Système immunitaire
- Autre recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Multisystémique
- Oncologie
- Organes sensoriels
- Système cardiaque
- Système endocrinien
- Système gastrointestinal
- Système musculosquelettique
- Système nerveux
- Système respiratoire
- Système urogénital
Prévention de la dermatite atopique par un émollient trilipidique enrichi en oligosaccharide du lait maternel (2’-FL).
- Recherche fondamentale
- Organes sensoriels
- Système immunitaire
1 584 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Les souriceaux sont anesthésiés puis rasés à deux semaines, reçoivent une application quotidienne sur le dos pendant quatorze à vingt-cinq jours, portent ensuite un patch occlusif deux semaines et sont isolés vingt minutes pour la récolte de leurs fèces. Une dermatite atopique est déclenchée à quatre semaines, avec démangeaisons, rougeurs, œdème et excoriations, et les gavages peuvent enflammer l'œsophage. Le produit testé est un émollient enrichi en sucre du lait maternel, dont le porteur espère qu'il ouvrira la voie à un essai clinique, alors que les essais menés chez des nourrissons ont déjà montré que les émollients trilipidiques ne préviennent pas la maladie.
Objectifs
La dermatite atopique (DA) est une allergie, touchant 10 à 15 % des enfants en Europe. Elle est associée à une barrière et un microbiote cutanés altérés et à un dysfonctionnement du système immunitaire.70 % des enfants guérissent naturellement et 30 % souffrent de symptômes persistants avec un risque accru d’autres allergies (asthme, rhinite ou allergies alimentaires :marche atopique). Il n’existe pas de stratégies préventives efficaces pour la DA. Plusieurs essais cliniques ont appliqué des émollients ou des huiles végétales sur la peau des bébés pour renforcer la barrière cutanée afin de limiter l'interaction entre les allergènes et le système immunitaire de la peau. Ils ont observé que les émollients trilipides ne prévenait pas la DA mais améliorait l'intégrité de la barrière cutanée en réduisant la perte d'eau transépidermique (TEWL). À l'inverse, les huiles végétales entravent la formation de structures lipidiques lamellaires dans la barrière et favorisent le développement de l'allergie alimentaire. Même si les émollients renforcent la barrière cutanée, cette approche seule semble insuffisante pour prévenir la DA. Les stratégies thérapeutiques qui ciblent la barrière cutanée, mais aussi le microbiote et le système immunitaire pourraient offrir des approches plus efficaces pour prévenir la DA. Certains sucres du lait maternel (oligosaccharides), peuvent moduler le microbiote intestinal en favorisant l'émergence de bactéries bénéfiques et en réduisant l'abondance des bactéries nocives. Ils peuvent renforcer la barrière intestinale et induire un environnement immunitaire tolérogène. Nous avons démontré chez la souris gestante, l’efficacité d’une supplémentation anténatale avec un sucre du lait maternel sur abrogation complète des symptômes de l'allergie alimentaire chez les petits. Nous disposons également de données préliminaires sur des modèles de culture peau humaine, montrant que l'exposition à un sucre du lait maternel sur des cellules de peau humaine dans des conditions inflammatoires renforce l'expression de l'involucrine (une protéine de la barrière cutanée réduite chez les patients atteints de DA)et de la substance P (ayant des fonctions anti-inflammatoires et de réparation des tissus). Notre hypothèse est que l'ajout de sucres du lait maternel aux émollients pourrait constituer une stratégie efficace pour cibler le microbiote cutané, le système immunitaire et la barrière cutanée et, par conséquent, pour prévenir l'apparition de la DA.
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus du projet sont de valider une nouvelle stratégie thérapeutique préventive visant à prévenir l'apparition de la DA à un stade précoce par une intervention cutanée. A l'heure actuelle, il n'existe pas de stratégie préventive efficace pour la DA. L'approche ambitieuse du projet se concentre sur une méthode thérapeutique externe non invasive, facile à utiliser et sûre. Ce projet permettra également de comprendre la physiopathologie de la DA, lors de sa mise en place et de sa prévention. Nous focaliserons principalement notre recherche sur les 3 grands systèmes biologiques dysfonctionnels dans l’allergie : le microbiote (cutané et intestinal), le système immunitaire et les barrières (cutanées et intestinales). Valider cette stratégie chez la souris permettra d’ouvrir la voie à un futur essai clinique.
Procédures
- procédure 1 =souriceaux : anesthésie (15 minutes), rasage (5 minutes) et application journalière d’un traitement topique dorsale (5 minutes) pendant 14 jours puis d’un patch occlusif (5 minutes) pendant 14 jours, isolement pour la récolte des fèces (20 minutes). - procédure 2 = idem procédure 1 + gavage oral (2 minutes). - Procédure 3 : = souriceaux : anesthésie (15 minutes), rasage (5 minutes) et application journalière d’un traitement topique dorsale (5 minutes) pendant 25 jours, isolement pour la récolte des fèces (20 minutes).
Impact sur les animaux
Les nuisances attendues sont la gêne liée la présence d’un patch sur le dos qui peut induire des grattages, les symptômes liés à la mise en place de la DA (prurit, érythème, œdème et excoriations), les anesthésies gazeuses peuvent induire une hypothermie, une hypotension, une hypoventilation ou une hypoxémie, les gavages oraux peuvent induire une inflammation de l’œsophage, l’isolement pour la récolte des fèces ainsi que la prise de poids répétée des mères gestantes peuvent induire un stress.
Devenir
Les animaux seront tous mis a morts à la fin de l’expérimentation. Leurs organes et fluides biologiques seront analysés pour mesurer les biomarqueurs de la DA ou de l’allergie alimentaire et ainsi valider nos modèles.
Remplacement
Dans le cadre de l’étude de la dermatite atopique (DA), il est impossible de reproduire efficacement in vitro les symptômes cutanés mais aussi les interactions très complexes entre les systèmes biologiques notamment lorsqu’il s’agit des interactions entre le microbiote cutané, le système immunitaire et les barrières épithéliales
Réduction
Le nombre d’animaux est réduit au minimum et calculé pour être statistiquement pertinent pour la mesure du score clinique mais aussi avoir assez de matériel biologique pour effectuer non seulement des coupes histologiques mais aussi les mesures des biomarqueurs immuns de la DA dans la peau et dans le sérum. De plus, en effectuant un test de puissance, il nous faut au moins 12 animaux dans chaque groupe pour observer des effets statistiques au niveau du microbiote et du système immunitaire.
Raffinement
Seul le personnel expérimenté et qualifié effectuera les expérimentations animales. Ces exigences visent à s’assurer que les procédures nécessaires à l’élevage et à l'expérimentation sont exécutées efficacement, avec les soins appropriés afin de minimiser la souffrance des animaux. Le suivi quotidien des animaux et des signes généraux permet de minimiser l'inconfort et la douleur. Le cycle jour/nuit de 12h des animaux sera respecté. Les souris seront stabulées dans les cages d’un portoir ventilé avec un cycle jour/nuit de 12h (température, humidité). Les souris seront hébergées à 3-4 souris par cage dans un environnement avec au moins 2 enrichissements (dôme, tube ou coton) pour limiter l’angoisse et s’adapter à nos expériences pour des raisons pratiques de logistique. Cependant, si nous observons que les souris enlèvent le patch des autres souris présentes dans la cage, alors elles seront séparées et hébergées à 1 souris par cage pour ne pas fausser les résultats du protocole mais aussi pour éviter les risques de blessures et d’ingestion de plastique et de l’allergène.
Choix des espèces
Les modèles murins sont largement utilisés dans la recherche sur la dermatite atopique (DA) en raison de leur capacité à reproduire plusieurs caractéristiques clés de la maladie humaine, notamment les altérations de la barrière cutanée, les réponses inflammatoires de type 2, et les déséquilibres du microbiote cutané. Ces modèles permettent d’explorer les mécanismes immunologiques et moléculaires impliqués dans le développement et l’aggravation de la DA, tout en offrant un système contrôlé pour tester l’efficacité et la sécurité de nouvelles approches thérapeutiques. De plus, les souris sensibilisées avec des allergènes spécifiques permettent d’étudier les liens complexes entre les facteurs environnementaux, la génétique, et les réponses immunitaires. Les souris BALB/cJRj femelles reproductrices seront âgées de 6 semaines et les mâles reproducteurs seront âgées de 10 semaines car c’est à ces âges là que nous avons observé la meilleure efficacité de reproduction. L’application topic des émollients se fera chez le souriceau de 2 semaines pour reproduire les applications topics d’émollients chez les bébés dès le plus jeune âge. La DA sera induite chez les souriceaux âgés de 4 semaines comme décrit dans les modèles de la littérature. Cela correspond à un âge jeune de la souris, similaire à la DA chez l’enfant qui peut apparaitre dès les premiers mois de vie.
Inhibition de la recombinaison homologue sur la progression tumorale chez la souris (1/2)
- Recherche appliquée
- Cancers
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système immunitaire
Une partie des souris utilisées est immunodéficiente et vit dans une animalerie séparée, avant d'être transportée vers celle où se déroulent les expériences. 1 404 souris sont concernées, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré, avec greffe de cellules tumorales, quinze anesthésies générales et onze injections par animal. Le projet est déclaré deux fois, une fiche par établissement, chacune annonçant 1 404 souris pour tester un agent pharmacologique censé renforcer l'action antitumorale de certaines cellules immunitaires. Toutes sont tuées à la fin, pour permettre les prélèvements.
Objectifs
Ces dix dernières années, les traitements stimulant le système immunitaire (immunothérapies) ont révolutionné la prise en charge des patients atteints de cancer. En éduquant système immunitaire à reconnaitre spécifiquement les cellules tumorales, ces traitements permettent en effet de guérir du cancer avec peu de toxicité et de façon durable, à la différence des traitements standards. Malgré ces avancées majeures, les immunothérapies sont efficaces chez une minorité (
Bénéfices attendus
Ce projet permettra de valider à terme l’intérêt clinique d'un agent pharmacologique récemment identifié, pour lequel des résultats obtenus dans des cellules en culture sont encourageants.
Procédures
Au cours des différentes expériences, les animaux seront soumis à : -15 anesthésies générales d’une durée de moins de 20 minutes -11 injections, la durée de ce geste est évaluée à moins d'une minute - 1 séance de rasage du flanc droit à l'aide d'un rasoir électrique, la durée de ce geste est évaluée à moins de 2 minutes
Impact sur les animaux
- douleurs légères : injections des cellules tumorales, injections des traitements. - Stress / anxiété : anesthésies gazeuses - croissance tumorale douloureuse (douleur modérée possible), transport entre 2 animaleries du même site.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort, afin de réaliser les prélévements nécessaires à l'étude.
Remplacement
Les expériences exposées dans ce projet reposent sur un grand nombre d’expériences sur cultures cellulaires montrant un effet de la thérapie testée.
Réduction
Un suivi de la croissance des tumeurs sera réalisé par imagerie afin de réduire le nombre d'animaux utilisés. Le nombre de souris utilisées a été estimé sur la base d'une étude statistique permettant de mettre en évidence des différences significatives, en termes de réduction de la croissance des tumeurs. Les variations seront comparées par des tests statistiques adaptés.
Raffinement
L'imagerie non invasive sous anesthésie générale sera utilisée pour suivre de la croissance tumorale. Les souris seront surveillées quotidiennement afin de déceler et notifier rapidement tout signe de changement de comportement ou d'état de santé des animaux. L’atteinte des points limites définis en amont entraina une mise à mort anticipée si nécessaire. Le transfert des souris de deux établissements est réalisé dans des boites de transport simples car ces deux animaleries étant localisées dans le même bâtiment au même étage. Les animaux ne restent pas plus de 30 minutes en boites de transport et ne sortent pas à l’extérieur.
Choix des espèces
La souris est le modèle de choix et de référence pour cette étude car le développement tumoral et de la réponse immunitaire sont très proches de celui de l'être humain. Dans le projet proposé les souris utilisées seront des souris âgées de 8 à15 semaines (système immunitaire mature).
Etudes du métabolisme et du comportement au cours du vieillissement de la souris (Etablissement utilisateur 1/2)
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
- Système cardiaque
- Système endocrinien
- Système gastrointestinal
- Système immunitaire
- Système musculosquelettique
960 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, la moitié soumise à un régime gras pendant dix-huit mois, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chaque animal passe 48 heures seul en cage de mesure de la dépense énergétique, subit sept pesées, une injection, un gavage et trois prélèvements, puis jusqu'à six tests évaluant l'anxiété, l'activité exploratoire, la force musculaire, la mémoire et les capacités sensorimotrices. La faim liée à la mise à jeun, la peur pendant les manipulations et l'isolement figurent parmi les nuisances déclarées. Le porteur affirme qu'il est "indispensable" de travailler sur "l'animal entier" et retient la souris pour la facilité d'y invalider des gènes, les corps servant ensuite aux analyses histologiques.
Objectifs
Le laboratoire étudie les mécanismes favorisant le développement des maladies métaboliques (maladies du foie, diabète, obésité) et vasculaires (athérosclérose). Il étudie aussi l'impact du vieillissement biologique dans la survenue des pathologies avec l'âge et le déclin des fonctions physiques et cognitives. Dans cet objectif, il utilise des modèles murins génétiquement modifiés sur des protéines ou récepteurs impliqués dans la régulation de l'homéostasie lipidique et aussi glucidique. Les objectifs du projet sont de 4 niveaux et décrits à la suite: - comprendre à l'échelle du vivant le métabolisme des lipoprotéines ainsi que le fonctionnement des mitochondries - mettre en évidence sur des animaux génétiquement modifiés les anomalies de ce métabolisme sous un régime normal et sous un régime gras - Etudier/décrire l'impact des délétions génétiques sur le fonctionnement des organes au cours du vieillissement - étudier les effets du régime alimentaire déséquilibré sur le long terme (vieillissement biologique). Le projet se déroule dans 2 Etablissements Utilisateur: EU1 et EU2.
Bénéfices attendus
Ce projet aboutira à une avancée potentielle en connaissances scientifiques. Les bénéfices attendus: 1/ Dans le cadre des études de recherche fondamentale, il s'agira de: - Comprendre/décrire dans un organisme l'impact des invalidations génétiques de protéines, notamment mitochondriales impliquées dans la régulation du métabolisme énergétique, sur la physiopathologie du métabolisme glucidique et lipidique. - Comprendre/décrire l'activité métabolique des mitochondries, l'expression des gènes du métabolisme lipidique et glucidique et de régulation de la fonction mitochondriale, et les réactions métaboliques au sein des tissus génétiquement modifiés. - Comprendre l'impact d'une alimentation déséquilibrée sur le vieillissement des organes, - Comprendre l'impact du vieillissement sur le fonctionnement des organes, 2/ Dans le cadre de la recherche d'outils, cibles à visée thérapeutique pour un transfert chez l’homme: - Identifier des voies de signalisation et cibles thérapeutiques du métabolisme énergétique et lipidique, visant au développement de futurs médicaments.
Procédures
Dans le premier établissement, la moitié des animaux (souris) seront mis sous régime gras pendant 18 mois. Ils subiront, des pesées (7 fois, 30 sec), une injection (5 sec), un gavage (30 sec) et des prélèvements à 3 reprises (5 sec à 3 min), une mesure de la composition corporelle en matières grasses à 3 reprises (4min) et une mesure de la dépense énergétique où l’animal est hébergé seul (1 fois pendant 48h). Dans le second établissement, ils subiront jusqu’à 6 tests de comportements (durée 6min à 30min) afin d'évaluer l'anxiété, l’activité exploratoire, la force musculaire, la mémoire, les capacités sensorimotrices, et les capacités physiques de l’animal.
Impact sur les animaux
Les expérimentations prévues peuvent induire des nuisances ou effets indésirables sur les animaux. Le changement de régime alimentaire peut induire un stress à l'animal. La faim est une nuisance pouvant survenir lors de la mise à jeun des animaux.La peur et le stress sont des nuisances qui peuvent survenir lors de la manipulation des animaux, à l'occasion des prélèvements ou de leur isolement dans certaines procédures. La peur et le stress peuvent aussi survenir lors la découverte de nouveaux environnements, ou lors de l'administration d'un produit anesthésiant avant prélèvement. D'autres nuisances sont la douleur à l'injection, lors des prélèvements, ou à l'occasion de certains tests comportementaux.
Devenir
A l'issue de la procédure, les animaux seront mis à mort à des fins d’analyse et d’études histologiques.
Remplacement
Nos travaux visent à étudier à l'échelle du vivant, dans un tissu ou organe, les mécanismes biologiques qui favorisent le développement des maladies métaboliques En parallèle,des tests de culture cellulaire sont à l'étude pour étudier des mécanismes précis et limiter le nombre d'animaux.
Réduction
Le nombre d’animaux par groupe est déterminé sur la base de nos études antérieures ou de la littérature correspondante. Dans ce contexte, le nombre d’animaux utilisé dans chaque groupe étudié sera suffisant pour réaliser les analyses statistiques. De plus, plusieurs données scientifiques pourront être obtenues avec un même animal ce qui réduira le nombre d'animaux dans le projet.
Raffinement
Pour optimiser la fiabilité des résultats, des mesures visant à réduire voire supprimer la douleur, le stress, et améliorer le bien-être des animaux sont mises en oeuvre : - les moyens pour limiter le stress aux animaux seront appliqués: avant les expériences, les animaux seront manipulés et habitués à l’expérimentateur afin de favoriser leur coopération dans les actes non invasifs et non douloureux. Ils seront acclimatés aux différentes conditions expérimentales (pièce, hébergement individuel, et différents expérimentateurs). Les expériences seront réalisées dans une pièce calme en présence d'un faible nombre d'expérimentateurs. - les expérimentateurs seront encadrés dans les protocoles par un sénior et rompus aux procédures expérimentales ce qui permet de limiter le stress et la douleur. - des anesthésiques et analgésiques seront utilisés dans les procédures en terminal. Un transporteur agréé pour le transport d'animaux sera réquisitionné. La durée du transport entre les établissements utilisateurs n’excèdera pas les 30 minutes. Les animaux seront transportés dans leur cage d'origine (enrichissement compris) afin de limiter le stress lié au transport. Des points limites (ou critères d’arrêt anticipé) de la procédure seront établis, - dans la mesure du possible et en fonction de la statistique, les animaux prévus dans les mesures invasives seront réduits, - des soins adéquats seront prévus avant, pendant et après les actes quand c'est nécessaire, - la mise en place de procédures de mise à mort quand c'est nécessaire.
Choix des espèces
La finalité du projet est d'identifier les effets de la mutation de protéines, notamment mitochondriales, impliquées dans la régulation du métabolisme énergétique et le vieillissement. Ainsi, il est indispensable de travailler sur l’animal entier pour comprendre le rôle de ces protéines. Le choix du modèle souris vient du fait que celui-ci offre de larges potentialités pour l'application des méthodes d'ingénierie génétique et d'étude expérimentale du comportement. Il est possible, grâce à ce modèle, d’invalider l’expression des protéines étudiées dans ce projet, et ainsi d'évaluer leur rôle. Nous disposons de lignées murines transgéniques sur ces protéines pour réaliser notre projet. Les procédures de notre protocole sont adaptées à la souris. Nous disposons de données scientifiques du métabolisme des lipides et des glucides sur ce modèle animal. Nous maîtrisons d'un point de vue scientifique l'état de l'art sur la physiopathologie de l'athérosclérose et de la maladie du foie (inflammation et stéatose) sur ce modèle animal. Les animaux seront utilisés au stade adulte, à partir de l’âge de 8 semaines. Cet âge est classiquement utilisé pour démarrer le régime dans les études portant sur l'étude du métabolisme ou de l'athérosclérose. Les longues durées de régime sont classiquement utilisées pour étudier le développement de l'athérosclérose chez la souris et l'impact du régime alimentaire sur l'altération des fonctions au cours du vieillissement de l'animal. Dans les articles scientifiquement, le vieillissement chez la souris, est classiquement étudié chez des souris âgées de 12 à 18 mois.
Inhibition de la recombinaison homologue sur la progression tumorale chez la souris (2/2)
- Recherche appliquée
- Cancers
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système immunitaire
1 404 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Chaque animal peut subir quinze anesthésies générales, onze injections dont celles des cellules tumorales et un rasage du flanc droit, la tumeur greffée pouvant devenir douloureuse en grandissant. L'objectif immédiat reste de vérifier chez la souris un effet déjà observé en culture cellulaire, le bénéfice pour les malades étant renvoyé à la validation "à terme" de l'intérêt clinique d'un agent pharmacologique. Le porteur présente l'espèce comme "le modèle de choix et de référence", au motif que le développement tumoral et la réponse immunitaire y seraient proches de ceux de l'être humain.
Objectifs
Ces dix dernières années, les traitements stimulant le système immunitaire (immunothérapies) ont révolutionné la prise en charge des patients atteints de cancer. En éduquant système immunitaire à reconnaitre spécifiquement les cellules tumorales, ces traitements permettent en effet de guérir du cancer avec peu de toxicité et de façon durable, à la différence des traitements standards. Malgré ces avancées majeures, les immunothérapies sont efficaces chez une minorité (
Bénéfices attendus
Ce projet permettra de valider à terme l’intérêt clinique d'un agent pharmacologique récemment identifié, pour lequel des résultats obtenus dans des cellules en culture sont encourageants.
Procédures
Au cours des différentes expériences, les animaux seront soumis à : -15 anesthésies générales d’une durée de moins de 20 minutes -11 injections, la durée de ce geste est évaluée à moins d'une minute - 1 séance de rasage du flanc droit à l'aide d'un rasoir électrique, la durée de ce geste est évaluée à moins de 2 minutes
Impact sur les animaux
- douleurs légères : injections des cellules tumorales, injections des traitements. - Stress / anxiété : anesthésies gazeuses - croissance tumorale douloureuse (douleur modérée possible), transport entre 2 animaleries du même site.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort, afin de réaliser les prélévements nécessaires à l'étude.
Remplacement
Les expériences exposées dans ce projet reposent sur un grand nombre d’expériences sur cultures cellulaires montrant un effet de la thérapie testée.
Réduction
Un suivi de la croissance des tumeurs sera réalisé par imagerie afin de réduire le nombre d'animaux utilisés. Le nombre de souris utilisées a été estimé sur la base d'une étude statistique permettant de mettre en évidence des différences significatives, en termes de réduction de la croissance des tumeurs. Les variations seront comparées par des tests statistiques adaptés.
Raffinement
L'imagerie non invasive sous anesthésie générale sera utilisée pour suivre de la croissance tumorale. Les souris seront surveillées quotidiennement afin de déceler et notifier rapidement tout signe de changement de comportement ou d'état de santé des animaux. L’atteinte des points limites définis en amont entraina une mise à mort anticipée si nécessaire. Le transfert des souris de deux établissements est réalisé dans des boites de transport simples car ces deux animaleries étant localisées dans le même bâtiment au même étage. Les animaux ne restent pas plus de 30 minutes en boites de transport et ne sortent pas à l’extérieur.
Choix des espèces
La souris est le modèle de choix et de référence pour cette étude car le développement tumoral et de la réponse immunitaire sont très proches de celui de l'être humain. Dans le projet proposé les souris utilisées seront des souris âgées de 8 à15 semaines (système immunitaire mature).
Caractérisation de nouveaux acteurs présents dans la cellule pouvant être utilisés dans la mise en place de stratégies thérapeutiques innovantes pour le traitement de maladies du système immunitaire
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
Les cellules greffées proviennent de fœtus prélevés sur des femelles gestantes mises à mort trois à quatre jours avant la mise-bas. 1650 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Les receveuses, souvent des nouveau-nés de deux à quatre jours séparés de leur mère, sont irradiées éveillées pendant une à quatre minutes pour détruire leurs cellules immunitaires, puis reçoivent les cellules greffées et subissent jusqu'à vingt-quatre prises de sang dans la veine de la joue, sans anesthésie. Sur la réduction, le porteur se borne à écrire qu'il a utilisé "le minimum nécessaire et suffisant", sans avancer ni calcul ni effectif par groupe pour justifier ces 1650 souris.
Objectifs
Le système immunitaire est un ensemble des mécanismes de défense qui permet de lutter contre des agents pathogènes (virus, bactéries cellules cancéreuses). Néanmoins dans le cas de cancers ces mécanismes n’arrivent plus à jouer leur rôle de défense et sont débordés par la multiplication rapide de ces cellules. Les mécanismes qui régulent la production des différentes cellules du système immunitaire restent mal connus, mais il a été montré que dans les cancers du sang (leucémies) les cellules du système immunitaire avaient de fréquentes modifications. Ces modifications semblent avoir un impact majeur sur l’activité des cellules immunitaires dans des conditions naturelles (sans pathologie) et dans des conditions de maladie (pathologie) Ces fréquentes modifications sont observées sur des éléments appelés « protéines ». Les protéines sont des molécules qui agissent dans le développement des cellules de l’organisme. Il existe de nombreuses protéines dans l’organisme et leur production est différente en fonction de la cellule. La protéine Ets-1 est l’une des protéines essentielles pour le développement normal de différentes populations de cellules du système immunitaire. Elle joue également un rôle dans le développement anormal des cellules sanguines dans le cadre de pathologies telles que les leucémies. Notre projet de recherche vise donc à comprendre plus précisément le rôle de cette protéine dans le développement normal mais également lors de la production des cellules tumorales. Il permettra de caractériser les processus qui contrôlent la mise en place du système immunitaire et de définir de nouvelles cibles thérapeutiques dans les maladies du système immunitaire et en particulier dans les leucémies.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra de caractériser les processus qui contrôlent la mise en place du système immunitaire en présence ou en absence de notre protéine d’intérêt et de mettre en évidence les acteurs moléculaires qui sont influencés par son activité au cours du développement des cellules immunitaires. Ces nouveaux acteurs moléculaires pourront ensuite être des candidats intéressants pour le développement de nouvelles thérapies dans les maladies du système immunitaire et en particulier dans les leucémies.
Procédures
La première partie du projet consiste à obtenir les cellules utilisées pour la mise en place du modèle d'étude. Pour cela, nous réalisons des croisements entre nos lignées de souris génétiquement modifiées (n'exprimant pas la molécule Ets-1). Afin d'éviter la mort quelques jours après la naissance des souris d'intérêt, nous euthanasions les femelles gestantes (3 à 4 jours avant la mise-bas) afin de pouvoir récupérer les fœtus et le foie. Les cellules souches hématopoïétiques (cellules qui vont se développer pour générer l'ensemble des cellules du système immunitaire) sont obtenues à partir de ces foies fœtaux et injectées à des souris receveuses afin de s'y multiplier. Avant l'étape d'injection, les souris receveuses subissent une étape d'irradiation qui consiste à détruire les cellules immunitaires déjà présentes dans la souris afin de faciliter la prolifération des cellules injectées (réalisée sur souris éveillées, durée entre 1min30 et 4 min). L’administration (10s) des cellules, faite moins de 24h après l'étape d'irradiation, est non douloureuse et est réalisée sur souris éveillées. Des prélèvements de sang (au maximum 24 sur la durée totale de l'expérience) sont réalisées au plus toutes les 2 semaines (au niveau de la veine de la joue, sans anesthésie; durée: 30 s). Le premier prélèvement a lieu 3 semaines post-injection pour les expériences faites sur les souris nouveau-nés et 4 semaines post-injection pour les expériences réalisées sur les adultes.
Impact sur les animaux
Les effets indésirables prévus sur les animaux sont un stress et un inconfort ressentis au cours de l’étape d'irradiation avec le changement d’environnement de l’animal (changement de cage et transport dans la pièce pour l'irradiation), pendant l’injection des cellules et les prélèvements sanguins. Un stress supplémentaire est ajouté aux animaux (mère et nouveau-nés) lors de leurs séparations pour l’étape de conditionnement et des injections. L'étape d'irradiation peut également entrainer des diarrhées et une déshydratation. En cas, d'absence de prise de greffe des cellules injectées, la mort de l'animal est possible.
Devenir
Les souris seront euthanasiées à la fin de la procédure, les organes du système immunitaire seront prélevés (moelle osseuse, thymus, rate, ganglions mésentériques) en vue de la réalisation analyse génétique.
Remplacement
Nous avons réalisé le maximum de tests in vitro. En effet, le développement de nouvelles techniques d’analyses génétiques ainsi que la bibliographie nous permettent aujourd’hui de faire une présélection des potentiels acteurs moléculaires qui pourraient influencer le développement des cellules immunitaire. Ils sont alors testés in vitro (sur des cellules que nous cultivons en dehors de l’animal) et seulement ceux qui auront prouvé une efficacité seront testés sur l’animal. Le modèle animal reste nécessaire afin d'analyser ces processus complexes de développement cellulaire dans un système naturel qui tient compte de l’environnement dans lequel ces cellules se développent.
Réduction
Nous avons réduit le nombre d’animaux utilisés au minimum nécessaire et suffisant pour la validité scientifique de notre étude.
Raffinement
Afin de réduire au minimum la douleur et la souffrance qui pourraient être ressenties par les souris, un suivi quotidien des animaux est réalisé en s’attachant tout particulièrement au comportement des souris (apparence, posture, toilettage). Nous réaliserons une fois par semaine un suivi clinique à l'aide d'une grille de score, permettant la mise en place de points limites. Nous nous attacherons à faire une surveillance accrue au cours de la première semaine de la procédure afin de s’assurer que les mères acceptent bien le retour des nouveau-nés dans le nid après leur manipulation. Les injections et prélèvements sanguins réalisé par un personnel compétent, ne sont pas douloureux et ne nécessitent pas d’administration anesthésie/analgésie. Tout au long de la procédure, les souris seront hébergées dans des cages avec un enrichissement adapté (buchette en bois ainsi que du coton pour le nid). Elles auront accès à la nourriture et à l'eau de boisson en continu. En cas d'altération du comportement des animaux des croquettes humidifiées seront mises dans la cage afin que les souris puissent y accéder plus facilement. Si aucune amélioration n'est observée, les souris seront euthanasiées.
Choix des espèces
L’espèce animale choisie dans ce projet est la souris. Cette espèce présente l’avantage d’être un petit mammifère dont la génétique et le comportement sont bien connus. L'évaluation du bien-être et de la possible douleur chez la souris peut être réalisée facilement (en observant certains critères) ce qui permet une prise en charge adaptée. Les cellules d’intérêt sont recueillies sur des embryons de souris à 17,5 jours de développement in utéro. Pour le reste du projet nous privilégierons l’utilisation de souris nouveau-nés âgées de 2 à 4 jours. Cette utilisation a pour principal avantage de pouvoir étudier les animaux plus précocement (à partir de 3 semaines post-greffe) et le développement du système immunitaire à partir des cellules injectées est de meilleure qualité ce qui permet de réduire le nombre d’animaux utilisés. Néanmoins, dans le cas où il serait difficile de faire coïncider l'obtention de foie fœtal, la modification de ces cellules in vitro et la disponibilité de souris receveuses âgées de 2 à 4 jours, nous utiliserons des souris adultes pour les expériences de greffe.
Role des macrophages dans la douleur oculaire chez des modèles murins
- Recherche fondamentale
- Organes sensoriels
- Système immunitaire
- Système nerveux
Abrasion de la cornée, instillation d'endotoxines, ablation des glandes lacrymales et instillations d'un conservateur de collyre deux fois par jour pendant une semaine : 168 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Le porteur attend les mêmes symptômes que chez les patients humains, picotements, brûlures, larmoiements, sensation de corps étranger et sensibilité accrue à la lumière. L'analgésie s'arrête vingt-quatre heures après la chirurgie, parce qu'au-delà, écrit-il, elle "inhiberait l'évolution du modèle expérimental". La douleur oculaire que le projet veut comprendre est donc aussi celle qu'il faut laisser s'installer chez les souris pour que l'expérience fonctionne.
Objectifs
La douleur oculaire est un symptôme d'alerte en réaction à une inflammation ou un traumatisme, affectant particulièrement la cornée, la sclérotique et la conjonctive. La douleur oculaire est remarquable par la variabilité de l'intensité qu'elle peut générer, allant d'une simple gêne oculaire à une douleur intense, voire insupportable. Les douleurs chroniques de la surface oculaire entraînent, au-delà de la souffrance exprimée par les patients, une réelle altération de leur qualité de vie puisqu'on estime que près de 60 pourcents des patients sont gênés dans leurs activités quotidiennes. Diverses maladies inflammatoires ou infectieuses, des troubles neurologiques et des interventions chirurgicales oculaires peuvent être la cause sous-jacente de douleur cornéenne chronique. Dans les cas pathologiques graves, les lésions des nerfs cornéens peuvent entraîner une sensibilité accrue à la lumière et/ou des douleurs, une altération des fonctions physiques et sociales, une privation de sommeil, une anxiété et une dépression. Le poids des maladies de la surface oculaire, associant des symptômes douloureux intenses, des comorbidités émotionnelles et des altérations psychosociales, nous a conduit à en étudier les mécanismes sous- jacents. Une meilleure compréhension de ces mécanismes est un des enjeux cruciaux pour le développement de stratégies de prise en charge et de thérapeutiques efficaces pour soulager la douleur oculaire chronique.
Bénéfices attendus
L’objectif est de définir, le rôle fonctionnel de ces chimiokines dans les interactions entre les cellules immunitaires et les neurones sensoriels et leurs implications spécifiques dans les mécanismes d'initiation et de maintien des syndromes douloureux au cours de la douleur oculaire. Globalement, ce projet apportera le rationnel pour l'utilisation des antagonistes des récepteurs de chimiokines comme traitement contre la douleur oculaire chronique. Ainsi, nous faisons l'hypothèse que ces chimiokines après une atteinte cornéenne pourraient induire, le recrutement et l'activation de cellules immunitaires localement au niveau de la lésion cornéenne et dans le système trigéminal, et ainsi participer aux mécanismes conduisant à la centralisation et à la chronicité de la douleur oculaire.
Procédures
Trois modèles seront mis en œuvre dans le cadre de ce projet. Le modèle douleur inflammatoire est obtenu par des instillations 2 fois par jour pendant 7 jours d’un conservateur de collyre ; il nécessite la contention pendant quelques secondes de l’animal. Le modèle de douleur lié à une infection est induit par l’abrasion de la cornée effectuée sous anesthésie et analgésie (1 fois, 10 minutes) associé à l’instillation d’endotoxines le jour de l’abrasion lors de la même anesthésie (quelques secondes) et une seconde fois 3 jours après sur animal vigile par simple contention (quelques secondes). Le modèle de sécheresse oculaire est induit par exérèse des glandes lacrymales. Cette chirurgie est effectuée sous anesthésie et analgésie et dure au maximum 15 minutes. Ces modèles reproduisant le contexte de la maladie étudiée sont réalisés sous anesthésie et analgésie dans le respect des normes et recommandations concernant le bien-être animal et l’éthique en vigueur
Impact sur les animaux
Modèles : les nuisances attendues dans les 3 modèles sont celles observées chez l’Homme à savoir, des picotements, des démangeaisons, des sensations de brulure, des larmoiements, la sensation de corps étranger dans l’œil, une sensibilité accrue à la lumière. Ces manifestations sont imputables à la composante inflammatoire de la maladie. Le modèle d’instillation répétée d'un conservateur correspond classiquement aux traitements (collyres) donnés aux patients en clinique humaine. Son application topique sur le long terme est connue en clinique humaine pour être toxique pour la surface oculaire et engendrer des gènes ou des irritation ou brûlure, d’œil sec voir une inflammation d’intensité variable. Dans le second modèle, l’abrasion de la cornée entrainera une douleur post-opératoire. L’instillation de toxine entrainera une inflammation de la cornée et une rougeur de la conjonctive. Chirurgie : la chirurgie qui permet de mettre en place le modèle de sècheresse oculaire entrainera une douleur post opératoire. L'anesthésie durant la chirurgie peut entrainer une détresse respiratoire ou cardiaque, une hypothermie. Les nuisances attendues seront celles observées dans la sécheresse oculaire en clinique à savoir des picotements, des démangeaisons, des sensations de brûlure, de corps étrangers dans l’œil, une sensibilité accrue à la lumière.
Devenir
Tous les animaux sont euthanasiés à l'issue de chaque procédure car les prélèvements d'organes pour analyse post mortem par imagerie sont nécessaires.
Remplacement
À l’heure actuelle, ce projet nécessite l’utilisation d’animaux car aucune alternative in vitro permet : 1) mimer la pathologie de sécheresse et douleur oculaire qui lui sont liées. 2) la complexité et l’interaction des circuits neuronaux mis en jeu (connectant la cornée, ganglions trigéminés et cerveau) ainsi que l’interaction avec l’activité du système immunitaire inné, ne peuvent également être étudier et remplacer par un modèle d’étude vitro. Bien que les questions soulevées par ce projet visent à mieux comprendre les mécanismes physiopathologiques mis en jeu au cours de cette pathologie chez l’Homme, il est d’abord nécessaire d’élucider ces points clés à travers l’utilisation d’un modèle rongeur. De plus, une veille bibliographique réalisée confirme qu’à l’heure actuelle, aucun model in silico n’existe pour répondre à ces questions.
Réduction
Nous utiliserons au maximum 168 souris dans ce projet d’une durée de 5 ans. Afin de respecter la règle de réduction, notre étude portera sur plusieurs structures (cornée, ganglion trigéminal, cerveaux) de chaque animal. Nous utiliserons un nombre limité de souris et de groupes tout en gardant la significativité des résultats via une analyse statistique adaptée. Le choix de faire 4 animaux par groupe, repose essentiellement sur un choix volontaire de « réduction » tout en satisfaisant le critère de reproductibilité. Cette étude présente en grande partie un aspect descriptif de la distribution et de la forme des cellules n'impliquant pas necessairement de test statistique. Dans cette approche nous considérons chaque animal de manière pairée avec son control, mais aussi au sein même d’un animal (œil control vs œil lésé). Néanmoins des tests statisitiques pourront être réalisés sur certaines quantifications à l’échelle de la cellule unique. Le nombre d’image peut être plus ou moins augmenté par animal, ainsi le nombre de point comparés étant très grand nous atteignons largement les effectifs minimaux requis par les tests de calcul de puissance. Cependant nous satisfaisons aux critères de reproductibilité de la manip en faisant 4 fois cette quantification (2 males et 2 femelles traités vs 4 contrôles). D’expérience si aucune différence n’est observée sur ce nombre d’animaux il ne sert à rien d’accumuler des tests. Cette étude par microscopie et cette approche statistique nous permet donc de travailler avec un nombre réduit d’animaux.
Raffinement
Dans le cadre d’une démarche de raffinement nous devons chercher à préserver l’animal de la douleur. Pour cela, les procédures de chirurgie se feront sous anesthésie générale associée à un protocole analgésique en pré-, per- et post-opératoire sur 24h. Au delà de 24h cela inhiberait l’évolution du modèle expérimental et interférerait avec les résultats attendus pour ce projet. Aucun acte ne sera entrepris avant que l’animal ne soit stabilisé pour ses différentes constantes. Si un animal anesthésié lors de l'induction du modèle présentait une détresse respiratoire ou cardiaque ou s’il se trouve en hypothermie, nous procéderons à un arrêt immédiat du protocole en cours. Au delà des 24h post-op, le bien être animal sera évalué à l’aide de points limites établis. Toute observation anormale sera notée dans un tableau des points limites et nous suivrons l’échelle décisionnelle que nous avons définie afin de limiter au maximum la souffrance prolongée. Afin de réduire le stress et l’anxiété, les animaux seront reçus une semaine avant le début des expérimentations. Chaque cage contient au moins un élément d'enrichissement, bâton à ronger ou tunnel en carton. Les enrichissements de nidification (craft, ouate) sont exclus pour réduire les risque de poussière dans les yeux, la litière utilisée a été validée par la structure pour son faible taux de poussière. Les animaux sont hébergés dans les conditions de notre établissement avec température et hygrométrie contrôlée, cycle jour/nuit 12/12, avec au maximum 5 animaux par cages. La surveillance quotidienne du bien-être animal est prise en charge par un personnel dédié au soin et à l’expérimentation. La nourriture et l’eau de boisson sont fournies à volonté.
Choix des espèces
Le développement de modèles précliniques chez la souris est hautement reconnu et utilisé en routine pour la recherche portant sur la douleur oculaire. La souris de laboratoire est l'animal de choix car elle possède les structures oculaires et cérébrales adéquates, et que nous avons accès à tous les outils génétiques requis. Les animaux arriveront à l’animalerie à l’âge de 7-8 semaines et entreront en procédure entre 10 et 12 semaines. Cela permettra de travailler sur des souris adultes tout en évitant des biais liés au changement physiologique de l’animal vieillissant. En effet l’ensemble des procédures de ce projet durant entre 4 à 11 semaines maximum. Les souris auront donc au maximum 23 semaines en sortie de procédure.
Infections à Staphylococcus aureus : nouvelles thérapies et réponses de l’hôte dans un modèle murin d’infection cutanée (Modification) e.
- Recherche appliquée
- Maladies infectieuses
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
Rasées la veille puis infectées sous la peau par un staphylocoque doré, 3 960 souris subissent dix prélèvements sanguins sur onze jours et des séances d'imagerie sous anesthésie. Les procédures impliquent un niveau de souffrance modéré à sévère, et toutes les souris sont tuées, leur peau infectée étant prélevée pour analyse. Le porteur décrit un dos courbé, une prostration, un poil hérissé et des nécroses au site d'infection, avec mise à mort si ces signes persistent plus de vingt-quatre heures. La survie des souris non traitées sert de comparateur, sans que le porteur indique combien meurent de l'infection elle-même, ni comment l'ajout de 1 080 animaux lié au changement de voie d'administration a été calculé.
Objectifs
Staphylococcus aureus est une bactérie à la fois commensale et pathogène opportuniste. C’est l’agent le plus souvent isolé dans les infections de la peau et des tissus mous et, de manière intéressante, plus de la moitié des infections du sang (bactériémies) identifiées à l’hôpital dérivent de ce type d'infection. Concernant le traitement, s’il existe un traitement majoritairement utilisé contre les infections à S. aureus, le nombre de souches résistantes est en croissance, faisant de la recherche de nouvelles molécules actives contre ce type d’infection un véritable besoin thérapeutique et financier. Dans le cadre d’une collaboration avec des chimistes, nous avons identifié un certain nombre de nouvelles molécules de synthèse ayant une forte activité antibactérienne in vitro contre différentes espèces de bactéries parmi lesquelles S. aureus. Le but de ce projet est donc de confirmer les résultats obtenus in vitro sur des cultures de S. aureus, dans un modèle murin d’infection cutanée. Il fait suite à un précédent projet dont le but était de tester ces nouvelles molécules dans un modèle de bactériémie à S. aureus. En raison de la nécessité d'utiliser une nouvelle voie d'administration des molécules testées (voie orale), une modification du projet initial est nécessaire avec un ajout de 1080 animaux.
Bénéfices attendus
Le but de ce projet est la recherche de nouveaux traitements contre les infections à Staphylococcus aureus. S’il existe un traitement antibiotique contre ce type d’infection, de plus en plus de souches résistantes apparaissent, et la découverte de nouveaux traitements constituerait une avancée significative dans le traitement de ces infections.
Procédures
Les souris seront rasées au niveau du site d’infection, la veille de l’infection puis infectées par voie sous cutanée. Trois traitements avec les composés à tester seront ensuite comparés : (i) traitement par injection par voie sous cutanée, (ii) une application à l’aide d’une crème, et (iii) une administration par voie orale (modification). Des prises de sang seront effectuées sur les souris vigiles par prélèvement dans la veine caudale 4h, 24h, 2, 3, 4, 7, 8, 9, 10 et 11 jours post infection. Nous utiliserons des doses infectantes déterminées par ailleurs. Les animaux infectés seront traités avec les composés chimiques sélectionnés et la survie des animaux sera suivie au cours du temps et comparée avec des animaux non traités. Une souche de S. aureus sera aussi utilisée, permettant un suivi de l’évolution de l’infection et de l’efficacité du traitement par imagerie intra vitale sur les animaux préalablement anesthésiés (anesthésie gazeuse). La peau au niveau du site d’infection sera prélevée pour analyse après mise à mort des animaux.
Impact sur les animaux
Les effets indésirables attendus sur les animaux seront ceux liés à l'infection en général, dos courbé, prostration, poil hérissé, ou nécrose au niveau du site d’infection. En cas d’apparition et si ces signes persistent plus de 24h ces animaux seront mis à mort. Également, les animaux subiront des prises de sang et des anesthésies répétées.
Devenir
Les souris utilisées dans cette demande seront infectées et subiront un traitement pharmacologique. Elles ne pourront donc pas être réutilisées et seront mises à mort à l'issue de chaque procédure.
Remplacement
Les différentes molécules étudiées ont été testées sur des cultures de Staphylococcus aureus et les concentrations efficaces déterminées pour chaque composé actif contre cette bactérie. Nous devons maintenant vérifier que cet effet observé sur des bactéries en culture se retrouve dans un modèle d’infection in vivo. Dans un souci de remplacement et de raffinement, des tests de toxicité sur cellules nous ont permis de déterminer les doses de chaque composé n'entrainant pas de mort cellulaire. Ce sont ces doses qui seront utilisées dans ce projet.
Réduction
Nous utiliserons un nombre d'animaux le plus restreint possible nous permettant d'obtenir des résultats statistiquement significatifs. Ce nombre a été calculé en tenant compte de nos résultats précédents et d’une étude statistique.
Raffinement
En termes de raffinement, les animaux seront réceptionnés à l’animalerie une semaine avant le début des expériences pour adaptation et hébergés par groupe de 5 dans un environnement enrichi (igloo et baguette en papier). D’autre part, après chaque intervention (infection, traitement avec les composés et prises de sang), les animaux seront surveillés quotidiennement et à chaque intervention par les responsables du projet. En cas d’apparition de signes de souffrance et/ou de lésions, la surveillance serait renforcée. En cas de persistance de l’un ou l’autre de ces signes au-delà de 24h, le ou les animaux concernés seraient immédiatement mis à mort.
Choix des espèces
Le modèle souris est largement décrit dans la littérature comme modèle d'infection. De plus, les systèmes de défense contre les bactéries pathogènes sont très conservés de la Drosophile aux Mammifères, et en particulier, les réponses cellulaires de l'hôte vis-à-vis du pathogène sont très similaires entre la souris et l'homme. Nous utiliserons des animaux âgés de 6 à 8 semaines pour être dans les mêmes conditions que nos travaux antérieurs avec des animaux ayant un système immunitaire complétement développé.
Rôle des molécules S100 dans la pathogenèse du diabète de type 2 EU 1/2
- Recherche fondamentale
- Multisystémique
- Oncologie
- Système endocrinien
- Système immunitaire
- Système musculosquelettique
1 640 souris vont être utilisées, toutes tuées puis nécropsiées, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Elles subissent jusqu'à quinze gavages un jour sur deux, seize prélèvements sanguins à la queue, une chirurgie de pose de pompe osmotique sous anesthésie, un régime enrichi en lipides pendant douze semaines au plus, des séances de tapis roulant cinq fois trente minutes par semaine sur six semaines, et pour certaines un isolement de quarante-huit heures en cage de calorimétrie. Le porteur décrit des blessures œsophagiennes possibles après les gavages répétés, des crampes abdominales après l'injection de molécules toxiques pour les cellules du pancréas, et des blessures légères aux pattes à la course. L'objet est de mesurer le rôle d'une protéine dans l'insulino-résistance et la fonte musculaire, et le porteur écrit que le recours à la souris est "indispensable" faute de modèle in vitro reproduisant ces interactions.
Objectifs
L'obésité est un facteur de risque majeur de diabète de type 2 (DT2) qui représente un fardeau de santé publique et diminue l’espérance de vie en bonne santé. Ces deux pathologies sont également associées à une insulino-résistance et une sarcopénie, i.e. perte progressive de masse et de force musculaire. Nous avons mis en évidence une surexpression marquée d’une protéine d’intérêt. Cette protéine peut s’hétérodimériser avec une autre protéine de la même famille pour former un complexe multi-protéique. Ces protéines jouent un rôle clé dans l’inflammation et l’immunité. Cependant leur rôle dans la pathogenèse du DT2 reste incertain. Nous émettons l’hypothèse que cette protéine pourrait jouer un rôle causal dans les altérations métaboliques et fonctionnelles du muscle squelettique dans un contexte d’obésité et de vieillissement. L’objectif de ce projet est de : 1) démontrer un rôle causal de notre protéine d’intérêt dans le développement de l’insulino-résistance et de la sarcopénie ; 2) évaluer si l’inhibition de l’action de cette protéine prévient au moins en partie du développement de l’insulino-résistance et/ou de la sarcopénie associée à l’obésité et à l’âge. Ces questions exigent le recours au modèle animal pour se placer dans un contexte organismal complexe et intégré. Il n’existe aucun modèle in vitro mimant de façon précise ces interactions complexes. Ce projet est multisites, il sera réalisé dans deux établissements utilisateurs.
Bénéfices attendus
La réalisation de ce projet visant à étudier le rôle de notre protéine d’intérêt dans l'obésité, l'insulino-résistance et la sarcopénie promet de générer des bénéfices substantiels tant au niveau scientifique que clinique. En premier lieu, ce projet permettra d'approfondir notre compréhension des mécanismes moléculaires et cellulaires sous-jacents à ces pathologies métaboliques et musculaires, en étudiant spécifiquement le rôle de notre protéine d’intérêt. Une connaissance plus détaillée de l'implication de cette protéine pourrait révéler de nouvelles cibles thérapeutiques potentielles, offrant ainsi des perspectives innovantes pour le développement de traitements spécifiques et efficaces. Sur le plan clinique, l'identification de la protéine comme un biomarqueur clé dans l'inflammation chronique associée à l'obésité, l'insulino-résistance et la sarcopénie pourrait améliorer le diagnostic précoce et la stratification des patients. Les praticiens pourraient ainsi mieux évaluer le risque de complications métaboliques et musculaires chez les patients obèses et ceux présentant une résistance à l'insuline, permettant une intervention préventive plus rapide et personnalisée. De plus, cibler cette protéine dans des approches thérapeutiques pourrait offrir une nouvelle avenue pour réduire l'inflammation et améliorer la sensibilité à l'insuline, atténuant ainsi les effets délétères de ces conditions sur la santé des patients. L'impact potentiel sur la gestion de la sarcopénie est également significatif. En étudiant les mécanismes par lesquels notre protéine d’intérêt contribue à la perte de masse musculaire et à la dysfonction métabolique, ce projet pourrait mener à des stratégies visant à préserver la masse et la fonction musculaire chez les personnes âgées et les patients atteints de maladies chroniques. Cela pourrait améliorer considérablement la qualité de vie et l'autonomie des individus affectés, tout en réduisant les coûts de santé associés aux complications liées à la sarcopénie. En somme, ce projet offre une opportunité de faire progresser notre compréhension des maladies chroniques liées à l'obésité et au vieillissement, tout en ouvrant la voie à des interventions thérapeutiques novatrices et personnalisées pour améliorer la santé et le bien-être des patients.
Procédures
Dans le premier établissement utilisateur, les animaux vigiles seront soumis à un maximum de 15 gavages (1 jour sur 2) et/ou à 7 injections sur 5 jours consécutifs seulement ainsi que 16 prélèvements sanguins à la queue (4 séquences de 7 prélèvements consécutifs). Tous les actes précédemment cités ne durent qu’au maximum 30 secondes chacun. Certains animaux auront une injection unique sous anesthésie générale. D’autres animaux seront soumis à une chirurgie sous anesthésie générale une fois au cours de leur vie pour la pose de mini-pompe osmotique. Certains animaux auront une alimentation enrichie en lipides pendant un maximum de 12 semaines ou encore deux tests d’effort et de préhension au maximum. Un nombre limité d’animaux sera entrainé sur tapis roulant 5 fois 30 minutes maximum par semaine pendant 6 semaines consécutives. Certains animaux subiront au maximum deux isolements de 3 minutes pour mesures de composition corporelle et d’autres subiront un isolement pour mesure de dépense énergétique pendant un maximum de 48h. Dans le second établissement utilisateur, un nombre restreint d’animaux subira une injection de traceur radioactif pendant 15 minutes avant mise à mort et l’ensemble des animaux seront mis à mort et nécropsiés.
Impact sur les animaux
Le régime hyperlipidique induit une obésité chez les animaux pouvant créer un inconfort. Le gavage répété peut causer du stress et des blessures oesophagiennes (entrainant une diminution de la prise alimentaire) abolis après arrêt des gavages. La pose d’une pompe osmotique sous-cutanée sous anesthésie gazeuse peut provoquer des douleurs quelques jours après l’opération. La surexpression de notre protéine peut entraîner une inflammation associée à l’obésité et engendrer l'aggravation de l'insulino-résistance ainsi qu’une diminution des fonctions musculaires. Les prélèvements répétés de sang lors des tests de tolérance au glucose et à l’insuline peuvent provoquer du stress et des douleurs légères pendant 120 minutes au maximum. Les mesures de composition corporelle occasionnent un léger stress dû à l’isolement des animaux dans un tube de contention pendant 2 à 3 minutes seulement. Les tests de force provoquent un stress pendant 120 minutes au maximum. La course provoque un stress pendant 120 minutes au maximum et peut provoquer des blessures légères aux pattes. La mesure de calorimétrie provoque un stress dû à l’isolement visuel et olfactif pendant 48h au maximum. Le transfert adoptif de cellules immunitaires peut provoquer une inflammation de bas grade. L’injection de certaines molécules est cytotoxique pour les cellules pancréatiques et peut engendrer des crampes abdominales.
Devenir
L’ensemble des animaux sont mis à mort de manière réglementaire en fin de procédure et sont nécropsiés pour récolte d’organes et analyses ex vivo. Aucun animal de ce projet ne sera ré-utilisé.
Remplacement
Nous avons effectué des travaux préliminaires sur des modèles in vitro de myotubes humains montrant des effets de notre protéine d’intérêt sur la sensibilité à l’insuline et l’atrophie des myotubes. Le recours au modèle animal est indispensable pour évaluer les effets de cette protéine dans un contexte organismal complexe et intégré. Il n’existe aucun modèle in vitro mimant de façon précise ces interactions complexes. Une veille scientifique est mise en oeuvre pour étudier toute méthode scientifique alternative à l’expérimentation animale dans le domaine.
Réduction
Des études in vitro sont réalisées en amont afin de ne pas avoir à tester des produits potentiellement dangereux ou non efficaces sur les animaux. Des études pilotes permettront d'ajuster le protocole expérimental pour minimiser le nombre d'animaux utilisés dans les études principales ; ces études pilotes permettront aussi de s’assurer de la fiabilité du modèle. Des analyses statistiques visant à déterminer le nombre d’animaux optimal pour produire des résultats significatifs sont effectués.
Raffinement
Les animaux auront une semaine d’acclimatation avant que les procédures ne débutent. Des critères d’arrêt stricts sont mis en place et détaillés dans une grille de scoring. Les animaux seront suivis toute leur vie avec une grille de scoring permettant d’évaluer, par l’attribution de points, l’état de santé de chaque animal. En fonction du total de points obtenus (score), le responsable de la mise en oeuvre sera capable de déterminer si des points limites adaptés à chaque procédure sont atteints et les actions à réaliser pour soulager ou mettre fin aux souffrances relevées. Lors des actes chirurgicaux ou injections douloureuses des anesthésies gazeuses sont prévues avec utilisation d’antalgiques en périopératoire. Lors des injections de produits provoquant des douleurs nous administrerons des antalgiques en amont. Pour les tests d’exercices physiques les animaux seront préalablement acclimatés et surveillés afin de détecter d’éventuelles blessures aux pattes. Pour les manipulations nécessitant l’isolement des animaux pendant 48 heures maximum, une surveillance accrue sera appliquée lors de leur retour en groupe afin de détecter des comportements agressifs. Nous pourrons alors ajouter des enrichissements dans les cages voire séparer les individus trop agressifs. Pour les animaux spontanément diabétiques nous réaliserons un change de litière plus fréquent et des contrôles de la glycémie. Pour l’expérimentation terminale dans l’établissement n°2, les animaux seront transportés entre les deux établissements suivant une procédure de transport déclarée lors de l’agrément de l’établissement (cheminement et conditions de transport validés par signature d’une charte de transport).
Choix des espèces
L'espèce utilisée est la souris (Mus musculus). Les modèles de souris sont largement utilisés par les équipes de Recherche publique et privée dans le domaine des maladies métaboliques. Le modèle de souris choisi se prête bien aux phénotypage métabolique en raison d'un large panel d'outils d'analyses permettant de disséquer les mécanismes moléculaires des maladies et de sa bonne susceptibilité aux régimes obésogènes. De plus, l’utilisation de souris spontanément obèses et diabétiques et leurs contrôles non-diabétique permettent une étude plus fine des mécanismes moléculaires. Les souris seront étudiées à partir de l’âge de 8 semaines. L’intérêt est ici d’étudier l’obésité, son développement et ses complications chez l’individu adulte.
Impact du mercure et d’un stress nutritionnel sur les frégates en Guyane
- Recherche appliquée
- Maladies animales
- Toxicologie (hors obligations réglementaires)
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Oncologie
- Système immunitaire
230 frégates superbes de Guyane vont être capturées à leur nid, les yeux couverts d'un bandeau noir pour les calmer, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Les oisillons subissent des mesures, un baguage et des prises de sang de 1 à 1,5 millilitre avant et après traitement, certains recevant un chélateur du mercure, un antiviral, du poisson, un vaccin ou une injection de LPS destinée à déclencher une réponse immunitaire. Le porteur cherche à savoir si le mercure et la malnutrition rendent les jeunes plus vulnérables à un herpèsvirus qui tue 85 à 95 % des poussins de cette colonie, et annonce que tous les oiseaux seront relâchés au nid. Il présente ces expériences comme ayant des "effets bénéfiques sur les individus traités", tout en indiquant que l'antiviral peut abîmer les reins et que le LPS provoque de la fièvre.
Objectifs
Le mercure représente une menace importante pour les humains et la biodiversité dans le monde entier, mais nous ne savons que très peu de choses sur l'accumulation du mercure dans la faune, et particulièrement sur ses conséquences pour la santé des individus et la viabilité des populations. Les niveaux de mercure dans les oisillons de Guyane française sont significativement plus élevés que les niveaux de mercure dans d'autres colonies de la même espèce. Des travaux antérieurs ont également montré que la faune de Guyane française pourrait être soumise à des pressions dues à la pêche côtière illegale, et le récent déclin des activités de pêche à la crevette (en rejetant à la mer plusieurs tonnes de captures accidentelles) pourrait avoir réduit les bénéfices associés chez les oiseaux marins locaux. Depuis 2005, les poussins de Frégate superbe de cette population montrent l'apparition de signes cliniques sévères - i.e., des croûtes cutanées qui se propagent rapidement sur tout le corps des poussins entrainant une mortalité élevée (environ 85-95%). Ces signes cliniques et la mortalité associée sont probablement dus à une infection par un Herpèsvirus. Cependant, les Herpèsvirus n'entraînent pas de mortalité ni de problèmes évidents si les animaux sont en bonne santé. Nous supposons donc que des facteurs de stress environnementaux (exposition au mercure, malnutrition, ou une combinaison des deux) rendent les jeunes animaux plus sensibles à la maladie. Ce projet vise donc principalement à comprendre ce point, et à déterminer si certains individus ont des défenses immunitaires plus efficaces que d'autres.
Bénéfices attendus
Entre 85% et 95% de tous les poussins de Frégates meurent d'une maladie (probablement d'origine virale, mais une co-infection avec d'autres agents pathogènes est possible), d'une manière atroce et douloureuse. La maladie des jeunes entraîne également un problème pour les adultes, car ils sont obligés d'investir des ressources (recherche de nourriture, protection, compétition) sur un oisillon qui va probablement mourir. Ces expériences sont donc la clé pour réduire la souffrance des oisillons et pour améliorer notre compréhension de la corrélation entre le stress environnemental et les maladies de la faune sauvage. Notre projet permettra de développer des programmes ciblés de surveillance des maladies et des stratégies de conservation efficaces et à long terme. Les expériences prévues dans le cadre de cette étude auront des effets bénéfiques sur les individus traités (par exemple, avec des poissons locaux et non locaux, ce qui améliorera leur croissance et les protégera de l'apparition de signes cliniques visibles de la maladie virale, et également par la substance utilisée pour réduire l’éventuelle intoxication par des métaux lourds). En outre, les expériences que nous prévoyons visent à stimuler leur système immunitaire et à améliorer leur capacité à réagir aux agents pathogènes, ce qui pourrait leur permettre de survivre à de futures infections.
Procédures
Dans une première étude (138 animaux), une étude pilote sur 8 oiseaux sera réalisée (voir 5.6.2), 20 oiseaux recevront un traitement pour réduire la toxicité du mercure, 20 recevront un traitement contre l'herpèsvirus, 40 recevront un traitement pour réduire la malnutrition, et 50 oiseaux constitueront deux groupes controles ) Les animaux seront soumis à des mesures morphométriques (poids, taille, baguage, etc.) et à des prélèvements sanguins avant (1.5ml) et après (1.5ml) traitements. Dans une deuxième étude sur 20 couples adultes (40 individus au total), un prélèvement de 1,5 ml de sang sera effectué pour mesurer les niveaux de mercure et la façon dont ils affectent les hormones qui stimulent les soins parentaux. Enfin, trois autres groupes d'oiseaux (52 animaux au total) recevront soit une injection sous-cutanée d'un placebo (26 oiseaux témoins), soit une injection sous-cutanée pour stimuler une réponse immunitaire (26 oiseaux répartis en 13 oiseaux vaccinés, et 13 immunostimulés par du LPS). Pour ces individus, un échantillon de sang de 1mL sera prélevé avant le traitement, un deuxième échantillon après quelques heures, et un troisième échantillon après quelques jours. Les oiseaux seront marqués avec une bague et surveillés tous les deux jours.
Impact sur les animaux
Les individus auxquels nous donnons le poisson (local et non local) bénéficieront des effets positifs (par exemple, ils seront protégés de l'apparition des signes cliniques de la maladie virale, et présenteront une augmentation de la masse corporelle). En ce qui concerne les traitements au DMSA (pour éliminer le mercure) et a l'acyclovir (pour traiter l'herpèsvirus), ils pourraient entrainer des problèmes, notamment au niveau des reins pour l’acyclovir. Le DMSA peut provoquer des effets plus légers impliquant une gêne gastro-intestinale, une réaction cutanée, et de la fatigue, qui seront considérés comme des effets indésirables et l'administration sera interrompue. L'administration de LPS et du vaccin peuvent, chez certains individus, stimuler une réponse inflammatoire provoquant de la fièvre. Dans ce cas, les effets indésirables ne sont que de courte durée et les oiseaux reviennent à la normale en quelques heures. Nous utiliserons des doses très faibles de DMSA et acyclovir, comparables à celles utilisées précédemment dans d'autres études similaires. Nous pensons que notre expérience provoquera des effets indésirables légers et temporaires qui ne dureront que quelques jours. En ce qui concerne les autres traitements expérimentaux, nous nous attendons à des effets positifs sur la santé des poussins. Une étude pilote réalisée sur un petit nombre d'individus (4 individus pour le DMSA et 4 pour l'acyclovir), et permettra d'éviter des effets indésirables en determinant les concentrations qui peuvent être administrées. Le manque d'appétit, les vomissements et la diarrhée seront considérés comme des effets indésirables et l'administration sera interrompue. Nous surveillerons quotidiennement l'apparition de i) troubles digestifs, avec diarrhées et vomissements persistant plus de 12 heures, ii) d'une perte de poids de 15 % en une semaine, iii) d’un refus de s'alimenter pendant plus de 2 jours consécutifs, et le traitement sera interrompu si l'un de ces points limites est atteint. Les prises de sang et les injections sous-cutanées correspondent à une petite piqûre avec une aiguille très fine et ne provoquent qu'une douleur très légère.
Devenir
Tous les oiseaux seront relaché au nid.
Remplacement
Cette étude permettra de comprendre les effets de l'exposition au mercure sur la physiologie des oiseaux de mer et leur susceptibilité à une maladie virale. Il n'existe aucune approche pertinente pour remplacer l'utilisation d'animaux dans cette recherche. Le virus est spécifique de cette espèce de Frégate, donc celle-ci ne peut pas être remplacée par une autre espèce. En outre, il est fondamental de mener les expérimentations proposées dans la nature car des expériences similaires sur des animaux captifs ne reflèteraient pas les conditions réelles auxquelles les animaux sont exposés dans la nature. Le projet implique l'inclusion et l'étude de certaines variables (telles que les soins parentaux et le stress physiologique causé par l'ingestion de poisson contaminé au mercure) qui ne peuvent être reproduites en captivité.
Réduction
Pour cette étude, le nombre d'individus a été réduit afin de perturber le moins possible la colonie d'oiseaux. Le nombre d'individus à utiliser pour chaque procédure expérimentale a également été vérifié à l'aide d'un logiciel statistique qui a validé nos choix.
Raffinement
Des études sur d'autres espèces, ainsi que nos études antérieures sur les Frégates, permettent de limiter au maximum les effets secondaires (par exemple liés à la concentration de quoi à administrer). Nous travaillons avec cette espèce depuis une dizaine d'années et la connaissons très bien. Au fil des années, nous avons, par exemple, compris que la capture des adultes se fait mieux la nuit que le jour, et surtout à l'aide d'une lumière verte (et non rouge). Cela nous a permis de limiter considérablement le nombre de fois où les oiseaux, après avoir été relâchés au nid, s'envolent. Des décisions similaires ont été prises pour les oisillons. Par exemple, immédiatement après leur capture au nid, les yeux des oisillons sont recouverts d'un bandeau noir. Cela les calme et limite les mouvements d'ailes pendant leur maintien. En outre, nous avons augmenté le nombre de personnes participant à l'échantillonnage (une personne tient l'oiseau immobile sur ses jambes, une autre tient l'aile ouverte, une personne effectue l'échantillonnage et les mesures, et un autre écrit). Ceci nous a permis de réduire considérablement le temps de prélèvement et de remise au nid. Connaissant le comportement "normal" des individus en bonne santé, nous sommes également en mesure de comprendre les comportements "anormaux" (par exemple, cou courbé vers le bas, éruptions cutanées sous les ailes ou sur la gorge) et d'intervenir et d'interrompre le traitement en cas d'observation de ces éléments. Enfin, par rapport aux études précédentes, nous utilisons maintenant une huile dans laquelle les pilules (contenant les différents traitements ou le placebo) sont plongées avant d'être administrées par voie orale, et nous simulons le mouvement de bascule du poisson pendant l'administration, de sorte que les oiseaux ne sont pas nourris de force.
Choix des espèces
La Frégate superbe est une espèce très pertinente pour ce projet. Les individus se nourrissent au sommet de la chaîne trophique et sont donc sensibles à l'accumulation de contaminants. De plus, les soins parentaux sont très longs et les jeunes ont besoin d'un approvisionnement continu pendant plusieurs mois. Cette population souffre également d'une maladie infectieuse qui la rend unique d'un point de vue scientifique. Les oisillons qui seront inclus dans cette étude ne seront âgés que de quelques semaines car i) nous avons besoin d'oisillons avant l'apparition des signes cliniques ; ii) lorsqu'ils sont jeunes, l'effet de la contamination environnementale est mineur.
Réduction de l’inflammation pour améliorer les réponses vaccinales : une étude préclinique sur un modèle murin de trisomie 21
- Recherche fondamentale
- Multisystémique
- Oncologie
- Système immunitaire
- Système nerveux
Porteuses d'une copie supplémentaire de gènes du chromosome 21, les souris de ce projet naissent avec des réponses immunitaires déséquilibrées, des déficits cognitifs et, dans un cas sur dix, une accumulation de liquide dans le cerveau. 555 vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, 150 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère et les autres un niveau léger ou modéré. Chaque souris suivie reçoit un produit par sonde gastrique quinze ou trente jours de suite, deux vaccinations sous anesthésie, neuf prélèvements de sang, puis trois tests de mémoire spatiale, à long terme et épisodique, dont un conditionnement à la peur que le porteur décrit comme une source de stress, d'angoisse et de douleur temporaire. Il annonce 555 souris au total, en indiquant que 150 seulement entrent dans l'expérience et que jusqu'à 540 seront mises au monde pour maintenir la lignée.
Objectifs
Le syndrome de Down (SD) est une anomalie génétique causée par la présence d'un chromosome 21 supplémentaire. Ce chromosome contient des gènes importants pour le système immunitaire, ce qui explique certaines particularités des personnes atteintes par ce syndrome. Par exemple, il influence la réponse du corps aux infections et aux vaccins. Les recherches montrent que chez les personnes atteintes du SD, une partie de leur système immunitaire fonctionne de manière un peu différente pouvant le rendre moins efficace et causer des problèmes de santé supplémentaires, comme des infections ou des maladies inflammatoires. La cause de cette modification du fonctionnement du système immunitaire pourrait participer à l’impact sur le développement intellectuel des personnes atteintes du SD. Nous pensons qu’en corrigeant cette cause il serait possible de non seulement réduire l'inflammation dans le corps, et potentiellement améliorer la réponse des personnes atteintes du SD aux vaccins et voir si cette modulation pourrait améliorer leurs capacités cognitives. L'objectif de notre étude est de tester l'effet d’un traitement sur des souris génétiquement modifiées modèles du syndrome de Down, et ainsi voir s'il peut améliorer leur réponse immunitaire après la vaccination et induire une réduction des déficits cognitifs typiques de cette pathologie.
Bénéfices attendus
Ce projet de recherche vise à mieux comprendre comment l'inflammation, les réponses aux vaccins et les déficits cognitifs sont liés à la trisomie 21 (T21), aussi appelée syndrome de Down, en utilisant un modèle de souris spécifiquement conçu pour étudier cette condition. Les connaissances que nous allons acquérir pourraient aider à développer des traitements plus adaptés aux personnes atteintes de T21. Mais ces découvertes pourraient aussi bénéficier à d'autres groupes de personnes qui souffrent de maladies liées à une inflammation chronique, comme celles atteintes de maladies auto-immunes, de diabète, ou même les personnes vieillissantes. De plus, cela pourrait concerner celles qui vivent avec des infections de longue durée, telles que le VIH. Si cette étude donne des résultats positifs, elle pourrait ouvrir la voie à de nouveaux traitements pour améliorer les capacités cognitives des personnes atteintes du syndrome de Down. Elle pourrait également offrir des solutions pour d'autres problèmes de santé qui sont liés à une inflammation du cerveau, comme les maladies neurodégénératives, qui touchent souvent les personnes âgées, telles que Alzheimer. Ainsi, cette recherche a des implications très importantes pour la santé publique. En fonction des résultats obtenus, elle pourrait non seulement aider les personnes atteintes de T21, mais aussi toute une population confrontée à des problèmes de santé similaires liés à l'inflammation et aux troubles cognitifs.
Procédures
Afin d’identifier leur patrimoine génétique tous les jeunes souriceaux vigiles subiront une petite biopsie (durée inférieure à 1 minute, 1 fois). Si un problème technique survenait (rare) un deuxième prélèvement pourrait être réalisé sur ces mêmes animaux adultes vigile (durée inférieure à une minute, une fois). Un sous-groupe de souris recevra un traitement quotidien pendant 15 jours consécutifs, tandis qu’un autre sous-groupe le recevra pendant 30 jours consécutifs. Toutes les souris suivront deux périodes de traitement, espacées de 120 jours, chaque administration durant moins d’une minute. Toutes ces souris recevront une vaccination et une dose de rappel, espacées de 150 jours, sous anesthésie générale (durée inférieure à 5 minutes). Ces souris auront également un suivi longitudinal au niveau sanguin, elles auront au total 9 prélèvements sanguins espacés de 2 semaines minimum, sous anesthésie générale (durée inférieure à 5 minutes). Elles participeront à 3 tests de comportements espacés d’un jour de repos entre chaque test. Le premier test permettra d’évaluer la mémoire spatiale (2 sessions avec 1 session par jour de 8 minutes). Le deuxième permettra d’évaluer la mémoire à long terme (5 sessions avec 1 session par jour de 10 minutes). Et enfin le troisième permettra d’évaluer la mémoire épisodique et l’apprentissage contextuel (2 sessions avec 1 session par jour de 5 minutes). Pour finir une chirurgie sous anesthésie générale et analgésie adaptée sera réalisée afin de collecter le liquide cérébrospinal (durée inférieure à 30 minutes, une fois) suivie de l’euthanasie par une méthode réglementaire.
Impact sur les animaux
La biopsie pour identifier le patrimoine génétique des animaux peut causer une douleur passagère et un petit risque de saignement. Les souris utilisées dans cette étude présentent une modification génétique spécifique, qui entraîne des réponses immunitaires déséquilibrées, une hypersensibilité à certains signaux dans le corps, des déficits cognitifs, et dans 10 pourcents des cas, une accumulation de liquide dans le cerveau, appelée hydrocéphalie. Ces souris sont aussi plus petites et plus légères que les autres. Lors de certaines procédures, les animaux peuvent ressentir du stress, notamment lorsqu’ils sont manipulés pour un traitement, des injections ou des tests comportementaux. Le fait de devoir être maintenue immobile peut également être une source de stress pour la souris. Lors de l’administration du traitement, il existe un petit risque que le tube utilisé blesse l’intérieur de la gorge ou de l’estomac, ou que le liquide passe par erreur dans les poumons au lieu de l’estomac. Les tests, comme celui de conditionnement à la peur, peuvent provoquer un stress supplémentaire, ainsi qu'une angoisse et une douleur temporaire. Les souris auront une douleur légère et temporaire au moment des injections ou lors des prélèvements sanguins, avec un risque d’hématome et de saignement. Les injections intramusculaires peuvent également provoquer des douleurs et des hématomes au niveau du muscle. La chirurgie sera associée à un risque de douleur. L'anesthésie générale nécessaire pour la réaliser peut entraîner quelques effets secondaires, comme une légère baisse de la température corporelle, une sécheresse des yeux, et dans de très rares cas, des problèmes respiratoires ou cardiaques. Toutefois, les anesthésies générales pour les prélèvements de sang ou les injections intramusculaires, sont très courtes et présentent donc des risques moins importants.
Devenir
Les souris utilisées pour évaluer le traitement seront euthanasiées afin de prélever puis analyser des tissus d’intérêt dans le but de répondre à notre question scientifique. Toutes les autres souris seront euthanasiées car elles ne pourront pas être replacées ou réutilisées en raison de leur modification génétique spécifique.
Remplacement
Il n'existe malheureusement pas d'alternative à l'utilisation d'animaux pour ces recherches. Les réponses aux traitements et aux vaccins sont très complexes, et pour obtenir des données précises et fiables, il est indispensable de travailler avec un modèle animal complet. Cela permet d'obtenir des informations pertinentes et compréhensibles sur le fonctionnement réel du corps. Les animaux vivants sont essentiels pour évaluer l'impact des traitements sur le comportement, ce qui est impossible à faire uniquement avec des modèles en laboratoire ou des simulations informatiques. Bien que des études en laboratoire aient montré que le traitement évalué ici pourrait améliorer les réponses immunitaires et réduire l’inflammation du cerveau, ces études ne reproduisent pas la complexité d'un organisme vivant. En laboratoire, on analyse souvent des cellules isolées ou des échantillons qui ne peuvent pas simuler les interactions entre les différents systèmes du corps. En plus de cela, même si les recherches en laboratoire montrent des effets à l'échelle cellulaire, elles ne permettent pas de savoir si ces effets auront un réel impact bénéfique dans un organisme vivant. Par exemple, un médicament peut avoir un effet sur des cellules en culture, mais cela ne signifie pas qu'il aura le même effet lorsqu'il est administré à un organisme entier. Enfin, les expériences réalisées sur des animaux vivants fournissent des informations cruciales qui permettent de faire le lien entre les recherches de base et les études sur les humains. C'est cette étape préclinique qui est nécessaire pour savoir si un traitement peut être testé de manière sûre et efficace chez les personnes. En résumé, bien que l'idéal serait d'éviter l'utilisation d'animaux, ces recherches sont actuellement indispensables pour progresser dans le domaine médical.
Réduction
Nous utiliserons un total de 555 souris maximum pour mener à bien ce projet. Le nombre d'animaux a été réduit au minimum nécessaire, sans compromettre les objectifs scientifiques de l’étude. Cette recherche, qui durera plusieurs années, impliquera un total de 150 souris, réparties en cinq groupes de 30 animaux (15 mâles et 15 femelles dans chaque groupe). Ce nombre a été calculé en tenant compte d'études précédentes, pour garantir des résultats fiables et robustes. Les groupes de 30 souris, répartis selon leur sexe et leur génétique, nous permettront d’obtenir des résultats solides, notamment pour les tests de comportement qui peuvent varier en fonction de ces critères. Les tests statistiques appropriés seront utilisés pour valider les données de manière précise. Nous maintiendrons notre élevage de souris génétiquement modifiées pendant toute la durée du projet et ne produirons que le nombre strictement nécessaire d'animaux. Nous prévoyons de produire un maximum de 540 souris, afin de respecter les besoins du projet tout en prenant en compte la production des souris porteuses du patrimoine génétique d’intérêt. Chaque étape de la reproduction et de l’élevage des souris sera minutieusement planifiée pour minimiser le nombre d'animaux utilisés tout en garantissant la qualité et la pertinence des résultats scientifiques.
Raffinement
Les animaux seront hébergés dans des conditions conformes à la réglementation en vigueur pour l’espèce. Ils seront observés quotidiennement, en cas d’anomalie celle-ci sera déclarée à notre équipe, à la structure chargée du bien-être animal (SBEA) et au vétérinaire afin d’assurer une prise en charge adaptée pour l’animal. Leur état de santé sera évalué plus spécifiquement par notre équipe chaque semaine ou toutes les deux semaines à l’aide d’un système de notation pour s’assurer qu’elles sont en bonne forme. Des mesures préventives seront mises en place pour réduire tout impact des procédures expérimentales sur les animaux. Cela comprend la formation du personnel, la surveillance constante des animaux, et des méthodes pour les habituer à l’environnement et à la manipulation avant les expériences. Les prélèvements de tissus pour connaître le génotype des souris seront réalisés sur de jeunes animaux, ce qui permet une cicatrisation rapide. Après chaque prélèvement, les animaux seront immédiatement surveillés, puis contrôlés à nouveau 30 minutes après. Nous utiliserons uniquement des mâles génétiquement modifiés comme reproducteurs afin de minimiser réduire au strict minimum le nombre d’animaux impactés par les modifications génétiques et assurer une bonne prise en charge des souriceaux par leur mère. Pour réduire le stress lors de l’administration de médicaments, les souris seront progressivement habituées à être manipulées. Pour les injections intramusculaires et les prélèvements de sang, les souris seront anesthésiées afin de limiter leur stress pendant ces procédures. Lors des tests comportementaux, les souris seront habituées à l’expérimentateur et à la manipulation. Elles seront également transférées dans la salle de test au moins une heure avant le début des expérimentations pour réduire leur anxiété. De plus, entre chaque animal testé, l’équipement sera soigneusement nettoyé pour garantir leur confort. Enfin, pour la chirurgie nécessaire à la collecte de liquide céphalorachidien (LCR), l'animal sera sous anesthésie générale et recevra des analgésiques pour éviter toute douleur. Un tapis chauffant sera utilisé pour prévenir l’hypothermie, et un gel oculaire sera appliqué pour protéger leurs yeux de la sécheresse pendant l’anesthésie. Toutes ces précautions sont prises pour assurer que les souris soient traitées avec respect et que leur bien-être soit pris en compte à chaque étape du projet.
Choix des espèces
Les souris sont des animaux de laboratoire couramment utilisés en raison de leur système immunitaire bien connu et de leur similitude génétique avec l'humain, ce qui permet de mieux comprendre des maladies et des comportements. Elles sont particulièrement adaptées pour étudier des maladies comme le syndrome de Down (SD) et sont cruciales pour mieux comprendre cette pathologie. Le modèle de souris qui a été développé pour imiter certains aspects du SD, est largement utilisé pour la recherche. Ces souris possèdent une copie supplémentaire de certains gènes, similaires à ceux du chromosome 21 humain, ce qui leur permet de développer des caractéristiques proches du SD, comme des troubles immunitaires et des déficits cognitifs. Nous injecterons le traitement à évaluer avant l’âge de 2mois c’est-à-dire juste avant la maturation complète du système nerveux des animaux puis les suivrons jusqu’à l’âge de 8 mois car on considère que le développement cérébral des souris est complet et leur schéma comportemental stable à partir de l’âge de 6 mois. Ce temps d’étude nous permettra de suivre l’évolution des paramètres d’intérêts. Les prélèvements pour identifier le patrimoine génétique des animaux seront réalisés sur de jeunes souris, ce qui permet une cicatrisation rapide.
Évaluation de nouvelles molécules anti-inflammatoires en immunisation et neuroinflammation chez la souris
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
Tondues puis immunisées par une ou deux injections sous la peau, 1 588 souris développent une paralysie progressive des membres postérieurs, parfois des quatre membres, phase que le porteur classe en souffrance sévère. Toutes sont tuées à l'issue pour prélèvement des tissus. Elles reçoivent en plus jusqu'à douze injections sur animal vigile et jusqu'à douze administrations orales, pour tester si de nouvelles molécules bloquent cette maladie neuroinflammatoire qui sert de modèle à la sclérose en plaques. Le porteur annonce des résultats "cruciaux" en vue d'un usage clinique chez l'humain, bénéfice suspendu à des étapes ultérieures, là où la paralysie des souris est programmée dès le protocole.
Objectifs
La sclérose en plaque est une maladie auto-immune chronique affectant le système nerveux central. Le développement de cette pathologie est dû à une dérégulation du système immunitaire. Les traitements actuels visent à moduler les acteurs du système immunitaire pour réduire l’inflammation. Malheureusement, bien que les traitements actuels améliorent la qualité de vie des patients et ralentissent la progression de la maladie, aucun d’entre eux ne permet la guérison complète des malades. De nouvelles immunothérapies doivent donc être recherchées afin de traiter plus efficacement la sclérose en plaque chez l’homme. Les objectifs de ce projet sont donc d’étudier les effets de molécules nouvellement identifiées sur le système immunitaire et de leur efficacité dans un modèle murin mimant la sclérose en plaque humaine.
Bénéfices attendus
Ce projet vise à déterminer si les molécules récemment identifiées permettent d'inhiber le développement d'une maladie neuroinflammatoire chez la souris. Il permettra également d'évaluer leur efficacité non seulement en traitement préventif, mais surtout en traitement curatif, ainsi que leur capacité à être administrées par voie orale plutôt que par injection. L'ensemble des résultats obtenus sera crucial pour envisager l'utilisation de ces molécules en clinique pour traiter la sclérose en plaques chez l'homme.
Procédures
Prélèvement sanguin sur animaux vigiles (1 seule fois, 1min par souris); Tonte et 1 ou 2 injections sous la peau (3 à 5 min par souris) sur animaux sous anesthésie générale ; 2 injections (20 secondes par injection par souris) sur animaux sous anesthésie générale ; 4 à 12 injections (20secondes/injection/souris) sur animaux vigiles; 5 à 12 administration orale (1 à 2 min/administration/souris) sur animaux vigiles.
Impact sur les animaux
Le stress et les douleurs pouvant être occasionnés lors des injections sont modérées et de courte durée (30 secondes à 1 minute). Le stress et les douleurs occasionnés par les prélèvements sanguins, les administrations par voie orale sont légers et de courte durée (1 à 2 minutes). En revanche, la perte de poids d’une part et le stress et douleurs engendrés par le développement progressif de la paralysie des membres postérieurs et dans certains cas des membres antérieurs et postérieurs peut être classifié comme sévère.
Devenir
Toutes les souris seront mises à mort pour prélèvement et analyse des tissus.
Remplacement
La complexité inhérente au développement de pathologies auto-immunes et inflammatoires telles qu'une maladie neuroinflammatoire ne permet pas de récapituler les évènements immunologiques impliqués dans des systèmes in vitro, obligeant à utiliser l’expérimentation animale. Des expériences préliminaires ont été réalisées in vitro, permettant de confirmer le potentiel anti-inflammatoire des molécules qui seront utilisées dans l'étude.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisé pour ce projet a été déterminé pour permettre l'analyse des résultats selon des tests statistiques adaptés. L'exécution de la procédure 4 dépendra des résultats de la procédure 3. Elle ne sera mise en oeuvre que si un effet des molécules d’intérêts sur le développement de la pathologie neuro-inflammatoire est observé lors de la procédure 3.
Raffinement
Les conditions d’élevage, d’hébergement et de soins sont contrôlées pour réduire toute douleur, souffrance, angoisse ou dommage durable potentiels. Les animaux seront maintenus en groupes sociaux dans un environnement enrichi. Le bien-être des animaux sera garanti grâce à l’utilisation d’anesthésie générale et grâce à une surveillance attentive et des soins adaptés. Des points limites pour lesquels les animaux seront mis à mort ont été défini.
Choix des espèces
La souris a été choisie car c’est un excellent modèle pour étudier le développement des maladies auto-immunes et inflammatoires. En effet, de nombreuses voies de régulation sont conservées entre souris et homme, permettant une extrapolation des résultats obtenus. Ces modèles expérimentaux sont également des outils précieux pour étudier les mécanismes d'action d'agents pharmacologiques et pour envisager leur validation dans des études précliniques chez l'homme. Enfin, la disponibilité de données bibliographiques importantes sur la physiopathologie de la souris est un atout important dans l'analyse et l'interprétation des résultats. Des souris adultes de 8 à 20 semaines seront utilisées car il est nécessaire que le système immunitaire soit mature pour étudier le développement de pathologies auto-immunes et inflammatoires et l’effet de molécules anti-inflammatoires sur celui-ci.
Etude du rôle fonctionnel de CD93 dans le cadre de la réponse humorale mémoire chez la souris.
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
702 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue pour prélèvement des organes lymphoïdes, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré à sévère. Toutes subissent un prélèvement du bout de la queue pour génotypage, puis des injections intrapéritonéales et jusqu'à six prélèvements sanguins en sous-mandibulaire étalés sur cinquante jours. Un lot est infecté par un virus qui provoque une perte de poids pendant les sept jours suivants, le reste étant vacciné avec la même souche pour comparer réponse infectieuse et réponse vaccinale. Aucune analgésie n'est prévue avant l'atteinte d'un score de douleur de 10, le porteur affirmant que les analgésiques créeraient un biais expérimental et que sa table de score est "stricte pour éviter toute souffrance animale".
Objectifs
Suite à une infection ou une vaccination certains globules blancs peuvent se différencier en cellules qui produisent des anticorps, les plasmocytes (PC) de courte durée de vie ou de longue durée de vie. Dans le premier cas, les PC vont sécréter des anticorps de faible affinité pour le pathogène et ces cellules meurent dans les 3 à 5 jours après leur genèse. Dans le second cas les PC seront aptes à produire des anticorps hautement spécifiques du pathogène et pourront perdurer plusieurs années voir toute la vie dans la moelle osseuse. Depuis la moelle osseuse ils vont sécréter de grandes quantités d’anticorps qui sont essentiels pour une protection efficace et de longue durée contre les infections. Leur rôle est central dans les réponses vaccinales et l’efficacité de ces réponses est mesurée sur la base de leur production d’anticorps. Cependant il est maintenant bien établi que les PC générés lors d’une vaccination se maintiennent moins bien que ceux générés lors d’une infection. La protéine CD93 a été montré comme nécessaire pour le maintien des plasmocytes à longue durée de vie, cependant son rôle fonctionnel dans ces cellules reste à établir. L’objectif de ce projet est donc d’étudier de façon détaillée le rôle de CD93 sur la réponse immune humorale. L’étude sera réalisée sur le modèle murin délété entièrement ou pour partie de CD93 (CD93-/- et CD93+/- respectivement), ne présentant pas de phénotype dommageable. Nous utiliserons ce modèle pour analyser les réponses immunes primaires et mémoires après immunisations ou vaccination dans nos deux modèles expérimentaux (souris CD93-/- et CD93+/-). In fine ces travaux permettront d’apporter de nouveaux éléments en vu d’améliorer les stratégies vaccinales.
Bénéfices attendus
L’objectif de ce projet est d’apporter de nouveaux éléments dans la compréhension de la biologie des plasmocytes. Ces cellules encore trop considérées comme une seule et unique population souffrent de méconnaissance et d’un manque de thérapies ciblées. L’étude de ces souris permettra d’apporter de nouveaux éléments dans la compréhension de la complexité de cette population cellulaire, de leurs régulations et maintien. Cette caractérisation fondamentale est essentielle pour apporter à court terme des éléments d’améliorations aux stratégies vaccinales et appréhender l’étude des plasmocytes dans un contexte pathologique à plus long terme.
Procédures
Tous les animaux décrits dans le projet subiront un prélèvement de l’extrémité de la queue pour déterminer le génotype des animaux. Dans la procédure 1 les animaux subiront une injection en intrapéritonéal d’une molécule non pathogène permettant de tracer les cellules spécifiques de cette molécule. Pour la procédure 2, nous comparerons réponses infectieuse et vaccinale vis-à-vis d’un même virus. Un lot de cette procédure fera l’objet d’une infection virale. Les souris restantes (majoritaires) de cette procédure seront vaccinées avec la même souche virale. Les animaux de ces différentes procédures seront également soumis à des prélèvements sanguins sur souris vigiles en sous mandibulaire. Pour la procédure 1, les souris étudiées dans le cadre d’une réponse secondaire (lot 2) seront prélevées 4 fois et celles utilisées pour une réponse mémoire (lot 3) 5 fois durant les 50 jours de la procédure. Pour la procédure 2, les souris des lots 1 et 2 seront analysées 21 jours après l’infection/vaccination et les prélèvements sanguins auront lieu à J0, J+7 et J+14. Pour la procédure 2, les souris des lots 3 et 4 seront analysées 60 jours après la vaccination et les prélèvements sanguins auront lieu à J0, J+7, J+14, J+21, J+28 et J+35.
Impact sur les animaux
Dans ce projet nous utiliserons les animaux délétés partiellement ou totalement de CD93 ce qui nécessitera une procédure de génotypage et donc un prélèvement de l’extrémité de la queue des animaux. Sur les 3 procédures engagées dans ce projet 2 sont de classe modérée et une de classe sévère. Pour les procédures de classe modérée les effets indésirables potentiels sont très restreints. Pour ces procédures la douleur maximale est le jour de l’immunisation et ne dépasse pas la douleur induite par la piqure. Pour la procédure de classe sévère, les animaux sont infectés avec un virus. Cette infection va conduire au développement de la pathologie qui va notamment engendrer une perte de poids durant les 7 jours suivant l’infection. Ce symptôme est le plus sévère de la procédure.
Devenir
Tous les animaux de ces procédures seront euthanasiés à l’issu de chaque procédure et les différents organes lymphoïdes seront prélevés pour analyse
Remplacement
Les réponses immunes sont des processus complexes dépendants de nombreux types cellulaires et de l’organisation tridimensionnelle des organes lymphoïdes. Il est donc nécessaire d’avoir un organisme vivant entier pour cette étude afin de reproduire toutes les interactions in vivo entre les différents types cellulaires impliqués dans ces processus. Cette approche nous permettra de mieux comprendre les mécanismes de la réponse vaccinale afin de pouvoir l’améliorer chez les individus à risque (patients immunodéprimés ou atteints de cancer, population âgée, nourrissons) mais aussi de l’inhiber dans les patients atteints de maladie autoimmune.
Réduction
De façon à minimiser le nombre d'animaux utilisé nous optimisons au maximum nos expériences pour réaliser le plus d'analyses possibles sur les cellules obtenues à partir d'un animal (récupération dans une seule expérience des fémurs, hanches et tibias des souris afin de réaliser des analyses en cytométrie en flux sur les fémurs, des études transcriptomiques sur les hanches et de l’histologie sur les tibias ; les rates sont coupées en 2 pour les mêmes raisons.) Afin d’obtenir des résultats statistiquement, nous avons calculé a priori l’effectif nécessaire. Dans notre cas, 9 animaux par groupe seront suffisants pour obtenir des résultats statistiquement significatifs.
Raffinement
Afin de réduire la douleur et la souffrance qui pourraient être ressenties par les souris, nous prévoyons la mise en place de différentes actions. Tout d'abord, les souris sont hébergées dans une animalerie avec un statut sanitaire contrôlé. Un suivi quotidien (par les animaliers ou les expérimentateurs au cours des procédures expérimentales) des animaux est réalisé. Les animaux seront euthanasiés si leur état se dégrade soudainement ou si le score déterminé à partir de la table de score des points limites (annexe) est supérieur ou égale à 10. Une analgésie des animaux n’est pas prévue avant l’atteinte du point limite 10. Ces animaux étant utilisés pour des procédures visant à étudier le système immunitaire, les analgésiques créeraient un biais expérimental rendant les résultats inexploitables, de ce fait notre table de score est stricte pour éviter toute souffrance animale. Cependant pour les scores inférieurs à 10, différentes actions seront mises en place: 10 > score ≥ 6: nourriture humidifiée dans la cage 6 > score ≥ 4: nourriture dans la cage 4 > score ≥ 0: suivi quotidien augmenté à 2 visites journalière pour vérifier que les points limites n’évoluent pas défavorablement
Choix des espèces
Le modèle murin a été choisi pour réaliser les expériences de ce projet. La souris mus musculus étant de mieux en mieux connue du point de vue génétique est un très bon modèle d’étude pour nos travaux. De plus, un modèle transgénique pour notre protéine d’intérêt existant justifie encore plus le choix du modèle murin. Concernant le gène étudié ici il y a plus de 90% d’homologie de séquence entre l’homme et la souris. Les modèles d'immunisation sont bien décrits et ne nécessitent donc pas d'être ré-établis limitant ainsi le nombre d'animaux utilisés. Enfin nous avons une bonne connaissance des signes de souffrance chez la souris et possibilité de les prendre en charge facilement. Les souris seront âgées de 8 à 16 semaines, âge auquel le système immunitaire est totalement développé et fonctionnel.