Système urogénital

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  • Recherche fondamentale
    • Oncologie
    • Système endocrinien
    • Système urogénital
Souris : 672
Souffrances
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Devenir
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 672

Une souris qui montre des signes comportementaux de douleur importante est mise à mort. 672 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue pour prélever leurs organes, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré pour 576 d'entre elles et léger pour 96. L'ablation des ovaires ou des testicules puis la pose d'un implant hormonal sous la peau concernent 576 souris, et 480 subissent sept prélèvements de sang à la queue à quinze minutes d'intervalle, à deux reprises. Le porteur affirme qu'il n'existe "aucune stratégie de remplacement" pour étudier l'action d'un récepteur aux œstrogènes sur le métabolisme et la prolifération cellulaire.

Objectifs

Les œstrogènes, et principalement le 17β-estradiol (E2), jouent un rôle crucial dans la physiologie de la reproduction. Leur administration après la ménopause confère aussi des bénéfices fonctionnels (symptômes du climatère), osseuse, cardiovasculaire et métabolique. Cependant, les effets des œstrogènes sur d’autres tissus (foie, sein) s’avèrent néfastes et une optimisation du Traitement Hormonal de la ménopause (HT) reste un enjeu majeur pour la santé de la femme. Le récepteur aux œstrogènes alpha (ERa), le principal récepteur des œstrogènes chez les mammifères, a des actions nucléaires et membranaires mais le rôle des actions membranaires restent inconnu dans la protection métabolique et les effets prolifératifs des oestrogènes. Ce projet a donc pour objectifs : 1) d'analyser les effets métaboliques des effets membrnaires de ERa ; 2) étudier le rôle des effets membranaires de ERa dans la prolifération utérine et mammaire. De plus, sachant qu'il existe deux mutants des effets membranaires de ERa présentant des phénotypes différents selon la dose d'oestrogènes utilisés, il est nécessaire de comparer ces deux mutants, ainsi que de tester différentes dose d'oestrogènes représentant les différentes doses physiologiques retrouvées au cours du cycle oestral.

Bénéfices attendus

Ce projet va permettre de déterminer le rôle des effets membranaires de ERa dans la prolifération et la protection métabolique oestrogeno-dépendante, ce qui pourrait avoir un impact thérapeutique significatif dans le traitement de la ménopause. En effet, cette signalisation oestrogénique représente un levier thérapeutique relevant pour limiter, prévenir et/ou traiter les dysfonctions métaboliques ainsi que le développement de certains cancers hormono-dépendants chez les femmes menopausées. Ainsi le bénéfice attendu de ce projet est d'améliorer le rapport bénéfice/risque du Traitement Hormonal de la ménopause.

Procédures

Certains animaux seront soumis à des interventions de classes légère à modérée: - Chirurgie de classe modérée : ovariectomie (incision de la peau et du péritoine) (10 à 20min) = 576 animaux -Chirurgie de classe modérée : pose de pellet hormonal en sous cutanée (incision de la peau) (5 à 10min) = 576 animaux - Prélèvements d’une goutte de sang à la veine caudale (test de tolérance au glucose et à l'insuline réalisé à une semaine d'intervalle ): 7 gouttes de sang seront prélevées par procédure à 15 min d'intervalle = 480 animaux

Impact sur les animaux

Les expérimentations réalisées dans ce projet sont peu invasives indolores (pesée, régime riche en lipides) ou de classe légère et modérée (jeûne, ovariectomie, orchidectomie, pose de pellet). Elles peuvent être associées aux nuisances suivantes : - Le régime riche en lipides peut induire une prise de poids pouvant gêner les déplacements. - Les prélèvement à la veine caudale peut générer du stress et une douleur légère. - La mise à jeun de 6h peut entrainer du stress. - L’ovariectomie, l’orchidectomie et la pose de pellet ont pour effet attendu une douleur modérée liée aux effets de la chirurgie soulagée par des analgésiques et un stress modéré lié aux manipulations. Pour réduire le stress des animaux lié aux manipulations, toute manipulation sera réalisée dans un environnement calme, et par un manipulateur qualifié pour limiter la durée de chaque manipulation. La douleur ou l’inconfort de l’animal sera évalué : si des signes comportementaux indiquent une douleur modérée, un morphinique sera administré à visée antalgique. Enfin, si des signes comportementaux indiquent une douleur ou un inconfort important, la souris sera mise à mort.

Devenir

A l'issue de chaque procédure, les animaux sont euthanasiés afin de prélever les organes et réaliser des analyses moléculaires.

Remplacement

Les effets multiples des oestrogènes, synthétisées majoritairement par les ovaires, font intervenir des fonctions, tissus et cellules multiples dans l’organisme non modélisables par des approches in vitro. C’est pourquoi le recours à l’expérimentation animale est l’unique approche permettant de comprendre les impacts physiologiques des oestrogènes. Alors qu'une approche in vitro est utilisée pour définir les mécanismes moléculaires de ces signalisations, l'étude des effets physio(patho)logiques des oestrogènes ne peut pas être modéliser in vitro. Ainsi il n'y a donc aucune stratégie de remplacement du modèle animal qui permet de répondre aux questions adressées par ce projet.

Réduction

Afin de réduire le nombre d'animaux utilisés dans le cadre de ce projet, nous utiliserons en grande majorité uniquement les femelles pour l'étude des traitements oestrogéniques car cette partie du projet rentre dans le cadre de la mise au point d’un traitement de la ménopause et s’applique donc uniquement au sexe féminin. De plus, le nombre d'animaux utilisés par groupe est réduit à son minimum sans compromettre les objectifs du projet. Ce nombre est calculé de manière à donner des résultats statistiquement significatifs e. Les études statistiques antérieures ont montré que des groupes de 12 animaux étaient requis pour obtenir une distribution normale des mesures sur des paramètres physiologiques.

Raffinement

Les animaux sont placés en pièce d'acclimatation lors de leur arrivée à la zootechnie. Ils sont pris en charge par du personnel de la zootechnie compétent qui vérifie leur état et place de l'enrichissement (carré de coton, carton, sizzlenest, battons et balle de boie) dans les cages pour amoindrir le stress du transport et permettre aux animaux de faire un nid. Les animaux issus de différents cartons de transport ne sont jamais mélangés lors de la répartition dans les cages d'hébergement. Tout au long du protocole, le bien-être de l’animal est bien pris en compte avec enrichissement du milieu et les souris seront surveillées quotidiennement selon les directives européennes relatives à l'hébergement des animaux de laboratoire. De plus, pour chaque procédure chirurgicale, les souris sont maintenues sur des tapis chauffant et les conditions d’anesthésie sont adaptées. Tout au long des procédures, les points limites adaptés et précis (décrits dans chaque procédure) sont quotidiennement surveillés permettant de mettre en application l'arbre décissionnel pouvant aboutir aux critères d'arrêt des souffrances. Cette décision sera prise par la personne en charge de la mise en oeuvre générale du projet dans l’EU et de sa conformité à l’autorisation de projet, en concertation avec la personne en charge du bien-être animal dans l’EU.

Choix des espèces

Le choix de l’espèce s’est orienté vers la souris car c’est le seul modèle pour lequel a été générée l’invalidation génique du récepteur aux oestrogènes. Afin de ne pas affecter la croissance et la puberté, l'ensemble des procédures sera réalisée après 8 semaines.

  • Recherche fondamentale
    • Système immunitaire
    • Système urogénital
Souris : 960
Souffrances
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▲ 960
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Devenir
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 960

Quatre mesures de débit de filtration glomérulaire de quarante-cinq minutes chacune, six prélèvements de sang à la queue, six prélèvements d'urine, une irradiation du corps entier et une chirurgie de clampage de l'aorte rénale : 960 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Une partie d'entre elles est transportée entre deux établissements pendant le protocole. L'objet du projet est de comprendre le rôle d'une protéine, CD99, dans l'insuffisance rénale aiguë et chronique, repérée d'abord dans les urines de patients opérés du cœur. Les souris sont tuées à la fin de la procédure pour le prélèvement de leurs reins, ou avant si elles perdent plus de 25 % de leur poids ou restent prostrées au-delà de vingt-quatre heures.

Objectifs

Récemment, nous avons identifié un peptide CD99 prédictif du développement d'une insuffisance rénale aigue (IRA) dans les urines obtenues 4h après un pontage cardiaque provenant d’une cohorte humaine. CD99 est une protéine principalement identifiée sur la membrane des cellules endothéliales et immunitaires. Dans la cohorte de patients utilisée pour identifier le ratio CD99 (peptide/protéine entière) comme nouveau biomarqueur de l'insuffisance rénale aiguë, l'expression du CD99 sur les cellules immunitaires circulantes (monocytes, neutrophiles, cellules B, cellules T) était similaire chez les patients ayant développé ou non une insuffisance rénale aiguë. Il est donc nécessaire de caractériser la façon dont les CD99 endothéliales et immunitaires modulent le risque de développer une insuffisance rénale aiguë avant de mettre en œuvre une approche thérapeutique ciblant les CD99. Ce projet est un projet multisite qui se déroule sur deux EU (EU1 et EU2).

Bénéfices attendus

Mieux caractériser le rôle respectif de CD99 endothélial et immunitaire dans le développement d’une insuffisance rénale aiguë et chronique afin de développer ensuite une approche thérapeutique ciblant CD99.

Procédures

1/prélèvements sanguins à la queue (sous anesthésie) avant chirurgie et avant mise à mort (EU1 et EU2). Pour l'étude d'insuffisance rénale aigue 2 prélèvements serons réalisés (J0 et J2). Pour l'étude d'insuffisance rénale chronique, 6 prélèvements seront réalisés (J0, J2, J7, J14, J21 et M1). Chaque prélèvement dure environ 2min par animal (anesthésie et prélèvement compris) 2/prélèvement d'urine lors de la contention de l'animal avant chirurgie et avant la mise à mort (EU1 et EU2). Pour l'étude d'insuffisance rénale aigue 2 prélèvements serons réalisés (J0 et J2). Pour l'étude d'insuffisance rénale chronique, 6 prélèvements seront réalisés (J0, J2, J7, J14, J21 et M1). Chaque prélèvement dure environ 2min par animal. 3/Mesure du Débit de Filtration Glomérulaire avant chirurgie et avant sacrifice (placement du capteur et injection en retro-orbitaire sous anesthésie) (EU1 et EU2). Pour l'étude d'insuffisance rénale aigue 2 prélèvements serons réalisés (J0 et J2). Pour l'étude d'insuffisance rénale chronique, 4 mesures seront réalisées (J0, J7 ou J14 J21 et M1). Chaque mesure dure environ 45min par animal (placement du capteur, injection en retro-orbitaire sous anesthésie et mesure) 4/irradiation (EU2). Une seule irradiation par animal est réalisée, la totalité de la procédure ne dépasse pas 2h (mise en cage, irradiation et retour en cage animalerie) 5/Induction d’une agression rénale (chirurgie, régime spécifique, injection de drogues) (EU1). Une seule chirurgie est effectuée par animal, la procédure dure entre 30 et 45min (anesthésie, chirurgie, clampage d'aorte rénale (le temps varie en fonction du sexe et de la souche) et souture).

Impact sur les animaux

Les animaux subiront : 1/Une irradiation

Devenir

Tous les animaux seront mis à mort à la fin de la procédure ou si l'un des points limites était atteint. A la fin de la procédure, les animaux seront mis à mort afin de prélever de l’urine, du sang et différents organes (dont le rein) en vue de leur analyse.

Remplacement

Le recours à l’expérimentation sur des animaux est indispensable car l’insuffisance rénale aiguë est impossible à reproduire in vitro.

Réduction

Les modèles expérimentaux sont bien maitrisés par les expérimentateurs impliqués, ce qui évite les étapes de mise au point couteuses en animaux. Le nombre d’animaux utilisé est calculé au plus juste d’après notre connaissance du modèle pour permettre d’identifier statistiquement des différences intergroupes scientifiquement interprétables pour chaque paramètre principal et chaque modèle. Il est prévu d’utiliser un maximum de 960 Souris.

Raffinement

Les études sont optimisées d’après la littérature ou les observations réalisées au laboratoire (doses injectées, durée du traitement). Les animaux seront hébergés dans un service de zootechnie agréé par le ministère, par groupes de 4 dans des cages comprenant des éléments d’enrichissement (papier, tunnels...), avec alimentation et eau ad libitum. Ils seront observés quotidiennement afin de s’assurer de leur bien-être, et pesés une fois par semaine. Les personnels intervenant dans ce projet sont formés à l’expérimentation animale et à la chirurgie et les procédures sont optimisées de façon à limiter au maximum la souffrance des animaux (anesthésie, analgésie, suivi attentif des animaux tout au long des différentes procédures). Des points limites ont été définis : 1) Perte de poids supérieure à 25% du poids initial ; 2) Posture de prostration ou léthargie au-delà de 24 heures après l’agression rénale ; 3) Signes de souffrances (comportement ou apparence anormaux, présence de lésions, absence de toilette…) sans amélioration pendant plus de 24h. Si un de ces points est atteint au cours du protocole, les animaux concernés seront mis à mort. Concernant le transport des animaux entre l'EU1 et l'EU2, il sera effectué sur des animaux aptes à supporter le voyage qui sera effectué dans des conditions telles qu'ils ne puissent être blessés ou subir des souffrances inutiles. Le transport sera effectué par une société agrée qui effectue de manière régulière la navette entre l'EU2 et l'EU1.

Choix des espèces

L’espèce utilisée permet d’utiliser le moins d’animaux possible pour atteindre les objectifs du projet. De plus, la littérature indique qu’elle est celle qui fournit les résultats les plus satisfaisants et qu’elle est la moins susceptible de ressentir de la douleur, de la souffrance, de l'angoisse ou de subir des dommages durables dans les conditions de la procédure expérimentale. Nous utilisons le plus souvent la souris car elle est à l’origine d’un grand nombre de données dans la littérature et qu’il existe un nombre important de modèles de souris mutantes et transgéniques ciblant des protéines d’intérêt dans la régulation de la fonction rénale. Nous utiliserons des souris adultes âgées de 8 semaines au début de l'expérience, à cet âge les reins sont pleinement développés, ce qui permet de modéliser au mieux les conditions cliniques adultes

  • Maintien des lignées génétiquement modifiées
  • Recherche appliquée
    • Troubles urogénitaux
  • Recherche fondamentale
    • Autre recherche fondamentale
    • Multisystémique
    • Oncologie
    • Système urogénital
Souris : 84000
Souffrances
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Devenir
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 84000

84 000 souris vont être utilisées sur cinq ans dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, pour un projet dont l'objet unique est le génotypage des lignées transgéniques élevées par le laboratoire. À trois à six jours de vie, chaque souriceau est immobilisé moins de trois minutes et l'extrémité de sa queue est coupée, un second prélèvement pouvant être fait à l'oreille avec une pince emporte-pièce. Le porteur reconnaît un risque de rejet des nouveau-nés par la mère ou de cannibalisme, et indique qu'une méthode de génotypage sur le poil est à l'essai. Les souris ne portant pas le génotype recherché servent pour partie à l'apprentissage de la contention avant d'être tuées, les autres partent vers les projets de recherche du laboratoire ou vers le renouvellement des accouplements.

Objectifs

Les projets de recherche du laboratoire impliquent l'utilisation de plusieurs lignées de souris transgéniques qui nécessitent un élevage pour augmenter les effectifs de souris dont le génotype est adapté aux protocoles mis en place. Nous hébergeons et produisons environ 30 lignées différentes de souris génétiquement modifiées avec la nécessité parfois de créer de nouveaux modèles comme par exemple, des croisements de deux lignées génétiquement modifiées existantes. Le génotypage est une étape indispensable au bon déroulé des projets du laboratoire et doivent être réalisés précocément pour la mise en place ultérieure des protocoles expérimentaux.

Bénéfices attendus

Les recherches menées à l'unité grâce à l’utilisation d’animaux transgéniques ont des objectifs multiples : - accroitre les connaissances sur les mécanismes conduisant aux maladies rénales - développer des traitements, des outils et des approches plus efficaces contre l'insuffisance rénale - étudier la génétique des maladies rénales rares héréditaires et acquises - comprendre les mécanismes de formation des calculs rénaux. Ces thématiques sont d'une importance cruciale en matière de santé publique. Par ailleurs, la méthode utilisée pour la caractérisation du génome permet de sélectionner les animaux d’intérêts et ainsi constituer des groupes expérimentaux stables de manière précoce.

Procédures

Une contention de moins de 3 minutes pour la biopsie. Prélèvement d'une petite partie distale de la queue . Et si besoin d'un deuxième prélèvement il sera éffectué au niveau de l'oreille avec une pince emporte pièce adapté à la souris .

Impact sur les animaux

La manipulation et la contention des souriceaux induisent un léger stress. Un risque de rejet des nouveau-nés par la mère ou de cannibalisme est possible. Le prélèvement à la queue induit une brève douleur lors du prélèvement et un saignement est possible . Eventuel infection possible au niveau du prélèvement mais reste très rare .

Devenir

Les animaux ne portant pas le génotype d'intérêt seront pour une première partie utilisés pour de l'apprentissage à la contention et l'autre partie sera euthanasiée par une méthode réglementaire . Les autres animaux portant le bon génotype seront utilisés dans les projets de recherche ou pour des renouvellement d'accouplements, l'élevage étant en continue .

Remplacement

En raison notemment 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 organoides, l'étude des maladies rénales requiert l'obtention de tissu rénal prélevé sur l'animal. Il n'existe pas de méthode alternative in vitro pour analyser l'évolution de la défaillance chronique progressive d'organes. Les modèles murins que nous étudions sont à ce jour les seuls modèles disponibles pour étudier des mutations, des invalidations ou des surexpressions de gènes d'intérêt. Ils présentent l’avantage de mimer assez bien le phénotype humain , en particulier pour les étapes du développement embryonnaire.

Réduction

Le génotypage précoce des souriceaux permet de conserver uniquement les animaux avec le génotypage d’intérêt et de constituer des lots expérimentaux avant le sevrage des animaux, pour l’utilisation future dans des projets autorisés de l’unité . Dans le cadre de l'apprentissage à la contention nous utilisons une partie des animaux qui ne sont pas utilisés dans les projets de recherche. Compte-tenu de la nature du projet, aucun test statistique n’est utilisé. Le nombre d’animaux total a été calculé sur la base des productions des années antérieures. Le projet requiert l’utilisation de 84000 animaux sur une période de 5 ans en utlisant trente lignées différentes pour l'élevage.

Raffinement

Comme défini dans l'agrément de notre établissement, les animaux sont stabulés en portoirs ventilés ,dans les zones d’hébergement un contrôle de la température et de l’hygrométrie est effectué tous les jours , un cycle de lumière (12/12) et un accès ad libitum à la nourriture et à l’eau . Les animaux sont hébergés en groupes sociaux et disposent d’un enrichissement de nidification. La manipulation et les prélèvements sont effectués conformément aux bonnes pratiques vétérinaires. Un transfert d’odeurs est réalisé sur les gants de l’opérateur pour minimiser le risque de rejets des nouveaux- nés par la mère ou de cannibalisme . Une surveillance quotidienne est réalisée pour vérifier la bonne santé des animaux et les points limites définis.Une mise au point d'une autre méthode moins invasive est en cours d'essais pour du génotypage sur le poil .

Choix des espèces

Les équipes de recherche de l'unité travaillent sur des modèles souris génétiquement modifiées. Par conséquent, la plateforme animalerie est chargée de la production de ces souris et de la collecte des échantillons d’ADN (biopsie de queue) de manière précoce dans le but de caractériser le génome. Pour les besoins des activités de recherche, une identification et un génotypage précoces sont requis. Les deux interventions sont réalisées à l’âge de 3 à 6 jours post natal.

  • Recherche fondamentale
    • Système gastrointestinal
    • Système urogénital
Rats : 180
Souffrances
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Devenir
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 180

Rendus obèses par trois mois de régime gras et sucré, puis mis en insuffisance rénale terminale par une injection dans la veine jugulaire, 180 rats Wistar subissent ensuite une chirurgie de l'estomac ou de l'intestin d'une heure trente. La moitié d'entre eux relève d'un niveau de souffrance sévère, l'autre d'un niveau modéré, et chaque animal passe trois séances d'IRM de deux heures sous anesthésie ainsi que quinze jours en cage individuelle après l'opération. Le porteur écrit que ces chirurgies "n'entraînent pas de dégradation de l'état général de l'animal obèse" et qu'elles devraient même améliorer sa fonction rénale, tout en annonçant une perte de poids allant jusqu'à 20 % et une mortalité inférieure à 5 %. Tous sont tués à la fin de la procédure pour l'analyse détaillée de leurs reins.

Objectifs

L’insuffisance rénale chronique (IRC) est une maladie des reins d’évolution silencieuse : progressivement, la fonction de filtration des reins se détériore et peut évoluer vers un stade terminal (IRCT) nécessitant la mise en place d’un traitement par dialyse ou une transplantation rénale. L'obésité (indice de masse corporel (IMC) ≥ 30 kg/m2) affecte plus de 30% des patients en IRCT. Ces dernières années, la chirurgie bariatrique, appelée aussi chirurgie de l’obésité qui est un remodelage du tractus gastro-intestinal (c'est-à-dire du tube digestif), s’est imposée comme le traitement de référence de l’obésité sévère. Grâce à son efficacité sur la perte de poids et sur le contrôle des facteurs de risque cardiovasculaires, la chirurgie bariatrique permet de faciliter l'accès à la transplantation rénale dans la population de sujets obèses en IRCT. En outre, la chirurgie bariatrique en elle-même pourrait avoir un rôle bénéfique sur la fonction rénale de ces patients. Cette étude vise à étudier et à comparer les effets des deux types de chirurgies bariatriques principalement réalisées en France et dans le monde : la Sleeve ou VSG (réduction de l’estomac) et le bypass en Y ou RYGB (dérivation intestinale à une petite partie de l’estomac), dans un modèle d'insuffisance rénale chronique chez le rat obèse. Le contrôle de ces deux types de chirurgies est une chirurgie dite blanche qui consiste à endormir l'animal, l’ouvrir et le refermer sans modifier le tube digestif.

Bénéfices attendus

Ce projet vise à étudier l’impact de la chirurgie bariatrique sur l’IRCT. Le modèle de rat obèse opéré de chirurgie bariatrique a un avantage important pour évaluer le devenir à moyen terme chez l’homme. En effet, 12 jours de vie d’un rat correspondent à 12 mois de vie d’un être humain. Les résultats de la chirurgie bariatrique à long terme ont déjà été analysés chez le rat obèse et il existe également des modèles de rats d’insuffisance rénale. Cependant, il n’existe aucune étude rapportant l’impact de la chirurgie bariatrique sur un modèle d’IRCT. Cette étude vise à étudier et comparer les effets de la chirurgie bariatrique de type Sleeve ou RYGB par rapport à une chirurgie blanche sur l'évolution de l'insuffisance rénale chronique chez le rat obèse. A terme ce projet permetra de déterminer chez les patients en IRCT et atteints d'obésité si la chirurgie bariatrique peut être une option thérapeutique en attendant la transplantation rénale et si oui quelle chirurgie bariatrique (Sleeve ou RYGB) est à recommander.

Procédures

Les animaux, après acclimatation, sont alimentés avec un régime riche en sucres et en graisse pour devenir obèses. Au bout de 3 mois de régime, leurs reins sont analysés par une analyse IRM sous anesthésie de 2heures. Durant l'anesthésie, ils ont un prélèvement de sang à la veine de la queue. Ils subissent ensuite une injection unique (de moins d'une minute), dans la veine jugulaire située dans le cou, d’un produit créant une l’insuffisance rénale chronique terminale (IRCT). Après quatre semaines, l’IRCT est mesurée par une nouvelle IRM de 2h avec un nouveau prélèvement de sang sous anesthésie. Une semaine plus tard, les rats sont opérés de chirurgie gastro-intestinale après une nuit de jeûne (mais accès libre à l'eau) : chirurgie blanche , ou chirurgie VSG , ou chirurgie RYGB. La chirurgie dure au maximum 1h30, elle est réalisée sous anesthésie avec une prise en charge de la douleur avant, pendant et après l’opération. Pendant les 15 jours suivant la chirurgie, les animaux sont hebérgés en individuel en cage cloisonée pour maintenir un contact visuel, olfactif, auditif avec leur congénaire. Quatre semaines après l’opération, les animaux ont une 3e IRM de 2h avec prélèvement de sang sous anesthésie pour déterminer si la chirurgie a amélioré les reins. Les animaux sont alors euthanasiés et leurs reins sont analysés en détails. Chaque procédure dure 22 semaines au total.

Impact sur les animaux

Le régime riche en sucres et en graisses entraîne une prise de poids sans autre maladie associée. L’IRCT peut induire des troubles comportementaux, des tremblements. La mortalité reste inférieure à 5% et la perte de poids est de l’ordre de 20%. Les chirurgies de l’obésité entrainent une diminution de la prise alimentaire pendant 15 jours puis les animaux s'adaptent en mangeant plus souvent. Elles entrainent une perte de poids qui est attendue et limitée (20% maximum). Elles n’entraînent pas de dégradation de l’état général de l’animal obèse, et au contraire, elle devrait même améliorer la fonction des reins des animaux en IRCT. Après la chirurgie, les animaux sont hebérgés en individuel pour évaluer leur prise alimentaire, cet hébergement peut entrainer un stress limité par le maintien d'un contact visuel, olfactif, auditif avec leur congénaire dans des cages cloisonées. Une irritation/inflammation est possible au niveau des cicatrices mais très rarement observée. L’IRM est strictement indolore. Les prélèvements sanguins sont limités et n'entrainent pas de nuisance. Le stress potentiellement provoqué par des IRM répétées est limité puisque ces IRM seront espacées d’au moins 4 semaines, et 3 sessions seront réalisées au maximum.

Devenir

Tous les animaux sont euthanasiés à la fin de chaque procédure. Les reins sont prélevés pour être analysés en détails.

Remplacement

A ce jour, il n’est pas possible de mimer la complexité des relations entre le rein et le tube digestif sans utiliser de modèle animaux. De plus la chirurgie bariatrique (chirurgie intestinale de l'obésité) fait perdre du poids mais provoque aussi d'autres effets bénéfiques qui sont connus mais dont on ne connait pas l'origine. On ne peut pas tester l'effet de la perte de poids sur la santé des reins sans animaux et en plus il est possible que les effets de la chirurgie ne soient pas que du à la perte de poids. Ces autres effets possibles de la chirurgie sur les reins ne peuvent donc pas être testés dans des modèles de cellules rénales par exemple.

Réduction

Nous avons réalisé une étude statistique du nombre d’animaux nécessaires à ce projet à partir des résultats de l’étude pilote et de nos précédente données sur la chirurgie bariatrique. De plus l'IRM est un moyen de suivi non invasif fiable de l'IRC des animaux permettant des études longitudinales (au cours du temsp sur les mêmes animaux). et donc de réduire le nombre d'animaux dans le projet.

Raffinement

Les chirurgies sont réalisées sous anesthésie générale et la prise en charge de la douleur, est prévue avant, pendant et après l’opération. Nous avons inclus dans toutes les procédures des grilles de suivi de poids et de la prise alimentaire des animaux avec des pesées journalières les 14 jours après l'opération puis hebdomadaires, ainsi qu’une grille d'évaluation de la douleur avec des points limites précis et adaptés. Si un point limite est atteint pour un animal, un antidouleur est administré et s’il n'y a pas d'amélioration de l'animal dans les 12h, ce dernier est euthanasié. Les animaux ont donc ce suivi clinique mais également un suivi quotidien au cours duquel un inconfort ou une éventuelle douleur peut être reconnu par un changement de comportement de l'animal qui sera alors aussitôt pris en charge de façon appropriée. Après les opérations chirurgicales, les animaux sont hebergés en individuel dans des cages cloisonnées pendant 14 jours pour suivre leur prise alimentaire individuelle, la reprise du transit intestinal et de la miction puis ils sont remis ensemble. Concernant l’IRM, les sessions d’imagerie se réalisent sous anesthésie générale avec un monitoring continu du rythme cardiaque et le maintien de l’animal à 37°C. Les cages sont enrichies avec des tubes en polycarbonate.

Choix des espèces

Nous développerons notre projet en utilisant le modèle de rongeur rat Wistar. Le modèle wistar est connu depuis longtemps pour être un bon modèle d’étude de l’obésité et de l’insuffisance rénale induite. Il est suffisamment gros pour pouvoir reproduire le plus fidèlement possible les chirurgies bariatriques réalisées chez l'homme. Nous utilisons des animaux adultes obèses puisque c'est à l'âge adulte seulement que les êtres humains souffrent d’insuffisance rénale chronique et peuvent subir une chirurgie bariatrique.

  • Recherche appliquée
    • Troubles endocriniens
    • Troubles urogénitaux
  • Recherche fondamentale
    • Oncologie
    • Système endocrinien
    • Système urogénital
Souris : 590
Souffrances
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▲ 590
Devenir
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 590

Un rein retiré et le pédicule vasculaire de l'autre serré par un clamp, ou les deux pédicules bloqués pendant vingt-cinq minutes : 590 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. S'y ajoutent une perfusion intraveineuse de cinq heures sous anesthésie pour une partie des animaux, des prélèvements d'urine répétés par massage abdominal et une mesure de filtration rénale demandant deux anesthésies séparées de deux heures. L'insuffisance rénale ainsi provoquée entraîne douleur, perte de poids et déshydratation, atteintes que le porteur décrit comme impossibles à éviter complètement puisque l'induction de la maladie est "absolument indispensable" au projet. Sur le remplacement, il indique que les organoïdes de rein existants n'ont pas de vascularisation et ne permettent donc pas de mesurer une fonction rénale.

Objectifs

L'insuffisance rénale aiguë correspond à un déclin soudain de la fonction rénale, survenant chez 10% des patients hospitalisés et 50% des patients en réanimation. Un épisode d'insuffisance rénale aiguë est un facteur de risque pour le développement d'une maladie rénale chronique, qui représente un fardeau majeur pour les soins de santé. Il n’existe actuellement aucun traitement de l'insuffisance rénale aiguë. La production d'énergie par les cellules rénales est fortement perturbée pendant une insuffisance rénale aiguë. Des études ont notamment décrit un blocage de la synthèse de NAD (Nicotinamide Adénine Dinucléotide) à partir du tryptophane, un acide aminé apporté par l'alimentation. La supplémentation en vitamine B3 permet de restaurer la production de NAD et de limiter les conséquences d'une insuffisance rénale aiguë. Ces résultats sont très prometteurs mais, avant une application en clinique, il reste beaucoup de questions, qui constituent nos objectifs : - existe-t-il une corrélation entre la sévérité de l'insuffisance rénale aiguë et l'atteinte de la synthèse de NAD ?. - quelle est l'évolution de la synthèse de NAD après insuffisance rénale aiguë ? Les résultats publiés ne portent que sur la phase aiguë, précoce. Il faut maintenant compléter ces études en caractérisant l'évolution de cette synthèse la phase de récupération et la phase de transition vers la maladie rénale chronique. - la vitamine B3 est-elle bénéfique lorsqu'elle est administrée après la survenue de l'insuffisance rénale aiguë ? Les études publiées ont uniquement rapporté le bénéfice d'une administration commencée avant l'insuffisance rénale aiguë . Il faut maintenant déterminer si la vitamine B3 est efficace après la survenue de l'insuffisance rénale aiguë. Au cours de ce projet, nous caractériserons également l'évolution du rapport de deux molécules impliquées dans la synthèse de NAD, à savoir le rapport quinolinate/tryptophane. Ce rapport varie très tôt pendant l'insuffisance rénale aiguë, beaucoup plus tôt que les tests utilisés actuellement pour diagnostiquer une insuffisance rénale aiguë. La caractérisation de son évolution pendant les différentes étapes menant de l'insuffisance rénale aiguë à la maladie rénale chronique nous permettra de déterminer si ce rapport peut avoir un intérêt diagnostique et pronostique.

Bénéfices attendus

Il n'existe actuellement aucun traitement spécifique de l'insuffisance rénale aigue. L'administration de vitamine B3 est particulièrement prometteuse. Le projet décrit ici doit nous permettre de définir quand doit être administré ce traitement dans le contexte de l'insuffisance rénale aiguë et de sa transition vers la maladie rénale chronique. Le deuxième objectif du travail est la caractérisation d'un outil (le rapport quinolinate/tryptophane) diagnostique et/ou pronostique précoce de l'insuffisance rénale aiguë et de sa transition vers la maladie rénale chronique, qui manque aujourd'hui. Cet outil pourrait également permettre de déterminer le moment et le temps pendant lequel il faut administrer la vitamine B3. Ensemble, ces deux aspects du projet permettront de limiter l'administration de vitamine B3 à la période strictement nécessaire, réduisant ainsi non seulement le risque d'effets secondaires connus, comme la toxicité vis-à-vis du foie, mais également les effets nocifs potentiels sur le rein d'une activation à long terme de la production de NAD (Nicotinamide Adénine Dinucléotide) dans la phase de réparation après insuffisance rénale aigue ou lors de la transition vers la maladie rénale chronique.

Procédures

(1) Une partie des animaux sera soumise à une procédure chirurgicale qui consiste à exciser le rein droit et à poser un clamp autour du pédicule vasculaire rénal gauche Cette chirurgie dure entre 20 et 30 minutes. (2) Une partie des animaux sera soumise à une procédure chirurgicale qui consiste à clamper les deux pédicules vasculaires rénaux pendant 25 minutes. Ce protocole dure 45 minutes (exposition puis pose des clamps sur les pédicules, ischémie et sutures). (3) Une partie des animaux sera soumise à la mesure du débit de filtration glomérulaire qui nécessite une anesthésie gazeuse pour injecter par voie intra-veineuse le traceur fluorescent et installer sur le dos de l'animal un capteur de fluorescence miniaturisé. Cette partie de la procédure dure 5 minutes. Une deuxième anesthésie est nécessaire 2h plus tard pour retirer le capteur. Cette partie de la procédure ne dure que 2 minutes. (4) Tous les animaux recevront au moins une injection intrapéritonéale. Cette procédure, effectuée sur animal vigile, dure moins d'une minute. (5) Une partie des animaux sera soumise à une perfusion intra-veineuse pendant 5h sous anesthésie gazeuse. (6) Des prélèvements de 50 microlitres d'urine seront effectués avant la chirurgie et à plusieurs temps après la chirurgie (miction spontanée ou léger massage abdominal). La durée de cette procédure, effectuée sur animal vigile, est de 1-2 minutes. Tous les animaux y seront soumis. (7) Tous les animaux seront soumis prélèvement sanguin effectué sous anesthésie suivi de l’euthanasie des animaux par une méthode réglementaire. Toutes les procédures chirurgicales seront effectuées sous anesthésie générale associée à une analgésie. Un traitement analgésique sera également appliqué toutes les 6-8h après chirurgie pendant 48 heures.

Impact sur les animaux

La chirurgie et l'induction d'une insuffisance rénale aigue provoquent une douleur, une altération de l'état général et un stress de l'animal : (1) douleur provoquée par la procédure chirurgicale nécessaire pour la néphrectomie et la pose du clamp vasculaire (ouverture des plans cutané et musculaire, sutures); (2) complications liées à l'anesthésie (détresse respiratoire, stress thermique); (3) altération de l'état général : perte de poids, déshydratation; (4) stress induit par les manipulations quotidiennes. Ces nuisances seront réduites au maximum grâce à l'utilisation de mesures de raffinement appropriées. Elles ne peuvent pas être complètement évitées car l'induction d'une insuffisance rénale est absolument indispensable pour le projet.

Devenir

Tous les animaux seront euthanasiés à la fin de chaque procédure. Des prélèvements et analyses sont en effet nécessaires post-mortem, ce qui implique l’euthanasie de l’ensemble des animaux.

Remplacement

Le rein est un organe complexe, composé de plusieurs types de cellules chargés chacun d'une mission spécifique, qu'il est actuellement difficile de reconstituer en dehors d'un organisme vivant. Si des équipes ont décrit la génération d'organoïdes ("organes dans une boîte") rénaux, elles n'ont pour l'instant pas réussi à mettre en place un système de vascularisation, indispensable pour reproduire fidèlement la situation de l'organisme. De plus, l'un des critères majeurs de la caractérisation de l'effet thérapeutique de la vitamine B3 est l'amélioration de la fonction rénale, qui ne peut pas être mesurée sur un organe sans circulation sanguine. Enfin, le foie joue un rôle crucial dans la synthèse et le métabolisme du NAD (Nicotinamide Adénine Dinucléotide), une des sources d'énergie que nous étudions. Il est donc essentiel pour notre étude que l'interaction entre le foie et le rein soit présente.

Réduction

Le nombre total d'animaux que nous prévoyons d'utiliser est 590. Des expériences préliminaires ont permis d’évaluer l’hétérogénéité qui existe entre individu dans les deux modèles d'insuffisance rénale aigue que nous utilisons. Des lots de 10 animaux 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. La taille des effectifs a été établie grâce à un calcul de puissance et nous procéderons à des tests statistiques appropriés pour une interprétation fiable des résultats.

Raffinement

Les nuisances seront réduites au maximum grâce à l'utilisation de mesures de raffinement appropriées. Le bien-être des animaux est assuré par un enrichissement de leur environnement grâce à l'utilisation d'une litière à base de cellulose composée de plusieurs éléments, de tailles différentes (matière compacte initialement, décompactée par les animaux) et de morceaux de bois à ronger, dans toutes les cages. Si une agressivité est observée, des abris seront placés dans la cage. Des points limites ont été définis. Pour assurer le bien-être des animaux pendant et après la chirurgie, les actes chirurgicaux s'accompagneront d'une prise en charge péri-opératoire de la douleur. Le bien-être des animaux sera également assuré par une surveillance quotidienne de l’aspect et de la motricité ainsi que d'une pesée régulière pendant toute la durée du protocole.

Choix des espèces

L'étude d'un modèle expérimental de mammifère est indispensable puisque le but de notre travail est de pouvoir transposer un jour le résultat de nos études à la clinique humaine. Nous avons choisi la souris car nous maîtrisons parfaitement les protocoles expérimentaux dans cette espèce. Les procédures seront menées chez des souris mâles et femelles de 9-10 semaines, c'est-à-dire des animaux adultes. L'insuffisance rénale aigue touche en effet majoritairement des adultes.

  • Recherche fondamentale
    • Oncologie
    • Système endocrinien
    • Système urogénital
Souris : 360
Souffrances
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Devenir
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 360

Les souris mâles de ce projet sont génétiquement modifiées pour développer un cancer du testicule dans 75 % des cas. 360 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue. Le seul acte que le porteur décrit est le prélèvement de deux phalanges au maximum à sept jours, pour l'identification et le génotypage, et il annonce comme nuisances la tumeur elle-même, une gêne au déplacement quand elle se développe au niveau du scrotum, une baisse d'activité. Les animaux surnuméraires et ceux dont le génotype ne sert pas au projet sont tués, les autres le sont en fin de procédure pour le prélèvement d'organes.

Objectifs

L’objectif de ce projet est d’analyser la survenue et/ou la progression des cancers germino-testiculaires et la sensibilité aux traitements par chimiothérapie.

Bénéfices attendus

Le cancer du testicule (CT) est le plus fréquemment diagnostiqué chez l'homme jeune (15-35 ans). Son incidence n'a cessé d'augmenter dans les pays industrialisés depuis plusieurs décennies. L'étiologie des CT est peu connue. L'identification d'acteurs impliqués dans la prédisposition et la survenue de ces cancers permettra une meilleure compréhension des mécanismes impliqués. Ceci est d'autant plus important que 10% des malades décèdent des suites de leur cancer. L'étude de la physiologie des cellules germinales est fondamentale, puisqu'elles sont à l'origine de la majorité (95%) des CT. Des études récentes ont démontré les rôles des signalisations des xénobiotiques dans la régulation de la physiologie testiculaire et notamment celle des cellules germinales. L’objectif de ce projet est d’analyser l’implication de ces signalisations cellulaires dans la survenue et/ou la progression des cancers germino-testiculaires.

Procédures

Sur ces animaux, il y aura 1 prélèvement à 7 jours de deux phalanges maximum par souris pour la numérotation et le génotypage.

Impact sur les animaux

Seulement les animaux obtenus des croisements avec la lignée exprimant la recombinase Cre développeront des tumeurs. Les nuissances et effets indésirables attendus seront d'une part développement de la tumeur, ce qui au niveau du scrotum pourrait entrainer une gêne pour le déplacement de la souis, aussi nous abserverons les troubles au niveau de son activité (hypoactivité).

Devenir

Les animaux surnumérères et de génotypes sans intérêt pour le projet seront mis à morts. De même à la fin de la procédure, les animaux d'intérêt seront mis à morts pour les prélèvements d'organes.

Remplacement

Le remplacement par des approches alternatives n'est pas possible car aucune approche ne permettrait d'analyser les mécanismes de l'étiologie la tumorigenèse testiculaire avec une origine potentiellement au cours de la vie empbryonnaire et un développement de la patholgie et période postnatale.

Réduction

Nous réduirons au maximum le nombre de souris utilisées et présentant des attente délétère grâce à l'utilisation du système de ciblage tissulaire de l'altération génétique dans le tissus d'intérêt. Le nombre d'animaux nécessaire pour permettre de mettre en évidence l'effet des altérations génétiques dans la survenue des tumeurs germinales du testicule. Avec une incidence attendue selon la litérrature de 75%; nous utiliserons 20 animaux par groupe et par âge afin d’obtenir des résultats valides pour définir les différences entre les différents génotypes.

Raffinement

Le raffinement reposera sur la surveillance quotidienne des animaux effectuée par du personnel qualifié (expérimentateurs et personnel animalier). De plus, les animaux seront maintenus en groupes sociaux (5 au maximum) dans des cages de tailles conformes à la législation en fonction du nombre de souris, avec un enrichissement (tunnel en carton et maisons à souris) des cages. De plus, nous avons défini un arbre décisionnel (annexe) avec des critères adaptés d'arrêt de l'expérimentation en cas de souffrance de l'animal. Si un animal devait présenter des signes de douleur, l’animal sera isolé et un analgésique sera administré à des intervalles qui seront définis avec le vétérinaire référent.

Choix des espèces

Nous utiliserons des souris mâles modifiés génétiquement et qui développent dans 75% des cas un cancer germino- testiculaire. il s'agit d'un des rares modèles permettant de développer ce type de pathologie avec un incidence suffisante pour réaliser des études moléculaires et physiologiques donnant des résultats fiables.

  • Recherche fondamentale
    • Système urogénital
Souris : 1050
Souffrances
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Devenir
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Confirmer in vivo des observations déjà obtenues in vitro, parce que les rapporteurs des revues le réclament systématiquement à la publication : 1 050 souris femelles vont être utilisées, toutes tuées, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Chacune reçoit deux injections intrapéritonéales d'hormones à quarante-huit heures d'intervalle, puis est mise à mort au plus tard vingt-quatre heures après la seconde pour disséquer les ovaires et les oviductes et récolter les ovocytes. Le porteur compte environ vingt-cinq ovocytes par femelle et une souris par lot d'expérience, soit 210 souris par an sur cinq ans. Il indique privilégier la maturation in vitro, qui donne davantage d'ovocytes, et recourir par ailleurs à la levure et au xénope pour certaines questions.

Objectifs

Le laboratoire étudie les mécanismes qui régulent la méiose dans l’ovocyte de souris. La méiose consiste en deux divisions successives conduisant à la formation des gamètes. En particulier, dans l’ovaire, les ovocytes sont immatures et sont arrêtés en début de méiose. Une stimulation hormonale induit la maturation méiotique et l’ovulation. Les ovocytes matures sont arrêtés en fin de méiose et sont ovulés dans l’oviducte où ils pourront potentiellement être fécondés par un spermatozoïde. Le plus souvent, au laboratoire, nous prélevons des ovocytes immatures dans l’ovaire et nous induisons la maturation méiotique des ovocytes in vitro afin d’obtenir des ovocytes matures. Cette stratégie nous permet de suivre les différentes étapes de la méiose mais a l’inconvénient de s’éloigner des conditions physiologiques in vivo. C’est pour cela, que nous avons besoin de confirmer certaines de nos observations dans des ovocytes matures in vivo, prélevés dans l’oviducte après ovulation. Cette stratégie nécessite de faire une hyperstimulation ovarienne des souris afin de stimuler la maturation des ovocytes et l’ovulation. La procédure décrite dans ce projet inclut : 1) l'hyperstimulation ovarienne par injection d'hormones sur des souris femelles 2) la mise à mort des souris injectées pour dissection des oviductes et collecte des ovocytes. Nous utilisons des souris non modifiées ou des souris génétiquement modifiées. Aucune des souris que nous utilisons ne présentent de phénotype dommageable. Dans tous les cas, les souris ne seront injectées que dans le but de stimuler la maturation des ovocytes et l'ovulation. Aucune manipulation autre que les injections d’hormones et mise à mort ne sera réalisée sur les souris.

Bénéfices attendus

Même si la maturation in vitro des ovocytes présente des avantages indéniables tels qu’une facilité de synchronisation, et l’accessibilité à toutes les étapes de la méiose, on ne peut pas exclure un effet de la culture in vitro sur différents aspects de la méiose que nous étudions. Les ovocytes matures in vivo après stimulation ovarienne sont de meilleure qualité et dans un état plus physiologique que les ovocytes qui ont maturé in vitro. Ainsi, la stimulation ovarienne nous permettrait de confirmer dans des ovocytes matures in vivo, les observations obtenues après maturation in vitro, afin d’exclure tout effet de la culture in vitro sur nos interprétations. Cette confirmation devient essentielle et est systématiquement réclamée par les rapporteurs lors de la publication de nos données.

Procédures

Les souris seront soumises à 2 injections intrapéritonéales à 48h d’intervalle. Elle seront systématiquement mises à mort maximum 24h après la 2e injection pour la dissection des ovaires et des oviductes. Aucun accouplement, et aucune gestation n'est prévu après les injections.

Impact sur les animaux

L’injection intrapéritonéale d’hormones est une procédure légère. les effets indésirables sont: -le stress dû à la contention -la douleur induite par l’introduction de la seringue. En cas de signes de douleurs persistants comme la prostration de l'animal, l’animal sera immédiatement mis à mort. A noter qu'aucun accouplement ni gestation ne sera réalisé après la procédure de stimulation ovarienne, le but n'étant pas ici d'augmenter la taille de la portée.

Devenir

Tous les animaux seront mis à mort à l’issu de la procédure car après stimulation ovarienne, les oviductes seront prélevés afin de collecter les ovocytes matures qui ont été ovulés.

Remplacement

La méiose est spécifique des cellules germinales et peut être observée uniquement dans les gamètes (ovocytes ou spermatozoïdes). Pour étudier la méiose femelle, nous sommes donc obligés d’utiliser des ovocytes issus d’animaux car il n’existe pas de lignées cellulaires méiotiques. Nous utilisons la levure comme modèle alternatif non animal, et le xénope comme modèle non mammifère, pour adresser certaines questions spécifiques. Notamment les approches protéomiques qui nécessitent une quantité importante de protéines sont réalisées dans la levure. Cependant la maturation méiotique dans la levure est différente de celle des mammifères et certaines questions ne peuvent pas être étudiées dans la levure ou dans le xénope. Ainsi, certains de nos résultats nécessitent d’être confirmées dans un modèle animal plus proche de l’homme comme la souris.

Réduction

Afin de réduire le recours aux injections et de minimiser la souffrance des animaux, nous privilégions la maturation d’ovocytes in vitro, qui nous permet aussi d’obtenir une quantité plus importante d’ovocytes et de limiter le nombre de souris utilisées. Cette procédure de stimulation ovarienne ne sera utilisée que ponctuellement pour confirmer certaines observations et dépend donc des résultats obtenus préalablement in vitro. Le nombre de souris femelles nécessaire dépend du nombre d’ovocytes collectés/femelle. Le nombre moyen d'ovocytes/femelle collectés dans l'oviducte après stimulation ovarienne est de 25 ovocytes/femelle. Pour qu'une expérience soit interprétable, nous avons besoin d’environ 10-20 ovocytes/lot donc 1 souris/lot. Un lot correspond par exemple à un lot d'ovocytes contrôles, un lot d'ovocytes exprimant une mutation, ou un lot d'ovocytes traités avec un inhibiteur. Nos expériences incluent 2 à 4 lots donc 2 à 4 souris. Chaque expérience devant être répétée 4 fois, nous devront utiliser 8 à 16 souris par expérience. Le nombre d’expérience nécessitant cette procédure est variable et difficile à estimer. En se basant sur les expériences prévues pour l’année à venir, nous estimons avoir besoin de 192 souris (une douzaine d’expériences). 64 souris swiss, 64 souris C57Bl/6, 64 souris transgéniques. Après majoration de 10% pour palier aux éventuels échecs de la stimulation ovarienne, nous estimons avoir besoin de 210 souris/an. Pour réduire le nombre de souris, nous optimisons au maximum l’utilisation des ovocytes, en réalisant plusieurs expériences sur le même lot d’ovocytes (par exemple, une fixation sur ovocyte entier et un étalement chromosomique, ou plusieurs marquages protéiques). Les tests préalables aux expériences : efficacité des inhibiteurs, test de concentration des inhibiteurs, test d’anticorps, sont évidemment réalisés sur des ovocytes matures in vitro.

Raffinement

Seules les injections d’hormones peuvent affecter le bien-être des animaux et induire du stress lors de la contention. Cette procédure sera réalisée par un manipulateur expérimenté pour limiter ce stress et les souris injectées seront soumises à une surveillance accrue afin de détecter le moindre signe de douleur après l’injection comme la prostration. En cas de signe de douleur, l’animal sera immédiatement mis à mort.

Choix des espèces

La souris est un modèle mammifère qui est à la fois très proche de l’Homme et dont les gamètes sont facilement accessibles pour étudier la méiose. La maturation méiotique dans l’ovocyte est très similaire à celle de l’ovocyte humain, permettant d’extrapoler nos interprétations à l’Homme. Les souris femelles sont utilisées à l’âge adulte entre 8 et 12 semaines car c’est à cet âge qu’elles produisent le plus grand nombre d’ovocytes.

  • Maintien des lignées génétiquement modifiées
  • Recherche appliquée
    • Troubles urogénitaux
  • Recherche fondamentale
    • Système urogénital
Souris : 640
Souffrances
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▲ 640
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Devenir
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 640

Expédiées à deux ou trois mois vers un autre établissement pour y servir dans un projet distinct, les souris kF-DH sont élevées pour reproduire une maladie rénale liée au dépôt d'anticorps produits par une cellule cancéreuse. 640 souris porteuses de ce phénotype dommageable vont être utilisées sur cinq ans, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Le génotypage se fait par poinçonnage du pavillon de l'oreille après dix-sept jours, une bague d'identification étant posée sur l'autre oreille. Celles qui restent pour la reproduction sont tuées avant six mois, soit avant que l'insuffisance rénale ne se déclare, et le porteur indique qu'à la fin du projet l'élevage sera arrêté et la lignée conservée sous forme cryoarchivée.

Objectifs

Dans certaines maladies rénales, un anticorps fabriqué par une cellule cancéreuse ou pré- cancéreuse va se déposer au niveau du rein et provoquer des lésions rénales. Ces lésions rénales vont aboutir à une insuffisance rénale terminale en l’absence de traitement, et potentiellement au décès du patient. L’objectif de cet élevage est de produire des animaux reproduisant la maladie rénale observée chez l’homme. Ces animaux seront par la suite utilisés dans un projet déposé visant à étudier les mécanismes de développement des lésions rénales en aval des dépôts d’immunoglobulines, afin de développer de nouveaux marqueurs diagnostiques, pronostiques et d'identifier de nouvelles cibles thérapeutiques.

Bénéfices attendus

L’élevage de ces animaux permettra d'obtenir des animaux reproduisant de manière très fidèle la pathologie humaine. Ces animaux seront intégrés dans un projet scientifique plus large, déposé, pour lequel nous espérons plusieurs bénéfices : - Mieux comprendre les conséquences rénales des dépôts d’anticorps - Identifier des cibles thérapeutiques spécifiques au rein permettant d’envisager une thérapie plus ciblée que les actuelles chimiothérapie - Etendre les découvertes de ce projet à d’autres pathologies rénales (en particulier le diabète qui présente beaucoup de similarités avec cette maladie). Cela permettra in fine d’envisager des alternatives thérapeutiques aux actuelles toxiques chimiothérapies recommandées dans cette pathologie.

Procédures

Afin de réaliser le génotypage, un poinçonnage de l’oreille sera effectué après l’âge de 17 jours. Cette méthode consiste à prélever un petit échantillon de tissu sur la périphérie du pavillon de l’oreille où le tissu est le plus mince, à l’aide d’un poinçon. Cette intervention n’est réalisée qu’une fois par animal et dure moins de 30 secondes. Seulement les animaux utilisés pour les croisements seront génotypés.

Impact sur les animaux

Les souris doubles mutées présentent à partir de 8 mois une perte progressive de fonction rénale. Les symptômes de l'insuffisance rénale terminale sont, chez l'homme et la souris, très peu spécifiques. Les principaux symptômes, ou nuisances, seront donc une asthénie, un amaigrissement et une altération de l'état général et du comportement traduite par un poil hérissé, une baisse de la réactivité, ou une prostration. Cependant, les animaux ne devraient pas souffrir de ces nuisances pendant la période d’élevage. Les souris pourraient ressentir une légère nuisance due au prélèvement effectué pour le génotypage mais également lors de la pose de la bague d’identification sur l’autre oreille (douleur légère de courte durée).

Devenir

Une partie des animaux portant le génotype d’intérêt kF-DH sera expédiée avant l’expression du phénotype dommageable avec leurs contrôles DH (sans phénotype dommageable) et utilisée dans un projet de recherche déposé dans un autre établissement utilisateur. Une autre partie des animaux kF-DH sera utilisée pour l’élevage dans notre établissement. Les animaux utilisés pour l’élevage seront mis à mort avant 6 mois, soit avant que le phénotype dommageable ne s’exprime, ou plus tôt si non nécessaires pour maintenir l’élevage (e.g.si surplus). Les animaux ayant atteint les points limites selon la grille d’évaluation du bien-être animal seront mis à mort.

Remplacement

Les modèles cellulaires ne permettent pas de reproduire la complexité de la maladie des dépôts d’immunoglobulines monoclonales. D’autre part, il est probable que le développement des lésions rénales soit la conséquence de multiples types de cellules présent dans le rein. Il est donc impossible de reproduire cette pathologie sur des modèles qui ne soient pas des animaux.

Réduction

Afin de respecter la règle des 3R, une réduction du nombre d'animaux utilisés est appliquée pour répondre aux différentes questions du projet scientifique. Un nombre total de 640 animaux au phénotype dommageable est nécessaire et comprend les animaux pour accouplements et les animaux issus des accouplements et nécessaires pour l’expérimentation pour le projet scientifique associé. La production des animaux sera planifiée et suivie par l’expérimentateur et les zootechniciens de l’établissement utilisateur afin de limiter le nombre d’animaux générés au strict nécessaire pour les besoins expérimentaux et l’élevage. Le nombre de reproducteurs, le schéma de croisement et la durée d’accouplements seront définies en amont de la mise en place des croisements. Ces paramètres seront définis en fonction des objectifs et des différentes caractéristiques connues des lignées (taille de portées, viabilité, phénotype, etc.). L'élevage sera suivi via le fichier de l'élevage. En fin de projet expérimental, l’élevage sera arrêté et le modèle restera accessible sous forme cryoarchivé pour utilisation ultérieure.

Raffinement

Les souris seront hébergées en groupes sociaux dans des cages de taille réglementaire (6 maximum par cage) comportant des enrichissements (nids). Tous les animaux kF-DH mutés de manière homozygote pour les deux modifications génétiques et susceptibles de développer le phénotype dommageable à partir de 8 mois seront suivis tous les jours à partir de deux mois et ce jusqu'à leur envoi à 2-3 mois vers l’établissement où sera réalisée l’expérimentation. Dans le cas où les animaux homozygotes ne sont pas transférés vers l’EU pour l’expérimentation, ces derniers seront utilisés pour les croisements et mis à mort avant 6 mois, soit avant que le phénotype dommageable ne s’exprime. Les animaux seront suivis avec la grille d’évaluation du bien-être animal contenant des mesures de raffinement (croquettes humides et/ou aliment gélifié déposés dans la cage) et des points limites précoces. La production des animaux sera planifiée et suivie par l'expérimentateur et les zootechniciens de l'établissement utilisateur afin de limiter le nombre d’animaux générés au strict nécessaire pour les besoins expérimentaux et l'élevage.

Choix des espèces

La souris et le rat sont les seules espèces permettant à ce jour de reproduire la maladie observée chez l’homme. Les souris doubles homozygotes kF-DH seront utilisées pour les croisement dès l’âge de deux mois et ce jusqu’à 6 mois, soit avant le développement du phénotype dommageable. Dans l'article initial, les souris commencent à développer des lésions rénales à l’âge de 6 mois, et la présence de dépôts sans retentissement rénal est retrouvée dès l’âge de 2 mois. Les animaux doubles homozygotes kF-DH envoyés pour expérimentation auront ainsi un âge de 2-3 mois.

  • Recherche fondamentale
    • Système nerveux
    • Système urogénital
Rats : 357
Souffrances
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▲ 357
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Devenir
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 357

357 rats vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chacun reçoit une injection de virus destinée à tracer les réseaux de neurones, puis est tué quatre jours plus tard. Juste avant, 150 mâles et 72 femelles passent un test de trente minutes : réflexe de dorsiflexion du pénis, stimulation électrique du pénis, stimulation vibratoire, stimulation mécanique des parties génitales ou injection d'une molécule provoquant une érection. Le porteur décrit la stimulation électrique du pénis comme sans douleur, retient l'irritation parmi les atteintes possibles, et affirme que l'étude de la fonction sexuelle exige un "organisme entier" faute de toute modélisation existante.

Objectifs

Les lésions de la moelle épinière sont un problème de santé important, avec une incidence annuelle de 15 à 52.5 cas par million, touchant des individus jeunes et en bonne santé. Ces lésions causent une paralysie et une perte de sensations bien connues, mais également une dysfonction du système autonome, qui est la partie du système nerveux qui régule les fonctions autonomes telles que la respiration, les battements du coeur ou encore la digestion. Ces dysfonctions autonomes sont, entre autres, des dysfonctions cardio-vasculaires, génito-urinaires, gastro-intestinales… et altèrent considérablement la qualité de vie ainsi que l’espérance de vie du patient. Des études de qualité de vie ont montré que pour la majorité des paraplégiques, la récupération de la fonction sexuelle augmenterait drastiquement leur qualité de vie. Les réseaux neuronaux impliqués dans la fonction sexuelle ne sont pas encore bien compris, il est donc important d'étudier ces réseaux dans la physiologie et dans la pathophysiologie de manière à déterminer avec plus de précision de nouvelles cibles thérapeutiques, afin de restaurer la fonction sexuelle chez les paraplégiques.

Bénéfices attendus

Les lésions de la moelle épinière présentent une incidence dramatique sur tous les aspects de la vie quotidienne individuelle. Les études de qualité de vie montrent que la restauration de la fonction sexuelle chez les paraplégiques et les tétraplégiques améliorerait considérablement leur qualité de vie. Par ce projet, nous espérons en savoir plus sur les mécanismes neuronaux de la fonction sexuelle, de manière à trouver un traitement compatible avec leurs déficits.

Procédures

Tous les animaux recevront une injection de virus et seront perfusés 4 jours suivant l'injection (temps de chirurgie : 30 minutes max). 90 mâles seront testés pour l'érection juste avant perfusion : 30 seront testés pour le réflexe de dorsiflexion du pénis (réflexe qui évalue la fonction sexuelle, 30 min max), 30 seront testés pour la stimulation électrique du pénis (30 min max), et 30 seront testés pour les injections d’un composé qui induit une érection (30 min max). 60 mâles seront testés pour l'éjaculation juste avant perfusion : 30 seront testés pour l'injection d’une molécule connue pour induire une érection (30 min), et 30 seront testés pour la stimulation vibratoire (30 min max). 24 femelles seront testées pour l'érection (engorgement du clitoris) par injection d'une molécule qui provoque une érection (30 min) et 24 seront testées pour l'érection par injection d’une autre molécule qui agit différemment mais a les mêmes effets (30 min max) juste avant perfusion. 24 femelles seront testées pour l'éjaculation par stimulation mécanique génitale (30 min max) juste avant perfusion.

Impact sur les animaux

Les procédures chirurgicales (injections de virus) peuvent conduire à de légères douleurs. L’infection au niveau des sutures est rare mais possible. L’utilisation de l’isoflurane peut induire des anomalies cardiovasculaires et respiratoires qui seront monitorés visuellement lors des chirurgies. Les injections peuvent induire un léger stress transitoire, mais les composés injectés sont décrits dans la littérature pour ne pas induire d’effets délétères aux doses choisies. La contention des animaux peut également engendrer un stress chez l'animal. Enfin, la stimulation électrique du pénis est sans douleur, les paramètres de stimulation proviennent de la bibliographie. Cependant, une irritation du pénis est possible. Pour la stimulation mécanique des parties génitales de la femelle, une irritation au niveau de la stimulation est également possible.

Devenir

L'expérience que nous réalisons avec le virus nous permet de tracer les réseaux de neurones impliqués dans la fonction sexuelle. Afin de visualiser ces réseaux nous avons besoin d'euthanasier les animaux pour récupérer les tissus d'intérêt.

Remplacement

La fonction sexuelle est possible grâce à l’interaction de multiples systèmes : hormonal, sensoriel, nerveux. L’étude de cette fonction nécessite donc un organisme entier. De plus, Il n’existe pas de modélisation de ce système qui permettrait d'étudier les réseaux neuronaux impliqués dans la fonction sexuelle. S’agissant d’un nouveau projet, nous avons besoin d’apprendre à réaliser les procédures chirurgicales. Nous réaliserons les premières mises au point de chirurgies sur cadavre : notamment repérer et disséquer les structures d'intérêt. Concernant la mise au point des injections de virus, nous avons besoin d'animaux vivants pour faire migrer le virus et visualiser les réseaux tracés dans les tissus d'intérêt après euthanasie de l'animal.

Réduction

Afin de réduire au maximum le nombre d’animaux utilisés, plusieurs étapes de cette pré-étude seront faites sur les mêmes animaux. Le nombre d’animaux utilisé dans chaque procédure a été déterminé de manière à avoir des résultats statistiquement significatifs, avec les tests adaptés, et le moins d’animaux possible. En cas de surestimation du nombre d’animaux dans une procédure, nous n’inclurons évidemment pas d’animaux supplémentaire dans la procédure.

Raffinement

Pour une pratique plus éthique, les chirurgies ont été mise au point préalablement sur des cadavres récupérés auprès d’autres chercheurs. Cette formation a été faite sous la tutelle de notre vétérinaire. Les premières chirurgies seront aussi faites en sa présence pour limiter les erreurs pouvant engendrer des douleurs. De plus, nous avons prévu une analgésie pré-opératoire, ainsi qu’une analgésie post-opératoire pendant 3 jours. Les animaux seront surveillés quotidiennement et des soins seront apportés en cas de signes de mal être ou douleur avec un contact du vétérinaire et de la structure du bien-être de l’animal dès le lendemain ou le jour même suivant le problème rencontré. Si l’animal présente des signes de douleurs pendant plus de 48h ou sur demande du vétérinaire, les animaux concernés seront euthanasiés. L’environnement des animaux sera enrichi avec des tunnels et des matériels de nidification. Pour la contention des animaux, une phase d’habituation quotidienne avec récompense sera mise en place avant le début de l’expérimentation.

Choix des espèces

Le rongeur est un modèle facile à héberger, dont la reproduction est rapide et dont la physiologie reste malgré ses différences, proche de celle de l’humain. Le rat est particulièrement compatible avec notre projet car sa taille supérieure à celle de la souris permet de faciliter les chirurgies comme l’injection de virus et les lésions de moelle épinière, que nous réaliserons plus tard dans notre étude. De plus, il existe de nombreux points communs entre le rat et l’humain quant à la réparation cellulaire de la moelle épinière. Nous utiliserons des animaux adultes car ils doivent être sexuellement actifs (6 à 8 semaines au début des expérimentations)

  • Recherche fondamentale
    • Système immunitaire
    • Système urogénital
Souris : 520
Souffrances
▲ -
▲ -
▲ 480
▲ 40
Devenir
 -
 -
 -
 520

520 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, 40 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère et 480 un niveau modéré. Une insuffisance rénale aiguë leur est provoquée, soit par des injections dans chaque patte répétées jusqu'à trois fois, soit par une chirurgie en deux temps espacés d'une semaine, soit par l'injection d'une substance dans l'abdomen, avec une boiterie possible pendant vingt-quatre heures. Elles passent ensuite quarante-cinq minutes sous anesthésie, un capteur fixé sur le dos, pour la mesure de leur fonction rénale. Le porteur justifie le choix de la souris par le nombre de données déjà publiées et par la disponibilité de lignées mutantes, et écrit que cette espèce "permet d'utiliser le moins d'animaux possible" pour atteindre les objectifs du projet.

Objectifs

L'insuffisance rénale aiguë (IRA) est une pathologie fréquente et grave, en partie à cause de son association avec une augmentation de la mortalité à court et à long terme et un risque accru de développer une insuffisance rénale chronique (IRC). Actuellement, il n'existe pas de traitement pour l’IRA, au-delà de la thérapie de remplacement rénal et de l'espoir d’une guérison spontanée. L'incidence de l'IRA ainsi que la mortalité associée augmentent fortement avec l'âge. Il a été montré que l’immunosénescence, qui fait référence aux changements du système immunitaire induits par le vieillissement, était accélérée chez les patients atteints de IRC. Nous avançons l’hypothèse que l’immunosénescence survient également au cours de l'IRA et que sa détection précoce et son contrôle ont un impact sur le pronostic rénal. Nos objectifs sont donc d’étudier, chez l’animal la présence de cellules immunitaires sénescentes pendant l'IRA et de déterminer si un blocage des processus d’immunosénescence peut réduire l’IRA et empêcher sa transition vers la MRC.

Bénéfices attendus

L'insuffisance rénale aiguë est une pathologie fréquente et grave, qui concerne 13.3 millions de personnes dans le monde, et est responsable de 1.7 millions de décès par an. Avec le vieillissement de la population, l'incidence augmente chaque année, engendrant des coûts élevés, une mortalité importante, et une détérioration de la qualité de vie, surtout pour les patients qui vont évoluer vers l'insuffisance rénale chronique. En cas d'IRC sévère, le recours à la dialyse est nécessaire de manière inexorable et définitive pour les patients âgés non éligibles à la greffe rénale. Ainsi, toute identification de nouveaux mécanismes permettant d'atténuer l'IRA ou son évolution vers l'IRC aura un fort impact en termes de santé publique et individuelle. A ce jour il n'y a pas de traitement préventif de la transition IRA vers IRC, en particulier chez le sujet âgé. Ce projet apporte l'espoir de pouvoir freiner l'insuffisance rénale.

Procédures

Les animaux seront soumis à une insuffisance rénale aigue soit par injection intramusculaire (une injection dans chaque patte, répétée au maximum 3 fois par animal, durée maximale de 10 secondes par injection sous anesthésie gazeuse et analgésie), soit par intervention chirurgicale (sous anesthésie gazeuse et analgésie), soit par injection intrapéritonéale de drogue (durée maximale de 10 secondes).. Dans une procédure, les animaux seront soumis à une chirurgie qui se déroule en deux étapes opératoires séparée de 1 semaine, sous anesthésie gazeuse et analgésie, chaque intervention dure 15 à 20 minutes. Tous les animaux seront soumis à des mesures de leur fonction rénale (2 à 3 mesures par animal) : sous anesthésie gazeuse, un capteur est fixé sur le dos de l’animal pendant 45 minutes et une molécule est injectée. Les prélèvements de sang à la queue seront faits sous anesthésie gazeuse.

Impact sur les animaux

Lors des interventions chirurgicales, les animaux peuvent ressentir du stress, l'anesthésie est associée à une analgésie pour pallier aux douleur pour pallier aux douleurs de l’intervention. Des complications chirurgicales sont possibles et surveilllées. Stress possible lors des injections de substance. Boiterie possible pendant 24h dans une des procédures.

Devenir

Tous les animaux seront mis à mort à la fin de chaque procédure en vus de l'analyse de leur sang, leur urine et leurs organes.

Remplacement

Le recours à l’expérimentation sur des animaux est justifié par le fait qu’une insuffisance rénale aiguë est une pathologie complexe, impliquant différents compartiments cellulaires (épithélium, vaisseaux, cellules immunitaires…), impossible à reproduire sur des modèles in vitro simplifiés (Ex : cultures cellulaires).

Réduction

Les modèles expérimentaux sont bien maitrisés par les expérimentateurs impliqués, ce qui évite les étapes de mise au point couteuses en animaux. Le nombre d’animaux utilisé est calculé au plus juste d’après notre connaissance du modèle pour permettre d’identifier statistiquement des différences intergroupes scientifiquement interprétables pour chaque paramètre principal et chaque modèle. Il est prévu d’utiliser un maximum de 520 souris. Nous utilisons une technique de bologie moléculaire très sensible permettant de réduire le nombre d’animaux utilisé car la variabilité des résultats est faible.

Raffinement

Les études sont optimisées d’après la littérature ou les observations réalisées au laboratoire (doses injectées, durée du traitement). Les animaux seront hébergés dans un service de zootechnie agréé par le ministère, par groupes de 4 dans des cages comprenant des éléments d’enrichissement (papier, tunnels...), avec alimentation et eau ad libitum. Ils seront observés quotidiennement (apparence générale, comportement, absence de plaies, apparence des cicatrices après la chirurgie...) afin de s’assurer de leur bien-être, et pesés une fois par semaine. Une grille de scoring a été établie et des points limites ont été définis. Si un des points limites est atteint, l'animal concerné sera mis à mort. Pour les changes et les manipulations, les animaux sont tenus dans la main de l’expérimentateur mais jamais suspendus par la queue. Les personnels intervenant dans ce projet sont formés à l’expérimentation animale et à la chirurgie. Les procédures sont optimisées de façon à limiter au maximum la souffrance des animaux (anesthésie, analgésie, suivi attentif des animaux tout au long des différentes procédures). Lors de chirurgies, les animaux sont placés sur tapis chauffant, et du gel diet et de l’hydrogel sont placés dans les cages après les chirurgies pour faciliter l’alimentation et l’hydratation des animaux.

Choix des espèces

L’espèce utilisée permet d’utiliser le moins d’animaux possible pour atteindre les objectifs du projet. Nous utilisons la souris car elle est à l’origine d’un grand nombre de données dans la littérature et qu’il existe un nombre important de modèles de souris mutantes et transgéniques ciblant des protéines d’intérêt dans la régulation de la fonction rénale. Nous utiliserons des souris adultes âgées de 8 à 10 semaines au début de l'expérience, à cet âge les reins sont pleinement développés, ce qui permet de modéliser au mieux les conditions cliniques adultes.

  • Maintien des lignées génétiquement modifiées
  • Recherche appliquée
    • Maladies animales
    • Troubles urogénitaux
  • Recherche fondamentale
    • Biologie du développement
    • Oncologie
    • Système urogénital
Souris : 13000
Souffrances
▲ -
▲ 13000
▲ -
▲ -
Devenir
 -
 -
 -
 13000

13 000 souris vont être utilisées pour un unique geste de quelques secondes chacune, une biopsie de la queue pratiquée sur animal vigile dès l'âge de dix jours, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Ce prélèvement sert à trier les descendants de croisements destinés à invalider seize gènes de la reproduction. Le porteur reconnaît que la contention et le geste provoquent une douleur légère et un stress. Les souris dont le génotype ne convient pas sont tuées et leurs tissus récupérés, les autres restent en vie pour intégrer d'autres projets de recherche que le RNT ne décrit pas.

Objectifs

L’objectif principal du projet est d’acquérir de nouvelles connaissances fondamentales dans le domaine de la biologie de la reproduction. Plus précisément, ce projet vise à comprendre les mécanismes qui gouvernent la gamétogenèse, le processus biologique qui permet la formation des gamètes, les cellules sexuelles impliquées dans la reproduction. Pour cela seize gènes clefs vont être étudiés. Afin de mieux comprendre leur fonction nous étudierons l’effet de leur invalidation au cours de la gamétogenèse. Le second objectif de ce projet est d’identifier de potentielles causes génétiques d’infertilité. L’infertilité est une pathologie qui touche environ un couple sur six et dans de nombreux cas les causes en demeurent inconnues. Mieux comprendre les acteurs impliqués dans le processus de gamétogenèse et les mécanismes associés permettra de mieux diagnostiquer l’infertilité.

Bénéfices attendus

La fonction de reproduction est très particulière. C’est en effet une des premières à se mettre en place au cours du développement et une des dernières à devenir fonctionnelle à l’âge adulte (c.a.d. lorsqu’un individu souhaitera procréer). Il existe de ce fait une ‘boite noire’ entre le moment où cette fonction peut être altérée et le moment de la découverte de l’infertilité. Il est donc capital de prévenir autant que de ‘guérir’ toute atteinte à la fonction de reproduction et ceci implique une connaissance poussée des mécanismes biologiques impliqués. La compréhension du rôle des gènes est essentielle pour comprendre globalement la gamétogenèse, et donc ce qui assure la fertilité. Connaitre les gènes et comprendre les processus permettra d’identifier les causes génétiques et améliorera la prise en charge et le conseil apporté aux patients. Plus spécifiquement, notre projet améliorera cet aspect en apportant des connaissances fondamentales sur les étapes dérégulées lorsque des gènes impliqués en méiose sont invalidés. La méiose est le processus qui permet la formation des gamètes haploïdes (ovules et spermatozoïdes).

Procédures

Un biopsie de queue sera réalisé sur animal vigile afin de déterminer son statut génétique. La durée de cette procédure est de quelques secondes. Un prélèvement unique sera réalisé par animal. Celui-ci servira à déterminer le statut génétique de l’animal. En effet, afin d’étudier le rôle d’un gène dans la fonction de reproduction, nous produirons des animaux déficients pour ce gène à partir de croisements d’individus hétérozygotes (ne possédant qu’une copie sur deux du gène invalidés). Les descendants de ces animaux seront alors soit sauvages génétiquement (avec les deux copies du gène non mutées) soit hétérozygotes, soit homozygotes mutants (avec les deux copies du gène mutées). Nous allons comparer les tissus reproducteurs des animaux homozygotes à ceux des animaux sauvages pour comprendre l’effet de l’invalidation du gène candidat. Les animaux hétérozygotes serviront à maintenir la lignée. Exceptionnellement si le résultat de l’analyse génétique, n’est pas concluant, un second prélèvement peut être envisagé.

Impact sur les animaux

La biopsie de queue est un geste qui provoque une douleur légère. L’animal est maintenu en contention (pour éviter qu’il bouge) lors du prélèvement ce qui représente une source de stress.

Devenir

A l’issue de la procédure (prélèvement d’un morceau de queue) tous les animaux sont maintenus en vie. au-delà, les animaux dont le génotype ne convient pas seront euthanasiés et leurs tissus pourront être récupérés post-mortem. Les autres animaux seront maintenus en vie pour intégrer des projets de recherche nécessitant ce type d’animaux.

Remplacement

La fonction de reproduction ne peut être efficacement modélisée in vitro car elle implique plusieurs tissus et types cellulaires en interaction. De plus, l’étape centrale de la gamétogenèse, la méiose, est absolument impossible à mimer avec une lignée cellulaire. En effet, la méiose est une division cellulaire différente de la mitose qui ne permet pas la multiplication cellulaire et donc exclut l’usage d’une lignée cellulaire par définition. La souris est un modèle de choix pour l’étude de la fonction de reproduction du fait de son cycle rapide de reproduction et de l’existence de nombreux modèles mutants avec des phénotypes finement décrits dans la littérature facilitant la comparaison des données. A ce jour cette méthode, la biopsie de queue, est la seule parfaitement maitrisée au sein de notre laboratoire pour le génotypage des souris portant des constructions génétiques spécifiques. Ce processus est nécessaire pour valider les études utilisant des lignées d’animaux génétiquement modifiés, et permettre l’entretien de ces lignées.

Réduction

Sur la base de notre expérience, nous avons estimé le nombre d’animaux requis pour l’étude de ces différents gènes en fonction des étapes supposées être atteintes. Le croisement d’animaux hétérozygotes permettra de générer à la fois des animaux homozygotes et sauvages dont les phénotypes seront comparés. L’étude du processus de reproduction dans les deux sexes simultanément devrait limiter la génération d’animaux non exploités. Les animaux hétérozygotes issus des mêmes croisements serviront à maintenir les lignées.

Raffinement

Les biopsies sont réalisées par un personnel expérimenté. La parfaite maîtrise du geste par les agents qualifiés permet de réduire l’inconfort et le stress ressentis par l’animal. Elles sont réalisées avec du matériel adapté permettant un geste rapide et précis. Par ailleurs, la procédure est réalisée dans une salle d’expérimentation calme. Les cages y sont amenées les unes après les autres afin de réduire autant que possible le stress des animaux. Enfin, dès que la procédure est terminée, les souriceaux âgés de 10 à 21 jours sont remis en présence de leur mère. Un suivi des animaux est réalisé suite à cette procédure et des points limites adaptés ont été mis en place. Dans les cas exceptionnels ou une seconde biopsie serait requise au-delà de 21 jours, un protocole d’anesthésie/analgésie sera mis en place.

Choix des espèces

Les souris sont de petits animaux au développement et à la reproduction rapides. Les modèles murins génétiquement modifiés sont très utilisés pour comprendre des pathologies humaines, notamment l’infertilité, car les souris possèdent de grandes similarités génétiques avec l'être humain. La production des cellules sexuelles est bien décrite dans cette espèce et il est donc aisé, par comparaison, de positionner le rôle d’un nouveau gène. Chez les vertébrés, il n’existe pas d’autre modèle dans lequel autant de mutations affectant la fertilité aient été décrites. Chez les organismes modèles invertébrés (levure, ver, mouche) de nombreuses mutations affectant la fertilité sont rapportées mais la conservation des gènes est relativement faible vis-à-vis de l’espèce humaine. Les biopsies de queues sont réalisées sur des animaux âgés d’au moins 10 jours. Le génotypage (pour visualiser le(s) gène(s) d’intérêt) des lignées est essentiellement réalisé à cet âge pour permettre d'avoir le résultat au sevrage et de sélectionner uniquement les animaux d'intérêt à l’âge adulte.

  • Recherche fondamentale
    • Système urogénital
Souris : 232
Souffrances
▲ -
▲ 190
▲ 42
▲ -
Devenir
 -
 -
 42
 190

Ces souris sont créées pour vérifier si une double modification génétique les rend malades, sans que soit connue l'incidence des atteintes ni le délai de leur apparition. 232 vont être utilisées, 190 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance légère et 42 un niveau modéré. Le porteur anticipe des malformations possibles, absence d'un rein ou des deux gonades, insuffisance rénale, déshydratation, stérilité, et encadre le suivi par deux grilles d'observation et des points limites précoces. Les croisements courent sur trois générations, 190 souris reçoivent une injection, 42 sont déclarées réutilisées dans un projet ultérieur sur le développement embryonnaire, et le résumé indique par ailleurs que tous les animaux seront mis à mort.

Objectifs

Dans ce projet, nous allons créer des animaux avec des caractéristiques spéciales et vérifier s'ils présentent des problèmes de santé sur trois générations. Si nous ne remarquons aucun problème majeur qui pourrait les faire souffrir ou mettre leur vie en danger, nous continuerons à les élever et à vérifier pendant trois générations. Si encore sur la 3ème génération leur état de santé reste le même, certains de ces animaux seront utilisés pour une étude sur la prolifération des cellules. Les autres animaux seront utilisés dans un projet futur pour examiner comment un certain gène affecte le développement des embryons. Nous avons calculé que nous aurons besoin de 232 animaux au total.

Bénéfices attendus

Les anomalies congénitales sévères représentent un enjeu majeur de santé publique. A titre d’exemple, l’incidence sur la malformation rénale concerne un nouveau-né sur 500 en Europe. Au-delà des nouvelles connaissances sur les mécanismes d’action du gène en question, nos travaux contribueront à une meilleure compréhension et prise en charge des pathologies humaines qui ont pour l’origine des malformation congénitales.

Procédures

- Accouplements naturels de mâles et de femelles provenant de 2 lignées à phénotype non dommageables (10 secondes) plusieurs fois. A partir du sevrage : - Prélèvement par earpunch pour le génotypage (30 secondes). -Pesée 2 fois par semaine (20 seconds) jusqu’à l’âge de 2 mois puis 1fois/semaine jusqu’au 3ème mois puis 1 fois/mois jusqu’au 6ème mois. - Autre intervention : 1 injection sur 190 animaux vigiles (20 secondes par injection).

Impact sur les animaux

Dans l’état actuel de nos connaissances nous ne savons pas si les animaux vont avoir des problèmes de santé. C’est la raison pour laquelle nous envisageons de faire cette évaluation. Nous ne connaissons pas l’incidence de maladie sur ce modèle de souris ni le temps que cela peut prendre à se manifester. Les animaux pourraient développer des malformations (exemple : absence d’un rein ou des 2 gonades. Si ces malformations sont moins majeures, elles peuvent engendrer des dysfonctionnements des organes uro-génitaux comme l’insuffisance rénale, la déshydratation ou la stérilité. La contention cause du stress et la piqure cause une légère douleur.

Devenir

A terme d’observation sur 3 générations, et l’analyse de prolifération cellulaire, tous les animaux seront mis à mort.

Remplacement

Nous avons les outils et l’expertise d’étudier certaines fonctions de notre gène d’intérêt dans une boîte de pétri et nous le réalisons à chaque étape que nous le pouvons. Toutefois, ce gène a un rôle important dans la formation de plusieurs organes pendant la formation de l’embryon. Par conséquent pour mieux comprendre le fonctionnement de ce gène, il est nécessaire de l’étudier dans sa globalité en occurrence dans un organisme vivant.

Réduction

En nous appuyant sur la littérature et notre propre expérience, nous prévoyons l’analyse de 4 portées issus de 4 couples indépendants au cours de 3 générations pour évaluer le phénotype de la lignée générée dans ce projet. Le nombre minimum d’animaux nécessaire a été établi en nous appuyant sur les probabilités génétiques et des schémas d’accouplement optimisés. Le nombre minimum d’animaux nécessaire pour l’analyse de la prolifération cellulaire que nous envisageons a été déterminé par des calculs statistiques basé sur un calcul de puissance associé à l’utilisation de tests de significativité statistiques.

Raffinement

L’élevage des animaux est maintenu à l’état hétérozygote pour prévenir l’apparition du phénotype dommageable. Outre de leur fournir un environnement enrichi pour satisfaire leur besoin de rongeur et leur instinct de nidification, de les héberger en permanence avec leur congénère de même portée, de les surveiller au quotidien, nous avons établis 2 grilles d’observation selon lesquels, les personnels formés et compétents noteront la moindre anomalie susceptible de compromettre leur état de santé, leur comportement et leur bien-être et prévoyant des points limites précoces et adaptés. Les accouplements seront programmés afin d’optimiser la surveillance des animaux au cours de laquelle des scores critiques pourraient être atteints (avortement spontané, risques de dystocie). Un vétérinaire dédié de manière permanente à notre animalerie est disponible à toutes nos requêtes sur l’état de santé de nos animaux et plus particulièrement de ceux sous la procédure.

Choix des espèces

Nous avons choisi la souris (Mus musculus) comme le modèle de choix, en raison de ces similarités génétiques et physiologiques proches de l'homme. Le modèle de souris mutante pour le gène étudié dans ce projet mime fidèlement la pathologie humaine résultant du dysfonctionnement de gènes humains homologues. Les stades du développement : Depuis la naissance jusqu’ à l’âge de 6 mois, période nécessaire et suffisante pour évaluer le bien-être de la lignée génétiquement modifiée créée dans ce projet. Les femelles âgées de 8 semaines à l’optimum de leur maturité sexuelle pour la production d’embryons objets de l’étude.