Système musculosquelettique

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Rats : 170
Souffrances
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Devenir
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 170

Trop faibles pour se relever ou pour ronger, les rats mâles porteurs d'une myopathie myotubulaire reçoivent leur nourriture posée à même le sol de la cage. 170 rats vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère, tous tués pour prélèvement de tissus. Un régime alimentaire modifie la composition de leur bile afin de provoquer une cholestase, cette accumulation de bile qui détruit le foie, et leur sang est prélevé une à quatre fois par la veine de la queue ou par voie intra-orbitale. L'objectif est de reproduire chez le rat les atteintes hépatiques qui ont tué quatre enfants inclus dans l'essai de thérapie génique ASPIRO, pour rendre les prochains essais moins dangereux.

Objectifs

La myopathie myotubulaire est une maladie génétique rare et très grave qui touche surtout les garçons. Elle provoque une forte faiblesse des muscles, y compris ceux qui servent à respirer, et entraîne souvent le décès avant l’âge d’un an. Elle est causée par une mutation du gène MTM1, indispensable au bon fonctionnement musculaire. Un essai clinique appelé ASPIRO teste une thérapie génique : un virus inoffensif est utilisé pour apporter une copie normale du gène dans les muscles. Quatre patients, qui présentaient déjà des signes de mauvais fonctionnement du foie, sont décédés d’une insuffisance cholestatique. Chez ces patients, la bile ne parvient plus à s’écouler vers l’intestin et s’accumule dans le foie, endommageant l’organe jusqu’à sa défaillance. Chez le rat, modèle de la maladie, la faiblesse musculaire et respiratoire est très proche de celle des patients. En revanche, les rats ne développent pas de cholestase, probablement grâce à la composition moins toxique de leur bile. Mais ils présentent déjà certains signes de mauvais fonctionnement du foie liés au manque de myotubularine. Notre projet consiste à modifier l’alimentation des rats pour changer la composition de leur bile et la rendre plus proche de celle des humains. Cela devrait provoquer une cholestase et donc mieux reproduire les atteintes observées chez les patients. Nous pourrons alors tester si, dans ces conditions, la thérapie génique aggrave les troubles du foie comme chez les enfants. Ce modèle permettrait d’anticiper les risques et de rendre les futurs essais cliniques plus sûrs.

Bénéfices attendus

Des troubles hépatiques avaient été détectés pour un percentage des patients sélectionnés pour participer à l’essai clinique visant à guérir la myopathie myotubulaire par thérapie génique. Ces conditions n’impliquaient pas une raison d’exclusion de l’essai clinique, et beaucoup des patients ont vu leur état amélioré après le traitement. Néanmoins, certains sont décédés à cause des complications hépatiques. Avec ce travail, nous cherchons à créer chez le modèle de myopathie myotubulaire une condition hépatique, appelé cholestase, qui nous permettra à approcher les caractéristiques du modèle à celles des patients. De cette façon, de nouvelles thérapies pourraient être testés dans des conditions similaires à la réalité des patients de myopathie myotubulaire avec complications hépatiques, ce qui nous aiderait à réduire les effets indésirables.

Procédures

Prélèvements de sang sur animaux vivants anesthésiés: environ 5 min par rat, entre 1 et 4 fois en fonction de la durée de l’étude. Injections intraveineuses du traitement : environ 1 min par rat, 1 fois. Injection d’anesthésiques : environ 1min, 1 fois.

Impact sur les animaux

Les nuisances que les animaux utilisés dans cette étude peuvent rencontrer sont liées à trois circonstances : - Le phénotype délétère lié au manque d’expression de la protéine myotubularine. Les mâles Mtm1-KO développeront une faiblesse musculaire généralisée, ce qui rendra difficile leurs déplacements et l’accès à la nourriture située dans la partie supérieure des cages. Cette condition amène les rats vers une condition sévère. - Les prélèvements du sang seront réalisés par la veine caudale ou par voie intra orbital (ce qui provoque une douleur légère), à une fréquence de 1 à 4 reprises, entre 3 semaines et l’euthanasie. - Les traitements seront appliqués par injection (ce qui provoque une douleur légère), et ils risquent d’exacerber les problèmes hépatiques (interruption du flux biliaire vers le système digestif) chez les rats qui seront nourris avec un régime visant à changer la composition de la bile provoquant ainsi des douleurs modérées.

Devenir

Les animaux seront euthanasiés à la fin de chaque procédure afin de pouvoir prélever les tissus qui nous permettront de déterminer les effets des régimes alimentaires seuls ou en combinaison avec la thérapie génique.

Remplacement

Le modèle de rat utilisé dans ce projet reproduit la myopathie myotubulaire avec fidélité, et grâce aux régimes alimentaires particuliers, nous visons à reproduire aussi les troubles hépatiques qu’on retrouve chez certains patients. Ces troubles, impliquant plusieurs organes du corps, ne peuvent pas être étudiés avec des cellules et nécessitent l’utilisation d’un animal. L’évaluation de l’état du foie dans le contexte de cette maladie et l’impact que la thérapie génique peut avoir sur lui n’est pas réalisable avec les modèles en laboratoire, car nous avons besoin d’étudier le métabolisme de la bile et le structure et l‘organisation des tissus hépatiques.

Réduction

Le nombre d’animaux nécessaires pour chaque étape de ce projet a été défini à partir de références bibliographiques permettant de déduire le nombre minimal d’animaux pour observer les effets des régimes alimentaires sur le foie des animaux sains et des animaux malades. La première étape de ce projet nous permettra d’évaluer l’impact de deux régimes différents sur l’état de santé du foie par rapport à un régime contrôle. Si cet effet est avéré, nous allons les tester dans le contexte des thérapies géniques, afin d’observer si nous observons les mêmes effets que chez les patients. Si un des deux régimes testés ne nous permets pas de nous rapprocher du phénotype du foie des patients, il ne sera pas testé dans le contexte de la thérapie génique.

Raffinement

Afin de garantir qu’ils puissent se nourrir correctement, la nourriture (pro-cholestase ou pas) sera placée au sol de la cage pour garantir son accessibilité, pour que les animaux malades (qui ont des problèmes musculaires qui les empêchent de se relever ou de bien ronger) puissent le manger facilement. Afin de réduire la souffrance et le stress des animaux, des points limites et un l’arbre décisionnel ont été établis, décrivant les actions adaptées à réaliser en fonction de l’état des animaux. En cas d’appréciation de manque des interactions grégaires ou d’apathie, des conditions d'hébergement particulières seront appliquées garantissant ainsi leur survie et leur bien-être (inclusion de cylindres en carton). Les animaux seront traités avec de la crème soulageant et des pansements en cas de démangeaisons. Des soins particuliers seront administrés en cas de besoin des animaux : désinfection locale de la peau, des soins dentaires et des soins oculaires.

Choix des espèces

Le rat a été choisi comme animal modèle pour les raisons suivants: 1) Un modèle de rat de la myopathie myotubulaire a été caractérisé et il reproduit avec fidélité les signes cliniques caractéristiques de la maladie humaine. 2) Les rats Mtm1-KO montrent une atteinte au niveau du foie. 3) La gestation étant de 3 semaines, les animaux nécessaires peuvent être obtenus rapidement. Les animaux utilisés seront tous des mâles, pour se rapprocher de la clinique, car seulement les garçons sont touchés par la maladie. Les rats seront utilisés à partir de la 3ème semaine, au sevrage, ce qui correspond au moment où les premiers symptômes de la maladie apparaissent ; à 5 semaines en l’absence de traitement, et à 10 semaines après traitement de thérapie génique. Les rats seront utilisés à partir de la 3ème semaine, au sevrage, ce qui correspond au moment où les premiers symptômes de la maladie apparaissent ; à 5 semaines en l’absence de traitement, et à 10 semaines après traitement de thérapie génique.

  • Recherche fondamentale
    • Système immunitaire
    • Système musculosquelettique
    • Système respiratoire
Souris : 1770
Souffrances
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Devenir
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 1770

Toutes tuées à l'issue pour prélever poumons, rate, ganglions, sang et articulations, 1 770 souris vont être utilisées, dont 1 510 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère et 260 un niveau léger. Elles reçoivent deux injections dans la queue sur animal vigile pour déclencher une arthrite au collagène, une instillation nasale de silice sous anesthésie deux fois par semaine pendant dix semaines, deux prélèvements sanguins et une chirurgie. Le porteur indique que la silice peut entraîner une insuffisance respiratoire sévère et une surmortalité, et que les pattes gonflent au point de gêner les souris pour se nourrir. Il affirme que les expériences in vitro ne démontreraient pas de façon "irréfutable" l'effet de la silice sur une pathologie systémique, et conclut que les deux approches sont "toutes les deux nécessaires".

Objectifs

La polyarthrite rhumatoïde (PR) est une maladie au cours de laquelle les patients développent des arthrites (inflammation des articulations). Elle entraine des douleurs et la destruction progressive des articulations et peut être responsable d’un handicap majeur chez les patients. Il s’agit d’une maladie auto-immune, c’est-à-dire faisant intervenir la production anormale par l’organisme d’anticorps dirigés contre lui-même. Plusieurs facteurs sont impliqués dans la survenue de la PR, notamment des facteurs génétiques et des facteurs environnementaux. Les mécanismes à l’origine de sa survenue ne sont pas bien connus. Des expositions pulmonaires comme l’exposition à la fumée de cigarette ou à la silice (contenue par exemple dans la poussière) sont associées au diagnostic de PR. L’exposition professionnelle à la silice est un facteur de risque reconnu dans le développement de maladies auto-immunes. Au cours de la PR, des anomalies pulmonaires peuvent être observée chez 25 à 50 pourcent des patients. Afin de clarifier les processus mis en jeu, il est essentiel de comprendre les mécanismes impliqués localement. Le but de ce travail est d’identifier les mécanismes impliqués dans la survenue de la PR à la fois au niveau pulmonaire et articulaire. Dans ce contexte, nous étudierons l’effet de la préexposition à la silice sur l’incidence et la sévérité des arthrites et de la réponse immunitaire dans un modèle murin d’arthrite au collagène.

Bénéfices attendus

Ce projet s’inscrit dans la continuité de travaux menés sur la polyarthrite rhumatoïde (PR) ayant montré l’association entre exposition environnementale à la silice et PR. Les mécanismes expliquant ce lien ne sont actuellement pas connus. Ainsi, cette étude a pour objectif d’étudier l’effet d’une pré-exposition à la silice sur la survenue et la sévérité d’arthrites. L’objectif est d’analyser les mécanismes immunologiques impliqués dans les différents compartiments : pulmonaire, sanguin, lymphoïdes secondaires et articulaires. Ceci permettra de mieux comprendre le processus de développement de l’auto-immunité et de l’inflammation qui favorise ensuite le développement d’arthrites et induit la destruction articulaire. Ce projet peut avoir un impact important en rhumatologie. Il permettrait en effet de mieux comprendre le lien entre exposition environnementale et développement de la PR. Elucider les phases d’initiation de la PR est en effet fondamental pour développer des stratégies thérapeutiques précoces et efficaces.

Procédures

Les animaux seront soumis à une induction de la pathologie par des injections répétées sur animal vigile (2 fois par animal sur 3 semaines, moins de 1 minute par acte). Ils seront également exposés à la silice sous anesthésie (2 fois par semaine pendant 10 semaines, moins de 1 minute par acte). Des prélèvements sanguins pourront être réalisés sur animal vigile (2 fois pendant le projet, moins d’une minute par acte). Les animaux subiront une chirurgie sous anesthésie et analgésie (1 fois, 10 minutes).

Impact sur les animaux

Les injections répétées dans la queue des souris peuvent entrainer des blessures à la queue, des irritations ou des saignements minimes. Le développement de l'arthrite chez les souris peut être responsable d'une limitation de leur mobilité. L’exposition à la silice peut générer un stress lié à la manipulation chez la souris. Elle peut entraîner une insuffisance respiratoire sévère et une mortalité plus importante. L’anesthésie peut entrainer une détresse respiratoire ou une surmortalité. Deux prélèvements de sang sont prévus ce qui pourrait entrainer des douleurs légères et un risque d’hématome.

Devenir

Tous les animaux seront euthanasiés à la fin de la procédure. Ceci permettra d'effectuer des prélèvements d'organes (poumons, rate, ganglions, sang et articulations) et de réaliser de nombreuses analyses in vitro complémentaires aux résultats cliniques obtenus.

Remplacement

L’objectif de ce projet est d’étudier l’effet de l’exposition à la silice présente dans l’environnement sur le système immunitaire et articulaire. A l’heure actuelle, aucun modèle in vitro ou ex vivo ne permet de reproduire la complexité d’un système impliquant des interactions entre poumon, cellules et organes du système immunitaire et des articulations. Par ailleurs, les expériences in vitro permettraient de démontrer l’activation potentielle de certaines cellules par la silice mais ne mais ne permettraient pas de démontrer de façon irréfutable l’effet clinique de cette molécule sur une pathologie systémique telle que la polyarthrite rhumatoïde. Les approches in vitro et in vivo sont donc complémentaires et toutes les deux nécessaires.

Réduction

Cette étude utilisera un total de 1770 animaux. Le nombre de souris nécessaire pour cette étude est défini sur la base des études précédemment réalisées sur le modèle d’arthrite au collagène. Le nombre d’animaux par groupe a été determiné pour obtenir un effet statistiquement significatif. Sur les animaux seront prélevés les poumons, le sang, la rate, les ganglions et les pattes afin d’obtenir un maximum d’information sur l’homéostasie immunologique dans les différents tissus et limiter ainsi la répétition d'expériences.

Raffinement

Toutes les procédures seront réalisées dans le respect total des règles du raffinement. Les conditions d’hébergement sont conformes à la règlementation en vigueur pour l’espèce concernée . Une période d’adaptation est respectée avant le début de la procédure pour réduire le stress des animaux lié à leur transport. Toutes les conditions sont réunies pour prendre en compte la douleur des animaux, notamment avec la mise en place d'une anesthésie. Des points limites ont été définis pour limiter la souffrance des animaux sans remettre en cause les objectifs du projet et les données obtenues. Les animaux sont suivis quotidiennement par les animaliers. Durant toute la procédure, les conditions de soins et les méthodes utilisées ont été choisies pour réduire le plus possible toute souffrance qu’auraient pu ressentir les animaux. Dès les premiers signes cliniques (gonflement de la patte injectée), des aliments sous forme de granulés seront placés directement dans la cage pour faciliter la prise de nourriture des souris. Les injections seront réalisées après anesthésie locale par cryoanesthésie. Concernant l'instillation nasale de silice, celle-ci sera réalisée sous anesthésie gazeuse. Ce type d’anesthésie est de courte durée et l'instillation n'entraîne aucune lésion trachéale, ni de douleur particulière au réveil de l'animal. Les souris seront ensuite surveillées jusqu'à leur réveil complet. En fin de procédure, lors de l'anesthésie précédant l’euthanasie, la profondeur d'anesthésie sera vérifiée via l’observation des signes suivants: le relâchement des muscles, la perte du réflexe de retrait sur les deux pattes et la queue, la perte du réflexe palpébral, une respiration calme.

Choix des espèces

Nous avons décidé d’utiliser l’arthrite expérimentale au collagène de la souris qui est le modèle animal le plus utilisé pour établir un effet thérapeutique dans la polyarthrite rhumatoïde. L’induction des arthrites se fera sur des animaux de 11semaines après une préexposition à la silice. Les scores cliniques d'arthrite seront évalués pendant 3 à 8 semaines après l'induction. Le stade de développement des animaux est déterminé par la maturation du système immunitaire. Avant 8 semaines, le système immunitaire n'est pas assez mature pour répondre correctement à l'immunisation. A partir de 12 semaines, la capacité des souris à développer des arthrites décroit avec l'âge.

  • Enseignement supérieur
  • Recherche fondamentale
    • Éthologie / comportement / biologie animale
    • Oncologie
    • Système musculosquelettique
Chiens : 6
Souffrances
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Devenir
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Soumis à un effort soutenu sur tapis de course puis à des jeux cognitifs de difficulté croissante, six chiens enchaînent des sessions de deux heures au maximum, avec quatre prélèvements sanguins chacun. Ces procédures relèvent d'un niveau de souffrance modéré, et les chiens sont gardés en vie pour être réutilisés, après avis du vétérinaire et temps de repos. Le porteur cherche à repérer les signes comportementaux de la fatigue, dans l'idée de fournir aux vétérinaires, éducateurs et propriétaires des grilles d'observation. Il annonce des risques d'entorse, de boiterie et de contracture musculaire ainsi qu'une frustration possible en cas d'échecs répétés, justifie l'effectif de six animaux par le "strict minimum nécessaire" sans autre calcul, et ne précise ni l'origine des chiens ni les projets pour lesquels ils seront réutilisés.

Objectifs

L’objectif de notre étude est d’identifier les expressions comportementales de la fatigue chez le chien. Étant donné la nature subjective de la fatigue et les limites que cela implique en termes d’identification, de signes comportementaux potentiellement associés à la fatigue. Pour réaliser notre étude, nous soumettrons des chiens à un exercice physique intense et à des exercices cognitifs.

Bénéfices attendus

Les résultats de cette étude pourraient contribuer à l’élaboration de grilles d’observation ou d’outils de détection comportementale de la fatigue, applicables sur le terrain par les vétérinaires, éducateurs ou propriétaires. À terme, cela pourrait améliorer la prévention du surmenage, la qualité de vie et le bien-être animal, en permettant d’adapter plus finement l’intensité des activités physiques ou cognitives proposées aux chiens.

Procédures

Les animaux seront soumis à des tests physiques et cognitifs d’une durée maximale de deux heures, en tenant compte du temps d’habituation prévu lors de la phase de pré-test. Chaque chien participera à une session de test physique et à une session de test cognitif. Avant chaque test, un prélèvement sanguin sera réalisé ; il s’agit d’un acte bref d’environ trois minutes. Au total, chaque chien fera l’objet de quatre prélèvements sanguins.

Impact sur les animaux

Plusieurs phases du protocole peuvent induire un stress léger à modéré, sans douleur ni souffrance durable. L’exposition à un effort physique soutenu sur tapis de course, bien que strictement encadrée, peut entraîner un inconfort transitoire. La participation à des jeux cognitifs de difficulté croissante est également susceptible de provoquer une légère frustration en cas d’échecs successifs. Les prélèvements sanguins effectués avant et après chaque test constituent un acte médical pouvant générer un stress momentané lié à la contention, sans douleur persistante. Enfin, de légères blessures musculosquelettiques (entorse, boiterie, contracture musculaire) pourraient survenir en lien avec l’exercice physique sur tapis roulant. Ce risque est limité grâce à une phase d’habituation progressive, un protocole d’effort standardisé, un encadrement permanent et une surveillance continue durant l’exercice.

Devenir

Les animaux seront gardés en vie à l'issue de leur procédure, afin de pouvoir être réutilisés, après avis du vétérinaire sanitaire et de la structure chargée du bien-être animal, prenant en compte un temps de repos suffisant, ainsi que leur état de santé et des possibilités de réutilisation.

Remplacement

Il n’existe pas d’alternative de remplacement : notre étude a pour objectif d’évaluer la fatigue sur les chiens.

Réduction

Au total, 6 animaux seront utilisés. Ce nombre a été réduit au strict minimum nécessaire pour obtenir des données suffisantes et fiables permettant d’évaluer la fatigue chez les chiens.

Raffinement

Les animaux seront hébergés dans le respect de leurs besoins éthologiques avec des enrichissements propres à l’espèce. Le suivi quotidien des animaux et les pesées hebdomadaires sont assurés par le personnel technique et animalier habilité et habitué à travailler avec des chiens. Si nécessaire, la douleur musculosquelettique sera prise en charge par l'administration de traitements analgésiques adaptés (AINS). Au cours des études, les animaux feront l'objet d'un suivi clinique, afin de détecter tout signe de mal-être ou toute anomalie physique. Les testes seront associées à des interactions positives : les chiens seront caressés et recevront des récompenses.

Choix des espèces

L’étude est réalisée chez le chien, car il s’agit d’une étude préclinique dont l’objectif est d’évaluer la fatigue spécifiquement chez cette espèce. Des chiens adultes seront utilisés dans ce projet, car ils représentent la majorité de la population concernée par l’étude et présentent des caractéristiques physiologiques stables, nécessaires à une évaluation fiable de la fatigue.

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Souris : 267
Souffrances
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Devenir
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 267

Dépourvues de défenses immunitaires, les souris de ce projet reçoivent dans l'articulation du genou des cellules tumorales prélevées sur des patients, sans risque de rejet. 267 d'entre elles vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue. Chaque animal subit ensuite jusqu'à quatre semaines d'injections hebdomadaires ou de gavage quotidien, avec un prélèvement de sang chaque semaine. Le porteur indique que la tumeur peut faire souffrir l'animal, restreindre l'amplitude de ses mouvements et parfois dégrader son os, et que toutes les souris seront tuées pour analyser les tissus.

Objectifs

Le projet a pour but de mettre au point un modèle fiable de tumeur ténosynoviale à cellules géantes (TGCT) par injection dans l’articulation du genou de souris de cellules de patients atteints de ces tumeurs. Dans un second temps, ce modèle permettra d’évaluer l’efficacité de différents traitements. Ces différentes molécules sont, soit déjà utilisés pour le traitement des TGCTs chez l’homme, soit pertinentes dans d’autres pathologies proches et ont donc un potentiel pour être utilisées dans le traitement des TGCTs. Dans le cas de molécules déjà validées, ce modèle nous permettra d’évaluer l’efficacité de leur administration locale (intra-articulaire). Cette voie est peu utilisée pour l’instant dans le traitement des TGCTs mais pourrait permettre de grandement réduire les effets secondaires de ces traitements qui sont le frein majeur à leur utilisation.

Bénéfices attendus

La prise en charge des patients atteints de TGCT est insuffisante avec de nombreux patients souffrants d’effets secondaires ou non répondeurs aux thérapeutiques actuelles. Ce projet permettra de mettre en évidence l’efficacité de nouveaux traitements dans un modèle adapté et de valider que l’administration locale (intra-articulaire) permet une efficacité au moins équivalente en réduisant les effets secondaires pour les molécules déjà utilisées. Ces nouveaux traitements et modes d’administration pourront ensuite être proposés pour des essais cliniques chez l’homme.

Procédures

Les animaux seront soumis à une seule injection intra-articulaire sous anesthésie (induction + geste + réveil = 5 min) dans le cadre de la mise en place du modèle. Pour tester les traitements, ils subiront en plus des injections hebdomadaires (intra-articulaire ou intra-veineuse) ou un gavage quotidien ainsi qu’un prélèvement sanguin hebdomadaire. Les injections intra-articulaires et leurs contrôles en intra-veineuses seront également réalisées sous anesthésie (induction + geste + réveil = 5 min). Les autres interventions seront réalisées sur les animaux vigiles, avec environ 30 secondes de manipulation par animal comprenant une dizaine de secondes de contention pour réaliser le geste. Le temps de traitement total reste à définir mais ne devrait pas excéder 4 semaines.

Impact sur les animaux

Les molécules à tester sont connues pour induire comme effets secondaires potentiels les plus graves une baisse du nombre de neutrophiles dans la circulation sanguine et une atteinte du foie. Les différents points limites (changement de poids corporel, apparence physique, comportement) seront attentivement surveillés, particulièrement dans les heures et jours suivants les injections. Une induction efficace de la tumeur pourrait amener l’animal à ressentir la douleur associée à son développement. Ces tumeurs, d’évolution généralement lente, entrainent surtout une restriction de l’amplitude de mouvement mais peuvent dans certains cas induire de la dégradation osseuse. Le suivi de la mobilité des animaux sera un point de vigilance particulier pour s’assurer que l’accès à la nourriture ou la capacité à interagir ne sont pas affectés.

Devenir

A l’issue de la procédure, tous les animaux seront euthanasiés afin de collecter et analyser les tissus.

Remplacement

L’articulation se compose de différents tissus qui jouent tous un rôle important dans son fonctionnement et peuvent aussi participer au développement de maladies comme les TGCTs. Le test de molécules d’intérêts thérapeutiques, en particulier avec l’analyse de la voie d’administration la plus adaptée pour réduire des effets secondaires, ne peut pas être pleinement réalisé sur des modèles in vitro et ex vivo. Le recours aux souris ayant une immunité réduite, est un modèle de choix pour l’injection de cellules humaines sans souci de rejet.

Réduction

La réalisation d’un étude pilote permettra de définir la faisabilité et les meilleures conditions de réalisation du projet. Le nombre d’animaux est réduit au minimum suffisant (8 animaux par groupe) pour démontrer des différences statistiquement significatives et reproductibles entre les groupes en utilisant les tests statistiques adaptés. Ensuite, le nombre de molécules se limitera aux plus pertinentes pour l’application chez l’homme (molécules déjà validées à tester en injection intra-articulaire et nouvelles molécules pouvant offrir un bénéfice thérapeutique).

Raffinement

Les souris seront hébergées par cage de 5 maximum avec l’enrichissement nécessaire à la nidification. Les animaux sont maintenus dans un cycle jour/nuit de 12h/12h avec un accès à l’eau et à la nourriture à volonté. Pour les injections intra-articulaires, une injection d’analgésique est réalisée pour prévenir la douleur. Les souris sont ensuite anesthésiées par la méthode permettant l’induction et le réveil le plus rapide, et maintenus sur un tapis chauffant pendant la durée de la procédure. Des points limites adaptés ont été définis et seront appliqués.

Choix des espèces

La souris est un modèle de référence pour la recherche fondamentale ainsi que pour les examens pré-cliniques. De nombreux outils génétiques et biologiques sont disponibles pour analyser les cellules dans la tumeur qui viendront de l’animal. Elle permet la constitution de groupes d'animaux suffisamment larges pour pouvoir effectuer des calculs statistiques pertinents et reproductibles. Les souris utilisées permettent la greffe de tissus et de cellules humaines en évitant les phénomènes de rejet et constituent en cela un modèle reconnu. Des souris adultes de 9 semaines seront utilisées pour modéliser les TGCTs qui affectent principalement des adultes.

  • Recherche fondamentale
    • Système musculosquelettique
Souris : 4320
Souffrances
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▲ 480
▲ 3840
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Devenir
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 4320

4 320 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré, 3 840 d'entre elles en modéré. Elles reçoivent des injections quotidiennes dans le muscle pendant quatre jours, jusqu'à dix prélèvements de sang à la queue, un régime enrichi en graisses pendant quatre semaines, deux heures de course sur tapis roulant et cinq jours d'hébergement individuel. Le porteur décrit des micro-lésions musculaires et un inconfort modéré pendant quelques jours après l'exercice, et annonce des dispositifs assurant le "confort" des animaux, mot qu'il place lui-même entre guillemets. Sur le remplacement, il indique avoir exploré des cultures de cellules musculaires et des analyses informatiques, et conclut que l'animal reste "nécessaire" pour comprendre la régénération du muscle.

Objectifs

L'activité physique est reconnue pour ses effets bénéfiques sur la santé et son rôle dans la prévention de certaines maladies. Avec l'âge, la perte de force et de masse musculaire peut réduire l'autonomie des individus. Le maintien d'un bon fonctionnement musculaire, notamment grâce à l'exercice, contribue à préserver la mobilité et l'indépendance des personnes âgées. Dans nos travaux, nous avons étudié des substances produites par les muscles lors de l'exercice, qui pourraient jouer un rôle dans la régénération musculaire. Deux d’entre elles semblent particulièrement impliquées dans ce processus et pourraient avoir un effet bénéfique sur la récupération musculaire après un effort ou une blessure. Afin de mieux comprendre son rôle, nous avons développé des animaux transgéniques, permettant d'observer son action dans un organisme vivant. L'objectif de ce projet est d'explorer comment ces mécanismes pourraient être utilisés pour améliorer la santé musculaire, en particulier chez les personnes âgées ou celles souffrant de maladies affectant les muscles. Ce projet se déroulera dans deux établissements utilisateurs, en fonction du matériel qui est à disposition dans les établissements utilisateurs.

Bénéfices attendus

Ce projet vise à mieux comprendre comment les muscles se réparent après un effort ou une blessure. Il s'intéresse particulièrement à certaines substances produites par l'organisme qui pourraient jouer un rôle clé dans ce processus. Pour cela, des études sont menées sur des animaux transgéniques afin d'observer leur impact sur la récupération musculaire. En intégrant des facteurs comme l'âge et le sexe, cette recherche permettra d'affiner les approches existantes pour étudier la régénération musculaire, avec une meilleure prise en compte des situations rencontrées dans la réalité. À terme, ces travaux pourraient ouvrir la voie à de nouvelles stratégies pour préserver la force musculaire et lutter contre les effets du vieillissement sur les muscles. Ils pourraient aussi avoir des applications pour certaines maladies qui altèrent la masse et la fonction musculaire.

Procédures

Dans le cadre de ce projet, différents types d'interventions pourront être soumis aux animaux en fonction de la procédure à laquelle ils sont ratachés. Voici les différents types d'interventions : un hébergement individuel pendant cinq jours ; des injections uniques ou quotidiennes sur une durée de quatres jours, n’excédant pas 10s par injections ; 10 prélèvements sanguins sur animal vigile à l’extremité de la queue n’excédant pas deux min ; une alimentation enrichie en lipides durant maximum 4 semaines consécutives ; un seul exercice sur tapis de course d’une durée de 2h maximum ;placées une fois dans un système d’imagerie optique pendants 5mins ; placées une fois dans un appareil de mesure par résonance magnétique nucléaire pendants 2mins.

Impact sur les animaux

Certaines étapes de ce projet peuvent entraîner un inconfort temporaire pour les animaux : L’hébergement individuel peut causer un stress aux animaux. Les injections nécessaires pour l’étude peuvent provoquer une douleur locale et une inflammation passagère au niveau du muscle durant un à deux jours. De même, l’administration des molécules étudiées peut entraîner un inconfort léger et temporaire (légère inflammation dû à l'injection dans le muscle). Les exercices physiques réalisés sur tapis roulant peuvent entraîner des micros lésions musculaires, associées à un inconfort modéré pendant quelques jours. Les tests fonctionnels, comme la course ou l’évaluation de la force musculaire, peuvent également induire un stress temporaire, mais ils restent non invasifs. Un régime alimentaire particulier, plus riche en graisses, est utilisé dans certaines expériences. Bien qu’il puisse entraîner une prise de poids, celle-ci reste contrôlée pour ne pas affecter la mobilité des animaux. Enfin, certains tests nécessitent des prélèvements sanguins ou des mesures comporelles. Les prises de sang, réalisées peuvent générer un stress modéré. Les mesures de composition corporelle demandent un bref placement des souris dans un dispositif de contention, provoquant un stress léger qui ne dure que quelques minutes.

Devenir

Les animaux seront mis à mort pour récolter des tissus d'intérêts.

Remplacement

Avant de recourir à des modèles animaux, différentes approches ont été explorées pour étudier la régénération musculaire. Des expériences en laboratoire sur des cellules musculaires ont permis d’analyser certains mécanismes impliqués dans ce processus. De plus, des analyses informatiques ont aidé à identifier des molécules potentiellement impliquées dans la réparation des muscles. Cependant, ces méthodes ne permettent pas de reproduire toute la complexité des interactions qui se produisent dans un organisme vivant. C'est pourquoi l'utilisation de modèles animaux reste nécessaire pour mieux comprendre comment les muscles se régénèrent et comment certaines substances pourraient aider à améliorer ce processus. Tout au long du projet, le recours aux animaux est strictement encadré et limité au minimum nécessaire. Leur bien-être est une priorité, et toutes les mesures sont prises pour réduire leur inconfort.

Réduction

Ce projet a été conçu pour utiliser le moins d'animaux possible, tout en garantissant des résultats fiables. Le nombre d'animaux a été déterminé sur la base d'études précédentes et de tests préliminaires, afin de s'assurer que chaque expérience apporte des informations précises tout en limitant leur recours. Pour réduire encore davantage le nombre d’animaux nécessaires, des analyses informatiques ont été réalisées en amont afin de mieux cibler les molécules d’intérêt. De plus, si certains résultats sont obtenus plus rapidement que prévu, les tests seront ajustés afin d’éviter toute utilisation inutile d’animaux. Tout au long du projet, une attention particulière est portée à l’optimisation des protocoles afin de concilier progrès scientifique et respect du bien-être animal.

Raffinement

Le bien-être des animaux est une priorité dans ce projet. Ils seront surveillés chaque jour par des professionnels afin de détecter rapidement tout signe d'inconfort. Leur poids, un des reflets de la bonne santé de l’animal, sera contrôlé chaque semaine . Les souris seront hébergées en petits groupes dans des cages adaptées, avec du matériel leur permettant d’exprimer leur comportement naturel (papier, bâtonnets de bois, abris). Elles ne seront pas isolées, sauf si cela est strictement nécessaire pour certaines expériences, et elles resteront toujours en contact visuel et olfactif avec leurs congénères. Dans le cadre de transport, les animaux sont transportés selon une charte de transport définie par la zootechnie de départ et garantissant le bien-être des animaux. Ils sont transportés dans leur cage d'origine avec leurs congénères pour éviter tout stress supplémentaire pendant le transport. Les interventions prévues dans ce projet ont été soigneusement étudiées pour limiter leur impact. La majorité des injections sera réalisée sous anesthésie et avec des dispositifs permettant d'assurer le « confort » des animaux. De même, les exercices physiques seront adaptés aux capacités des animaux afin d'éviter toute contrainte excessive. Les animaux hébergés individuellement recevront le maximum d’enrichissement comme il est le cas dans leur cage d’origine, ici la roue d’activité est également considéré comme un enrichissement en plus pour les animaux. De plus, des grilles de scoring ont été faites pour chaque procédure afin d'établir des points limites important au bien être des animaux.

Choix des espèces

Ce projet utilise la Souris comme modèle d’étude, car il s’agit de l’animal le plus couramment étudié en recherche biomédicale. Son organisme présente des similitudes avec celui de l’être humain, ce qui permet d’obtenir des résultats pertinents pour mieux comprendre certains mécanismes biologiques. Pour que ces recherches soient encore plus représentatives, différents paramètres sont pris en compte, comme l’âge (3mois et 24mois), le sexe (mâle et femelle) et l’alimentation des animaux. De plus, certaines souris utilisées dans ce projet ont été modifiées génétiquement afin d’étudier plus précisément le rôle de certains gènes impliqués dans la régénération musculaire.

  • Recherche appliquée
    • Troubles musculosquelettiques
  • Recherche fondamentale
    • Système musculosquelettique
Souris : 108
Souffrances
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▲ -
▲ 108
▲ -
Devenir
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 108

Soumises pendant six mois à des entraînements de course sur tapis de 45 minutes trois fois par semaine, plus force et équilibre, 108 souris de 50 semaines vont être utilisées dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré, toutes tuées pour prélever sang, muscle, foie et tissu adipeux. Elles passent sept séries de tests de performance qui les fatiguent, sept mesures de composition corporelle avec contention et jeûne allant jusqu'à quatorze heures, et un transport de 15,3 kilomètres entre deux établissements. Le protocole vise à démontrer que des protéines de ténébrion valent des protéines laitières pour accompagner la reprise du sport chez les personnes vieillissantes. Le porteur écrit d'emblée penser démontrer l'effet attendu, et destine les résultats au développement de nouveaux produits alimentaires.

Objectifs

Ce projet se fera sur 2 établissements utilisateurs (EU1 et EU2). Notre objectif est de tester l’impact d’une approche combinant une complémentation nutritionnelle en protéines d’insectes (Ténébrion) et en vitamine D avec un programme d’activité physique adaptée dans le but de limiter la perte de fonction musculaire au cours du vieillissement chez la souris en surpoids. Les critères principaux d'investigation sont les performances physiques, la composition corporelle, la synthèse protéique musculaire, l'inflammation et le métabolisme de la vitamine D. A l'issue du projet, plusieurs dosages biochimiques (protéines circulantes relarguées) seront effectués au niveau circulant et au niveau du muscle squelettique, du foie et du tissu adipeux. L’objectif final de ce projet est de démontrer que la qualité nutritionnelle des protéines d’insectes est compatible avec la pratique sportive dans un contexte de veillissement.

Bénéfices attendus

Nous pensons démontrer par ce protocole qu’une complémentation combinée de protéines et de vitamine D a un effet anabolique musculaire plus fort qu’une complémentation protéique simple ou qu’une situation sans complémentation. Nous nous attendons à ce que la vitamine D puisse potentialiser l’effet anabolique des protéines, et puisse favoriser la restauration de l’homéostasie glucidique et lipidique, limiter l’inflammation du tissu adipeux et l'infiltration lipidique dans les tissus. Nous attendons également que la complémentation en protéines de ténébrion ait des effets anaboliques comparables aux protéines laitières (protéines de référence) afin de démontrer que cette source de protéines présente une bonne digestibilité et est aussi efficace qu’une protéine laitière au cours de la récupération sportive. En perspective à long terme, ce projet apportera des données scientifiques pour le développement de nouveaux produits alimentaires destinés aux personnes (âgées) souhaitant un accompagnement nutritionnel lors de la reprise d'activité physique.

Procédures

Les animaux seront soumis à des entrainements d’endurance (45 min 3x/sem), de force (15 min 1x/sem) et d’équilibre (15 min, 1x/sem) ainsi que des tests de performances physiques (vitesse maximale de course, force d’agrippement, équilibre) chaque mois (15 min par tests) pendant 6 mois à l’EU1 pour suivre leurs capacités locomotrices. Les animaux seront soumis de manière non invasive à une estimation de leur masse maigre et grasse par résonnance magnétique 1x/mois et à une estimation de leur dépense énergétique par calorimétrie indirecte (2x) pendant 6 mois à l’UE2 pour suivre l’évolution de leur composition corporelle et leur dépense énergétique.

Impact sur les animaux

Les animaux seront souris à un protocole d’activité physique modérée de 16 semaines (course sur tapis, entrainement en résistance et équilibre) qui entrainera la prise en main quotidienne des animaux. Le personnel impliqué dans les mesures est formé à la contention low stress. Les animaux seront soumis à des tests de performances physiques (vitesse de course, force, équilibre) répétés 7x sur la durée du protocole (24 semaines) qui entraineront de la fatigue suivie d’une période de récupération. Des mesures de composition corporelle (7x) nécessiteront une contention des animaux d’une durée inférieure à 2 min et une mise à jeun des animaux d’une durée inférieure à 14h. Pour la mesure de la synthèse protéique musculaire (mesure unique en fin de protocole), les animaux seront soumis à une injection sous-cutanée. La piqure d’aiguille pour l’injection est réalisée sur animal vigile en contention et entrainera une douleur légère de courte durée.

Devenir

Tous les animaux seront mis à mort à l'issue de la procédure afin de prélever les tissus nécessaires aux analyses biochimiques (sang, muscle, tissu adipeux, foie).

Remplacement

L’utilisation d’animaux, dans ce projet est absolument nécessaire et ne peut être remplacée par l’utilisation de systèmes de culture cellulaire à 2 voire 3 dimensions. En effet, ces systèmes ne permettent pas de mesurer simultanément l’évolution de la fonctionnalité musculaire (masse et force), de la performance et de la mobilité, le métabolisme protéique musculaire et le statut inflammatoire circulant. Il est difficile de suppléer l’activité physique par des systèmes in vitro même si des systèmes de stimulation électriques de cellules musculaires existent, ils ne remplacent pas les adaptations cardio-respiratoires à l’exercice. Ce projet requiert une analyse multi-tissus du métabolisme de la vitamine D afin de comprendre pourquoi la déficience en vitamine D est si importante chez l'homme. Pour effectuer une télle étude chez l'homme, il faudrait pratiquer des biopsies tissulaires du foie, du tissu adipeux et du muscle squelettqiue. Ces techniques restent trop invasives à mettre en place chez un même volontaire sain.

Réduction

Le nombre d’animaux utilisés dans ce projet est réduit à son minimum sans en compromettre les objectifs. Il a été déterminé par un calcul d’échantillonnage. Le nombre de souris nécessaires est calculé pour une différence attendue de 25% pour la synthèse protéique musculaire entre les souris nourris avec les régimes non supplémentés en protéines et les souris nourris avec les régimes supplémentés en protéines (protéines de lactosérum ou protéines d’insectes). Des études antérieures ont montré que la variabilité du paramètre choisi est de 14%. Ainsi, le nombre de souris nécessaires par groupe est de 8. Toutefois, afin d’anticiper une mortalité éventuelle liée à l'âge, nous avons choisi de débuter l’étude avec des groupes de 12 souris. Le nombre total de souris nécessaires à la réalisation de ce projet est donc de 108.

Raffinement

Les conditions d’élevage, d’hébergement, de soin et les méthodes utilisées seront les plus appropriées pour éviter et réduire au maximum toute douleur, souffrance, angoisse ou dommage durable que pourraient ressentir les animaux. Les souris seront hébergées par 6 dans des cages de dimension conforme à la réglementation comportant à mimina une maison en carton à double entrée, des batonnets en bois, et des ficelles de carton pou la nidification . Tous les animaux auront un accès illimité à leur régime et à l’eau de boisson. Quotidiennement, l’animalier observera le comportement général de chaque souris, son apparence et contrôlera la présence d’eau et de nourriture. Hebdomadairement, les animaux seront pesés et un contrôle de consommation sera réalisé. L’état général de l’animal sera noté sur le cahier de suivi et l’expérimentateur sera informé de toutes observations anormales. Si un animal présente 3 points limites notables ou 1 point sévère, il sera pris une décision afin de limiter la douleur à son maximum. Les points limites et l’arbre de décision adapté à cette étude sont présentés en annexes 1 et 2. Pour le transport des animaux à l'EU2, les animaux seront placés dans des cages de transport agrées opaques avec nourriture + eau gélifiée + enrichissement. Les animaux seront transportés dans un véhicule climatisé sous condition d’autorisation pour le statut sanitaire (distance 15.3 km).

Choix des espèces

Pour réaliser notre projet d’étude, nous avons choisi la souris car cette espèce a montré une très bonne compliance à la course sur tapis dans nos études antérueures. De plus, ces souris sont très actives en environnement enrichi ce qui est crucial pour tester l’effet de l’activité physique volontaire. Nous avons utilisé cette espèce par le passé et validé toutes les procédures détaillées dans ce dossier avec ces souris. Notre protocole vise à freiner une diminution de la fonction musculaire avec l’âge (sarcopénie). Nous utiliserons donc des souris de 50 semaines à l’entrée dans le protocole. A la fin du protocole, les souris seront âgées de 74 semaines ce qui est suffisant pour obersver une baisse de la force musculaire et des performances physiques dans les groupes non supplémentés et non entrainés.

  • Recherche fondamentale
    • Système musculosquelettique
Souris : 4112
Souffrances
▲ -
▲ 1758
▲ 1688
▲ 666
Devenir
 -
 -
 -
 4112

Infectées par le virus de la grippe A par voie nasale sous anesthésie, les souris perdent 22 à 25 % de leur poids dans les sept jours, puis jusqu'à 30 %, avec une mort imprévisible avant l'atteinte des points limites. 4 112 souris vont être utilisées, 666 dans des procédures d'un niveau de souffrance sévère, 1 688 d'un niveau modéré et 1 758 d'un niveau léger. Certaines subissent en plus une blessure musculaire, une incision et une suture pour transplanter des cellules dans le muscle de la patte, avec des injections quotidiennes pendant quatre ou cinq jours. Toutes sont tuées pour prélever les tissus.

Objectifs

Contexte : La grippe est une maladie infectieuse contagieuse causée par les virus influenza de type A et de type B. Chaque année 3 à 5 millions d’individus sont affectés par la grippe causant de 290 000 à 600 000 morts. La grippe est une infection des voies respiratoires (nez, gorge, poumons), associée à des symptômes tels que la toux, les maux de tête, et des contractures dans les muscles et les articulations. Plusieurs conditions cliniques sont associées à des complications musculaires liées à la grippe. Dans certains cas, l'infection par le virus de la grippe A (IAV) peut entraîner une pneumonie grave et évoluer vers un syndrome de détresse respiratoire aiguë (SDRA). Une faiblesse musculaire prolongée et une altération fonctionnelle sont décrites chez les patients survivant au SDRA. Objet du projet : Ce projet vise à étudier et comprendre quelles sont les conséquences de l’infection par le virus de la grippe, notamment quand elle est associée à une réponse immunitaire forte, appelé l’orage de cytokines (cytokine storm), sur les muscles squelettiques et plus particulièrement sur les cellules souches musculaires et mésenchymateuses qui permettent la maintenance du tissu musculaire et sa régénération. En effet, de nombreuses études sont orientées sur l’étude de l’organe cible des pathogènes (le poumon dans le cas de la grippe) mais peu d’études s’intéressent aux effets indirects de l’inflammation associée aux pathologies qui peut affecter par voir systémique l’ensemble des autres tissus. Notre étude précédente a permis d’obtenir de nombreux résultats sur le comportement cellulaire des cellules souches musculaires exposées aux molécules de signalisation systémiques générées au cours de l’infection virale. Nous avons montré que les cellules souches adoptent un nouvel état cellulaire (nommé GPATH pour G-PATHOLOGY) au cours de cette période infectieuse. Il reste à démontrer quels sont les mécanismes mis en jeu dans l’adoption de cet état cellulaire et s’il est bénéfique ou délétère pour les cellules en quiescence. Nous avons, par exemple, montré qu’il peut se montrer délétère dans certains cas au cours de la régénération.

Bénéfices attendus

Le projet vise à mieux comprendre l’effet des infections sur le muscle : cette recherche permettra de savoir pourquoi certaines personnes récupèrent moins bien de leurs muscles après une infection comme la grippe. Le projet apportera de nouvelles pistes thérapeutiques. Nous souhaitons trouver des molécules capables de protéger ou restaurer les cellules souches musculaires, cela pourrait ouvrir la voie à de nouveaux traitements. L’identification phénotypiques, moléculaires et métaboliques de l’état cellulaire adoptée par les cellules nous permettra d’identifier des biomarqueurs qui pourraient servir à diagnostiquer ou prédire des altérations musculaires induites par des infections aigües ou chroniques. Les résultats auront un impact pour les personnes les plus fragiles, comme les personnes âgées et celles atteintes de maladies musculaires (dystrophies) qui sont particulièrement vulnérables à la perte musculaire après une infection. Nos résultats pourraient aider à améliorer leur récupération et leur qualité de vie. En résumé, cette étude cherche à expliquer un mécanisme encore mal connu : comment une infection générale peut fragiliser nos muscles, et surtout comment on pourrait éviter ou limiter ces effets. Cela pourrait, à terme, mieux protéger les patients fragiles et améliorer leur rétablissement après une infection virale.

Procédures

- Une injection virale avec occasionnellement soit injections (quelques secondes) soit un gavage (de l’ordre d’une minute) chaque jour, pendant 5 jours ; selon les expériences 1 injection (quelques secondes) quotidienne pendant 4 jours ; et optionnellement 4 autres injections supplémentaires avant la mise à mort (1 injection/jour). - En plus des interventions ci-dessus, un autre groupe de souris recevra une injection (quelques secondes) sous anesthésie. Une sous-partie de la procédure inclus une chirurgie sous anesthésie (d’une dizaine de minutes). - Un autre groupe recevra une injection (quelques secondes) quotidienne pendant 5 jours.

Impact sur les animaux

• Les procédures décrites peuvent générer différents types de nuisances pour les animaux. • L’infection virale intranasale, réalisée sous anesthésie et indolore, provoque une pathologie respiratoire qui s’accompagne d’une perte d’appétit et d’une perte de poids importante ainsi qu’une faiblesse générale et parfois d’une détresse respiratoire. - De 1 à 7 jours après l’infection : perte de poids importante (environ 22-25%) - Au-delà de 7 jours après l’infection : perte de poids sévère (jusqu’à 30%), avec mort imprévisible avant atteinte des points limites. • L’administration de drogues peut générer un léger stress physiologique et une douleur de courte durée au moment de la piqure. • La blessure musculaire, entraîne une douleur locale, une lésion tissulaire mais pas d’altération de la mobilité. • La transplantation cellulaire, dans le muscle de la patte inférieur, impliquant une incision et une suture, occasionne une douleur locale post-opératoire, une gêne mécanique transitoire et une détresse supplémentaire en raison de la blessure musculaire préalable (légère boiterie durant 1 journée). La répétition des anesthésies, manipulations et injections peut constituer une source de stress cumulatif.

Devenir

Tous les animaux seront mis à mort, selon les critères énoncés pour chaque procédure, à la fin de des expériences, pour collecter les tissus nécessaires à nos travaux de recherche.

Remplacement

La formation et la régénération des muscles squelettiques impliquent une multitude de réponses et d’interactions cellulaires entre les cellules souches musculaires et leur environnement au sein d’une ultrastructure tridimensionnelle complexe. L’environnement ou la niche, est composé de multiples facteurs comme une matrice extracellulaire tridimensionnelle et des types cellulaires interstitiels variés. Les cultures in vitro ne peuvent pas récapituler la complexité de ces interactions. Néanmoins, l’approche in vitro pour les stratégies d’analyses moléculaires sera mise en place toutes les fois où cela sera possible afin de limiter le recours à l’animal en utilisant des lignées cellulaires ou des cellules primaires amplifiées in vitro.

Réduction

Les effectifs des groupes expérimentaux ont été ajustés : - en tenant compte de notre expérience, - en fonction de la nature de l'expérience et des paramètres mesurés, - de la variabilité de ces paramètres, - de façon à produire des résultats interprétables, permettant d'atteindre une signification statistique. Nous avons déterminé que 8 à 12 animaux (4 contrôles, et 4 à 8 traités) étaient nécessaires pour atteindre la puissance statistique de notre objectif. L’analyse sera de type ANOVA (paramétrique ou non paramétrique). Selon la complexité des paramètres, nous utiliserons des techniques plus complexes comme des modèles linéaires à effets mixtes Les expériences seront effectuées en triplicata indépendants pour établir leur reproductibilité.

Raffinement

Un suivi régulier des animaux inclus dans le projet selon leur état général de santé est prévu. Les animaux infectés par influenza seront suivis quotidiennement (et pesés quotidiennement à partir du 3ieme jour post-infection). Une grille de score qui évaluera la souffrance des animaux est proposée et inclura des points limites définis afin d’interrompre les expériences par la mise à mort. L’analgésie sera administrée aux souris infectées par influenza si un inconfort est noté. Les animaux infectés les souris peuvent être sujet à une réduction de leur appétit/alimentation, dans ce cas, une hydratation par injection sous cutanée et une alimentation sous forme de gel, facile d’accès et facile à ingérer, sera procurée aux animaux. Une source de chaleur externe sera procurée aux animaux infectés dans un état fébrile. Pour réduire au minimum les nuisances sur le bien-être des animaux durant la procédure de blessure musculaire, une analgésie sera administrée combinée à l’anesthésiant gazeux ou chimique selon les procédures. Une injection sous cutanée d’analgésique, aux propriétés non inflammatoires pour ne pas interférer avec la régénération sera réalisée après l’induction de blessures De façon générale la litière procurée aux animaux et douce, absorbante, sans poussière et non toxique.

Choix des espèces

L’utilisation de la souris est basée sur plusieurs critères : - Les souris sont des petits Mammifères. Ils partagent donc de nombreuses similarités avec l’homme. - Elles constituent un modèle très maîtrisé par l’ensemble des équipes de recherche. - Leur temps de génération est court et les effectifs des portées élevés, ce qui permet d’avoir rapidement accès à un grand nombre d’animaux. - De nombreuses lignées existent (souris génétiquement modifiées) pour étudier les acteurs de la régénération notamment la souris transgénique qui permet d’isoler une population pure de cellules souches musculaires. - Modèles de pathologies humaines : l’accès à des souris « modèles de pathologies humaines » que nous étudions est un avantage considérable pour développer des thérapies La majorité des animaux seront des mâles âgés de 8 à 16 semaines. L’extraction des cellules souches musculaires nécessaires à notre étude est plus reproductible chez de jeunes adultes. En effet, avec l’âge (>4 mois) le tissu musculaire s’enrichit en tissu fibreux et adipeux limitant l’extraction des cellules souches musculaires. Une série d’expérience (procédure 1) sera réalisée sur des souris mâles âgés de 20-22 mois. Cette cohorte d’animaux âgées est en cours de vieillissement pour effectuer ces expériences.

  • Recherche appliquée
    • Troubles musculosquelettiques
  • Recherche fondamentale
    • Système musculosquelettique
Souris : 82
Souffrances
▲ -
▲ -
▲ 16
▲ 66
Devenir
 -
 -
 -
 82

Les souris malades perdent l'usage de leurs pattes arrière vers sept à huit semaines, après des difficultés locomotrices apparues dès quatre semaines, et le groupe suivi pour la survie est maintenu jusqu'à l'atteinte d'un point limite. 82 souris mâles vont être utilisées, 66 dans des procédures d'un niveau de souffrance sévère et 16 d'un niveau modéré, toutes tuées à l'issue. Le porteur écrit qu'il n'est pas exclu que les animaux puissent ressentir de la douleur liée à leurs problèmes musculaires, formulation prudente pour une paralysie progressive et une mesure de force contractile sous anesthésie à l'issue de laquelle les souris sont tuées sans réveil. Leurs muscles et organes sont prélevés après la mise à mort pour les analyses histologiques et moléculaires.

Objectifs

Cette étude s’intéresse à une maladie rare du muscle responsable de graves atteintes musculaires (myopathie) chez les hommes, menant à une mort prématurée des patients avant 18 mois dans la moitié des cas. De précédentes études suggèrent un rôle important d’une protéine d'intérêt dans le mécanisme de la maladie. L’objectif de ce projet est donc d’évaluer l’importance de la protéine d'intérêt dans cette maladie par diminution de cette protéine dans un modèle souris de myopathie. La diminution de la protéine d'intérêt sera réalisée par croisement de souris. L’avancée de la maladie et l’impact de la modulation de la protéine d'intérêt sera évaluée en suivant la force musculaire et/ou la survie des animaux.

Bénéfices attendus

Ce projet nous permettra de mieux comprendre les causes de la maladie, les acteurs impliqués, et pourrait fournir des pistes pour de futures thérapies.

Procédures

Le projet est divisé en 2 groupes d’animaux : (Groupe 1) : Evaluation de la diminution de la protéine d'intérêt sur la survie des souris. Un suivi non invasif des souris sera mis en place avec un test de suspension durant 3 fois 1 minute réalisé une fois par semaine et une pesée régulière, une fois par semaine de 2 à 4 semaines d’âge, tous les 2 à 3 jours à partir de 4 semaines d’âge et tous les 1 à 2 jours à partir de 6 semaines. (Groupe 2) Evaluation de la diminution de la protéine d'intérêt sur la force des souris : deux tests seront réalisés, un test non invasif de suspension durant 3 fois 1 minute qui sera réalisé une fois par semaine de 4 à 7 semaines, et un test de mesure contractile du muscle réalisé une fois sous anesthésie générale à la fin de l’étude durant au maximum 1 heure. Une pesée régulière sera mise en place une fois par semaine de 2 à 4 semaines d’âge, tous les 2 à 3 jours à partir de 4 semaines d’âge et tous les 1 à 2 jours à partir de 6 semaines. Le test de mesure de force contractile étant sans réveil, les animaux seront mis à mort consécutivement.

Impact sur les animaux

Les souris malades présentent des difficultés locomotrices commençant à 4 semaines, et entrainant une paralysie des membres postérieurs et une perte de poids vers 7/8 semaines. Il n'est pas exclu que les animaux puissent ressentir de la douleur liée aux problèmes musculaires (comme des crampes). Les nuisances liées aux tests incluent du stress lors du test de suspension, et lors de la contention durant les injections, ainsi qu'une douleur lors de l'insertion de l'aiguille.

Devenir

Tous les animaux seront mis à mort afin de prélever les muscles et organes nécessaires aux études histologiques et moléculaires.

Remplacement

Le projet consiste à mieux comprendre les acteurs impliqués dans le développement de la maladie afin de pouvoir trouver des nouvelles approches thérapeutiques. Malheureusement, l’utilisation d’un modèle cellulaire ne permet pas d’évaluer les effets sur la contractilité du muscle, ni sur l’ensemble de l’organisme. Evaluer les fonctions motrices et la force musculaire in vivo est indispensable pour déterminer l'efficacité d'un traitement contre des myopathies. Le modèle murin est suffisamment proche physiologiquement et structurellement pour étudier la physiopathologie ainsi qu'une potentielle amélioration des symptômes.

Réduction

Le nombre d'animaux a été choisi à partir des données présentes dans la littérature, ainsi que de façon à pouvoir détecter une différence statistiquement significative entre les différents groupes d’animaux (malades, sains, etc.). Lorsque cela est possible, des animaux du groupe 1 pourront être utilisés pour réduire le nombre nécessaire pour le groupe 2. Le test de suspension étant non invasif, il permet de réutiliser les mêmes animaux à chaque point dans le temps, et un même animal pourra donc produire des données de force globale, contractile, ainsi qu’histologiques et moléculaires.

Raffinement

Chaque cage sera enrichie avec des nids de chanvre et un tube pour permettre la préhension des animaux avec un minimum de stress. Pour prévenir toute malnutrition qui pourrait être due à des difficultés locomotrices, de la nourriture hydratée en gelée sera placée dans la cage dès l’apparition des premiers symptômes à 4 semaines. Lors du test sous anesthésie générale, la température corporelle de l’animal sera maintenue par le biais d’une plaque chauffante. Pour les nouveau-nés, leur capacité à se mouvoir et le comportement maternel seront observés quotidiennement durant la première semaine de vie. Pour tous les groupes, les animaux seront pesés une fois par semaine de 2 à 4 semaines, tous les 2 à 3 jours à partir de 4 semaines d’âge et tous les 1 à 2 jours à partir de 6 semaines. Des analgésiques pourront être administrés sur avis du vétérinaire si les animaux montrent des signes de douleur persistante. En cas d'infection importante, suite à une bagarre par exemple, l'animal pourra recevoir des antibiotiques ou être euthanasié sur avis vétérinaire.

Choix des espèces

Le modèle de souris récapitule fidèlement le phénotype locomoteur et histologique présent chez les patients, et constitue donc un bon modèle pour l’étude des mécanismes pathologiques et l’évaluation de thérapies. La maladie affectant les hommes, seuls les animaux mâles seront étudiés. Les défauts locomoteurs apparaissent à 4 semaines et progressent jusqu’à 8 semaines. Le suivi longitudinal de force globale sera donc effectué à partir de 4 semaines, avec un test contractile final à 7 semaines, précédant la paralysie des membres postérieurs, dans le cas du groupe 2. Pour les études de la survie (groupe 1), le suivi de la force est prolongé jusqu'à l'atteinte d'un point limite. Tous les animaux sont pesés régulièrement dès 2 semaines d'âge pour détecter toute détresse animale au plus vite.

  • Recherche fondamentale
    • Système immunitaire
    • Système musculosquelettique
Souris : 900
Souffrances
▲ -
▲ 900
▲ -
▲ -
Devenir
 -
 -
 -
 900

Les souris reproductrices et les femelles non utilisées sont tuées, les mâles exportés vers un autre établissement pour y être tués et prélevés. 900 souris vont ainsi être utilisées dans des procédures d'un niveau de souffrance léger, l'élevage d'une lignée qui développe une dystrophie musculaire proche de la myopathie de Duchenne. Aucun acte expérimental ne leur est infligé, la maladie s'installe seule : leur poids reste jusqu'à moitié plus faible que celui d'une souris saine et leur déplacement est altéré, les signes atteignant leur maximum entre huit et seize semaines. Le porteur retient la souris parce que la structure de son muscle ressemble à celle de l'humain, et précise que le laboratoire utilise aussi des cellules humaines, "très rares" et en quantité limitée.

Objectifs

Ce projet concerne l'élevage d'un modèle de souris qui développent une maladie musculaire qui mime la dystrophie musculaire de Duchenne au bout de quelques semaines. Le modèle de souris présente un muscle malade sans que des signes cliniques soient observables à la période étudiée.

Bénéfices attendus

L'utilisation des muscles de ces souris permet l'étude des mécanismes impliqués dans la pathologie.

Procédures

Aucune intervention n'est prévue, la pathologie se développe naturellement.

Impact sur les animaux

Les souris développent une maladie qui mime une dystrophie musculaire et comportent des signes physiques qui les différencient d'une souris saine. Leur poids est jusqu'à 50% plus faible mais possèdent un développement normal. Leur déplacement est normal, mais lorsqu'elles sont comparées à des souris saines, celui-ci est altéré. Les signes de dystrophie musculaire atteignent un niveau maximal entre 8 et 16 semaines et s'améliorent à partir du 8e mois. Les souris sont utilisées entre 8 et 12 semaines lorsque la maladie atteint une sévérité élevée dans la muscle. Les conditions d'élevage sont en accord avec les dernières recommandations de février 2025 concernant l'élevage de souris comportant des pathologies musculaires.

Devenir

Les animaux utilisés pour les accouplements seront mis à mort, ainsi que les femelles non utilisées. Les animaux non mis à mort seront en utilisation continue (les mâles utilisés pour les expérimentations seront exportés vers un autre établissement utilisateur en vue de leur mise à mort à des fins de prélèvement).

Remplacement

La compréhension des évènements biologiques liés à la progression de la myopathie de Duchenne nécessite des analyses ex vivo à partir d'animaux affectés par la pathologie. En effet, la pathologie n'est actuellement pas modélisable in vitro car elle implique de nombreux types cellulaires qui communiquent ensemble. Néanmoins, autant que faire se peut, le laboratoire utilise des cellules d'origine humaine, mais qui sont très rares et dont la quantité est limitée.

Réduction

Les souris sont uniquement utilisées pour prélèvements de tissus. Les prélèvements sont utilisés pour de multiples expériences jusqu'à épuisement de la ressource. La pathologie humaine touche les hommes et les analyses sont réalisées à partir des tissus provenant d'individus mâles. Cependant, toutes les mises au point expérimentales sont réalisées à partir de tissus prélevés chez les femelles

Raffinement

Les souris montrent un phénotype dommageable à partir de 12 mois et seront mises à mort à 6 mois au plus tard. Les animaux présentent un poids inférieur que les souris normales ou mdx et sont sujettes au stress. Il y aura un enrichissement de leur environnement pour limiter le stress, ainsi que des conditions de contentions spécifiques les premières semaines.

Choix des espèces

La souris est un modèle de choix car la structure du muscle est très similaire à celle observée chez l'homme. Les animaux seront utilisés entre 8 et 12 semaines, au pic de la pathologie musculaire observée au niveau du tissu musculaire.

  • Recherche fondamentale
    • Système musculosquelettique
Souris : 3360
Souffrances
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▲ -
▲ 3360
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Devenir
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 -
 -
 3360

3 360 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue pour analyses histologiques et moléculaires, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles passent 28 ou 56 jours en hypoxie intermittente, des baisses répétées d'oxygène reproduisant l'apnée du sommeil, dans le bruit de la machine et avec la fatigue d'un sommeil dégradé, puis reçoivent une lésion musculaire provoquée sous anesthésie. Le bénéfice annoncé tient en une phrase, mieux comprendre comment ce manque d'oxygène perturbe le muscle chez des souris jeunes ou âgées, mâles ou femelles. Le porteur mène en parallèle des cultures de cellules souches musculaires, tout en écartant le remplacement total au motif que le in vitro ne rend pas compte des interactions dans un tissu entier, et fixe des groupes de huit à dix animaux sans dire combien de groupes composent les 3 360.

Objectifs

Le Syndrôme d’Apnées Obstructives du Sommeil (SAOS) est le trouble respiratoire du sommeil le plus courant, qui touche plus d’un milliard de personnes dans le monde. Cette maladie chronique se caractérise par des épisodes répétés de l'affaissement complet ou partiel des voies aériennes supérieures entraînant une diminution transitoire de la saturation en oxygène appelée hypoxie intermittente. Cette succession de phases hypoxiques et de réoxygénations crée un déséquilibre d’approvisionnement des organes en oxygène, responsable de nombreux effets délétères pour notre organisme tels que de l’inflammation, des anomalies vasculaires et de la mortalité cellulaire. Certains patients atteints de SAOS présentent des changements structurels et bioénergétiques dans les muscles squelettiques impliqués dans la respiration mais l’impact de l’hypoxie intermittente sur la biologie des muscles squelettiques périphériques et des cellules souches musculaires reste méconnu. Chez l’adulte, le muscle squelettique a une croissance prodigieuse et possède de grandes capacités régénératrices qui font de lui un organe très plastique. À l’origine de cette plasticité musculaire se trouve un réservoir de cellules souches, les cellules satellites nommées ainsi du fait de leur localisation en périphérie des fibres musculaires. Elles sont présentes dans toutes les masses musculaires squelettiques, où elles résident dans un état de repos jusqu’à ce que des stimuli notamment environnementaux viennent les solliciter afin de participer à l’homéostasie et à la régénération musculaire. Notre hypothèse est que l’hypoxie intermittente joue un rôle délétère sur la fonction des cellules satellites en homéostasie ou au cours de la régénération musculaire. L’objectif principal de notre projet est d’étudier l’impact de l’hypoxie intermittente sur l’homéostasie du muscle squelettique et au cours de la régénération chez la souris saine, jeune ou âgée, mâle ou femelle.

Bénéfices attendus

Ce travail offrira une meilleure compréhension des mécanismes par lesquels l’hypoxie intermittente liée au SAOS perturbe l’homéostasie du muscle sain ou en régénération, chez des sujets jeunes ou âgés, mâles ou femelles.

Procédures

Les procédures invasives sur animal anesthésié sont au nombre de trois : 1. Modèle de régénération musculaire sur animal anesthésié (1 fois, durée : 10 min) 2. Mesure de la force musculaire sur animal anesthésié (1 fois, durée : 30min) 3. Prélèvement sanguin sur animal anesthésié (1 fois, durée : 2 min). Les procédures non ou peu invasives sur animal anesthésié ou vigile sont au nombre de trois : 1. Exposition à une hypoxie intermittente (28 ou 56 jours) 2. Mesure de la perfusion sanguine sur animal anesthésié (2 fois / souris, durée : 15 min) 3. Test d’agrippement sur animal vigile (2 fois, durée : 5 min)

Impact sur les animaux

Les nuisances attendues sont principalement du stress lié à la contention et aux manipulations sur animal vigile (test d’agrippement). Les effets indésirables sont principalement ceux liés à l’exposition à l’hypoxie intermittente : à l'hypoxie au début de l'expérimentation et au bruit généré par la machine ainsi qu'une fatigue chez les souris due à une faible qualité de sommeil. Dans notre expérience, il est rare d’observer des signes de souffrance chez l’animal ayant subi une lésion musculaire passées les 24 premières heures post-lésionnelles suggérant que la période critique sera principalement celle de l’exposition des animaux à l’hypoxie intermittente.

Devenir

Tous les animaux seront mis à mort à la fin des trois procédures afin de permettre les analyses histologiques et moléculaires nécessaires pour répondre à nos questions biologiques.

Remplacement

Afin de tester l’impact direct de l’hypoxie intermittente sur la biologie des cellules satellites, des expériences de culture cellulaire seront menées indépendamment. Pour répondre à notre question biologique, le remplacement total par de la culture cellulaire n'est pas envisageable. En effet, les modèles in vitro ne rendent pas compte de l'immense complexité des interactions physiopathologiques qui existent entre les populations cellulaires au sein d’un organisme ou d’un tissu entier. L'utilisation de modèles animaux, présentant des similitudes au niveau des systèmes de réparation du muscle squelettique humain, reste essentielle afin d’étudier les effets délétères de l'hypoxie intermittente sur le muscle squelettique. Par ailleurs, les souris âgées peuvent fournir des notions importantes sur l’impact de l’hypoxie intermittente sur le muscle squelettique dans les populations vulnérables, avec une grande pertinence pour la santé humaine.

Réduction

Nous allons réduire le nombre d'animaux par l'utilisation des méthodes non invasives (test d’agrippement) permettant de répéter les analyses sur le même animal mais aussi grâce à l'utilisation de tests statistiques appropriés (*) et au fait d’utilisation de la patte controlatérale comme contrôle sans lésion. Nos expériences dans le laboratoire ont démontré que des groupes de n=8-10 animaux par groupe expérimental sont nécessaires pour les analyses histologiques, moléculaires et fonctionnelles compte tenu de la variabilité biologique inter-individuelle dans notre modèle de régénération musculaire et de la mortalité potentielle des animaux exposés à l’hypoxie intermittente. (*)Un test de Student (également appelé test T) sera utilisé pour comparer deux groupes (effet de l’exposition à l’hypoxie intermittente versus contrôle). Pour les comparaisons multiples (effet de l’exposition à l’hypoxie intermittente en fonction du sexe et/ou de l’âge), nous utiliserons des tests ANOVA à un ou deux facteurs. Une valeur p < 0,05 sera considérée comme statistiquement significative.

Raffinement

Les animaux importés de fournisseurs agréés pour les besoins expérimentaux sont laissés en acclimatation une semaine avant toute manipulation. Pour raffiner, la souffrance des souris sera réduite en utilisant des sédatifs et analgésiques. Pour le modèle de lésion musculaire, les souris seront anesthésiées et des injections d’antidouleurs seront faites en pré- et post-opératoire afin de limiter la douleur. Les animaux seront examinés de façon quotidienne pendant les 2-3 premiers jours suivant le début de l’exposition à l’hypoxie intermittente et l’induction de la lésion musculaire afin de vérifier leur état général de santé. Tout au long de l’étude, nous suivrons la grille d’évaluation proposée tenant compte des changements du poids, de perturbation de l'apparence physique et du comportement. Tout animal auquel aura été attribué un score élevé à cette évaluation recevra des analgésiques. Tout animal auquel aura été attribué un score trop élevé sera immédiatement mis à mort. La qualité de l'élevage est améliorée en enrichissant les cages expérimentales avec des bâtons à ronger, des éléments permettant la nidification (papiers, maison en carton) ainsi qu’un accès illimité à la nourriture et à l’eau de boisson.

Choix des espèces

La souris est un modèle de choix car la physiologie du muscle squelettique est proche de celle de l’Homme. Par ailleurs, la souris a l’avantage indéniable de permettre l’utilisation des souris génétiquement modifiées. Les souris Tg :Pax7-GFP et Tg :Pax7CT2mTmG permettent l’expression ciblée de protéines fluorescentes dans les cellules satellites afin de faciliter leur analyse spatiale en histologie et/ou leur tri en cytométrie en flux pour l’analyse ultérieure de leur potentiel myogénique en culture ou de leur expression génique différentielle. Le modèle de lésion musculaire utilisé n'entraine aucune mortalité post-opératoire. Enfin, nous utiliserons des outils permettant les évaluations fonctionnelles et structurelles du muscle squelettique et des cellules satellites in vivo ainsi que ex vivo chez la souris. Nous utiliserons des animaux adultes de 4 mois. A ce stade, les muscles sont parfaitement formés et les cellules satellites résident en périphérie de la fibre musculaire à l’état de repos. Nous utiliserons également des souris âgées de 16 mois pour évaluer l’influence de l’âge un facteur de vulnérabilité majeure dans l’impact de l’hypoxie intermittente.

  • Recherche appliquée
    • Troubles musculosquelettiques
  • Recherche fondamentale
    • Système musculosquelettique
Souris : 218
Souffrances
▲ -
▲ -
▲ 108
▲ 110
Devenir
 -
 -
 -
 218

Porteuses d'une mutation qui provoque l'ossification progressive de leur colonne vertébrale et une arthrite des membres, les souris de ce projet perdent du poids, souffrent et voient leur mobilité se réduire pendant neuf mois de suivi. 218 d'entre elles vont être utilisées, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère pour 110 et modéré pour 108, et toutes seront tuées. Le porteur ne compte comme interventions que deux séances d'imagerie sous sédation, une heure puis vingt minutes, alors que l'essentiel des atteintes vient du phénotype qu'il a construit et des trois transferts entre laboratoires qu'il décrit lui-même comme sources de stress. Des souris de quatre à cinq jours sont également tuées pour mettre en culture leurs cellules osseuses, et deux autres à dix semaines pour congeler leur sperme.

Objectifs

La spondylarthrite est un des rhumatismes inflammatoires chroniques les plus fréquents, avec une prévalence en France estimée à 0,27% de la population en 2018. Les formes sévères sont caractérisées par des ossifications du rachis pouvant aboutir à une ankylose. Il existe ce jour de très nombreuses données qui suggèrent un rôle prépondérant de l’inflammation dans la physiopathologie de la SpA notamment dans sa forme sévère. L’objectif de ce projet est donc d’établir et d’étudier un modèle de souris porteur d’une mutation d’un gène identifié chez l’homme comme impliqué dans la SpA et ce dans un état pro-inflammatoire. Ce projet implique 3 laboratoires différents.

Bénéfices attendus

L’étude d'un modèle murin transgénique, porteur d’une mutation d’un gène identifié chez l’homme comme impliqué dans la spondylarthrite et d’une mutation entrainant un état pro-inflammatoire, doit confirmer l'hypothèse à savoir que les phénomènes d'ossification dans la spondylarthrite sont secondaires à l'association d'un état proinflammatoire et d'autres facteurs notamment d'altération. Ce projet va permettre une meilleure compréhension de la pathologie notamment sur les mécanismes d’ossification dans la spondylarthrite dans sa forme sévère et l'identification des mécanismes moléculaires, permettant à terme de développer de nouvelles thérapeutiques ciblant spécifiquement l'ossification dans cette pathologie.

Procédures

Les interventions prévues sont deux modalités d'imageries nécessitant une sédation gazeuse. Les animaux élevés dans le laboratoire 1 iront dans le laboratoire 2 pour la première session d'imagerie qui durera au maximum 1 heure et sera réalisée une fois. Ils iront ensuite dans le laboratoire 3 pour la seconde session d'imagerie qui durera au maximum 20 minutes et sera réalisée une fois.

Impact sur les animaux

Un modèle de souris associé à des manifestations cliniques d’ankylose rachidienne et d’arthrite périphérique sera développé. Le phénotype dommageable va induire les effets indésirables suivants : douleur, perte de poids, diminution des capacités fonctionnelles et des capacités de mobilités, stress. Le fait d’être maintenu immobile et l'anesthésie peut être une source de stress pour l’animal. Les animaux subiront deux transferts responsables de stress.

Devenir

A la fin des 9 mois de suivi longitudinal, une étude histologique des tissus cibles (rachis et articulation sacro-iliaque) sera réalisée pour tous les animaux. Cette étude histologique est nécessaire pour confirmer les anomalies documentées par imagerie, et étudier les mécanismes tissulaires et cellulaires associés aux anomalies visualisées.

Remplacement

La spondylarthrite ankylosante est une maladie qui affecte l’ensemble du corps, notamment le squelette. Sa complexité rend difficile sa reproduction en laboratoire à partir de simples cultures de cellules. Pour mieux comprendre les mécanismes impliqués, un modèle animal est utilisé. Des cellules osseuses et cartilagineuses seront également mises en culture à partir de tissus prélevés, après mlise à mort de très jeunes souris (âgées de 4 à 5 jours). Cela permettra d’analyser plus finement certains phénomènes observés au niveau des os et des articulations.

Réduction

Le nombre d'animaux utilisés dans les expériences sera réduit au minimum nécessaire pour produire une conclusion statistique valable. Le nombre d’animaux a été déterminé sur les résultats d’études antérieures. Plusieurs structures osseuses (articulations sacro-iliaques et rachis) seront caractérisées lors d’une même session d'imagerie, ce qui limite le nombre de sessions et d’animaux nécessaires. Afin de limiter le nombre d’animaux requis, les animaux seront évalués selon deux modalités d'imagerie, puis un suivi longitudinal de ces mêmes souris sera réalisé à 3, 6 et 9 mois. Les souris seront évaluées aux 3 temps puis mises à mort pour une étude histologique.

Raffinement

Pour les procédures d'imagerie, les animaux seront maintenus sous anesthésie gazeuse et monitorés (température, respiration). Des points limites ont été définis et leur atteinte entraînera la mise à mort anticipée de l’animal. De plus, les souris sont maintenues dans des groupes de plusieurs individus dans un environnement enrichi afin de limiter le stress des souris. Les souris seront transportées entre les différents sites, d'abord de l'EU 1 vers l'EU 2 puis de l'EU 2 vers l'EU 3. Après chaque transport les souris auront une semaine d'acclimatation avant de passser en procédure d'imagerie. Tous les transports seront réalisés par un transporteur agréé. Les souris seront transportées dans des cages de transport dédiés, contenant notamment de l'hydrogel, des croquettes d'alimentation et de l'enrichissement.

Choix des espèces

La souris est une espèce fréquemment utilisée pour l’étude de la spondylarthrite axiale. Le modèle animal porteur de la mutation a été réalisé chez la souris du fait de la facilité de manipulation génétique. Pour la caractérisation phénotypique, les animaux seront étudiés à 3 âges différents : 3 mois, 6 mois et 9 mois, ce qui correspond à des étapes de développement du phénotype étudié. Les anomalies apparaissent à l'âge de 3 mois et sont maximales à 9 mois. Les 2 animaux utilisés pour la congélation de sperme sont mis à mort à 10 semaines d'âge, âge idéal pour ce type de prélèvement (fertilité).

  • Recherche fondamentale
    • Système musculosquelettique
Souris : 720
Souffrances
▲ -
▲ 300
▲ 420
▲ -
Devenir
 -
 -
 -
 720

720 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger pour 300 d'entre elles et modéré pour 420. Chacune reçoit une injection quotidienne pendant quatre jours, et les 420 souris du second groupe subissent deux injections dans la même patte, destinées à léser le muscle pour en déclencher la régénération. Le porteur qualifie la suite de "gêne légère et transitoire", la patte blessée restant rétractée au réveil. Étudier les protéines qui donnent leur forme aux cellules souches musculaires exige selon lui l'animal entier, faute de pouvoir reproduire l'environnement du muscle in vitro, ce qui rend à ses yeux la mise à mort "indispensable" à chaque point de prélèvement.

Objectifs

Le muscle squelettique a une capacité remarquable de régénération grâce à la présence de cellules souches musculaires (CSM) en son sein. Les CSM du muscle sain sont dans un état de dormance. En revanche, suite à une lésion, les CSM s’activent, c’est-à-dire qu’elles se réveillent pour se multiplier, se différencier et fusionner pour réparer le muscle. C’est la régénération musculaire. En parallèle, quelques CSM s’auto-renouvellent et retournent en dormance pour maintenir leur stock tout au long de la vie. Lorsque les propriétés de dormance, multiplication, auto-renouvellement ou différenciation des CSM sont compromises, la régénération et la fonction musculaire sont altérées, ce qui conduit à des pathologies du muscle (myopathies). Toutes ces propriétés sont largement régulées par des facteurs extracellulaires, c’est-à-dire les autres types cellulaires du muscle (fibres musculaires, vaisseaux sanguins, nerfs et tissus conjonctifs). Elles dépendent également de la capacité de la CSM elle-même à adapter sa forme aux contraintes de l’environnement. Nos travaux visent à déterminer les rôles de protéines spécifiques de la cellule qui contrôlent la forme des CSM dans ces processus physiologiques. Nous proposons d’utiliser 3 lignées de souris qui permettent d’induire la perte d’expression, spécifiquement dans les CSM, de gènes codant ces protéines impliquées dans la stabilité cellulaire. La perte d’expression de ces gènes sera induite dans le muscle sain pour définir leurs rôles dans la dormance des CSM, et au cours de la réparation musculaire. A terme, nos travaux permettront d’identifier de nouveaux mécanismes qui contrôlent les activités des CSM et donc, la réparation du muscle squelettique.

Bénéfices attendus

Le muscle squelettique adulte est l’un des tissus les plus remarquables : il peut se régénérer en cas de lésion. À l’origine de cette capacité se trouve un réservoir de cellules souches musculaires (CSM). Les CSM ont une activité qui dépend largement de leurs interactions avec les autres types cellulaires présents dans le tissu et nécessaires à leur bon fonctionnement. Cependant, la possibilité que la CSM puisse auto-réguler ses activités, indépendamment de ses voisins cellulaires, commence juste à être exploré, révélant l’importance de protéines de l’architecture des cellules. Ces protéines d’architecture régulent la mobilité ou la forme des cellules. Dans ce projet, nous allons investiguer le(s) rôle(s) des protéines d’architecture indispensables au bon fonctionnement des CSM dans le muscle sain et en régénération. En utilisant 3 modèles de souris dont les gènes invalidés dans les cellules souches musculaires définissent l’architecture cellulaire, c’est-à-dire la forme des cellules, notre projet permettra d’établir leurs rôles i) pour le maintien en dormance des CSM et ii) pour la régénération du muscle squelettique adulte. D’un point de vue scientifique, ceci permettra d’accroitre les données fondamentales sur les mécanismes qui régulent la fonction des CSM. En santé humaine, nos résultats pourraient révéler de nouvelles voies thérapeutiques dans des contextes de maladies où ces mécanismes sont altérés. Par exemple, identifier des molécules qui maintiennent les cellules souches en dormance permettrait de préserver leur efficacité tout au long de la vie.

Procédures

Tous les animaux (720) recevront une injection quotidienne pendant 4 jours consécutifs d’une durée inférieure à 2 minutes pour chaque injection. Une partie des animaux (420) recevra une injection d’analgésique (durée = 1 minute) et deux injections dans la même patte (durée = 5 minutes).

Impact sur les animaux

Les injections nécessitent la contention des souris qui peut induire un stress léger chez l’animal. Les injections qui induisent une lésion des groupes musculaires injectés peuvent engendrer une gêne légère et transitoire lors de la reprise de locomotion au réveil (patte blessée légèrement rétractée).

Devenir

Les analyses moléculaires et histologiques nécessitent le prélèvement complet des tissus musculaires (ceci est incompatible avec un suivi longitudinal du même individu tout au long de sa vie). Il est donc indispensable de mettre à mort les animaux à chaque point identifié au cours des procédures.

Remplacement

Ce projet porte sur l’analyse des cellules souches musculaires dont le comportement dépend largement de l’environnement tissulaire et des voisins cellulaires des cellules souches. Sans cet environnement, les cellules souches perdent leurs fonctions. De plus, le tissu musculaire est un tissu complexe dans lequel résident de nombreux types cellulaires comme les vaisseaux sanguins, les cellules du tissu conjonctifs ou les nerfs. Tous communiquent avec la cellule souche musculaire pour contrôler ses fonctions. A ce jour, il n’est pas possible de reproduire l’environnement tissulaire des cellules souches musculaires in vitro. Il n’est donc pas possible de se passer du modèle animal.

Réduction

Toutes les procédures ont été conçues pour réduire au minimum le nombre d’animaux utilisés, sans compromettre la fiabilité des résultats. Les analyses statistiques ont été prévues en amont pour déterminer les tailles d’effectifs adéquates. De plus, afin de minimiser le nombre d’animaux, les mêmes individus seront utilisés pour les analyses, histologiques, cellulaires et moléculaires. Des animaux des 2 sexes seront utilisés car les cellules souches musculaires ont un comportement similaire entre les mâles et les femelles. Ceci nous permet de générer moins d’animaux.

Raffinement

Les personnes impliquées dans ce projet prendront les dispositions appropriées pour éviter toute souffrance, douleur, angoisse ou inconfort aux animaux. Les injections seront réalisées par un seul expérimentateur pour que les animaux soient habitués à l’expérimentateur, afin de minimiser leur stress. Nous utiliserons des méthodes de contention peu stressantes, comme des tunnels ou le fait de simplement prendre les souris dans la paume de la main au lieu de les prendre par la queue. L’injection permettant d’induire le processus de réparation musculaire est réalisée sous anesthésie générale avec analgésie pour une meilleure prise en compte de la douleur. Les animaux sont placés sur des tapis chauffants jusqu’au réveil complet de l’animal. Comme la locomotion des animaux peut être limitée dans les premières 24h, des croquettes mouillées seront ajoutés au sein des cages pour leur permettre une alimentation et une hydratation constante. Des points limites adaptés à nos procédures ont été mis en place afin de prévenir toute souffrance. Les animaux seront hébergés en groupe (2 à 5 animaux par cage) pour éviter l’isolement social. Ils auront un accès illimité à l’eau et à la nourriture et en conditions de température et hygrométrie contrôlées. Les cages seront enrichies avec des abris en carton et des lanières de papier Kraft.

Choix des espèces

La souris est actuellement l’animal de laboratoire sur lequel nous disposons des plus nombreux outils génétiques et moléculaires pour travailler. Les modèles de souris présentés dans notre projet vont permettre de déterminer quels sont les rôles du squelette cellulaire pour réguler les fonctions de la cellule souche musculaire dans le muscle non blessé ou en régénération. Plusieurs stades de la vie adulte ont été choisis pour ce projet, afin d’avoir une vision globale du devenir et de la progression des cellules souches musculaires dans le muscle sain de souris jeune adulte, adulte et âgée ou dans le muscle lésé.