Système urogénital

Électrostimulées sous anesthésie, jusqu'à trois essais par séance et une séance toutes les deux semaines, 6 chauves-souris d'espèces d'Afrique centrale, classées parmi les autres mammifères, vont être utilisées pour mettre au point une collecte de sperme, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Le projet vise à faciliter de futurs prélèvements chez ces espèces, réservoirs supposés du virus Ebola, et le porteur parle de reproduire la méthode "sur les animaux sauvage". Il décrit la stimulation comme un "effort physique intense", avec contractions musculaires et mouvements involontaires, puis affirme que "la grande majorité des actes techniques à mettre en place sont peu invasives". Les 6 sont déclarées réutilisées, alors qu'il écrit que "la plupart des animaux seront gardés en vie", sans dire ce qu'il advient des autres.

Objectifs

Ce projet vise à développer et améliorer une méthode permettant de collecter du liquide séminal chez certaines espèces de chauves-souris d’Afrique centrale. Ces animaux sont étudiés car ils peuvent être impliqués dans la circulation de virus responsables de maladies graves chez l’Homme. L’étude vise à déterminer les paramètres techniques optimaux de cette méthode, notamment les caractéristiques de l’équipement utilisé et les conditions de stimulation, afin de mettre au point un protocole de prélèvement fiable et le moins invasif possible pour les animaux. Cette démarche est motivée par des observations faites chez l’être humain, où le virus Ebola a été détecté dans le sperme de certains survivants longtemps après la guérison. Ces résultats suggèrent que le virus peut persister dans les organes reproducteurs mâles, ce qui souligne l’intérêt de mieux comprendre ces mécanismes chez les espèces animales étudiées.

Bénéfices attendus

Les résultats obtenus permettront de faciliter la collecte d’échantillons biologiques utilisables dans le cadre de recherches sur le virus Ebola, dont certaines chauves-souris sont des réservoirs potentiels. Une meilleure compréhension des mécanismes de transmission de ces agents pathogènes représente un enjeu majeur en santé publique, notamment dans les zones à risque d’émergence.

Procédures

Trois essais du même protocole d’électrostimulation pourront être réalisés sur un même animal. Cette procédure pourra être répétée au maximum une fois par deux semaines. Les animaux seront anesthésiés pendant la procédure, et la durée de celle-ci sera conditionnée par la durée de l’anesthésie, généralement comprise entre 10 et 20 minutes.

Impact sur les animaux

L’anesthésie peut provoquer des effets transitoires tels qu’une respiration ralentie, des variations de la température corporelle ou un réveil plus lent dans de rares cas. La méthode utilisée pour collecter les échantillons repose sur une stimulation contrôlée qui peut être perçue comme un effort physique intense pour l’animal. Elle peut entraîner des contractions musculaires, des mouvements involontaires et une gêne temporaire, ainsi qu’une fatigue musculaire de courte durée. Un faible risque d’irritation locale ou de léger saignement peut également exister.

Devenir

Dans ce projet, la grande majorité des actes techniques à mettre en place sont peu invasives et n’entraînent ni douleur significative ni altération durable de l’intégrité ou du bien-être de l’animal. Ainsi, la plupart des animaux seront gardés en vie à l'issue de leur procédure, afin de pouvoir être réutilisés, après avis du vétérinaire sanitaire et de la structure chargée du bien-être animal, prenant en compte un temps de repos suffisant.

Remplacement

L’objectif du projet nécessite l’étude directe de la fonction reproductive chez des chauves-souris vivantes, ce qui ne peut pas être reproduit à l’aide de méthodes alternatives telles que des modèles in vitro, in silico ou l’utilisation de tissus isolés. En effet, la collecte de liquide séminal par électroéjaculation repose sur des mécanismes physiologiques complexes (réponses neuro-musculaires et hormonales) qui nécessitent un organisme entier fonctionnel.

Réduction

Le nombre d’animaux utilisés sera limité au strict nécessaire pour assurer la reproductibilité de la procédure, afin de pouvoir le reproduire sur les animaux sauvage. Les animaux ne seront utilisés qu’une seule fois par deux semaines, avec des périodes de repos suffisantes entre les séances. Chaque animal peut être utilisé pour plusieurs essais, permettant de maximiser les données obtenues et de limiter le recours à de nouveaux individus.

Raffinement

Le protocole expérimental a été conçu afin de minimiser la douleur, le stress et l’inconfort des animaux. Une période d’acclimatation de 14 jours sera respectée avant toute manipulation. Les procédures seront réalisées sous anesthésie afin de limiter l’inconfort et le stress des animaux. Les paramètres d’électrostimulation seront ajustés progressivement pour réduire au maximum les effets indésirables. Les manipulations seront effectuées par du personnel formé et expérimenté, dans des conditions adaptées à l’espèce. Un suivi clinique rapproché sera assuré après chaque procédure, avec mise en place de critères d’arrêt si nécessaire, afin de garantir le bien-être des animaux tout au long du projet. Seuls les animaux en bonne santé participent à ces séances de mise au point de la technique. Les séances sont interrompues si les animaux montrent un signe de mal-être ou de stress trop important. Des critères d'arrêt anticipé, très précoce sont mis en place pour éviter dee solliciter un animal qui n'est pas en parfaite santé et de les soigner au moindre signe de mal-être. De plus, les conditions d’hébergement seront adaptées à l’espèce, avec des volières spacieuses permettant aux chauves-souris de se déplacer librement, de se suspendre la tête en bas et de déployer leurs ailes. Bien qu’il n’existe pas de cadre réglementaire spécifique pour l’hébergement de ces animaux, les installations ont été définies sur la base des retours d’expérience de structures spécialisées et des recommandations issues de la littérature, afin d’assurer des conditions adéquates et conformes aux besoins biologiques de l’espèce.

Choix des espèces

Les espèces de chauves-souris sélectionnées dans ce projet sont reconnues comme étant des réservoirs potentiels de virus d'Ebola en Afrique centrale, ce qui justifie leur intérêt dans le cadre des recherches menées. Par ailleurs, les connaissances relatives à leur biologie reproductive, et en particulier à la collecte de liquide séminal, restent limitées. L’utilisation de ces espèces est donc nécessaire pour développer et adapter des méthodes expérimentales spécifiques, non transposables directement à d’autres modèles animaux. Les animaux utilisés seront des chauves-souris adultes. Ce choix se justifie par le fait que la procédure prévue nécessite des animaux ayant atteint un développement physique complet et une taille suffisante pour permettre une manipulation sûre.

Une ligature de l'uretère sous anesthésie, ou l'injection sans anesthésie d'une molécule qui provoque une insuffisance rénale, sert à induire une fibrose du rein chez 1 224 souris, utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Une partie reçoit ensuite l'une des trois molécules testées en une injection trois jours avant l'induction, une autre une injection tous les deux jours pendant une durée encore à déterminer, et toutes subissent des recueils d'urine deux fois par semaine sous contention. Toutes sont anesthésiées pour une dernière prise de sang puis tuées sans réveil, afin de savoir si ces inhibiteurs, étudiés jusqu'ici contre la fibrose du poumon, ralentissent la maladie rénale. Le porteur justifie le choix de la souris par l'expérience du personnel et l'abondance des données publiées, ce qui en fait selon lui un choix "particulièrement pertinent".

Objectifs

La fibrose est une maladie qui s’aggrave progressivement. Elle se caractérise par une accumulation excessive de tissu cicatriciel dans les organes, ce qui finit par perturber leur fonctionnement. Elle est souvent liée aux maladies rénales chroniques, qui touchent environ une personne sur dix dans le monde. Ces maladies peuvent être causées par des problèmes fréquents comme le diabète ou l’hypertension. Ces maladies évoluent lentement et les traitements actuels permettent surtout de ralentir leur progression, mais pas de les guérir. C’est un vrai défi pour la santé publique. Les chercheurs ont découvert que, dans certaines formes de fibrose (comme celle des poumons), des protéines spécifiques jouent un rôle clé. Parmi elles, on trouve : Une protéine qui favorise la formation de cicatrices. Une famille de protéines qui empêchent la mort naturelle des cellules néfastes et qui peuvent aggraver la fibrose. Des médicaments inhibiteurs capables de bloquer cette famille de protéine sont actuellement testés avec pour objectif de délimiter la progression de la maladie et préserver le fonctionnement des organes. Nos objectifs sont : 1. Comprendre comment la famille de protéines évolue au fil du temps, quand la fibrose se développe. 2. Tester ces médicaments qui bloque son effet dans deux modèles de fibrose rénale différents (mécanique et toxique) afin de déterminer s’ils peuvent ralentir la maladie ou même améliorer l’état des reins. Aujourd’hui, il n’existe pas de traitement pour guérir la fibrose rénale. En comprenant mieux ses mécanismes, nous espérons ouvrir la voie à des thérapies plus efficaces et offrir un meilleur avenir aux patients.

Bénéfices attendus

Aujourd’hui, il n’existe aucun traitement efficace contre la fibrose rénale, une maladie grave qui touche de nombreuses personnes. C’est pourquoi il est urgent de trouver de nouvelles solutions pour mieux la combattre. Des recherches précédentes ont montré que des médicaments bloquant des protéines impliquées dans la formation de cicatrices internes néfastes au bon fonctionnement pourraient protéger les poumons contre la fibrose. Mais leur effet sur les reins n’a jamais été étudié. À long terme, ce projet pourrait conduire à des essais cliniques chez l’homme, offrant ainsi un espoir de traitement pour les patients atteints de fibrose rénale.

Procédures

(1) Modèles expérimentaux : Les souris recevront soit une injection d’une molécule induisant une insuffisance rénale (1 minute par animal) (modèle toxique) et une seconde injection pour favoriser la réhydratation (30 seconde par animal), à l’état vigile, soit une ligature de l’uretère rénale (modèle mécanique /chirurgical) sous anesthesie générale accompagnée d’un protocole antalgique complet, sur un plateau chauffé à 37 degrés. La chirurgie dure environ 10 minutes. (2) Traitements : 3 molécules seront testées soit en préventif, soit en curatif. Une partie des souris recevra une injection à l’état vigile 3 jours avant l’induction du modèle experimental. Une autre partie recevra une injection tous les deux jours à l’état vigile, pendant une durée qui sera déterminée dans la première partie du projet ( 1 minute par injection) (3) Recueil des urines : à l’état vigile, 2 fois par semaine (1 minute par animal). (4) Euthanasie associée à un prélèvement sanguin: tous les animaux seront anesthésiés et analgésiés ; nous effectuerons un unique prélèvement sanguin immédiatement suivi de l’euthanasie par une méthode réglementaire (sans réveil des animaux).

Impact sur les animaux

(1) Modèles expérimentaux : pour le modèle toxique, les animaux peuvent perdre du poids en raison d’une réponse inflammatoire et métabolique secondaire à une insuffisance rénale aiguë. Pour le modèle chirurgical, une douleur post-opératoire modérée peut survenir dans les 48 premières heures. L’obstruction entraîne une altération progressive du rein ligaturé, sans insuffisance rénale systémique grâce au rein controlatéral. Les animaux peuvent montrer une baisse transitoire d’activité et une perte de poids modérée. (2) Injections : Les injections peuvent provoquer une douleur brève, une inflammation locale ou un stress lié à la contention. (3) Recueil urinaire : les recueils urinaires peuvent générer du stress lors de la contention. (4) Aucun effet secondaire des médicaments testés ne peut être exclu en l’absence de données de tolérance propres au protocole expérimental. La surveillance du poids et de l’état général permettra de détecter d’éventuelles nuisances. (5) Complications liées à l’euthanasie : Risque de détresse respiratoire, d’arrêt cardiorespiratoire ou de stress thermique sous anesthésie.

Devenir

Tous les animaux (1224) seront euthanasiés en fin de chaque procédure, par une méthode réglementaire sous anesthésie générale et analgésie par une personne expérimentée afin de réaliser les différents prélèvements nécessaires pour les analyses.

Remplacement

En raison notamment de la complexité du tissu rénal qui comporte des dizaines de types cellulaires et au vu de l’état encore embryonnaire de la recherche sur les organoïdes, l’étude des maladies rénales requiert l’obtention de tissu rénal prélevé sur l’animal d’expérience ou l’homme. Il n’existe pas de méthode alternative in vitro pour analyser l’évolution de défaillance chronique progressive d’organes. De plus, l'un des critères majeurs est la fonction rénale, qui doit être mesurée par le dosage de la concentration plasmatique de créatinine et d'urée. Des experiences complémentaires in vitro seront réalisées en parallèle sur des cellules rénales en culture pour approfondir certains mécanismes associés aux molécules étudiées dans ce projet.

Réduction

Des expériences préliminaires ont permis d’évaluer l’hétérogénéité inter-individuelle du phénotype étudié (lésions tissulaires rénales) dans nos deux modèles d'insuffisance rénale aigue. Des lots de 10 ou 8 animaux selon le modèle sont nécessaires pour obtenir la puissance suffisante pour mettre en évidence les différences phénotypiques entre les groupes d’animaux, et s’assurer de la reproductibilité de ces résultats d’une série à l’autre. Chaque procédure sera effectuée deux fois sur des lots indépendants. Le nombre total d'animaux est de 1224 souris. De plus, nous utiliserons des tests statistiques adaptés.

Raffinement

Afin de réduire au maximum les nuisances pour les animaux, des mesures de raffinement adaptées seront systématiquement appliquées tout au long de l’étude. (1) Raffinement des injections : après chaque injection , une manipulation douce sera effectuée au niveau du site d’injection pour favoriser la diffusion du produit. Les animaux feront ensuite l’objet d’une observation attentive afin de détecter rapidement tout signe d’inconfort ou de réaction anormale. Pour limiter la douleur, des aiguilles très fines seront utilisées. (2) Réhydratation post-induction : le soir même de l’induction d’un modèle, les souris bénéficieront d’une injection de sérum physiologique avec une aiguille très fine. (3) Prise en charge périopératoire (modèle mécanique ) : pour les interventions chirurgicales, une prise en charge complète de la douleur et une anesthésie adaptée seront mises en place. Par ailleurs, tous les instruments chirurgicaux utilisés seront stérilisés afin de prévenir toute infection. (4) Raffinement de l’anesthésie : pendant les procédures nécessitant une anesthésie, les animaux seront systématiquement placés sur un plateau chauffant pour maintenir leur température corporelle et améliorer leur confort. (5) Raffinement de l’hébergement et du bien-être : avant le début des procédures, les animaux seront acclimatés dans l’animalerie pendant au moins une semaine pour s’adapter à leur environnement. Leur bien-être sera optimisé grâce à : une litière en cellulose composée d’éléments de tailles variées, initialement compacte mais que les animaux pourront décompacter eux-mêmes. Des morceaux de bois à ronger et un dôme refuge en cellulose dans chaque cage, offrant des possibilités d’exploration et de cachette. Une nourriture humide déposée au fond de la cage après l’induction des modèles pour favoriser leur récupération. Une surveillance quotidienne de leur aspect physique et de leur poids sera assurée par le personnel qualifié de l’animalerie ou les responsables du projet. Des points limites ont été définis pour garantir une surveillance stricte de leur bien-être tout au long de l’expérience. Enfin, les animaux seront hébergés dans des conditions strictement conformes à la réglementation en vigueur.

Choix des espèces

Les modèles utilisés dans cette étude sont bien maîtrisés par le personnel du laboratoire, qui possède une grande expérience avec cette espèce. De plus, de nombreuses données relatives à ce modèle sont déjà disponibles dans la littérature scientifique, ce qui en fait un choix particulièrement pertinent, surtout en comparaison avec d'autres espèces. Les animaux sélectionnés pour cette étude seront à un stade adulte (9 semaines) . À cet âge, ils possèdent un système rénal mature, tout en ne présentant pas encore de lésions dues au vieillissement, ce qui garantit des résultats plus fiables et représentatifs.

Deux séances d'imagerie par bioluminescence sous anesthésie chaque semaine, jusqu'à douze semaines, et autant de contentions pour des injections dans le péritoine : 128 souris mâles vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue pour prélever la tumeur et d'autres organes. Certaines subissent une chirurgie pour recevoir des cellules cancéreuses dans la prostate, avec un risque d'inflammation chronique et d'incontinence urinaire, d'autres une injection sous la peau dont la tumeur peut devenir nécrotique et douloureuse. Ce projet pilote sert à mettre au point des greffes tumorales, avant de futures études sur les macrophages. Le porteur présente l'effectif comme "le minimum requis", tout en écrivant que l'étude se passe de toute analyse statistique.

Objectifs

Le cancer de la prostate (CaP) représente le premier cancer chez l'homme en France. La majorité des patients CaP évolue favorablement, mais environ 20% de ces patients développent une maladie agressive avec l’apparition de métastases. Pour ces patients, des hormonothérapies visant à bloquer la voie du récepteur des androgènes (RA) et de la chimiothérapie sont proposées, mais des résistances apparaissent amenant au décès de près de 8700 patients chaque année. La compréhension des mécanismes de résistance thérapeutique est donc l’un des grands enjeux dans le domaine du CaP. Il a été montré ces dernières années que les cellules non cancéreuses comme les macrophages associés aux cellules tumorales (TAM) participent au développement du CaP et à sa résistance aux traitements. Nous souhaitons étudier l’impact des différents traitements, dont l’hormonothérapie, sur ces TAM dans un contexte tumoral. L’objectif de ce projet est de mettre en place des modèles de croissance tumorale prostatique utilisant des cellules cancéreuses murines. Ces lignées seront injectées chez des souris ayant un système immunitaire fonctionnel. Ces cellules proviennent de la même souche de souris ce qui permet à la tumeur de se développer. Les cellules tumorales seront injectées dans deux conditions : en sous-cutanée ou en intra-prostatique. Plusieurs lignées cellulaires et plusieurs quantités de cellules seront testées pour mettre au point les modèles. Enfin la mise en place de ces modèles sera également testée dans une lignée de souris possédant des macrophages de fluorescences différentes selon leur provenance ce qui permet d’étudier l’hétérogénéité des macrophages au sein des tissus.

Bénéfices attendus

Les études récentes montrent une implication de plus en plus importante des cellules immunitaires et en particulier des macrophages dans de nombreuses pathologies, notamment le cancer et les maladies inflammatoires. La mise en place de ces modèles est un départ essentiel qui permettra d’étudier par la suite le rôle des macrophages dans un contexte de tumeur prostatique et permettra à moyen terme de mieux comprendre leur hétérogénéité et leur complexité notamment lors des différents traitements de chimiothérapie et d’hormonothérapie. A plus long terme ce projet permettra d’identifier de nouvelles stratégies thérapeutiques dans le cancer de la prostate afin d’éviter la résistance aux traitements.

Procédures

Les animaux au cours de ce projet seront soumis à des injections dans le péritoine et des contentions régulières (deux fois par semaines pendant 12 semaines au maximum). Certaines souris subiront une chirurgie pour une injection de cellules cancéreuses de la prostate. Elles subiront également des prises d’images de bioluminescence sous anesthésie (deux fois par semaines pendant 12 semaines au maximum).

Impact sur les animaux

Les principaux effets indésirables attendus seront dus à l’acte chirurgical et à la croissance des tumeurs. La croissance tumorale sous-cutanée peut engendrer un inconfort de déplacement, parfois des nécroses et des douleurs chroniques si la taille tumorale devient trop importante. La croissance tumorale intra-prostatique peut engendrer une inflammation chronique et une incontinence urinaire. Les injections sous-cutanées peuvent entrainer une légère douleur transitoire. Tous les animaux feront l’objet d’une surveillance régulière afin de détecter précocement tout signe de souffrance.

Devenir

A la fin de la procédure expérimentale les animaux seront mis à mort afin de prélever la tumeur et différents organes pour étudier le système immunitaire dans ces différents organes.

Remplacement

Des modèles cellulaires permettent d’étudier les macrophages dans des systèmes simples et l’étude des tissus de patients permettent d’intégrer ces données à des moments définis. Cependant l’étude dynamique de la complexité des populations de macrophages et notamment de l’impact des systèmes hormonaux et de leur inhibition (hormonothérapie) sur ces populations nécessite l’utilisation de modèles animaux.

Réduction

Ce projet est une étude pilote qui permettra de mettre en place des modèles de croissance tumorale prostatique chez la souris présentant un système immunitaire fonctionnel. Cette étude ne nécessite pas d’analyse statistique. Le nombre d’animaux présenté est le minimum requis pour s’assurer de la mise en place du modèle. Il permettra d’obtenir des données sur la variabilité de la croissance tumorale qui serviront par la suite à calculer le nombre d’animaux nécessaire aux prochaines études. Pour la greffe intra-prostatique, l’utilisation d’une imagerie du petit animal par bioluminescence permettant de suivre de manière non invasive dans le temps la croissance tumorale et de réduire le nombre d’animaux nécessaire.

Raffinement

L’environnement d’hébergement sera enrichi par l’ajout systématique d’au moins deux éléments parmi du papier kraft, des carrées de coton, une maison en cellulose et un bout de bois à ronger accroché à la cage. Ces enrichissements permettront de diminuer fortement le stress et de favoriser les comportements naturels des souris. Un suivi quotidien des souris tout au long des procédures sera effectué et une évaluation bihebdomadaire de leur état sera effectuée à l’aide d’une grille de score. Cette grille permettra de détecter précocement tout signe de souffrance. L’injection intra-prostatique se fera sous anesthésie générale. Une analgésie pré- et post-opératoire sera administrée systématiquement afin de contrôler la douleur.

Choix des espèces

L'étude de la complexité des populations de macrophages lors de la croissance tumorale et particulièrement de l’impact des systèmes hormonaux sur ces populations sont des éléments importants pour comprendre le fonctionnement et le rôle du système immunitaire dans le cancer. Dans la littérature scientifique, la souris est l’espèce la plus largement utilisée comme modèle du cancer en général et plus particulièrement du cancer de la prostate. Elles sont un moyen unique de suivre et d'étudier les cellules immunitaire d'intérêts dans le cadre du cancer. Les souris de ce projet seront âgées de 6 à 8 semaines (matures d’un point de vue hormonal) et seront uniquement des mâles car seuls les mâles possèdent une prostate et les cellules tumorales prostatiques ont besoin des androgènes (testostérone) pour croitre.

Greffées avec des adipocytes bruns, puis exposées jusqu'à quatre fois à une température de 4 degrés pendant vingt-quatre heures, 1 238 souris sont utilisées dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue. S'y ajoutent des prélèvements sanguins répétés, des chirurgies sous anesthésie et un isolement pouvant durer deux semaines en cage métabolique. L'objet est de tester si une greffe de tissu adipeux brun corrige les troubles métaboliques et reproductifs du syndrome des ovaires polykystiques, que le porteur dit toucher 13 % des femmes en âge de procréer. Cent soixante femelles et cinquante-quatre mâles passent d'une procédure à l'autre et sont réutilisés pour les tests de fertilité avant d'être mis à mort, le porteur indiquant que le prélèvement des organes interdit de les garder en vie.

Objectifs

Le présent projet vise à évaluer les effets de la transplantation d’adipocytes bruns, obtenus à partir de tissu adipeux murin ou d'adipocytes bruns humains obtenus in vitro en 3 dimensions (BAToïdes), sur les altérations métaboliques, hormonales et reproductives associées au syndrome des ovaires polykystiques (SOPK). Le SOPK est une pathologie fréquente, touchant environ 13 % des femmes en âge de procréer. Elle se caractérise par des troubles métaboliques, hormonaux et reproductifs, souvent associés à une altération de la qualité de vie. À ce jour, il n’existe pas de traitement curatif, et la prise en charge repose principalement sur des approches symptomatiques. L’objectif est de déterminer si cette approche de thérapie cellulaire permet de moduler les déséquilibres physiopathologiques observés dans cette pathologie, en particulier au niveau des interactions entre les systèmes métaboliques, endocrinien et reproducteur. Le recours à un modèle animal est indispensable à ce stade afin d’évaluer, dans un organisme entier, la faisabilité, la tolérance et les effets de cette approche. En effet, la complexité des interactions systémiques impliquées dans le SOPK ne peut pas être reproduite de manière fiable par des approches in vitro ou in silico. Cette étape préclinique constitue un préalable nécessaire à l’évaluation de la pertinence de cette stratégie dans une perspective translationnelle. Dans ce contexte, ce projet a pour objectif d’explorer une stratégie innovante visant à améliorer la compréhension des mécanismes impliqués et à identifier de nouvelles pistes d’intervention thérapeutique.

Bénéfices attendus

Les troubles métaboliques et endocriniens, tels que ceux observés dans le syndrome des ovaires polykystiques (SOPK), représentent un enjeu majeur de santé publique en raison de leur prévalence, de leur impact sur la qualité de vie et des coûts socio-économiques associés. Le SOPK est notamment caractérisé par des altérations métaboliques (dont la résistance à l’insuline) et des dysfonctionnements de la reproduction, pour lesquels les options thérapeutiques actuelles restent limitées et essentiellement symptomatiques. Dans ce contexte, ce projet vise à améliorer la compréhension des interactions entre les systèmes métabolique, endocrinien et reproducteur, en particulier le rôle du tissu adipeux brun dans la régulation de ces fonctions. En explorant les effets de la transplantation d’adipocytes bruns dans un modèle murin pertinent de SOPK, ce travail permettra d’identifier de nouveaux mécanismes physiopathologiques impliqués dans cette pathologie. Les connaissances générées pourraient contribuer à l’identification de nouvelles cibles d’intervention et ouvrir des perspectives pour le développement de stratégies innovantes dans la prise en charge des troubles métaboliques et de la fertilité. Plus largement, ce projet s’inscrit dans les priorités actuelles de recherche en santé, notamment en lien avec la santé des femmes, et pourrait participer à l’amélioration de la prise en charge de pathologies chroniques ayant un impact important sur la qualité de vie et le bien-être à long terme.

Procédures

Pour l’ensemble des gestes décris dans les 3 procédures, nous aurons recours à l’utilisation d’anesthésiques (uniquement dans une procédure) et d’analgésiques aussi souvent que cela sera nécessaire. Les anesthésies seront réalisées par injection ou par voie gazeuse. Une injection d’analgésique adapté sera réalisée avant la chirurgie et/ou après si nécessaire. Les injections n’excèderont jamais 20 μl/g de poids corporel. Les animaux feront l'objet d'administration de traitements et de prélèvements selon les volumes et fréquences recommandées par la littérature et dans le respect de la réglementation en vigueur. Des prélèvements sanguins par différentes voies réalisés au cours des procédures de phénotypage seront effectués avec des fréquences et volumes inférieurs aux recommandations bibliographiques et à la réglementation en vigueur. Un isolement de maximum 2 semaines (sans rupture du lien olfactif ou visuel) sera nécessaire pour une partie des animaux afin de pouvoir mesurer des caractéristiques de manière individuelle.

Impact sur les animaux

Les différentes manipulations expérimentales sont susceptibles d’induire un stress, une fatigue ou un inconfort transitoire chez les animaux. Afin de limiter ces effets, l’ensemble des procédures sera réalisé par du personnel formé et compétent, et les animaux seront préalablement habitués aux manipulations. Certaines interventions, telles que les injections, les prélèvements sanguins ou les procédures chirurgicales, peuvent entraîner des douleurs de courte durée. Celles-ci seront systématiquement limitées par l’utilisation de protocoles anesthésiques et analgésiques adaptés, ainsi que par une surveillance attentive des animaux pendant et après les interventions. Dans le cadre de certaines analyses, notamment en cages métaboliques, les animaux pourront être hébergés individuellement pendant une durée limitée. Cet isolement sera restreint au strict nécessaire et réalisé dans des conditions permettant le maintien d’interactions sensorielles (contacts visuels, olfactifs et auditifs) avec les congénères, afin de réduire le stress associé. Plus généralement, une surveillance régulière de l’état général, du comportement et du poids des animaux sera mise en place tout au long du protocole, permettant d’identifier précocement tout signe de mal-être et d’adapter les conditions expérimentales si nécessaire. Afin d’étudier l’influence de la température sur la réponse métabolique, les animaux seront exposés à une température de 4°C (atteinte progressivement) pour une durée maximale de 24h et sous surveillance constante. Cette exposition sera effectuée au maximum 4 fois.

Devenir

Les animaux décrits en procédure 1 seront transférés en procédure 2 ou 3 et seront mis à mort à la fin de ces dernières. Les 160 femelles et 54 mâles du projet seront réutilisés pour les tests de fertilité en procédure 3 puis seront mis à mort à l’issue de celle-ci. La nécessité de prélever les organes pour analyses ne nous permet pas de les garder en vie.

Remplacement

Dans la mesure du possible, des approches alternatives seront utilisées afin de réduire le recours à l’expérimentation animale. Celles-ci incluent notamment des cultures cellulaires, des modèles dérivés de cellules souches ainsi que des modèles tridimensionnels de type organoïdes ou adipocytes bruns différenciés in vitro. Dans le cadre de ce projet, des adipocytes bruns humains générés in vitro seront également utilisés afin de limiter le recours à des tissus animaux. Par ailleurs, certains tissus et cellules issus des animaux utilisés dans les procédures expérimentales pourront être exploités ex vivo pour la réalisation de cultures primaires et d’analyses fonctionnelles, permettant ainsi de réduire le nombre de composés et d’expérimentations complémentaires à réaliser in vivo. Cependant, l’étude des interactions complexes entre les systèmes métabolique, endocrinien et reproducteur dans le contexte du syndrome des ovaires polykystiques nécessite une approche intégrée à l’échelle de l’organisme entier. Les effets attendus de la transplantation d’adipocytes bruns sur le métabolisme, la fonction hormonale et la fertilité impliquent des communications multi-organes (tissu adipeux, cerveau, gonades, foie) qui ne peuvent actuellement pas être reproduites de manière fiable par des systèmes in vitro ou in silico. Bien que des modèles cellulaires et computationnels soient en cours de développement et puissent contribuer à certaines étapes exploratoires, ils ne permettent pas à ce jour de reproduire la complexité des régulations systémiques étudiées dans ce projet. Ainsi, le recours au modèle animal demeure indispensable pour atteindre les objectifs scientifiques du projet. Les connaissances générées pourront néanmoins contribuer au développement futur de modèles alternatifs et à la réduction progressive du recours à l’expérimentation animale dans ce domaine.

Réduction

Le nombre d'animaux nécessaire à ce projet est réduit au maximum afin d’obtenir des résultats statistiquement significatifs. L’effectif de chaque groupe par procédure a été calculé à l’aide d’outils statistiques spécifiquesen tenant compte de (i) la définition de la taille minimale des groupes expérimentaux à utiliser pour obtenir des résultats probants, qui seront ajustés en fonction des différentes variables, elles-mêmes évaluées dans chaque expérience et (ii) la coordination des études à leur conception afin de permettre la collecte de plusieurs échantillons / tissus chez les mêmes individus ou d'entreprendre des analyses multiples chez des animaux individuels chaque fois que possible.

Raffinement

Les animaux seront maintenus dans le respect strict des conditions standard d’hébergement définis par la réglementation. L’eau et la nourriture sont fournies ad libitum. Un enrichissement est ajouté dans la cage (à minima des cylindres de coton pour stimuler l’activité naturelle, diminuer le stress et faciliter la thermorégulation). Les périodes d’isolement sont limitées, justifiées et un enrichissement adapté est apporté. Les manipulations sont effectuées par du personnel formé, et les animaux sont habitués aux manipulations afin de limiter le stress. Une attention particulière est accordée au principe de raffinement, en portant l’attention aux différentes procédures expérimentales appliquées aux animaux afin de minimiser la peur, l'angoisse (ex: regroupement et enrichissement de l'environnement) ou la souffrance (ex : soins péri-opératoires, asepsie, anesthésie et analgésie) qu'ils pourraient endurer. Toutes les procédures potentiellement invasives sont réalisées sous anesthésie adaptée, associée à une analgésie préventive et postopératoire lorsque nécessaire, afin de prévenir toute douleur. Une observation continue des animaux est assurée jusqu’au réveil complet après toute intervention nécessitant une anesthésie. Par la suite, une surveillance quotidienne de l’état général et du comportement est réalisée tout au long des procédures expérimentales, incluant l’évaluation de l’activité, de la posture, de l’aspect du pelage, de la prise alimentaire et hydrique ainsi que du poids corporel. Des critères d’arrêt sont définis et appliqués. Tout animal présentant des signes de souffrance, de détresse persistante, de perte de poids excessive ou d’altération de l’état général sera immédiatement retiré de l’étude et, si nécessaire, mis à mort.

Choix des espèces

Nos projets de recherche en physiologie intégrée visent à comprendre le lien entre les différents organes afin d’identifier de nouvelles thérapies pour des pathologies telles que le diabète, l’obésité et l’infertilité. La souris, modèle d’étude largement validé en physiologie intégrée, nous permet de nous appuyer sur un socle de connaissances scientifiques solide. De plus, le modèle que nous utilisons dans ce projet est un modèle établi dans le laboratoire (présentant l’avantage d’une durée de gestation courte dans le cadre de notre étude) et validé dans la communauté scientifique permettant ainsi les échanges internationaux. Des souris mâles et femelles seront utilisées à deux stades de développement correspondant aux greffes : P21 (post sevrage) et 6 semaines (jeunes adultes), afin d’évaluer l’impact du timing de transplantation d’adipocytes bruns dans un modèle murin de SOPK.