sont associés, en particulier des troubles cognitifs et d’une augmentation du risque de démences. En outre, il a été montré récemment que les cellules bordant le troisième ventricule du cerveau, nommées les tanycytes, étaient également dégradées dans la maladie d’Alzheimer. Or, ces tanycytes pourraient être impliquées dans la clairance de la protéine Tau contenue dans le liquide céphalorachidien. De plus, il a été récemment suggéré que les neurones du NSC pourraient communiquer avec les tanycytes pour réguler certaines fonctions circadiennes. Le projet se déroulera au sein de 2 établissements utilisateurs.
Bénéfices attendus
Le projet apportera une meilleure compréhension des mécanismes cérébraux impliqués dans l’arrivée de la maladie d’Alzheimer. Les résultats de ces recherches pourraient permettre d’évaluer l’impact des troubles du sommeil ou les horaires de travail décalés sur le développement de la maladie d’Alzheimer et également d’autres démences, et ainsi aider les autorités sanitaires à mettre en place des actions afin de limiter ces facteurs de risques. D’autre part, la dégradation des tanycytes et le manque de nettoyage du liquide céphalorachidien au cours des phases de sommeil profond par ces cellules spécialisées, les tanycytes, pourraient être à l’origine d’autres pathologies et ouvre la voie à de nouvelles recherches. En effet, l’accumulation d’autres protéines dans le liquide céphalorachidien, tel que l’Orexine, pourrait être responsable de troubles métaboliques observés chez les personnes ayant des troubles du sommeil ou en travail posté.
Procédures
Chacune des interventions sera réalisées dans les 2 animaleries. Un 1er groupe d'animaux (100 souris/100 rats) sera nécessaire pour étudier les changements des tanycytes induits par une lésion des NSC. Une chirurgie cérébrale détruira les neurones des NSC par l’introduction d’électrodes qui envoient un courant électrique. Ces animaux subiront une 2e chirurgie 2 semaines après afin d'injecter dans le cerveau une protéine Tau fluorescente et un cathéter sera placé dans la veine du cou afin d'effectuer des prélèvements de sang réguliers. Les animaux seront euthanasiés 10 jours après afin de prélever les cerveaux et étudier leurs morphologies. Un 2e groupe d'animaux sera utilisé pour vérifier l'impact d'une perturbation du rythme circadien (travail posté, mauvais sommeil) sur les fonctions cognitives des souris soit par lésions des NSC, soit par une manipulation environnementale. Un 1er sous-groupe de 240 souris (90 souris sauvages, 90 souris modèles de la maladie d'Alzheimer et 60 souris contrôles) subiront une chirurgie de lésion cérébrale des NSC; un 2e sous-groupe (90 souris avec chocolat en phase de sommeil et 60 souris contrôles avec chocolat en phase de veille) se verra administrer un aliment appétant au début de la phase de sommeil afin de les empêcher de dormir. Toutes ces souris seront testées 3, 6 et 12 mois après par des tests de comportements et par des tests du sommeil. Un 3e groupe d'animaux sera utilisé pour étudier un changement des gènes dans les tanycytes à court et à long terme induit par une lésion des NSC sur 80 souris et 80 rats. Les animaux subiront une lésion des NSC puis après 1, 3, 6, 12 et 18 mois, une chirurgie cérébrale permettra l'injection d'un virus qui rendra les tanycytes fluorescents. Ces animaux seront euthanasiés 2 semaines après l'injection du virus pour des expériences de transcriptomique. Un 4e groupe d'animaux permettra de voir l'impact de l'activation ou l'inhibition des neurones des NSC à la fois sur la morphologie et sur la modification des gènes des tanycytes. Deux sous-groupes (52 souris et 52 rats chacun) auront une injection cérébrale de virus permettant d’activer ou d’inhiber sélectivement les neurones des NSC et un virus qui rendra les tanycytes fluorescents. Deux semaines après l’injection cérébrale, les animaux seront mis à mort 30min après l’activation ou l’inhibition des neurones. Chacune des interventions chirurgicales durera entre 30 minutes et 1 heure.
Impact sur les animaux
Toute manipulation des animaux peut provoquer du stress, de la fatigue et de l’inconfort et des mesures de raffinement seront mises en place pour les limiter au maximum. En particulier, les expériences de chirurgie ou de prélèvements de sang sont faites sous anesthésie générale avec l'administration d'analgésique pour éviter toute douleur à l'animal lors de son réveil. Afin d’évaluer la perturbation des rythmes circadiens, il sera nécessaire d’isoler les animaux individuellement pendant 2 semaines (évaluation du poids, de l’absorption d’eau et d’aliments, expériences d’optogénétique). Cet isolement reste limité et sera effectué dans des cages transparentes à coté les unes des autres afin de permettre à chaque souris/rat de voir ses congénères. La lignée de souris transgéniques est une lignée de souris mimant la maladie d'Alzheimer. Ce modèle murin développe une perte des fonctions cognitives progressives, à partir de l’âge de 3 mois, avérée à 6-7 mois et maximale à 12 mois. Ces animaux n'ont pas de problème de déplacement et ne souffriront pas de cette pathologie. D’autres manipulations seront effectuées sur les animaux vigiles : des tests de comportement (sur 390 souris) consistant à déterminer l’activité locomotrice, l’anxiété et le stress des souris ou les performances cognitives. Ces expériences n’entraînent aucune douleur, mais peuvent générer du stress suite aux manipulations; les expériences seront réalisées par le même manipulateur et une habituation est effectué avant chaque test. Les molécules (anesthésiques, analgésiques, activateur/inhibiteur) devront parfois être injectés dans le péritoine de l’animal et nécessiteront la contention et l’injection de l’animal; un analgésique local peut être utilisé pour limiter la douleur de l'injection.
Devenir
L’ensemble des animaux utilisés dans chacune des procédures sera euthanasié à terme même ceux qui servent de contrôles. La durée maximale de conservation des animaux après le début des expériences est de 18 mois. Les animaux seront mis à mort à la fin de l’étude pour faire des analyses de transcriptomique ou étudier la morphologie des populations cellulaires.
Remplacement
Les expériences prévues ont été planifiées en tenant compte de la règle des 3R. L’étude des communications entre différentes régions cérébrales nécessite, en particulier au niveau du cerveau, d’utiliser des organismes entiers. Aucun système cellulaire n’est capable à l’heure actuelle de mimer toutes les interactions entre différentes régions cérébrales et les influences périphériques. Les tanycytes de l’éminence médiane sont des cellules placées au cœur d’une région cérébrale impliquée dans la régulation des fonctions endocrines et préserver l’influence des différentes parties de l’organisme sur cette communication cérébrale est indispensable pour notre projet. Les modèles de rongeurs rats et souris sont donc pertinents pour ce type d’étude et permettront une étude comparée des deux espèces ayant des physiologies différentes.
Réduction
Le nombre d’animaux par groupe est calculé de façon à avoir un nombre minimal et homogène d’animaux et que ce nombre soit suffisant pour une analyse statistique. Le calcul du nombre d’animaux est basé sur un calcul statistique d’effectif (seuil de significativité de 5%, puissance égale à 85%, différence entre les moyennes de 15 et écart-type de 10) pour une comparaison entre deux lots et un test statistique bilatéral. Ce calcul évalue le nombre minimum de souris par groupe entre 6 et 10.
Raffinement
Le raffinement est obtenu par la mise au point de procédures rigoureuses, la formation du personnel, un suivi quotidien de l’état de santé des animaux, le recours à des procédures non invasives et non douloureuses, le suivi des signes cliniques et des points limites, le recours aux procédures d’euthanasie dès que nécessaire, le suivi post anesthésie de l’état de santé des animaux ainsi que des soins adaptés afin de permettre une bonne récupération des animaux. Différentes mesures sont prises pour réduire le stress, l’inconfort et la douleur. * Les animaux sont habitués à la manipulation. * Les hébergements seront enrichis. * Pour les prélèvements sanguins, les animaux sont anesthésiés dès que possible. * Une surveillance quotidienne est effectuée afin de détecter le plus tôt possible une éventuelle morbidité (suite à l’infection). En cas de signes cliniques défavorables et/ou si une perte de poids supérieure à 20% survenait, les animaux concernés seront mis à mort par anesthésie à l’isoflurane avant l’injection létale de barbiturique (Pentobarbital 182,2mg/kg) par voie intrapéritonéale. La souffrance, la détresse, l’inconfort des animaux de laboratoire seront évalués en se basant sur les cinq paramètres suivants : 1. variation du poids de l’animal 2. apparence physique externe (horripilation, accélération de la respiration, tremblements, consistance anormale des fèces associée à une distension de l’abdomen) 3. signes cliniques mesurables (hypothermie) 4. changement du comportement (diminution des soins, animal prostré) 5. réponses comportementales aux stimuli externes (réaction violente de douleur associée à des vocalisations). Les douleurs seront limitées par l'utilisation d'un analgésique (Metacam 5mg/kg pour les souris et 1mg/kg pour les rats; et lidocaine en spray). Une grille de score basée sur ces 5 critères (issue de Wolfensohn et Lloyd, 2003) sera utilisée pour évaluer l'état de chaque animal aprè les chirurgies. Un stress momentané est possible et sera réduit grâce aux bonnes pratiques de la préhension des animaux (suivant les recommandations « refining procedures for the administration of substances » - report of the BVAAWR/FRAME/RSPCA/UFAW joint working group of refinement). Un tranporteur agréé sera chargé de transporter les animaux entre les 2 animaleries. Une temps de 7 jours sera laissé pour leur permettre de s'habituer à l'animalerie et se remettre du stress généré par le transport.
Choix des espèces
L’utilisation du modèle rongeur est essentielle pour décrypter les mécanismes impliqués dans le développement de la maladie d’Alzheimer. La communication entre différentes populations cérébrales impliquées nécessite l’utilisation de l’animal entier. Par ailleurs, la possibilité d’utiliser des souris transgéniques THY-Tau22 mimant le déclin cognitif est un plus et nécessite l’utilisation de souris transgéniques et wild-type. L’utilisation des technologies DREADD et d’optogénétique nécessite également l’utilisation de souris et de rats, technologies aujourd’hui indispensables pour moduler des populations neuronales et en déduire leurs fonctions. La physiologie des souris et des rats étant différente, il nous parait nécessaire d'étudier dès que possible ces 2 espèces afin de permettre leur comparaison. Tous les animaux utilisés dans ce projet seront des animaux adultes de 8 semaines à 21 mois. Toutes les expériences démarreront à l’âge de 8 semaines et se poursuivront sur 14 ou 24 jours pour les études à court-terme, ou sur 3 mois, 6 mois, 12 mois et 18 mois pour les études sur le long-terme (au maximum, les animaux seront âgés de 20,5 mois).
Gestion de lignées de rongeurs génétiquement altérés
- Maintien des lignées génétiquement modifiées
- 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
Rats : 7000
660 000 souris et rats sont élevés pour être livrés aux laboratoires porteurs de la mutation voulue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger pour 535 000 d'entre eux et modéré pour 125 000. Chacun peut subir jusqu'à quatre biopsies de l'oreille ou de la queue pour vérifier son génotype, jusqu'à quatre prélèvements sanguins par jour et une injection d'hormone destinée à activer sa mutation. Une partie part vers d'autres établissements, le reste est mis à mort, ces animaux appartenant au scientifique et ne pouvant, selon le porteur, être replacés. Il annonce une hausse d'environ 10 % des effectifs et indique que les scientifiques s'engagent par écrit à l'absence de solution de remplacement, l'objectif affiché étant de leur livrer le "modèle parfaitement adapté" à leurs expérimentations.
Objectifs
Ce projet consiste à maintenir des lignées de rongeurs dont certains gènes ont été modifiés. Ces modifications peuvent provoquer chez les animaux des changements visibles ou des symptômes particuliers, appelés phénotypes. L’objectif est d’observer ces animaux, de comprendre si la mutation génétique a un impact sur leur santé et leur bienêtre, et d’ajuster la manière dont ils sont suivis et soignés en fonction de ces observations. Ces animaux sont utilisés comme modèles dans la recherche scientifique, par exemple pour mieux comprendre des maladies génétiques comme la mucoviscidose, l’hémophilie ou certaines myopathies, et contribuer au développement de nouveaux médicaments. Pour savoir si un animal porte réellement la mutation recherchée, on effectue une biopsie, généralement en prélevant un morceau d’oreille. Ce prélèvement sert à extraire l’ADN et à vérifier si la mutation est présente. Cela est indispensable, car dans une même portée, tous les animaux ne sont pas forcément porteurs, et il faut pouvoir identifier précisément ceux qui seront utiles pour les recherches et garantir la fiabilité des résultats. Lorsqu’une nouvelle lignée génétiquement modifiée arrive ou est créée, et que l’on ne connaît pas encore les effets de la mutation, une phase d’observation détaillée est mise en place pour comprendre comment celleci influence l’animal et s’assurer que son bienêtre est préservé. Lorsque les effets de la mutation sont déjà connus, le suivi et les soins sont adaptés directement, en surveillant les éventuels signes cliniques et en mettant en place des mesures de prévention ou de traitement si nécessaire. Pour certaines lignées, la mutation ne s’exprime que lorsque l’animal reçoit une substance déclenchante, par exemple une hormone, ce que l’on appelle un ligand. Une administration peut donc être réalisée afin d’activer la mutation et de permettre à l’animal de manifester les caractéristiques liées à cette modification génétique. Dans l’ensemble du projet, environ 660 000 animaux sont concernés, avec une augmentation d’environ 10 % liée à une utilisation croissante de ces modèles. Ils sont répartis dans 500 à 600 projets de recherche différents. Parmi ces projets, environ 35 % portent sur des lignées génétiquement modifiées, pour lesquelles les animaux font l’objet d’une attention particulière en matière de suivi et d’évaluation des phénotypes, afin d’anticiper et de limiter au maximum l’impact potentiel de la mutation sur leur bienêtre.
Bénéfices attendus
Ce projet vise à fournir aux scientifiques des animaux génétiquement altérés (avec une analyse de la présence de la mutation validée) qui leur permettront de réaliser leurs études sur des organismes entiers et vivants. L’altération génétique de ces animaux permet de les rendre plus spécifique à une question scientifique posée, et ainsi réduire le nombre d’animaux qui aurait dû être utilisé si on avait utilisé des lignées moins adaptées à la maladie étudiée. 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 un raffinement des méthodes de prélèvement de tissus pour la cartographie génétique de ces lignées. Le tout permettra d’avoir une meilleure maitrise de la production, de l’élevage et de la qualité des animaux qui doivent être sains, sans agent pouvant induire des biais dans les études et porteur de la mutation génétique voulue afin de fournir aux scientifiques le modèle parfaitement adapté pour leurs expérimentations.
Procédures
Selon les besoins du projet, les animaux pourront être soumis (par animal) : à 1 à 2 biopsies (à l’oreille préférentiellement ; à la queue sur justification scientifique : un prélèvement par animal à la queue maximum) (maximum 4 biopsies sur validation par l’équipe vétérinaire), acte d’une durée maximale de 2sec par biopsie. à des prélèvements sanguins au volume et fréquence conformément à la réglementation en vigueur (maximum 4 prélèvements sanguins par jour) d’une durée maximale de max 3sec. à une injection d’un ligand, acte d’une durée maximale de 10sec par injection. Selon les besoins du projet, les animaux hébergés soumis aux nuisances énoncées pourront exprimer un phénotype ayant un impact négatif sur eux (ex : mutation induisant de l’arthrite).
Impact sur les animaux
Expression d’un phénotype ayant un impact négatif sur les animaux et des signes cliniques associés. Douleur, signes cliniques, mortalité innatendue ou stress exprimé pendant l’évaluation bien etre animal d’une nouvelle lignée. Douleur et stress léger de courte durée associés à une biopsie par méthode invasive (4 biopsies maximum) en plus d’une identification. Douleur et stress léger de courte durée associés à un prélèvement sanguin. Douleur, stress léger de courte durée dûs aux contentions. Douleur, stress léger de courte durée dus à l'injection d’un produit.
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. Les scientifiques s’engagent par écrit à ce qu’il n’y ait pas de solution de remplacement à cette lignée.
Réduction
Le nombre d’animaux hébergés 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 nécessaire pour obtenir un niveau d'élevage correspondant aux objectifs du projet. Par exemple : Adaptation du sexe du reproducteur génétiquement altéré quand il est accouplé avec des animaux non génétiquement altéréesafin de maximiser les chances de fertilités (phénotype impactant la reproduction) ; éviter les mères dont le phénotype réduit les comportements maternels ; fécondation in-vitro pour ne produire qu’une génération d’animaux d’intérêt et éviter le vieillissement ; cryoconservation des lignées non utilisée et arrêt des colonies respirantes si pas de besoin. Nous encourageons les scientifiques à utiliser les petits au génotype sauvage (non d’intérêt) en tant que contrôles. Pour l’évaluation du bien-être d’une nouvelle lignée, n’est utilisé que le nombre d’animaux minimum requis. Nous ne faisons pas naître d’animaux spécifiquement pour cette évaluation. Pour le génotypage, nous encourageons les scientifiques à choisir des méthodes de prélèvement qui associent identification et génotypage. Nous les encourageons à choisir des schémas d’accouplement ne nécessitant pas de génotypage (homozygotes x homozygotes par exemple). Nous avons aussi réduit le nombre d’animaux utilisés pour l’évaluation du bien-être des nouvelles lignées en adaptant les anciens requis Suisses et Allemands (100 animaux sur 3 générations) aux recommandations européennes (au moins 7 animaux de chaque sexe et génotype, sur 2 générations).
Raffinement
En cas de signe clinique particulier, un suivi adapté est mis en place par des techniciens qualifiés au suivi vétérinaire des animaux. Pour les lignées à phénotype dommageable, des observations cliniques plus fréquentes et spécifiques, avec des points limites, peuvent être mises en place. Pour limiter la douleur, une euthanasie pourrait être demandée à un point limite ou âge précis pour éviter l’expression du phénotype. Cela est évalué lors de la caractérisation du phénotype, en lien avec le scientifique et les vétérinaires. Les observations sont facilitées par des outils internes comme des grilles de score. En cas de détection d’un point limite terminal, l’animal est immédiatement mis à mort. Pour chaque phénotype, des points d’intervention sont adoptés pour un suivi précis et des soins adaptés (soutien nutritionnel…). Si des signes cliniques peuvent être atténués ou guéris par traitement, avec accord du scientifique, le traitement est mis en place. Les animaux présentant un phénotype dommageable léger à modéré mais aptes à voyager seront expédiés avec une communication auprès de l’utilisateur final pour assurer leur réception et utilisation selon les normes éthiques et de bien-être animal.
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 altérés 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 8.5 jours après la fécondation.
Prélèvement de tissus pour la caractérisation d’animaux génétiquement modifiés utilisés dans l’étude de la douleur chez la souris.
- Maintien des lignées génétiquement modifiées
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Prélèvement de deux millimètres du bout de la queue, sur animal vigile maintenu en contention, sans anesthésie : 600 souris âgées de quinze à vingt et un jours vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. L'acte sert à génotyper des lignées modifiées destinées à l'étude de la douleur, le porteur indiquant que les méthodes non invasives testées ne donnent pas de résultats assez fiables. Il justifie l'absence d'anesthésie par le fait que l'extrémité de la queue est peu ossifiée et peu vascularisée, donc peu douloureuse, tout en annonçant une douleur légère et un saignement possible. 500 souris rejoignent l'élevage ou d'autres projets autorisés, les 100 dont le génotype n'est pas recherché sont tuées.
Objectifs
Les animaux génétiquement modifiés (modifié par l’homme au niveau des gènes ) sont utilisés dans la recherche pour mieux comprendre le rôle des gènes et leurs impacts sur la santé des humains, des animaux ou de l’environnement. Pour cela, ces animaux sont élevés dans des conditions adaptées, et leurs caractéristiques génétiques doivent être bien connues afin de former des groupes expérimentaux fiables et de maintenir les lignées sur le long terme. Pour identifier les animaux qui conviennent aux projets et assurer le suivi des lignées, il est nécessaire de vérifier leur génétique. Parfois, il n’est pas possible de faire ces vérifications de manière totalement non invasive. Ce projet a pour but de présenter la méthode utilisée pour prélever les échantillons permettant de connaître le profil génétique des animaux.
Bénéfices attendus
Ce projet permet de sélectionner les animaux pertinents pour les études scientifiques.
Procédures
Prélèvement unique de 2mm de l’extrémité de la queue sur animaux vigiles sous contention - Durée: 10 secondes par animal.
Impact sur les animaux
Les nuisances engendrées sont le stress léger inhérent à la préhension et à la contention des animaux, la douleur légère lors du prélèvement sur la queue. Un saignement peut aussi apparaître.
Devenir
Les animaux au génotype non recherché seront mis à mort. Les animaux au génotype recherché seront : a/ Utilisés dans une procédure expérimentale d’un projet autorisé ; b/ Utilisés pour le maintien de la lignée ; c/ Mis à mort avec ou sans prélèvements post mortem
Remplacement
Nous avons testé plusieurs méthodes qui permettraient d’obtenir les informations nécessaires sans prélever de tissus sur les animaux. Pour l’instant, ces techniques non invasives ne donnent pas de résultats suffisamment fiables. Le projet reste donc indispensable pour produire et mettre à disposition des animaux génétiquement modifiés utilisés dans des recherches autorisées.
Réduction
Nous faisons tout pour utiliser le moins d’animaux possible. Pour cela : •Nous ne gardons en élevage que les lignées réellement utilisées dans des projets en cours ; les autres sont conservées sous forme congelée. •Nous maintenons les lignées génétiquement modifiées sur des bases génétiques stables pour éviter de produire des animaux dont le profil n’est pas utile. •Nous adaptons les schémas d’accouplement pour limiter la naissance d’animaux qui ne possèdent pas le génotype recherché, ce qui réduit aussi le besoin de prélèvements. De plus, certaines méthodes de marquage, comme les encoches à l’oreille, ne sont pas fiables sur le long terme. Elles peuvent entraîner des erreurs d’identification et obliger à refaire des prélèvements ou à utiliser davantage d’animaux. Pour éviter cela, nous privilégions des pratiques qui garantissent la précision tout en respectant les principes de réduction et de raffinement.
Raffinement
Nous appliquons des méthodes rapides, précises et standardisées, conçues pour être les moins stressantes possible pour les animaux. L’extrémité de la queue étant peu ossifiée et peu vascularisée, l'utilisation d'anesthésique n'est pas nécessaire pour la réalisation du prélèvement car ce dernier est peu douloureux et avec des risques hémorragiques extrêmement réduits. Après le prélèvement, chaque animal est immédiatement remis dans sa cage avec ses congénères. Le point de prélèvement est ensuite surveillé visuellement tous les jours (réglementairement obligatoire) par le personnel s’occupant des cages, afin de vérifier la bonne cicatrisation. Une liste de signes d’alerte et d’actions à entreprendre est utilisée pour garantir leur bien-être. Enfin, dès que la science le permet, nous privilégierons des techniques non invasives, afin de réduire encore davantage les contraintes pour les animaux.
Choix des espèces
La souris est un mammifère qui présente de nombreuses similitudes biologiques, structurales et fonctionnelles avec l’être humain. Les prélèvements de l’extrémité de la queue seront réalisés entre 15 et 21 jours après la naissance. En effet, durant cette période, l’extrémité de la queue est peu ossifiée et peu vascularisée, ce qui rend le prélèvement réalisable sans anesthésie car peu douloureux et avec des risques hémorragiques extrêmement réduits."
Dynamiques cérébrales de la mémoire
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Rats : 200
Deux chirurgies par animal, la seconde durant de quatre à douze heures, puis des enregistrements cérébraux d'une à six heures pendant leur sommeil : 200 rats et 200 souris vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Ils sont hébergés en cages individuelles ou semi-partagées et maintenus en restriction alimentaire pendant environ un mois, avant d'être entraînés à des tâches de mémoire dans des labyrinthes puis soumis à des micro-stimulations cérébrales destinées à modifier leurs performances. Le porteur écrit que la restriction alimentaire est bénéfique pour la santé et ne constitue pas une nuisance, et que l'isolement n'engendre qu'un stress léger. La validation des enregistrements exige un prélèvement histologique, donc la mise à mort, seuls des animaux non implantés pouvant être placés auprès d'associations, et les tests comportementaux sont annoncés sans être précisés.
Objectifs
Le but de ce projet est d’étudier les mécanismes de la formation et de la consolidation de la mémoire, ainsi que de son utilisation pour la prise de décision, l’anticipation et l’imagination. Nous entraînerons des rongeurs à effectuer des tâches de mémoire, nous enregistrerons leur activité cérébrale pendant l’accomplissement de ces tâches et pendant le sommeil, et nous tenterons de modifier les performances des animaux grâce à des micro-stimulations cérébrales ciblées (à l’instar des micro-stimulations qui améliorent la motricité de patients atteints de la maladie de Parkinson). Des rats et des souris seront utilisés pour toutes les étapes de ce projet. Ces rongeurs sont des modèles standards, aussi bien en psychologie animale qu’en neurophysiologie chez l’animal libre de ses mouvements, pour l’étude de la mémoire en conditions normales et pathologiques.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra de mieux comprendre les mécanismes cérébraux de la mémoire. Nous nous intéresserons en particulier à l’hippocampe, une structure qui chez l’homme joue un rôle clef dans la mémoire des souvenirs personnels (mémoire épisodique) et des faits généraux (mémoire sémantique), et qui est particulièrement impactée dans les troubles mnésiques liés aux maladies neurologiques, notamment l’épilepsie, la schizophrénie et la maladie d’Alzheimer. À ce titre, nos travaux précédents décrivant une méthode d’amélioration de la consolidation de la mémoire chez le rat ont été récemment répliqués chez l’homme et laissent entrevoir la possibilité de pallier certains déficits mnésiques liés à l’âge ou à la pathologie.
Procédures
Ce projet utilisera au plus 200 rats et 200 souris. Les animaux seront hébergés en cages semi-partagées ou individuelles et en légère restriction alimentaire typiquement pendant 1 mois. Tous subiront 2 chirurgies : la première durant typiquement 1 à 2 heures, la seconde durant typiquement 4 à 12 heures. Les deux chirurgies sont espacées de 1 à 3 semaines. Les enregistrements dureront typiquement 1 à 2 heures pendant les tests comportementaux et 1 à 6 heures pendant leur sommeil, le tout pendant 2 à 3 semaines. En général, chaque animal n’est testé que dans une seule tâche, et n’explore donc qu’un labyrinthe particulier (dans certains cas, comme pour des tâches en plusieurs étapes, ils peuvent être amenés à en explorer plusieurs, mais le principe reste le même et la durée totale est similaire, soit typiquement un mois en incluant la familiarisation et le pré-entraînement avant enregistrements). État de conscience : les animaux sont vigiles pendant l’hébergement, les tests comportementaux et les enregistrements ; ils sont anesthésiés pendant les chirurgies.
Impact sur les animaux
Les chirurgies peuvent engendrer des douleurs post-opératoires modérées sur de courtes périodes. Les implants peuvent être source d’inconfort pendant le cours laps de temps que l’animal s’y habitue. L’isolement des animaux va engendrer un stress léger typiquement pendant 1 mois. Concernant les tests comportementaux et les enregistrements, ils peuvent occasionner un très léger stress lié à la nouveauté lors des toutes premières sessions. La légère restriction alimentaire est bénéfique pour la santé et ne constitue pas une nuisance.
Devenir
À l'issue de l'ensemble des procédures, les animaux seront mis à mort. La validation des enregistrements nécessite un prélèvement histologique. Certains animaux non exploitables seront replacés auprès d’associations spécialisées (animaux non implantés, jugés aptes par un vétérinaire, acceptés pour placement, etc.)
Remplacement
Certains mécanismes cellulaires et moléculaires sous-tendant la mémoire (par exemple, le recrutement de nouveaux récepteurs au niveau synaptique) peuvent être défrichés in vitro. Certaines propriétés computationnelles de petits réseaux de neurones peuvent être testées in silico. Mais in fine, l’étude des mécanismes de réseau de la mémoire nécessite de faire des liens corrélationnels et causaux précis entre activité neuronale à grande échelle et comportements d’apprentissage et de mémoire, et ne peut se faire que sur des animaux au cours même de l’apprentissage, du sommeil et du rappel.
Réduction
Pour réduire le nombre d'animaux, nous utiliserons des systèmes d'acquisition haute densité, permettant d'enregistrer >100 neurones simultanément, ce qui maximisera la quantité d'information apportée par chaque animal. L'approche statistique tirera profit des tout derniers développements statistiques et analytiques du domaine.
Raffinement
Les soins post-opératoires incluront des traitements analgésiques, ainsi qu'une surveillance quotidienne des animaux. Nos expériences s'effectueront sur des animaux vigiles, libres de leurs mouvements pour se rapprocher au mieux de la physiologie et limiter le stress. Les systèmes d’enregistrement sont miniaturisés au maximum pour s’assurer que les animaux implantés aient un comportement tout à fait normal. Pendant les périodes nécessitant une restriction alimentaire précise et une protection des implants, les animaux (rats et souris) doivent être maintenus dans des cages semi-partagées maintenant un contact auditif, olfactif, et visuel. Les rats auront également un lien tactile partiel. De la musique sera diffusée dans la pièce pour réduire le stress causé par les éventuels bruits environnants, qui bien que réduits pourraient devenir plus saillants dans le silence. La légère restriction alimentaire est bénéfique pour un grand nombre de marqueurs de santé et de vieillissement. L’exploration de labyrinthes constitue par ailleurs une stimulation bénéfique (exercice physique, curiosité, récompenses alimentaires,…) Les animaux sont suivis grâce à l’utilisation de grilles de score qui permettent la mise en place de points limites adaptés.
Choix des espèces
Le rongeur est un modèle idéal pour étudier la mémoire spatiale en raison de ses excellentes capacités de navigation. S’agissant de l’espèce de référence pour toutes les études depuis les années 70, les données déjà publiées servent de base pour faire progresser nos connaissances. De plus, l’existence de modèles transgéniques permet de cibler des groupes cellulaires spécifiques. Nous utiliserons de jeunes adultes (typiquement 2 à 6 mois), plus alertes et plus prompts à explorer leur environnement que les animaux âgés.
Étude de la plasticité cérébrale pendant la gestation et impact sur le compoprtement maternel chez la souris – MODIFICATION
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
- Système nerveux
Comprendre pourquoi des neurones apparus pendant la gestation disparaissent une fois les petits sevrés, c'est l'objet de ce projet, qui utilise 285 souris dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Des femelles reçoivent des injections avant l'accouplement puis pendant la gestation, certaines sont opérées sous anesthésie générale, d'autres gavées chaque jour pendant cinq jours après la mise bas, au risque d'une irritation de l'œsophage. Une partie des mères est séparée de ses petits dès la naissance et isolée sept jours, ce que le porteur reconnaît comme un stress non négligeable. Toutes sont tuées, après une injection dans le cœur sous anesthésie, pour prélever leur cerveau, et les points limites annoncés comme adaptés à chaque procédure ne sont pas détaillés.
Objectifs
Chez les vertébrés, de nouveaux neurones peuvent être produits dans le cerveau adulte et s'intégrer dans des circuits complexes préexistants. L’ajout de jeunes neurones constitue un levier important de plasticité cérébrale, renforçant la capacité d’adaptation du cerveau adulte à diverses expériences de vie. Durant la gestation chez la souris, on observe ainsi l’apparition de neurones particuliers, qui sont importants pour la reconnaissance des petits par leur mère. De façon surprenante, ces neurones nouvellement créés durant la gestation sont transitoires : ils sont fonctionnels durant la première semaine de lactation, puis disparaissent progressivement des circuits neuronaux de la mère au fur et à mesure que les petits acquièrent leur indépendance alimentaire. La raison pour laquelle ces neurones sont transitoires et les mécanismes régulant leur disparition sont encore totalement inconnus. Le projet proposé ici vise à étudier le processus par lequel les neurones liés à la gestation sont éliminés du bulbe olfactif de la mère. Nous allons pour cela utiliser différents groupes de souris (avec ou sans petits, suite à un protocole d’adoption, après exposition à différentes odeurs dans la cage) pour étudier cette plasticité cérébrale.
Bénéfices attendus
Le bénéfice principal de ce projet est de comprendre comment le sens de l’olfaction s’adapte pour une bonne reconnaissance de l’odeur des petits pendant la période de lactation. Cette plasticité semble être préparée en amont de la naissance, lors de la gestation, avec la génération, puis la disparition, de neurones spécifiques. À plus long terme, ces recherches auront un impact sur notre compréhension de la plasticité cérébrale et la modulation transitoire du sens de l’olfaction décrits chez la femme enceinte, mais dont les impacts fonctionnels sur l’attachement mère-enfant ainsi que sur la qualité de lactation sont encore très peu compris. Enfin, une meilleure compréhension des mécanismes de plasticité du cerveau adulte chez les mammifères pourrait mener à de nouvelles pistes thérapeuthiques dans différentes situations pathologiques où le fonctionnement du cerveau est altéré, notamment les fonctions olfactives et de mémoire (accidents vasculaires cérébraux ou maladies neurodégénératives).
Procédures
Injection de produits chez des souris adultes vigiles avant mise en accouplement (1 injection par jour pendant 3 jours, 20 secondes par injection), ainsi que pendant la gestation (2 injections par souris, espacées de 3 jours, 20 secondes par injection). Certaines de ces souris seront séparées de leurs petits tout de suite après la naissance et isolées pendant 7 jours. D'autres recevront un produit par gavage dans les jours qui suivent la mise bas : 1 administration quotidienne pendant 5 jours sur souris vigiles, 20 secondes par administration. D'autres souris gestantes subiront une chirurgie sous anesthésie générale (1 opération par souris, durée : 30-45 minutes par souris). Chez ces mêmes souris : injection d’un produit dans les jours qui suivent la mise bas : 1 administration quotidienne pendant 5 jours, 20 secondes par administration. La majorité des souris de ce projet subira 3 tests de comportement chacune, espacés de 24h : deux tests de 5 minutes chacun et un test de 35 minutes (souris vigiles). Ces tests, qui visent à évaluer la capacité de la mère à reconnaître ses petits, seront réalisés soit 4-6 jours après la mise-bas, soit 17-19 jours après la mise-bas. Juste avant la mise à mort de toutes les souris du projet : injection d’un produit dans le cœur, par chirurgie sous anesthésie générale (1 injection par souris, durée 10 minutes).
Impact sur les animaux
Les injections de produits induisent une douleur temporaire au point d’injection. Le retrait des petits aux mères allaitantes peut induire un stress non négligeable pour les femelles. Plusieurs nuisances peuvent potentiellement être induites par le gavage : stress, inconfort pendant le gavage, irritation de l’œsophage. Les nuisances de la chirurgie sont liées aux effets secondaires de l’anesthésie, et la douleur post-opératoire.
Devenir
Il est nécessaire de mettre à mort toutes les souris utilisées dans ce projet, afin de pouvoir prélever leur cerveau et étudier le devenir des nouveaux neurones générés pendant la gestation.
Remplacement
Il est actuellement impossible de reproduire in vitro le milieu hormonal accompagnant l’expérience physiologique de la gestation et de la maternité ainsi que le comportement maternel. De plus, l’objectif de cette étude étant de comprendre les mécanismes de plasticité cérébrale liées à la gestation et au comportement maternel, elle ne peut pas être réalisée autrement que sur des animaux vivants, car on ne dispose pas actuellement de modèle in vitro reproduisant la complexité du fonctionnement du cerveau.
Réduction
Le nombre d'animaux a été déterminé en fonction de notre connaissance des lignées de souris utilisées (plus ou moins maternelles et portées plus ou moins nombreuses selon les lignées), ainsi que de la variabilité observée précédemment pour l’étude des neurones générés pendant la gestation et pour les données comportementales. Les mêmes souris seront utilisées de façon longitudinale pour différentes observations comportementales afin de minimiser les cohortes produites. Le nombre total de souris prévu inclut des souris supplémentaires afin de pallier, si besoin, à l’exclusion potentielle d’animaux après la chirurgie (difficulté de récupération). Des analyses statistiques adaptées aux différents types de données (étude des neurones ou étude du comportement maternel) sont prévues.
Raffinement
Les souris seront pesées une fois par semaine pendant toute la durée des expériences. Des points limites spécifiques adaptés aux différentes procédures ont été établis. En cas d'approche d'un point limite par l'un des animaux, la surveillance sera réalisée quotidiennement. Les injections réalisées sur une même souris seront réalisées sur différents sites d'injection. Les mères gestantes seront hébergées par paires pour limiter le stress d’isolement. Pour les tests de comportement, les souris seront habituées à la pièce de test au moins 30 min par jour pendant deux jours avant le premier test, afin de réduire le stress induit par le changement d’environnement. Dans le cas d’administration de produit par gavage, les souris seront observées avec attention dans les minutes qui suivent, pour détecter toute anomalie. La chirurgie sera réalisée sous anesthésie générale, avec prise en charge antalgique avant, pendant et après l’opération. Une fois la chirurgie terminée, la souris sera surveillée et isolée jusqu’à son réveil puis remis en cage avec sa congénère.
Choix des espèces
La souris est un excellent modèle expérimental qui reproduit bien le remodelage significatif du cerveau récemment décrit chez la femme lors des périodes de grossesse et de maternité. De plus, l’utilisation de souris génétiquement modifiées nous permet d’étudier in vivo et de façon très fine des mécanismes précis. Chez les vertébrés, ce type d’approche n’est actuellement envisageable que chez la souris. L’intérêt de l’étude est d’analyser le cerveau ainsi que le comportement maternel de femelles allaitantes. Toutes les souris de l’étude seront donc utilisées au stade adulte.
Charactérisation optogénétique du control moteur dans les ganglions de la base
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
5 120 souris vont être utilisées, chacune passant par deux chirurgies cérébrales de quatre-vingts et soixante minutes, vingt jours d'injections quotidiennes, puis une à deux heures de tests moteurs par jour pendant quatorze semaines. La moitié des procédures est classée au niveau de souffrance sévère, l'autre au niveau modéré, et toutes les souris sont tuées à l'issue pour le prélèvement de leur cerveau ou d'autres tissus. Une partie subit une lésion unilatérale reproduisant la maladie de Parkinson, avec la réduction d'activité et le comportement rotatoire qui l'accompagnent, et des enregistrements cérébraux tête bloquée dans un dispositif de contention. Le porteur annonce des critères d'arrêt "précoces" pour détecter toute souffrance incompatible avec le projet, sans dire lesquels.
Objectifs
Les ganglions de la base sont un ensemble de structures du cerveau qui jouent un rôle essentiel dans le contrôle de nos mouvements du quotidien, comme marcher, écrire ou parler. Pourtant, on connaît encore mal leur fonctionnement précis lorsqu’un mouvement est en cours. Quand ce réseau ne fonctionne plus correctement, cela entraîne de graves maladies motrices. C’est le cas par exemple de la maladie de Parkinson, où il devient difficile d’initier un geste, ou des dyskinésies, qui se traduisent par des mouvements involontaires impossibles à contrôler. L’objectif de ce projet est de mieux comprendre comment ces structures cérébrales participent à la fois à la réalisation normale d’un mouvement et à l’apparition de troubles moteurs. Pour cela, nous allons étudier deux situations opposées : la maladie de Parkinson et les dyskinésies. Grâce à une technologie innovante, appelée optogénétique, il est désormais possible d’agir directement sur certaines cellules du cerveau : une lumière laser permet d’activer ou d’inhiber temporairement et de façon réversible l’activité de neurones précis. Cette approche permettra de mieux comprendre leur rôle et, à terme, d’ouvrir la voie à de nouvelles pistes thérapeutiques.
Bénéfices attendus
Ce projet original permettra d’amener des connaissances nouvelles et fondamentales sur le mode de fonctionnement normal et pathologique des ganglions de la base. Il permettra de définir les circuits neuronaux permettant l'expression et/ou l'inhibition de comportements moteurs et ainsi de mieux comprendre le mode d’action de stratégies thérapeutiques utilisées quotidiennement en clinique.
Procédures
Procédure chirurgicale réalisée 1 fois, durée 80 min avec implantation et injection intracérébrale, sous anesthésie gazeuse, deuxième procédure chirurgicale, réalisée 1 fois, 60 min, injection intrapéritonéale : 20 jours 1 fois/jour, quelques secondes Comportement: le test de comportement moteur (durée 1 à 2 h/ Par jour pendant 14 semaines) et enregistrement de l'activité cerebrale sur animal anesthésié ou éveillé (durée 1h/jour)
Impact sur les animaux
Les effets indésirables attendus sur les animaux comprennent: 1/ un risque de douleur aiguë lié à la récupération post-chirurgie implantatoire. 2/ un risque d'infection lié aux chirurgies et aux enregistrements électrophysiologiques. 3/ un risque de stress à court terme induit par notre paradigme expérimental de tête restreinte. 4/ des effets indésirables moteurs unilatéraux inhérents à l'induction de la maladie de Parkinson (réduction de l'activité locomotrice et comportement rotatoire).
Devenir
À l’issue des procédures les animaux seront mis à mort et des tissus seront récupérés (cerveaux ou autres), pour des études réalisées post-mortem.
Remplacement
Le but de ce projet est de comprendre la physiologie et physiopathologie du réseau des ganglions de la base dans le contrôle de la motricité volontaire. La seule manière d'aborder ces questions est d'utiliser des approches in vivo mises en place chez l'animal se comportant, cela nécessite donc le recours à l'utilisation d'animaux. A l'heure actuelle, aucunes méthodes "in vitro" ou "in silico" ne peuvent reproduire la complexité et le mode de fonctionnement des ganglions de la base.
Réduction
Nous avons adopté des mesures visant à réduire le nombre d'animaux lié à leur mode production: en utilisant pour la réalisation de ce projet tous les animaux quel que soit leur sexe (i.e mâle et femelle). La force de notre hypothèse, les expériences pilotes précédentes ainsi que la qualité de nos procédures basées sur des années d'expérience, nous permettront de réduire significativement le nombre d'animaux utilisés. Le nombre d'animaux a été calculé par l'estimation de la variance observée avec ce type de donnée permettant d'atteindre une signification statistique. Nous utiliserons des tests statistiques appariés.
Raffinement
À chaque étape du projet, le bien-être des animaux sera une priorité. (1) Conditions d’hébergement Les animaux naîtront et seront hébergés dans une animalerie à haut statut sanitaire. Ils seront maintenus en cages collectives ventilées, avec litière adaptée favorisant le fouissage. Des enrichissements seront systématiquement fournis : nids végétaux, tubes en carton, matériaux manipulables, afin de permettre l’expression de comportements naturels (construction de nids, exploration, jeu, rongement). (2) Soins et suivi quotidien L’entretien et la surveillance seront assurés par un personnel qualifié et expérimenté. Un suivi quotidien standard est assuré, renforcé lors des périodes sensibles (ex. récupération après intervention). (3) Procédures et gestion de la douleur Les chirurgies seront réalisées sous anesthésie générale adaptée, avec administration systématique d’analgésiques validés par le vétérinaire référent. Les expérimentateurs impliqués disposent d’une solide expérience, garantissant des procédures maîtrisées et rapides, réduisant ainsi le stress et la douleur. (4) Points limites et mesures correctives Des critères d’arrêt précoces sont définis pour détecter toute souffrance non compatible avec le projet. Des mesures de soutien seront appliquées dès les premiers signes d’altération de l’état général : réhydratation, maintien au chaud, nourriture enrichie ou pâte molle. Si nécessaire, l’animal sera retiré de l’étude et euthanasié de façon éthique, afin d’éviter toute souffrance prolongée.
Choix des espèces
Les souris constituent un modèle privilégié car l’organisation de leurs ganglions de la base est très proche de celle de l’être humain, ce qui permet d’extrapoler les résultats et de mieux comprendre le rôle de ces circuits dans les troubles moteurs comme la maladie de Parkinson. Leur large disponibilité en souches transgéniques en fait également un outil essentiel pour l’optogénétique, car elles permettent de manipuler de manière sélective des populations neuronales cibles. Enfin, elles sont adaptées aux études comportementales, ce qui en fait un modèle complet et précieux pour nos recherches. Les expériences seront menées sur des animaux âgés de plus de 6 semaines. À ce stade, leur poids et leur taille sont stabilisés, et la taille du cerveau homogène, garantissant une bonne reproductibilité des sites d’injection.
Rôle des astrocytes dans les interactions sociales en conditions pathologiques
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
5 576 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue pour le prélèvement de leur cerveau, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Chacune reçoit des injections quotidiennes pendant trois à cinq jours et subit une à deux chirurgies cérébrales pouvant durer deux heures et demie, avec un risque déclaré de douleurs aiguës, d'apathie, de perte de poids jusqu'à 10 % et d'infection du site d'implantation. Les tests mesurent la locomotion, l'apprentissage et les interactions sociales, jusqu'à trois fois par jour pendant trois jours. Les débouchés thérapeutiques évoqués pour l'autisme ou le syndrome de Williams sont renvoyés au long terme, et le porteur affirme qu'aucun modèle informatique ou cellulaire ne peut remplacer l'observation d'animaux vivants pour ces comportements.
Objectifs
Les astrocytes sont des cellules du cerveau qui jouent un rôle important en aidant les neurones à communiquer efficacement. Cette communication est essentielle pour les pensées, les émotions et les comportements. Ce projet vise à mieux comprendre comment ces cellules influencent les interactions sociales lors de défaut de sociabilité (hyper- et hypo-sociabilité).
Bénéfices attendus
Ce projet permettra de mieux comprendre le role des astrocytes dans lors de dérégulation du comportement social. A long terme ce projet permettrait de développer de nouvelles stratégies thérapeutiques pour des pathologies associées à des défauts de sociabilité comme le trouble du spectre autistique ou le syndrome de William en manipulant l'activité ou la structure des astrocytes.
Procédures
Les animaux vigiles recevront des injections durant environ 5 minutes, une fois par jours 3 à 5 jours consécutifs par souris. Des chirurgies durant de 30 minutes à 2H30 selon l'objectif expérimental seront également réalisées dans ce projet (1 à 2 chirurgies par animal). Pendant ces interventions, les animaux seront anesthésiés (anesthésie générale) et ne seront donc pas vigiles. Enfin les animaux verront leur comportement évalué dans 4 types de tests qui durent entre 10 et 20 minutes et sont répétés de 1 à maximum 3x dans une même journée et cela sur 3 jours au plus. Ces tests visent à mesurer leur locomotion, la performance liée à l'apprentissage et les interactions sociales. Ces évaluations comportementales sont réalisées par des animaux vigiles (non anesthésiés).
Impact sur les animaux
Les effets indésirables liés aux chirurgies (interventions modérées) sont perte de poids allant jusqu'à 10%, une apathie transitoire, des douleurs aigues et des récations inflammatoires légères au site d'injection et d'implantation pendant 24/48h. Il est également possible que des effets liés aux anesthésies soient observées comme une dépression respiratoires et une hypothermie ainsi que des effets liés aux complications post-opératoires comme une infection ou un saignement. Les effets indésirables liés aux tests comportementaux (intervention légère) inclus une augmentation de l'anxiété due à la manipulation des animaux.
Devenir
Les animaux seront mis à mort en fin de procédure afin de pouvoir prélever leur cerveau pour des études en histologie ou biochimie.
Remplacement
Le but de ce projet est de mieux comprendre comment le cerveau permet les interactions sociales et pourquoi celles-ci peuvent être altérées dans certains troubles. Les comportements sociaux font intervenir plusieurs zones du cerveau qui fonctionnent ensemble, ainsi que des substances naturelles produites par l’organisme et impliquées dans le lien social. Pour étudier ces mécanismes, il est indispensable d’observer des animaux vivants. En effet, les interactions sociales sont des comportements complexes qui ne peuvent pas être reproduits par ordinateur ni étudiés uniquement sur des cellules en laboratoire. Ces approches ne permettent pas de prendre en compte l’ensemble du cerveau, ni les échanges entre différentes régions, ni l’influence des hormones. Nous souhaitons en particulier comprendre comment une hormone connue pour son rôle dans les liens sociaux agit sur certaines cellules du cerveau pendant les interactions entre individus. Ces mécanismes ne peuvent pas être étudiés dans des modèles plus simples. L’utilisation de souris est donc nécessaire pour répondre à ces questions. Lorsque cela sera possible, nous utiliserons des méthodes complémentaires en laboratoire afin de réduire le nombre d’animaux utilisés. Toutefois, ces méthodes ne peuvent pas remplacer l’étude du comportement social chez l’animal vivant.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisés dans ce projet a été réduit au minimum possible selon nos expériences passées pour nous permettre d’obtenir des résultats statistiquement fiables et tiennent compte des différentes problématiques expérimentales qui peuvent être rencontrées. Pour des expériences de séquençage, la faible quantité de matériel pouvant être récoltée nous oblige à utiliser plusieurs animaux par échantillons mais des expériences précédentes nous ont permis de réduire le nombre d’animaux à regrouper au maximum pour obtenir de résultats analysables.
Raffinement
Les chirurgies sont faites sous anesthésie et avec une analgésie appropriée. En post opératoire les animaux seront placés sous surveillance jusqu’au réveil puis, replacés dans leur cage d’origine (avec leur congénères) et restent sous une surveillance renforcée jusqu'à récupération totale. Nous utiliserons une grille d'évaluation du bien être animal pour suivre quotidiennement les animaux définissant ainsi sur des critères de changements dans l'aspect physique ou comportemental, despoints limites adaptés. Si des blessures sont constatées ou si leur bien être est compromis nous utiliserons des antalgiques en premier lieu et si aucune amélioration n'est constatée le jour suivant les animaux seront mis à mort. Avant les expériences, nous procéderons à une habituation des souris à l'expérimentateur ou au matériel sur 3 à 5 jours consécutifs pendant des séances de 10 minutes minimum.
Choix des espèces
La souris est l’espèce de référence en neurosciences et bénéficie d’un écosystème expérimental exceptionnel : nombreuses lignées transgéniques déjà disponibles, outils viraux et capteurs génétiquement encodés validés. Ce cadre permet d’interroger directement, in vivo, les interactions neurones–astrocytes au cours de comportements sociaux complexes, dans des circuits pertinents tels que le cortex préfrontal et le noyau accumbens, et dans le contexte de la modulation ocytocinergique propre aux mammifères. Les expériences seront réalisées chez des souris adultes, stade où les circuits sociaux sont matures et où les influences liées au développement précoce ou au vieillissement sont limitées. Les deux sexes seront pris en compte. Les injections seront effectuées entre 1 et 6 mois, et les évaluations comportementales débuteront au moins 3 semaines après les injections ou l’implantation optique, afin de permettre la récupération et l’expression stable des outils.
Etude préclinique chez la souris d’une thérapie potentielle pour les effets renforcants de la cocaïne
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
936 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré, toutes tuées à l'issue pour que leur cerveau soit observé au microscope. Chacune subit une chirurgie cérébrale de quarante minutes, six à huit injections sur animal vigile et jusqu'à treize séances d'observation de trente minutes, autour d'une exposition à la cocaïne. L'objectif est de tester si la kétamine efface la mémoire associative qui déclenche la rechute, les femelles n'étant incluses que si les effets se confirment chez les mâles. Le RNT indique lui-même que des essais cliniques de cette molécule contre la dépendance à la cocaïne sont déjà en cours chez l'être humain.
Objectifs
La toxicomanie est un problème de santé, social et économique majeur qui coûte des milliards d'euros à notre société. En France, on constate une augmentation de la consommation de cocaïne (plus d'un million de consommateurs en France, soit 2,7 poucents en 2023 contre 1,6pourcents en 2017 et 0,6pourcents en 2005) et près de 10 pourcents de la population générale a consommé de la cocaïne au moins une fois (chiffre enregistré en 2023, www.ofdt.fr). L'une des principales caractéristiques des troubles liés à l'usage de substances est l'association persistante entre la drogue et le contexte, et le fait que l'exposition à des signaux associés déclenche la consommation et entraîne une rechute. Cela concorde également avec les nombreuses preuves démontrant que la toxicomanie recourt à des mécanismes moléculaires et cellulaires qui sous-tendent les souvenirs associatifs à long terme, avec notamment la formation de nouvelles connexions neuronales. À ce jour, il n'existe aucun médicament approuvé spécifiquement pour le traitement de la dépendance à la cocaïne. Cependant, des essais cliniques utilisant une molécule pour traiter la dépendance à la cocaïne sont en cours. Lette molécule est actuellement un traitement efficace contre la dépression. Les études pré-cliniques montrent que cette molécule réorganise la connectivité neuronale, qui est justement un mécanisme cellulaire clé dans la formation de l’association entre cocaïne et contexte. Les associations apprises tout au long de la vie entre la cocaïne et certains stimuli ne conduisent pas seulement à la consommation, mais aussi à la rechute, donc ce projet vise à évaluer le potentiel thérapeutique de la molécule pour disrupter la mémoire pathologique induite par la cocaïne, et étudier les effets de la kétamine sur la réorganistion des connexions neuronales.
Bénéfices attendus
Ce projet testera les effets d’une molécule sur la caractère renforcant de la cocaïne et sur la rechute dans la consommation. Le bénéfice possible est de révéler une stratégie médicamenteuse contre l’addiciton à la cocaïne, pour laquelle aucun traitement n’existe à ce jour.
Procédures
Les animaux seront soumis à une seule opération chirurgicale (durée 40minutes) sous anesthésie générale en condition d'analgésie pendant et après l'opération. Les animaux vigiles seront soumis à des injections (de 6 à 8), et seront placés dans une enceinte pour observer leur comportement spontané pendant 30 minutes (de 4 à 13 fois).
Impact sur les animaux
Les injections engendrent une douleur de très courte durée au niveau de l’abdomen. Lors des actes chirurgicaux, l’anesthésie peut engendrer une baisse de température corporelle et une déshydratation. Dans de très rares cas, l’anesthésie peut provoquer un arrêt cardio-respiratoire. En post opératoire de la chirurgie, les nuisances possibles sont une douleur, et une infection au niveau de la suture de la peau du crâne. La manipulation des animaux par l’expérimentateur, ainsi que l’exposition à un nouvel environnement (cage de test de comportement) peut engendrer un stress.
Devenir
La totalité des animaux seront euthanasiés afin d'étudier le cerveau. Il est nécessaire de prélever le cerveau car seule une observation par microscopie permettra de connaître les événements cellulaires associés aux effets thérapeutiques attendus.
Remplacement
Les études in vitro et sur invertébrés ne permettent d’étudier les comportements de type addictif car la neuropathologie de ces troubles psychiatriques est complexe, évolutive et multicellulaire. La stratégies à visée thérapeutique développée dans ce projet ne peut se faire qu’avec des animaux. L’utilisation de lignées cellulaires ne permet pas d’appréhender ces études, ni de développer des stratégies à visée thérapeutique pour obtenir des preuves de concepts en vue d’une application translationnelle. Cependant, avant chaque procédure décrite dans ce projet, des résultats obtenus sur des cultures de cellules ont permis d’obtenir des résultats préliminaires solides afin de limiter les études in vivo chez la souris.
Réduction
Le projet impliquera un nombre maximum de 936 animaux. Les résultats publiés par de nombreux laboratoires dont le nôtre nous ont permis de déterminer précisément le nombre d’animaux par groupe expérimental permettant de générer des données statistiquement solides. Il est bien établi que 18 animaux par groupe sont nécessaires, ce nombre est établi pour minimiser le nombre d'animaux tout en assurant de générer des résultats fiables, autant pour l'analyse comportementale que pour l'analyse de la connectivité neuronale. Notre équipe réalise ce test comportemental et l'analyse des connexions depuis des années avec de nombreuses publications. De plus, nous réaliserons les expériences avec plusieurs lots de 6 souris par groupe expérimental, de sorte que dans le cas où 2 lots (12animaux) suffiraient (ce n'est pas systématique, mais il arrive que 12 souris suffisent pour obtenir un résultat fiable), nous ne réaliserons pas cette expérience avec le 3ème lot, donc pour chaque expérience le nombre de souris pourrait être 12 au lieu de 18. Selon les résultats, la généralisation de l'effet thérapeutique sera testée chez des animaux femelles, mais ces expériences ne seront réalisées que si les effets thérapeutiques chez les mâles sont robustes.
Raffinement
Les animaux font l’objet d’un contrôle au moins quotidiennement par une personne compétente qui surveille posture, pelage, mobilité. Des points limites ont été définis qui permettent de s'assurer du suivi du bien-être animal. Afin de réduire la douleur, les animaux sont sous analgésie avant, pendant et après la phase opératoire qui est réalisée sous anesthésie générale. La température de l'animal est régulée lors de l'induction de l'anesthésie, de l'injection et du réveil de l'animal au moyen d'un tapis chauffant. Durant la chirurgie, une difficulté respiratoire est un point limite. Suite à la chirurgie, les animaux sont pesés quotidiennement pendant 3 jours. En cas de perte de poids, l’animal est pesé aussi les jours suivants, et de la nourriture est placée au fond de la cage, ainsi que de l'hydrogel. En cas d'infection au niveau de la suture de la peau une médication appropriée est appliquée. Les souris récupèrent au minimum 1 semaine avant les tests comportementaux. Les animaux sont habitués progressivement afin de réduire stress pouvant être induit par la manipulation, la contention et l’injection. L’utilisation d’une aiguille de taille minimale contribue à diminuer l’impact des injections. Les souris recevront l’injection d’un sédatif avant l'euthanasie pratiquée par une personne formée et réalisée dans le cadre réglementaire.
Choix des espèces
La souris est reconnue comme modèle animal idéal pour l'expérimentation et la translation vers les thérapies. Les régions cérébrales, les types de neurones et les circuits neuronaux ainsi que les mécanismes cellulaires de l'addiction sont largement conservés entre le rongeur et l'être humain. Les animaux seront au stade adulte, car notre projet vise à développer des approches thérapeutiques destinées aux patients adultes souffrant d'addiction.
Développement et Optimisation des tests de phénotypage auditif et vestibulaire chez la souris : reproductibilité, variabilité et standardisation
- Recherche fondamentale
- Organes sensoriels
- Système nerveux
La finalité déclarée est méthodologique, mettre au point et standardiser les tests auditifs eux-mêmes et harmoniser les pratiques entre expérimentateurs. 525 souris vont y être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré, toutes tuées à l'issue, aucune réutilisation n'étant prévue. Elles subissent des mesures auditives sous anesthésie générale jusqu'à six fois chacune, une chirurgie d'une heure pour implanter des électrodes sur le crâne, et pour certaines une exposition unique de deux heures à 100 décibels destinée à provoquer un traumatisme sonore. Le porteur annonce que l'harmonisation des protocoles "contribuera à limiter le stress ressenti par les animaux", dans le même document qui décrit le confinement, une hypothermie de un à deux degrés à l'induction de l'anesthésie et une désorientation de plusieurs heures au réveil.
Objectifs
L’objectif de ce projet est d’optimiser et/ou de mettre au point des tests de mesures auditives et vestibulaires sur les rongeurs. Pour certains tests, nous partons de zéro, tandis que d'autres sont déjà utilisés dans le cadre d'autres projets de l'établissement. Ces tests sont essentiels pour mieux comprendre les troubles auditifs et vestibulaires, qui peuvent aussi affecter les humains. Nous souhaitons : 1. Identifier les facteurs influençant les résultats des tests 2. Etablir des protocoles consensus et normaliser les pratiques pour les tests de phénotypage auditif et vestibulaire de base sur les rongeurs et pour l’application de traumatismes sonores Cette approche nous permettra d’améliorer l’accompagnement des expérimentateurs dans leurs travaux en permettant la transmission des bonnes pratiques associées aux tests auditifs, favorisant la transversalité entre recherche préclinique et clinique. Ces travaux contribueront à améliorer la compréhension et l’évaluation des atteintes sensorielles, ouvrant la voie à de futures stratégies de prévention et d’intervention.
Bénéfices attendus
Ce projet apportera des bénéfices directs pour la qualité et la fiabilité des recherches menées sur les troubles auditifs et vestibulaires. L’identification et la stabilisation des paramètres critiques qui influencent les tests permettront de réduire la variabilité des résultats, souvent liée à des différences dans les conditions expérimentales ou dans l’utilisation du matériel. En proposant des protocoles mieux maîtrisés, le projet contribuera à limiter le stress ressenti par les animaux, ce qui se traduit non seulement par une amélioration de leur bien-être, mais aussi par une meilleure qualité des données recueillies. Parallèlement, l’harmonisation des pratiques offrira un cadre plus clair pour la formation et l’accompagnement des expérimentateurs renforçant leur formation, leur autonomie et leur efficacité dans la conduite des expériences. Ce travail favorisera la mise en place de modèles expérimentaux plus robustes et plus représentatifs, capables de mieux prédire les phénomènes sensoriels étudiés. Cela constitue un enjeu majeur pour progresser dans la compréhension des troubles auditifs et vestibulaires, qui représentent une problématique importante de santé publique. En parallèle, l’amélioration de la reproductibilité et de la comparabilité des résultats obtenus entre différents laboratoires contribuera à réduire le nombre d’animaux nécessaires pour obtenir des données significatives. Le projet illustre la volonté de maximiser la valeur scientifique de chaque expérimentation tout en minimisant le recours et l’impact sur les animaux. Au-delà de l’amélioration immédiate des pratiques, le projet contribue à inscrire la recherche dans une dynamique durable et responsable, répondant aux attentes de la société en matière d’éthique et de transparence. En résumé, ce projet représente une opportunité importante pour : - Renforcer la qualité et la fiabilité des recherches actuelles, - Améliorer le bien-être des animaux utilisés, - Offrir une meilleure formation aux expérimentateurs, - et préparer des avancées scientifiques qui bénéficieront à terme à la santé humaine. Il constitue ainsi un levier pour faire progresser à la fois les pratiques expérimentales et les perspectives cliniques dans le domaine de l’audition et de l’équilibre.
Procédures
Tests auditifs standards réalisés sous anesthésie générale, d'une durée de 30 à 45 minutes, pouvant être répétés jusqu'à six fois par animal. Evaluation des réflexes acoustiques : un test réalisé une à deux fois par animal pendant 30 minutes sous sédation légère, un autre sur deux à trois sessions consécutives de 45 minutes sur animal éveillé, répétable sur plusieurs semaines. Induction d'un traumatisme sonore par exposition unique de deux heures à 100 décibels sur animal éveillé, suivie de contrôles auditifs post-exposition sous anesthésie générale. Intervention chirurgicale d'une heure sous anesthésie générale pour l'implantation d'électrodes sur le crâne, suivie d'enregistrements physiologiques de 30 minutes réalisés une à deux fois par animal sous anesthésie.
Impact sur les animaux
Ce projet ne concerne que des procédures de classe légère et modérée. Bien que les techniques de mesure auditive soient qualifiées de non invasives, plusieurs effets indésirables ponctuels et réversibles peuvent survenir. La manipulation et la contention physique nécessaires au positionnement dans les cabines de test induisent un stress aigu caractérisé, une accélération du rythme cardiaque. Une anesthésie injectable est requise pour certains enregistrements, il peut survenir une dépression cardiorespiratoire transitoire, une hypothermie rapide (1 à 2 °C en quelques minutes) lors de l’induction, ainsi qu’une période de désorientation post-réveil pouvant aller jusqu’à quelques heures. Le confinement dans des espaces réduits par rapport à l’hébergement standard, combiné au transport entre animalerie et salle d’expérimentation (vibrations) génère un stress multisensoriel. Enfin, dans les rares cas où se déclareraient les critères d’arrêt prédéfinis: une perte de poids atteignant ou dépassant 10 % du poids initial traduisant une détresse métabolique et déshydratation, des altérations faciales (score de grimace modifié) révélant une souffrance douloureuse non contrôlée, un pelage hirsute témoignant d’une défaillance de régulation de la température corporelle ou nutritionnelle, et un retrait comportemental caractéristique d’une anxiété ou d’une détresse physiologique majeure.
Devenir
À l’issue de chaque procédure, les animaux seront systématiquement euthanasiés. Aucune réutilisation ne sera envisagée, afin de garantir à la fois leur bien-être et l’absence de biais expérimental liés aux procédures déjà subies.
Remplacement
Plusieurs approches alternatives existent dans le domaine de l’audition, notamment les cultures cellulaires, les organoïdes, les modèles tissulaires ex vivo et les outils de modélisation informatique. Ces approches ne permettent pas de reproduire l’organisation multi-échelle et la dynamique fonctionnelle du système auditif. Les modèles cellulaires, tissulaires et organoïdes auditifs, ne permettent pas encore de simuler la complexité anatomique et physiologique du système auditif complet, ni de prendre en compte les réponses comportementales ou l’intégration corticale des sons. Quant aux modèles informatiques ou mathématiques, ils reposent sur des simplifications nécessaires qui ne capturent pas la totalité des processus physiopathologiques ni les réponses de l’organisme dans son ensemble. Ainsi, bien que ces alternatives contribuent à améliorer nos connaissances, elles ne suffisent pas à répondre aux objectifs visant à étudier le fonctionnement global du système auditif, l’évolution des atteintes auditives et l’évaluation de stratégies thérapeutiques dans un contexte physiologique réaliste. Dans ce cadre, l’utilisation d’animaux vivants demeure indispensable. Elle permet de travailler dans un environnement anatomique et biologique complet, de prendre en compte la variabilité interindividuelle et d’évaluer à la fois les réponses physiologiques et comportementales aux stimulations sonores ou aux traitements. La souris est particulièrement adaptée à ces recherches : son système auditif est proche de celui de l’homme, tant au niveau de l’organisation cellulaire et moléculaire que des mécanismes de transduction et de plasticité neuronale. De plus, la disponibilité de nombreuses lignées génétiquement modifiées permet d’explorer le rôle de gènes impliqués dans les surdités humaines, tandis que la rapidité de son cycle de vie et la standardisation des protocoles garantissent la reproductibilité et la robustesse des résultats.
Réduction
La stratégie expérimentale retenue pour ce projet a été conçue de manière à limiter au maximum l’utilisation d’animaux, tout en assurant la robustesse scientifique et la fiabilité des résultats. Le nombre d’animaux prévu a été déterminé à partir d’une analyse de puissance statistique. Nous utilisons la méthode adaptée aux données appariées. Cette approche permet d’estimer un effectif compris entre 10 et 15 animaux par groupe selon les procédures, garantissant un dimensionnement précis et évitant aussi bien la sous-utilisation que la surutilisation d’animaux. Tout au long du projet, l’inclusion des deux sexes est prévue afin d’éviter de multiplier les expérimentations futures et d’assurer la représentativité des résultats. L’ensemble des protocoles est conçu pour minimiser le stress et la souffrance des animaux, conformément au principe de raffinement, ce qui contribue également à obtenir des données de meilleure qualité.
Raffinement
Ce projet ne concerne que des procédures dont la mise en œuvre ne devrait se traduire ni par une dégradation de l’état de santé de l’animal ni par des douleurs importantes. Si nous observions un comportement anormal en termes de santé (perte de poids, du pelage, etc.) dès l’initiation de l’intégration dans un groupe expérimental, l’animal serait immédiatement pris en charge. Selon la situation, des soins appropriés seront apportés (ajout du gel nutritif, maintien au chaud, soins locaux). Si nécessaire, une mise à mort sera effectuée afin d’éviter toute souffrance. L’emploi d’analgésiques et d’anesthésie sera systématique tout comme l’application d’un gel ophtalmique lors des chirurgies de souris adultes. Les animaux anesthésiés seront gardés sur un tapis chauffant jusqu’à leur réveil complet puis remis dans une cage propre et pourvue d’une coupelle de gel nutritif hydratant. Les animaux opérés seront auscultés et pesés tous les jours par l’expérimentateur pendant une semaine détecter et traiter les éventuels signes d’inconfort sur la base d’observations cliniques établies.
Choix des espèces
Les souris ont été choisies pour ce projet en raison de leurs caractéristiques biologiques et comportementales qui permettent d’étudier de manière fiable les fonctions auditives et les réponses aux stimulations sonores. Leur petite taille, leur cycle de vie relativement court et la grande connaissance scientifique accumulée sur cette espèce facilitent la planification des suivis longitudinaux et le développement de méthodes reproductibles. Les souris utilisées dans ce projet auront entre 4 semaines et 5 mois. Elles seront assez âgées pour que l’audition soit pleinement développée, mais suffisamment jeunes pour que les fonctions auditives restent intactes et que les tests soient réalisables. Cela permet d’obtenir des résultats précis sur l’impact du bruit sur l’audition.
Étude d’une nouvelle région cérébrale dans le développement des comportements de type addictif
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Jusqu'à quarante séances comportementales par animal, cinq par semaine pendant huit semaines, dont une qui dure quatre heures. 540 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré, toutes tuées à l'issue pour vérifier la position des implants et analyser leur cerveau. Avant cela, les souriceaux sont brièvement séparés de leur mère pour une biopsie de l'oreille destinée au génotypage, puis chaque animal subit une chirurgie cérébrale d'une heure sous anesthésie profonde, le projet portant sur les effets aversifs des opiacés et la rechute. Le porteur justifie le choix de l'espèce par une lignée transgénique disponible seulement chez la souris et affirme qu'aucun autre animal ne permet une manipulation aussi précise de la zone cérébrale visée.
Objectifs
Le noyau tegmental rostromédian (RMTg) est une région du cerveau qui agit comme un frein naturel sur les neurones impliqués dans le circuit de la récompense. Ce circuit joue un rôle clé dans la manière dont nous ressentons le plaisir et la motivation, ainsi que dans la dépendance aux substances comme les opiacés. Jusqu’à récemment, il était difficile d’étudier cette région spécifiquement car il manquait d’outils précis. La découverte d’un marqueur génétique particulier, a permis de développer une lignée spéciale de souris qui permet une manipulation ciblée du noyau tegmental rostromédian. Notre projet cherche à mieux comprendre comment le noyau tegmental rostromédian régule l’équilibre entre sensations agréables et désagréables, influence les comportements addictifs, et agit sur la dopamine, une substance chimique clé du cerveau. Nous utiliserons pour cela des techniques innovantes permettant d’activer ou d’inhiber sélectivement les neurones du noyau tegmental rostromédian et d’observer les effets sur le comportement des souris. Ces recherches ouvriront de nouvelles pistes pour traiter les addictions en visant directement cette région du cerveau.
Bénéfices attendus
À l'issue de ce projet, nous espérons mieux comprendre le rôle du noyau tegmental rostromédian (RMTg) dans les comportements de type addictif et identifier un candidat clinique capable de réduire de manière significative les comportements addictifs sans compromettre les effets analgésiques de la morphine. Enfin de compte, ce programme de recherche débouchera sur une meilleure connaissance du noyau tegmental rostromédian (RMTg) et des potentiels cibles thérapeutique pour le traitement des troubles de l'usage des opiacés et d'autres troubles liés à l'utilisation de drogues d'abus.
Procédures
Une biopsie de l’oreille sur animal vigile pour permettre le génotypage des animaux transgéniques (1/2 minute). Une chirurgie unique sur animaux anesthésiés profondément (1 heure). D'un à 40 tests comportementaux de 6 minutes à une heure (avec un minimum de 24 heures entre chaque test)réparti comme suit : 5 sessions comportementales par semaine seront réalisées pendant 8 semaines (2 jours de repos par semaine), les sessions seront limitées à 60 minutes, sauf pour une session qui sera limité à 4 heures, après un délais de 4 semaines après la chirurgie.
Impact sur les animaux
Un stress induit par la séparation brève souriceaux/ mère, et une douleur légère due à la biopsie (durée 1heure). -Chirurgie : Après la chirurgie, Il existe aussi un risque d’inflammation de la plaie, d’infection et de douleur post-opératoire (durée 48 heures). -Tests : les tests comportementaux choisis ne posent aucun risque corporel pour l’animal. Les animaux peuvent également présenter des états de stress en lien avec les expérimentations (durée 24 heures).
Devenir
Les animaux seront mis à mort à la fin des procédures afin de verifier l'emplacement des implants quand cela est nécéssaire et pour faire des analyses moléculaire sur les cerveaux.
Remplacement
Ce projet étudie une zone du cerveau appelée le noyau tegmental rostromédian, ou RMTg, qui joue un rôle important dans les comportements liés à la dépendance aux substances. Pour mieux comprendre ses fonctions, nous utilisons des souris comme modèle, car leur cerveau reproduit la complexité du cerveau humain, notamment les nombreuses interactions entre différentes régions cérébrales. Les modèles en laboratoire faits uniquement de cellules ne permettent pas d’étudier les comportements ni les interactions complexes entre les régions du cerveau. L’addiction agit justement sur ces réseaux neuronaux complexes, ce qui rend indispensable l’étude d’animaux vivants entiers pour mieux comprendre ses mécanismes. C’est pourquoi notre projet se concentre sur des organismes vivants afin de mieux cerner ces effets.
Réduction
Dans ce projet, nous utilisons le nombre minimum de souris nécessaire pour obtenir des résultats fiables, en tenant compte des différences naturelles entre les individus. Chaque groupe expérimental sera composé de 15 souris mâles et 15 femelles afin de pouvoir comparer les deux sexes. Même si cela double le nombre d’animaux, il est important d’étudier ces différences car la dépendance aux opiacés touche les hommes et les femmes de façon différente, et nous voulons mieux comprendre pourquoi. Cette approche permet aussi de valoriser pleinement tous les animaux issus de la reproduction. Les résultats seront analysés avec des méthodes statistiques reconnues pour bien interpréter les effets observés.
Raffinement
Raffiner" : Nous avons choisi d’utiliser des protocoles expérimentaux qui minimisent au maximum l’inconfort des animaux tout en permettant néanmoins d’étudier les propriétés aversives des opiacés. Les conditions d’hébergement sont optimisées en fonction des comportements naturels des rongeurs. Enfin, lors de la réalisation de procédures chirurgicales, les animaux seront sous anesthésie générale profonde avec analgésie per et postopératoire (anesthésique local autour du site de chirurgie et traitement par un anti- inflammatoire non stéroïdien), et maintien de la température corporelle.De plus, des points limites seront déterminés avant et après les procédures chirurgicales afin d’apporter un suivi individuel à chaque animal permettant de limiter ou arrêter la souffrance de l’animal. . Du gel ophtalmique sera mis sur les yeux pendant la chirurgie, de plus les souris seront maintenues à la température corporelle par un tapis chauffant pendant toute la chirurgie et la phase de réveil. Avant de commencer les expérimentations les animaux seront habitués à l’opérateur, à la manipulation et aux dispositifs expérimentaux, pour réduire leur stress.
Choix des espèces
Nous utilisons la souris car c’est aujourd’hui l’animal de laboratoire le plus courant pour étudier de nombreuses maladies grâce à la connaissance de son génome. La souris permet aussi de créer des lignées génétiquement modifiées, ce qui signifie que l’on peut changer un gène précis ou cibler certains neurones spécifiques. Pour notre étude, nous utilisons une souche spéciale, qui est uniquement disponible chez la souris. Ces souris, âgées de 8 semaines, nous permettent de manipuler uniquement les neurones d’une zone précise du cerveau, le RMTg, qui joue un rôle important dans la dépendance. Aucun autre animal ne permet d’utiliser cette technique aussi précise pour étudier les comportements liés à l’addiction. Nous choisissons des souris adultes de 8 semaines car les comportements complexes que nous voulons étudier nécessitent un cerveau mature. Pour ce projet, des animaux adultes, âgés de 8 semaines au début de l’expérience, seront utilisés puisque l’étude repose sur l’exploration de comportements complexes qui nécessitent des systèmes neurobiologiques matures.
Exploration des circuits thalamo-corticaux impliqués dans l’attention au sein des troubles du spectre autistique
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
- Système nerveux
Un virus est injecté dans le cerveau au cours d'une chirurgie d'environ une heure, puis chaque souris reçoit une injection intrapéritonéale par jour pendant quatre semaines et vit deux mois sous rationnement alimentaire, maintenue à 90 à 95 % de son poids. 640 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue pour vérification anatomique et analyse de marqueurs biologiques. L'objectif déclaré est de comprendre le rôle de deux structures cérébrales dans la transition attentionnelle, avec une perspective annoncée vers les troubles du spectre autistique. La tâche comportementale, présentée comme n'induisant ni douleur ni stress, est seulement décrite comme "choisie parmi deux possibilités", sans que le RNT dise lesquelles.
Objectifs
Les déficits attentionnels affectent une large proportion des personnes atteintes d’un syndrome autistique (jusqu’à 80%). De récentes études suggèrent que les difficultés sensorielles et attentionnelles dans le trouble du spectre autistique seraient étroitement liées. Ainsi, ces personnes auraient des difficultés à sélectionner les stimuli sensoriels appropriés, ce qui entrainerait une surcharge cognitive. L’objectif de ce projet est de mieux comprendre le rôle que joue l’attention dans le trouble du spectre autistique. Plus précisément, ce projet examinera l’implication de deux structures cérébrales ainsi que leur interaction lors d’une tâche comportementale permettant d’évaluer la capacité de transition attentionnelle chez la souris.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra une meilleure connaissance des structures et circuits impliqués dans l’attention. Ce projet fondamental a donc une claire perspective translationnelle, en particulier pour le trouble du spectre autistique.
Procédures
Les animaux seront soumis à une tâche comportementale n'induisant ni douleur ni stress, choisie parmi deux possibilités. Ils auront un rationnement alimentaire qui n'excédera pas deux mois. Ils subiront une chirurgie qui dure en moyenne 1h. Ils recevront une injection i.p. quotidienne pendant 4 semaines maximum.
Impact sur les animaux
Les chirurgies d’injection intra cérébrale de virus présentent un risque de diminution du bien-être animal dans les moments/jours qui suivent la chirurgie (inconfort, fatigue et parfois douleur). Afin de garantir la motivation des animaux pour la tâche comportementale ils seront mis en rationnement alimentaire léger (pour les maintenir à 90-95% de leur poids corporel initial) ce qui impacte très peu leur bien-être (légère sensation de faim garantissant la motivation des animaux à obtenir une récompense alimentaire). Cette restriction temporaire est en partie compensée par la nourriture obtenue au cours de la tâche comportementale. Les animaux recevront des injections i.p. une fois par jour pendant la durée de la restriction alimentaire (maximum quatre semaines). Cela peut entrainer un léger stress ainsi qu’une légère douleur.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à la fin des procédures pour l’analyse des marqueurs biologiques et les vérifications anatomiques.
Remplacement
Elucider les bases neuronales de fonctions cognitives ne peut, par définition, s’étudier que chez des organismes entiers. L’approche cognitive chez l’humain n’autorise pas la manipulation fine des circuits neuronaux qui est nécessaire à la compréhension de leur fonctionnement. De plus, les espèces d'invertébrés n'ont pas la capacité pour les comportements décisionnels étudiés dans ce projet et, à l'heure actuelle, ces comportements n'ont été démontrés que chez les mammifères et les corvidés. De même, l’approche neurocomputationelle faisant appel à la modélisation est utile, mais complémentaire des approches invasives in vivo permettant de vérifier la véracité des modèles prédictifs. Dans ce contexte il demeure nécessaire d’avoir recours à l’expérimentation animale.
Réduction
Nous cherchons à utiliser le nombre minimal d’animaux permettant d’obtenir des résultats significatifs et exploitables. Le nombre d’animaux par groupe est le minimum requis pour que nos tests conservent assez de puissance en tenant compte des pertes inévitables.
Raffinement
Le bien-être animal étant essentiel pour garantir des données comportementales exploitables dans notre recherche, toute souffrance sera évitée. Les animaux bénéficieront d’un enrichissement adapté et seront hébergés en cage collective. Les protocoles de chirurgie ont été optimisés afin de garantir des conditions optimales. Le suivi post-opératoire sera effectué quotidiennement pendant 7 jours pour s’assurer de la récupération complète des souris. Des points limites généraux et spécifiques ont été mis en place afin de permettre une prise en charge optimale de la douleur et de l’inconfort. Tous les expérimentateurs et soigneurs sont formés et compétents dans les procédures requises pour ce projet et ont suivi les formations obligatoires.
Choix des espèces
D’une façon générale les rongeurs sont un bon modèle d’étude du système nerveux. De plus, de nombreuses épreuves comportementales spécifiques permettent de modéliser chez la souris des aptitudes cognitives complexes que l’on retrouve chez l’humain. Les animaux utilisés pour ce projet seront des jeunes âgés de 6-8 semaines au début des expérimentations. Ils atteindront 10-12 semaines avant le début des chirurgies et des protocoles comportementaux afin de limiter la variabilité de taille. Cet âge a également été choisi pour être cohérent avec les données de la littérature.