Recherche appliquée
- Alimentation animale
- Autres troubles humains
- Bien-être animal
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- Diagnostic des maladies
- Maladies animales
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- Maladies infectieuses
- Toxicologie (hors obligations réglementaires)
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- Troubles endocriniens
- Troubles gastrointestinaux
- Troubles immunitaires
- Troubles musculosquelettiques
- Troubles nerveux
- Troubles respiratoires
- Troubles sensoriels
- Troubles urogénitaux
Effets de l’incorporation de luzerne dans la ration des porcs sur leur santé et leur croissance
- Recherche appliquée
- Alimentation animale
Ouvrir à la filière luzerne un marché porcin qu'elle ne pénètre presque pas : 360 cochons vont être utilisés dans des procédures d'un niveau de souffrance léger pour 324 d'entre eux et modéré pour 36. Vingt-quatre truies subissent une prise de sang et une fouille rectale pouvant durer dix minutes une semaine avant la mise bas, et 36 porcelets des prélèvements de sang et de fèces au sevrage puis un mois plus tard. Ces 36 sont tués un mois après le sevrage pour prélever leurs contenus digestifs ainsi que des segments d'estomac et d'intestin. Les autres reprennent le parcours d'élevage, les truies pour un nouveau cycle de reproduction et les porcs jusqu'à l'abattage commercial, un devenir que le classement réglementaire enregistre comme un retour à l'élevage.
Objectifs
En France, la luzerne déshydratée est aujourd’hui très peu utilisée en alimentation porcine, notamment du fait de la tension économique propre à ce marché et de l’apport énergétique moins important de la luzerne par rapport aux céréales. Les ventes sur ce marché sont estimées à moins de 500 tonnes en 2022. Cependant, elle constitue un ingrédient d’intérêt pour la santé et le bien-être des porcs aux différents stades d’élevage, sujets de plus en plus au cœur des attentes sociétales et des préoccupations politiques. De surcroît, la luzerne est riche en protéines, et elle peut constituer un levier pour renforcer l’autonomie protéique de cette filière encore fortement déficitaire. Aujourd’hui, le manque de connaissances sur l’intérêt de la luzerne pour l’alimentation porcine freine son incorporation aux formules d’aliments. Son usage reste souvent limité à l’alimentation de la truie gestante. Aux autres stades d’élevage porcin, les bénéfices que pourraient apporter la luzerne pour améliorer la santé digestive et réduire les diarrhées et la mortalité précoce sont peu documentés. Des études scientifiques complémentaires sur le sujet sont nécessaires, afin de comprendre les impacts sur la santé et d’identifier les stades auxquels la luzerne apporte le bénéfice le plus conséquent, avec une approche transgénérationnelle, ce qui permettra à terme de développer des solutions alimentaires adaptées à la filière porcine. Ainsi, l’objectif du projet est de créer des connaissances nouvelles sur le bénéfice santé que la luzerne déshydratée peut apporter en alimentation porcine afin de permettre à la filière luzerne de pénétrer ce marché stratégique avec une approche « santé & bien-être ».
Bénéfices attendus
Selon la littérature scientifique, l’inclusion de luzerne déshydratée dans la ration des porcs favoriserait un écosystème microbien plus propice à la digestion des fibres : augmentation des populations microbiennes fibrolytiques tirant partie de la dégradation des fibres pour produire des composés énergétiques utilisés par le porc, modifications histologiques des muqueuses digestives favorisant sans doute l’absorption des nutriments, acidification moindre du contenu digestif, plus propice aux espèces bactériennes bénéfiques à l’animal... Les communautés bactériennes intestinales qui s’implantent chez le porcelet dans ses premières semaines de vie sont très similaires à celles de sa mère. Ainsi, l’implantation des fonctions digestives chez les porcelets est fortement dépendante de l’alimentation et de la santé digestive de la mère. L’amélioration de la santé des porcelets pourrait donc se faire par la mise en place précoce d’un microbiote contenant des espèces bactériennes bénéfiques à la santé de l’hôte. De plus en plus d’éléments laissent également présager que ce transfert pourrait commencer in utero et ainsi permettre une éducation du système immunitaire intestinal dès ce stade, aidant ainsi les porcelets à mieux s’adapter aux conditions environnementales dans lesquelles ils évolueront, en sélectionnant plus facilement les espèces bactériennes commensales de leur intestin. Nourrir la mère avec des matières analogues à celles qui seront utilisées dans l’alimentation future des porcelets pourrait ainsi réduire le stress sur l’écosystème intestinal induit par l’introduction de l’alimentation solide. Ainsi, on peut s’attendre à ce que les effets bénéfiques de la luzerne sur l’écosystème intestinal et la santé digestive des mères puissent être également bénéfiques chez les porcelets issus de mère nourries avec de la luzerne déshydratée. A notre connaissance, cette recherche des effets transgénérationnels par l’apport de luzerne n’a pas été étudiée. Cela fera l’objet d’une partie des travaux d'un projet plus vaste, ayant pour but d’évaluer si l’incorporation de luzerne à tous les stades d’élevage permet d‘améliorer la santé à la fois des mères et de leur progéniture de façon plus importante qu’une incorporation à certains stades uniquement.
Procédures
Les porcs et les truies sont nourris avec des régimes adaptés à leur stade physiologique et distribués à volonté, à l'exception des truies gestantes pour lesquelles l'état d'adiposité nécessite d'être contrôlée avant mise-bas. Ces régimes contiennent une proportion de luzerne, cette matière première étant connue depuis longtemps en production porcine bien que peu utilisée, elle ne pose pas de problème lorsqu’elle est ajoutée à l’alimentation des porcs. Les pesées d'animaux se font avec une mise à jeun de quelques heures. L'eau reste disponible sans restriction pendant cette période de mise à jeun. Des prises de sang et des prélèvements de fèces sont effectués sur les 24 truies de l'étude, une semaine avant mise-bas. 36 porcs sont sélectionnés au sevrage sur lesquels sont effectués des prélèvements de sang et de fèces au sevrage puis après 1 mois de post-sevrage. Ces 36 porcs sont euthanasiés à ce dernier stade afin de prélever des contenus digestifs et des segments des tissus digestif et stomacale.
Impact sur les animaux
La luzerne a déjà été incorporée dans l'alimentation des porcs et ne présente aucun risque pour les animaux. Des précautions sont prises pour les prélèvements de sang et de fèces. Les prises de sang doivent être rapides afin de limiter la douleur pour les animaux. La durée d'intervention est limitée à 1 minute. Pour toute prise de sang, il y a un risque de saignement au niveau du point de ponction. Celui-ci sera contré par une compression à la suite du prélèvement. Tous ces prélèvements sont réalisés par des personnes spécialisées de façon à ce que la durée d'intervention soit la plus réduite possible. Les opérations de prélèvements de fèces sur les truies et les porcelets nécessitent d'obtenir des quantités de fèces suffisantes. Une fouille sera réalisée sur les truies par un personnel habitué à ce prélèvement sans qu'il y ait besoin de contenir les animaux. La durée maximale de fouille sera de 10 mn. Les porcelets seront déplacés de leur case et placés dans un chariot en attendant qu'ils défèquent. Les truies seront également sorties de leur case.
Devenir
A l'exception des 36 porcs euthanasiés un mois après sevrage, tous les porcs et les truies de cette étude suivent un parcours habituel de production d'élevage. Les truies sevrées à l'issue de l'étude sont réintroduites dans le troupeau et suivent un nouveau cycle de reproduction. Les porcs conservés en post-sevrage et en engraissement continuent leur parcours d'élevage.
Remplacement
Cette étude vise à proposer des solutions nutritionnelles face à différents problèmes rencontrés en production porcine : santé digestive des porcs après sevrage, intégrité de la muqueuse stomacale en engraissement, autonomie protéique. Cette étude ne peut être menée que sur l'animal concerné et dans des conditions d'élevages conventionnelles afin que l'effet potentiel de la luzerne soit précisément évalué.
Réduction
Le nombre d'animaux mis en œuvre pour l'étude est réduit au minimum en ce qui concerne les prélèvements (24 truies et 36 porcs) : soit 12 truies par régime en gestation-lactation et 6 porcs par régime de la naissance à la fin de l'engraissement. Ce nombre d'animaux a été déterminé par une approche statistique.
Raffinement
Les animaux sont élevés dans des conditions conventionnelles d'élevage de production. Des prises de sang sur les porcelets et les truies sont effectuées en veillant à ce que la durée de contention soient limitées au maximum (moins d'une minute par animal). La durée de prélèvement des fèces sera limitée à 10 mn. Au sevrage, les porcelets sont pris dans les bras en position allongée et le ventre vers le haut. Les personnes en charge des prises de sang sont en outre des personnes habituées à ce type de prélèvement. Les porcs euthanasiés après 1 mois de post-sevrage sont anesthésiés au préalable. Au cours de l'étude, si l'un des points limites suivants (dyspnée, toux, hyperthermie, difficultés pour se déplacer, anorexie de plus de 24h, apathie, perte d'état général) est observé, un traitement adapté peut être mis en place en accord avec le vétérinaire de la station expérimentale. Si un traitement individuel injectable suffit, les animaux pourront être conservés dans l'étude, sinon ils seront exclus et placés en infirmerie.
Choix des espèces
Il s'agit de mesurer des performances zootechniques (vitesse de croissance et indice de consommation) ainsi que de possibles améliorations de santé digestive et d'autonomie protéique dans des conditions conventionnelles d'élevage. Les truies et les porcs recevront des régimes alimentaires adaptés à leurs besoins nutritionnels avec seulement un facteur de variation concernant l'incorporation de luzerne dans leur ration. Les truies seront suivies pendant un cycle complet de reproduction (gestation et lactation). Les porcs seront suivis dès leur naissance jusqu'à leur abattage en conditions commerciales.
Interaction d’une bactérie pathogène avec l’intestin chez la souris
- Recherche appliquée
- Maladies infectieuses
- Recherche fondamentale
- Système gastrointestinal
- Système immunitaire
Des souriceaux de quatorze jours reçoivent par gavage une bactérie responsable de sepsis et de méningites chez les nouveau-nés. 157 souris vont être utilisées, dont 141 dans des procédures d'un niveau de souffrance sévère, toutes tuées à l'issue, les mères après leurs petits parce que l'exposition à la bactérie interdit de les réutiliser. Les mères gestantes passent en outre environ sept jours en hébergement individuel. Pour 141 animaux classés en souffrance sévère, le porteur ne décrit les atteintes attendues qu'en une phrase, un stress et une douleur dans les 24 heures suivant l'inoculation, sans dire quels signes cliniques l'infection provoque ni à quel stade elle est arrêtée.
Objectifs
Certaines bactéries pathogènes peuvent être présentes dans les voies vaginales et digestives des individus. Alors que le portage est asymptomatique chez l’adulte, elles peuvent causer des infections graves chez les nouveau-nés (sepsis, méningite). L’infection peut survenir au cours de la première semaine de vie (syndrome précoce) ou plus tardivement (syndrome tardif, 7 à 89 jours de vie). Au cours des syndromes tardifs, l’infection survient après le franchissement de la barrière intestinale par les bactéries, et plus précisément après la traversée de cellules spécialisées. Le but de ce projet est d'identifier et d'analyser à l'aide d'un modèle murin d’infection néonatale tardive, i) les cellules immunitaires recrutées après l'infection et ii) la réponse des différentes cellules de l'intestin à l’infection.
Bénéfices attendus
Nos résultats fourniront des informations précieuses sur les cellules et les gènes impliqués dans le franchissement de la barrière intestinale par les bactéries pathogènes, ainsi que la réponse immunitaire intestinale à l'infection. À terme, le projet permettra d’identifier de nouvelles cibles pour le développement de stratégies préventives et thérapeutiques contre les infections néonatales bactériennes.
Procédures
Toutes les souris gestantes adultes seront en hébergement individuel pour une durée d'environ 7 jours. Tous les souriceaux seront soumis à un gavage oral d'une durée de 5 à 10 secondes réalisé sur animaux vigiles.
Impact sur les animaux
L'hébergement individuel est susceptible d'entraîner un léger stress et des modification du comportement. Le développement des bactéries sera susceptible de générer un stress et de la douleur chez l’animal dans les 24h qui suivent l’inoculation.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à l'issue de la procédure. Des prélèvements post-mortem seront effectués chez les souriceaux pour analyse. Les mères ayant été exposées à une bactérie pathogène (niveau A2) ne pourront pas être réutilisées et seront mises à mort après mise à mort de l'ensemble de leurs souriceaux.
Remplacement
Les modèles cellulaires ne permettent pas de récapituler la complexité de la barrière intestinale ni d'étudier l'ensemble des types cellulaires présents.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisé a été réduit au minimum en homogénéisant strictement les conditions expérimentales. Nous utiliserons des animaux obtenus chez le même fournisseur afin de limiter au maximum la variabilité expérimentale.
Raffinement
Les animaux seront observés quotidiennement par les expérimentateurs pour détecter tout signe anormal de douleur, de souffrance ou de stress et nous avons raffiné la méthodologie par l’introduction de points limites entraînant la mise à mort anticipée de l’animal si nécessaire.
Choix des espèces
La souris est un modèle animal pertinent qui permet de reproduire l’infection néonatale bactérienne, du franchissement de la barrière intestinale jusqu’à la dissémination par voie sanguine et la méningite. Le modèle souris permet d'étudier les différents organes impliqués dans la physiopathologie de l'infection humaine. Nous utiliserons des souris adultes gestantes car c'est une étude sur leur progéniture avant sevrage. Nous utiliserons des souriceaux de 14 jours à un stade de développement équivalent à celui de nouveau-nés humains âgés de 7 à 89 jours de vie.
Etude de l’interaction entre le dysfonctionnement métabolique et l’inflammation chronique dans un modèle murin de la dégénérescence maculaire liée à l’âge
- Recherche appliquée
- Troubles immunitaires
- Troubles sensoriels
- Recherche fondamentale
- Organes sensoriels
- Système immunitaire
6 500 souris vont être utilisées, chacune pouvant subir jusqu'à six électrorétinogrammes de 30 à 45 minutes et six imageries de la rétine sous anesthésie générale, 500 d'entre elles dans des procédures d'un niveau de souffrance sévère, 1 750 modéré et 4 250 léger. Toutes sont tuées pour prélever leurs organes entiers. Un lot est hébergé jusqu'à quatre mois sous lumière intense, cotons de nidification retirés de la cage pour les empêcher de se cacher de la lumière, un autre subit l'ablation du nerf vague combinée ou non à celle de la rate, un autre des injections dans l'œil au risque d'inflammation et de micro-saignements. Le porteur écrit avoir limité les effectifs au maximum et fixe cinq animaux par groupe comme minimum statistique, sans expliquer par quel enchaînement de groupes on parvient à 6 500 souris.
Objectifs
La dégénérescence maculaire liée à l'âge (DMLA) est une maladie de la rétine provoquée par une dégénérescence progressive de la partie centrale de la rétine, qui apparaît le plus souvent à partir de 65 ans. En France, environ 1,5 million de personnes seraient atteintes de DMLA. Dans cette pathologie, un processus inflammatoire caractérisé par l’infiltration et l’accumulation de cellules inflammatoires et un processus de dysfonctionnement métabolique participent de manière importante à la dégénérescence de la rétine. Ce projet permettra de comprendre comment ces processus essentiels interagissent, améliorant ainsi notre compréhension de la pathogenèse de la DMLA. De plus, il permettra d’évaluer si le traitement de la réponse inflammatoire pourrait avoir un effet thérapeutique lorsque la cause principale de la maladie est un dysfonctionnement métabolique.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra d’améliorer notre compréhension de la pathogenèse de la DMLA (dégénérescence maculaire liée à l’âge). De plus, il permettra d’évaluer si le traitement de la réponse inflammatoire pourrait avoir un effet thérapeutique lorsque la cause principale de la maladie est un dysfonctionnement métabolique.
Procédures
Un lot d’animaux subira des explorations fonctionnelles de la rétine : enregistrements d’électrorétinogrammes (30 à 45 minutes, jusqu’à 6 fois) sous anesthésie générale avec analgésique, une imagerie rétinienne (10 minutes, jusqu’à 6 fois) sous anesthésie générale. Un lot d’animaux sera hébergé sous une lumière intense (jusqu’à 4 mois maximum) et subira des explorations fonctionnelles de la rétine : enregistrements d’électrorétinogrammes (30 à 45 minutes, jusqu’à 3 fois) sous anesthésie générale avec analgésique, une imagerie rétinienne (10 minutes, jusqu’à 3 fois) sous anesthésie générale. Un lot d’animaux subira une chirurgie d’ablation du nerf vague combinée ou non à une ablation de la rate (durée de l’intervention 10 minutes) sous anesthésie générale et analgésiques administrés en préopératoire et postopératoire. Un lot d’animaux recevra des régimes alimentaires spécialement formulés pendant 4 semaines et subira des explorations fonctionnelles de la rétine : enregistrements d’électrorétinogrammes (30 à 45 minutes, jusqu’à 2 fois) sous anesthésie générale avec analgésique, une imagerie rétinienne (10 minutes, jusqu’à 2 fois) sous anesthésie générale. Un lot d’animaux sera soumis à une injection de molécules thérapeutiques par voie intraoculaire sous anesthésie générale avec analgésique (durée : moins de 5 minutes).
Impact sur les animaux
Lors des anesthésies, il y a un risque de mauvaise réaction à l’anesthésiant (difficultés respiratoires, anxiété), un risque d’hypothermie ainsi qu’un risque d’arrêt cardiaque. Lors des injections intraoculaires, il y a un risque d’inflammation localisée (œil rouge) et de micro saignements visibles instantanément lors du geste. Lors de la procédure d’illumination, les animaux peuvent ressentir un stress lié à l’exposition à une lumière de (animaux agités pendant moins d’une heure), et leurs fonctions visuelles peuvent baisser au cours du temps. Lors des imageries de l’œil, les animaux peuvent également ressentir un stress lié à la préhension et contention lors de l’administration des collyres (durée de quelques secondes seulement). Lors du changement d’alimentation (mise à disposition des croquettes spécifiques à notre projet), les souris peuvent subir une perte de poids transitoire en réponse au changement de nourriture. Une hémorragie peut se produire au cours des chirurgies, ce qui peut entrainer le décès de l’animal. Après les chirurgies, les sutures pourraient s’irriter ou être retirées prématurément par l’animal. Après l’opération, il peut y avoir des douleurs postopératoires.
Devenir
Des prélèvements et analyses sont nécessaires post-mortem. Cela implique l’euthanasie de l’ensemble des animaux, car nous avons besoin de prélever des organes entiers pour les analyser dans leur globalité.
Remplacement
Les études in vitro ne permettent pas l’étude des signes cliniques de la pathologie de l’œil en particulier ; la souris est une des espèces les plus appropriées pour ce type d’étude. Ces modèles permettent d’étudier la maladie dans un organisme entier, qui ne peut pas être reproduit en utilisant des cellules isolées.
Réduction
Nous prévoyons d’utiliser 6500 animaux pour réaliser cette étude. Nous avons limité au maximum le nombre d’animaux nécessaire pour obtenir des résultats statistiquement interprétables au regard de nos précédentes expériences d’autres projets de recherche (variabilité inter- animal/ inter - expériences). Le nombre de 5 animaux défini par groupe est le minimum requis pour l'application de tests statistiques de significativité fiables et l'obtention de résultats interprétables et fiables, selon nos expériences antérieures. Pour les injections intraoculaires, nous prévoyons d’injecter le traitement dans un œil ; l’œil controlatéral servira de contrôle ce qui permettra de limiter la variabilité entre animal et de réduire ainsi le nombre d’animaux de l’étude.
Raffinement
Les animaux en provenance de l’extérieur observent une période d’acclimatation de 5 jours minimum avant d’entrer en expérimentation. Les animaux seront hébergés dans des conditions conformes à la réglementation pour l’espèce concernée (cages ventilées standard avec enrichissement). Le nombre de souris par cage est limité à 5 individus adultes. Lors de la mise des animaux sous illumination, les animaux sont placés dans une pièce différente, mais restent dans leurs cages de stabulation normale, selon les mêmes conditions, hormis la luminosité et les cotons qui sont retirés pour éviter que les animaux ne se cachent de lumière. Ils auront accès illimité à l’eau et à la nourriture. Des points limites ont été définis et les animaux sont examinés quotidiennement par le personnel qualifié de l’animalerie et/ou les expérimentateurs. Toute observation anormale ou point limite atteint sera noté dans le logiciel de gestion des animaux et nous suivrons l’échelle décisionnelle définie par les membres de la structure bien-être de notre établissement utilisateur. L'euthanasie de l'animal serait un dernier recours. Le personnel assure le suivi du bien-être des animaux à l’aide d’un système d’étiquettes et de pastilles. Des points limites précoces et prédictifs ont été mis en place pour s'assurer de réduire la souffrance et la détresse des animaux au maximum. Les animaux bénéficieront si besoin d'une anesthésie générale fixe ou gazeuse ainsi qu'une anesthésie locale de la cornée et l'humidité cornéenne sera maintenue à l'aide d'une goutte de gel ophtalmique. Après la chirurgie nous mettons à disposition une gelée post-opératoire nutritive avec des croquettes mouillées dans le fond de la cage pour aider à l’alimentation et à l’hydratation. En plus de l’analgésie préopératoire, des injections d’analgésiques postopératoires seront administrée après la chirurgie pour toute douleur postopératoire potentielle. Le poids corporel des animaux sera mesuré la veille, deux jours après et une semaine après la chirurgie. Une grille de scoring a été créée pour suivre les poids des animaux et les autres observations postopératoires. Le poids des animaux nourris avec des croquettes formulées avec un composé sera également surveillé chaque semaine pendant toute la durée de l’alimentation (mise en place d’une fiche de suivi pour vérifier ce paramètre).
Choix des espèces
Les souris sont utilisées pour ces expériences car elles constituent un modèle bien établi pour étudier la réponse inflammatoire participant de manière importante à la dégénérescence de la rétine. Nous utilisons des modèles génétiquement modifiés qui sont plus susceptibles à l’induction d’une inflammation pathogène, mimant la dégénérescence maculaire liée à l’âge. Les animaux sont âgés de 8 semaines minimum à leur entrée dans la procédure expérimentale. C’est l’âge à partir duquel le système immunitaire et vasculaire de la souris est mature et donc à partir duquel elle est susceptible de développer la maladie étudiée.
MISE EN PLACE D’UN MODELE MURIN DE MYASTHENIE GRAVIS (FORME ACHR) ET EVALUATION DE CANDIDATS MEDICAMENTS AVEC CE MODELE
- Recherche appliquée
- Troubles immunitaires
Créer chez la souris une maladie auto-immune qui n'y existe pas, pour y faire ensuite passer des candidats médicaments : 1 248 souris vont être utilisées dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue. La myasthénie leur est induite par des injections répétées d'un fragment de récepteur avec un adjuvant qui peut provoquer une nécrose ou un durcissement de la peau, puis elles reçoivent jusqu'à trois administrations quotidiennes pendant onze semaines et un électromyogramme sous anesthésie. La faiblesse musculaire et la perte de mobilité attendues sur dix semaines sont classées en souffrance modérée, le porteur précisant qu'elles n'atteindront pas de signes cliniques sévères. L'effectif se décompose en 48 souris pour mettre le modèle au point et jusqu'à vingt études d'efficacité de 60 souris chacune, sans que ce nombre d'études soit rattaché à autre chose qu'un plan sur cinq ans.
Objectifs
La myasthénie gravis (MG) est une maladie auto-immune qui perturbe la communication entre les nerfs et les muscles, entraînant une faiblesse musculaire et une fatigabilité. Cette condition affecte la qualité de vie des patients et peut mener à l'isolement social. L'incidence de la MG est estimée entre 3 et 28 personnes par million, avec plus de 700,000 patients dans le monde. Les traitements actuels sont principalement des immunosuppresseurs, nécessitant des mois de traitement et souvent associés à des effets secondaires graves. De plus, 10 à 15 % des patients sont résistants à ces traitements. La MG est causée par la production d'auto-anticorps qui attaquent les molécules de la jonction neuromusculaire, perturbant la transmission des signaux entre les nerfs et les muscles. La majorité des patients (85 %) possèdent des anticorps contre le récepteur de l'acétylcholine (AChR), une protéine essentielle pour une bonne communication nerveuse et musculaire. Ce projet vise à établir un modèle murin de la forme la plus courante de la MG chez l’homme (AchR), car aucun modèle in vitro ne reproduit la complexité biologique de cette pathologie. Ensuite, il s'agit d'évaluer l'action de candidats médicaments sur le développement de cette maladie. Pour ce faire, des souris recevront une petite partie de la protéine AchR (peptide) afin que leur système immunitaire produise des anticorps contre cette protéine, perturbant ainsi la communication nerf/muscle. Comme pour toute immunisation, un adjuvant sera ajouté pour optimiser la réaction immunitaire et la production d'auto-anticorps. Les études prévues dans ce projet incluent des évaluations cliniques et biologiques, comme des prélèvements sanguins pour mesurer la présence d'anticorps et des prélèvements d'organes pour valider l'expression des cibles thérapeutiques. Ces études peuvent être réalisées sur des souris génétiquement modifiées ou non pour un gène d'intérêt impliqué dans la maladie. Nous prévoyons 48 souris pour la mise au point du modèle. Puis, sur 5 ans, jusqu’à 20 études d'efficacité ou d’évaluation de l'effet dose de candidats médicaments, nécessitant chacune un maximum de 60 souris (maximum 5 groupes de 12 souris par étude).
Bénéfices attendus
Dans le processus de développement d’un nouveau médicament, ce type d’étude se fait après des tests en laboratoire sur des cellules et des simulations informatiques. L'objectif est de choisir les candidats médicaments qui peuvent réduire l'activité du système immunitaire dans la Myasthénie Gravis. Les bénéfices attendus sont les suivants : 1. Affiner le modèle de test pour cette pathologie sur les animaux, en réduisant au maximum leur souffrance et en améliorant les conditions des expériences. 2. Améliorer la qualité de vie des patients en sélectionnant les médicaments qui ont un effet positif sur les mécanismes de la myasthénie gravis, avant de passer aux essais cliniques, et offrir ainsi une nouvelle option de traitement.
Procédures
- Immunisation par l’agent inducteur (peptide + adjuvant) de la pathologie/du modèle : 3 injections sous-cutanées par jour (sur 2 jours à 4 semaines d’intervalle), moins de 30 secondes pour chacune des 3 injections - Administration des candidats médicaments / produits évalués (>1min) avec au maximum 3 administrations quotidiennes sur une durée maximum de 11 semaines. - Prélèvement de sang : (faible volume, moins de 30 secondes) avec une fréquence en accord avec les recommandations de la structure de Bien-Etre Animal : 2 prélèvements sur les 11 semaines que dure l’’étude - Electromyogramme : étude de la fonction des nerfs et des muscles sous anesthésie générale avec utilisation d’électrodes musculaires réalisé une seule fois par souris (en fin d’étude) - Prélèvement de sang terminal sous anesthésie générale et analgésie (une seule fois, 30 secondes) - Certaines études d’efficacité pharmacologique pourront nécessiter l’utilisation de souris génétiquement modifiées élevées et commercialisées par un éleveur : préalablement à leur expédition dans notre établissement utilisateur, elles auront eu un prélèvement de tissus (biopsie de l’extrémité de la queue) pour confirmer leur modification génétique.
Impact sur les animaux
Selon les données de la littérature, les nuisances estimées sont les suivantes : 1. Administration de peptide avec adjuvant sous-cutané (3 sites d’administration, 2 jours d’immunisation) : Moins de 30 secondes par injection, 2 fois. Risque de nécrose ou durcissement de la peau (douleur modérée) dans les jours suivant les administrations et dépendant du type d’adjuvant (risque accru avec l’adjuvant de l’article de référence, pondéré par l’administration préventive d’un antalgique 5 minutes avant). 2. Microprélèvements de sang : 30 secondes maximum, 2 fois. Stress et douleur ponctuels (douleur légère) . 3. Développement de myasthénie gravis sur 10 semaines : Faiblesse musculaire et réduction de la mobilité (souffrance modérée), sans atteindre des signes cliniques sévères 4. Administration de candidats médicaments : Stress et douleur passagers pendant l’administration, avec un maximum de 3 injections par jour sur une période de 11 semaines (douleur modérée). 5. Electromyogramme : 5 électrodes en sous cutané via de très fines aiguilles hypodermiques sous anesthésie gazeuse : Stress léger (une fois, 10 minutes) 6. Prélèvement de sang terminal sous anesthésie et analgésie : Sans réveil, donc sans douleur post-procédure.
Devenir
A l’issue de chaque procédure, les animaux seront euthanasiés pour la collecte des organes et tissus nécessaires pour les analyses in vitro des échantillons (immunohistochimie, etc) nécessaires à la caractérisation complète du candidat médicament
Remplacement
La recherche de nouveaux médicaments dans la prise en charge des maladies auto-immunes repose sur une première phase d’identification de candidats médicaments efficaces sur leur cible au moyen de modélisations in silico et in vitro. Néanmoins, l’efficacité thérapeutique d’un candidat médicament ne peut être démontrée qu’après administration chez l’animal, dans le contexte d’un organisme complet et complexe incluant l’ensemble des mécanismes physiopathologiques. Les pathologies auto-immunes sont par essence multifactorielles et impliquent un grand nombre de types cellulaires et de médiateurs, qu’il n’est pas possible de modéliser complètement in vitro. Seules les molécules les plus abouties et les plus avancées dans leur développement sont administrées in vivo. Pour ce projet spécifiquement, le modèle présenté permettrait d’évaluer différents mécanismes cellulaires impliqués dans cette pathologie dans l’organisme de la souris avec toute sa complexité et l’intégralité des différents composants du système immunitaire.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisés sera affiné au fur et à mesure de la mise en place de ce modèle. Les conditions expérimentales des premières étapes sont directement basées sur les données de la littérature pour ce modèle, un accompagnement par le service Biostatistique sera assuré après la première étude afin d’affiner les designs expérimentaux, d’estimer la variabilité des paramètres et in fine le nombre d’animaux nécessaire par groupe. La technique de micro-prélèvement décrite en 5.10.3. pour réaliser les prélèvements sanguins permet également de réduire le nombre d’animaux utilisés au cours de ce projet.
Raffinement
Lorsqu’on utilisera l’adjuvant de l’article de référence, l’administration d’un antidouleur sera effectuée 5 minutes en amont. Des prélèvements de sang répétés sont réalisés à différents temps afin de mesurer en cinétique les paramètres biologiques d’intérêt et/ou le taux plasmatique du médicament. Les prélèvements de sang sont effectués selon la technique de micro-prélèvements de la souris, réalisable plusieurs fois sur un même animal en respectant les bonnes pratiques, les volémies et les conditions physiologiques de la souris. Cette technique permet également de réduire considérablement le nombre d’animaux inclus par étude. L’adjuvant de référence (dont le but est d’activer le système immunitaire et le rendre plus sensible à l’agent que va induire le modèle) sera associé à un antidouleur car il peut être mal toléré pas la souris. Nous évaluerons cependant un second adjuvant jamais utilisé dans ce modèle mais connu pour être mieux toléré. Les cages d’hébergement en cours d’études pourront selon les études être placées sur un portoir connecté permettant d’obtenir des données complémentaires en termes d’activité locomotrice des groupes de souris de manière non invasive ni stressante. Si grâce à ces cages connectées, nous voyons un impact sur la locomotion des souris non visible par l’expérimentateur ou par le test d’effort, ces mesures pourraient remplacer le test d’effort.
Choix des espèces
L’espèce murine est exclusivement utilisée dans la bibliographie pour reproduire ce type de pathologie de par sa transposition à l’homme. De plus, la souche de souris que nous utiliserons dans ce projet est un fond génétique largement utilisé dans les modèles de Knock in (changement du gène murin d’intérêt par le gène humain) nous permettant d’évaluer la cible humaine dans un modèle animal. Idéalement, les souris sont utilisées à l’âge adulte, à partir de 6 semaines, tel que décrit dans la littérature de ce modèle (en comptant les premières étapes de pesées avant le début d’induction de la pathologie à 8 semaines).
Effet du composé X , administré seul ou en combinaison avec la sémaglutide, sur la force de préhension, les performances à l’exercice et la contractilité musculaire chez la souris rendue obèse par une alimentation enrichie en graisse
- Recherche appliquée
- Troubles endocriniens
- Troubles musculosquelettiques
Rendues obèses par quatorze semaines de régime enrichi en graisses chez leur fournisseur, 116 souris arrivent déjà malades dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue. Elles reçoivent 91 administrations de sémaglutide et 14 du candidat médicament, subissent 25 pesées, deux prélèvements sanguins après quatre heures de jeûne, des mesures de force d'agrippement et deux séances de course forcée sur tapis roulant où quelques chocs électriques de faible intensité les relancent. Le porteur affirme qu'aucune méthode de substitution ne permet d'étudier l'effet d'un composé sur le poids et la performance musculaire. Il ajoute que l'étude in vivo reste une "étape règlementaire incontournable" pour constituer le dossier de demande de premiers essais chez l'humain.
Objectifs
L'obésité dans le monde a presque triplé depuis 1975, pour atteindre plus de 650 millions de personnes obèses en 2016, selon l'OMS. L'obésité est alors considérée comme un fardeau de santé publique, pour lequel une variété de thérapeutiques, de procédures chirurgicales et de dispositifs médicaux sont actuellement à l'étude. Parmi ceux-ci, la sémaglutide a obtenu récemment une autorisation de mise sur le marché. La Sémaglutide présente une excellente efficacité mais certaines inquiétudes émergent car la perte de poids résultante de son utilisation provient à la fois d'une perte de masse grasse mais également d'une perte de masse musculaire. Cette dernière s'avère problématique chez l'obèse qui est déjà un sujet à risque de faiblesse musculaire. Le présent projet est relatif à une étude menée à un stade précoce du développement d'un candidat médicament et vise à tester son efficacité anti-obésité chez la souris rendue obèse par une alimentation enrichie en graisse. Le composé testé a pour intérêt majeur de cibler des voies de signalisation impliquées à la fois dans la régulation du poids corporel et dans la fonction musculaire. Des données préliminaires ont en effet permis de montrer que le composé testé était capable d'améliorer la fonction et la masse musculaire dans plusieurs pathologies musculaires et qu'il induisait une perte de poids chez des modèles obèses. Le composé testé sera ainsi testé en administration seule ou combinée avec la sémaglutide. Le projet devra permettre de montrer l'impact d'un traitement chronique du candidat médicament seul sur l'appétit, les dépenses énergétiques et, en conséquence, sur le poids corporel du modèle d'obésité. Dans le cadre des administrations combinées avec le sémaglutide, l'objectif est d'observer un additivité des effets et, ainsi, une amélioration des effets de la combinaison comparativement au sémaglutide seul, mais également de contrer les effets délétèrres de la sémaglutide sur la fonction musculaire.
Bénéfices attendus
Ce projet s'inscrit dans le cadre du développement d'un composé anti-obésité visant l'humain. Alors que plusieurs molécules anti-obésité ont été autorisées ces vingt dernières années, un grand nombre d'entre elles se sont vues retirées du marché en raison d'effets secondaires graves. Seules 3 spécialités sont actuellement approuvées en Europe pour des traitements de longue durée du surpoids et de l'obésité, dont la sémaglutide qui est la plus efficace et la plus prescrite. Néanmoins, la sémaglutide présente un effet délétère sur la masse et la fonction musculaire lors d'administration chroniques. Le bénéfice attendu du présent projet est double car si les résultats sont concluants, le composé testé pourra venir compléter l'arsenal thérapeutique anti-obésité, en administration seule ou combinée avec la sémaglutide, et dans ce dernier cas, il pourrait en améliorer l'efficacité tout en contrant ses effets secondaires au niveau musculaire.
Procédures
Les animaux seront soumis aux interventions suivantes: 1) Manipulations par les expérimentateurs pour des mesures de poids corporel (25 mesures au cours de l'étude; durée de la mesure : 1 minute); 2) Administration de véhicule ou du candidat médicament (14 administrations; durée de l'administration : 1 minute); 3) Administrations de véhicule ou de sémaglutide (91 administrations; durée de l'administration : 1 minute); 4) Analyse non invasive de composition corporelle (7 mesures; durée de la mesure: 2 minutes); 5) Prélèvements sanguins (2 prélèvements; durée du prélèvement : 5 minutes); 6) Mesures de force d'agrippement (2 sessions de mesures de 5 minutes); 7) Mesures de performance sur tapis roulant (2 mesures, durée: 35 minutes); 8) Mesures de la force musculaire in vivo v(2 mesures, Durée :20 minutes); 7) Anesthésie générale avant euthanasie et prélèvement d'organes (durée: 10 minutes).
Impact sur les animaux
Les mesures de poids corporel et autres manipulations, les mesures de composition corporelle, les administrations des traitements et les test d'agrippement pourront être source de stress du fait d'une entrave aux mouvements de courte durée (Durée maximum des pesées : 2 minutes / Durée maximum de mesure de la composition corporelle : 2 minutes). Les administrations des traitements occasioneront également une douleur de faible intensité et de faible durée aux animaux. Les mesures de force musculaire in vivo nécessiteront une anesthésie avec réveil qui peut être source de stress. Enfin, les mesure de performance sur tapis roulant occasionne un exercice forcé pour les animaux pouvant être source de stress, de fatigue et de douleur légère du fait de quelques chocs électriques de faible intensité. La mise à jeun de 4h préalable aux prélèvements sanguins, bien que réalisée en phase diurne, pourra induire une sensation de faim et les deux prélèvements sanguins seront source de douleurs légères. Enfin, le caractère obèse des souris sera source d'inconfort en réduisant légèrement leur capacité de mouvement.
Devenir
Les animaux seront mis à mort pour prélèvement d'organes et analyses biochimiques et histologiques
Remplacement
L’utilisation d’animaux à des fins scientifiques se justifie ici car il n’existe aucune méthode de substitution n’utilisant pas l’animal de laboratoire et permettant l’étude de l’impact d’un composé sur le poids corporel, la composition corporelle, et les paramètres de performance musculaire dans le cadre des troubles métaboliques. Par ailleurs, bien que le composé testé ait fait l'objet de plusieurs études réalisées in vitro dans les premières phases de son développement, l'étude in vivo reste une étape règlementaire incontournable pour la constitution d'un dossier de demande de premières études sur l'homme (passage aux études cliniques).
Réduction
Le nombre d’animaux utilisés a été rationalisé à partir de l'expérience acquise par notre laboratoire sur le modèle de souris obèse et l'analyse des paramètres d'intérêt de l’étude. Ainsi, le nombre de 12 animaux par groupe pour les souris obèses a été rationalisé de façon à être en mesure de mettre en évidence une différence statistiquement significative sur les paramètres étudiés. Le groupe témoins non obèse a été réduit à 10 animaux compte tenu de la moindre variabilité dans les paramètres étudiés.
Raffinement
Le protocole a été planifié de façon à limiter au maximum le stress et l’inconfort des animaux sans compromettre les objectifs de l’étude. Les traitements seront administrés par des expérimentateurs rodés à ce type de pratique. Les animaux seront hébergés en cages collectives. Un enrichissement des cages sera assuré par l'ajout d'igloos, de matériels de nidification et de briquettes en bois spécialement conçues pour le rongeur. Les prélèvements sanguins prévus seront limités au volume minimum nécessaire aux dosages ultérieurs et une crème analgésiante sera appliquée sur la queue 30 minutes avant les prélèvements sanguins. Les animaux seront sous contrôle direct et permanent des expérimentateurs pendant les tests de course sur tapis roulant et pendant les tests d'agrippement. Les mesure de force musculaire in vivo seront réalisées sur animal anesthésié et une attention particulière sera apportée pendant la phase de réveil. Enfin, un suivi journalier des animaux à l'aide d'une grille de score permettra une action rapide en cas d'atteinte des points limites établis. Ces actions incluent, entre autres, une surveillance renforcée et l'emploi d'analgésiques en cas de douleur avérée.
Choix des espèces
Le modèle de souris nourris avec une alimentation enrichie en graisses (60% de l'apport calorique provenant des graisses) est un des modèles de souris les plus classiquement utilisés et les mieux documenté dans le cadre d'études précliniques menées dans le contexte des troubles métaboliques. Les animaux seront utilisés au stade adulte de 20 semaines. Le choix de ce stade de développement est guidé par la population humaine ciblée par les composés testés, à savoir une population adulte et tient compte d'une pèriode de 14 semaines de régime enrichi en graisse chez le fournisseur.
Effet d’un mélange d’huiles essentielles sur la colonisation de Campylobacter en poulet de chair
- Recherche appliquée
- Maladies animales
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
365 poulets de chair vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, tous tués à l'issue pour prélever leurs organes. Ils reçoivent Campylobacter jejuni par voie orale, un mélange d'huiles essentielles dans l'eau de boisson, et sont pesés chaque semaine sous contention, jusqu'à trente-cinq jours, l'âge auquel les poulets de chair partent à l'abattoir. L'objet est de limiter la contamination des élevages, la volaille étant la principale source de campylobactériose humaine. Le porteur annonce n'attendre aucun effet indésirable, l'infection passant selon lui inaperçue chez les oiseaux, et développe en parallèle un modèle in vitro dont la validation passe justement, écrit-il, par des essais sur poulets jugés "indispensables".
Objectifs
L’objectif du projet vise au déploiement d’une stratégie de gestion Campylobacter spp. en élevage de poulet de chair, grâce à des alternatives naturelles telles que les huiles essentielles (HE). Cette procédure sera mise en place afin d’étudier l’effet d’HE sur la colonisation de Campylobacter jejuni chez le poulet de chair et son impact éventuel sur le microbiote du poulet. Les résultats obtenus seront utilisés pour les comparer à ceux d’un nouveau modèle prédictif in vitro en cours de développement qui à terme pourrait permettre de réduire à terme l’utilisation d’animaux à des fins scientifiques. Les HE sont connues pour leurs effets bénéfiques sur les animaux en élevage. Différentes posologies de ces HE dans l'eau de boisson seront évaluées afin d’optimiser l’effet sur la colonisation de Campylobacter. Par ailleurs, les animaux témoins utilisés dans cette procédure seront également utilisés pour des analyses préliminaires visant à étudier l’impact de Campylobacter sur l’axe intestin-cerveau du poulet. Le lien entre microbiote intestinal et fonction cérébrale est de plus en plus reconnu, mais reste peu documenté chez cette espèce. Les prélèvements permettront d’évaluer ses effets sur l’intestin, le microbiote, l’inflammation et certains marqueurs neurobiologiques. Ces données poseront les bases de futurs projets de recherche.
Bénéfices attendus
Ce travail est réalisé dans le but de proposer un moyen de lutte plus efficace contre la contamination à Campylobacter dans les élevages. En parallèle, l’effet des HE sur le microbiote du poulet pourra amener de nouvelles connaissances à ce sujet. Par ailleurs à la fin de ce projet, les résultats obtenus sur l’effet anti-colonisateur des HE sur le modèle poulet seront comparés à ceux obtenus par un nouveau prédictif du modèle et ainsi valider son utilisation comme modèle alternatif à l’expérimentation animale. Parallèlement, sur les lots témoins, des prélèvements supplémentaires seront effectués pour mettre en place de nouvelles techniques d’analyses permettant l’étude de l’impact de la colonisation par Campylobacter sur l’axe intestin-cerveau chez le poulet de chair. Ces résultats préliminaires permettront de répondre à de futurs appels à projets pour apporter de nouvelles connaissances à ce sujet.
Procédures
Les animaux seront soumis à une contention d'une durée inférieure à 1 minute lors de l’inoculation par voie orale de Campylobacter jejuni ou de Tryptone Sel ou lors des pesées des animaux hebdomadaires. Le seul effet indésirable attendu lors de cette procédure est le stress induit à la contention lors de la pesée hebdomadaire des animaux et lors de l’inoculation orale.
Impact sur les animaux
Il n’est pas attendu d’effet indésirable tout au long de cet essai. Les infections à Campylobacter chez les volailles passent généralement inaperçues et asymptomatiques. Les campylobacters se multiplient dans le tube digestif des oiseaux et peuvent être excrétées en grande quantité dans les déjections. La souche de C. jejuni utilisée dans cette étude a déjà fait l’objet d’essais in vivo et aucun effet indésirable n’a été observé. Les HE sont classées parmi les produits GRAS (Generally Recognized As Safe) par la FDA (US Food & Drug Administration) et dans la pharmacopée Française. Ces dernières, sont considérées d’un point de vue réglementaire comme des additifs sensoriels, celles-ci sont connues pour leurs propriétés antimicrobiennes, antioxydantes et anti-inflammatoires en élevage. Le choix de la dose finale appliquée dans l’eau de boisson se base sur les connaissances internes en termes d’acceptabilité et d’appétence du produit, mais également sur les recommandations de l’EFSA : dans ces dosages, les apports totaux journaliers maximums sont respectés pour les poulets en engraissement. Toutes les interventions seront réalisées par des personnels expérimentés dans la réalisation des différents actes pour limiter au maximum le stress. Si toutefois, une altération de l’état de santé était observée quelle que soit la raison, l’évaluation des points limites sera réalisée afin de décider la mise à mort des animaux concernés.
Devenir
Les prélèvements des différents organes nécessitent la mise à mort des animaux, c’est pourquoi tous les animaux seront mis à mort à la fin de la procédure expérimentale.
Remplacement
La volaille et notamment le poulet de chair représente une source importante de campylobacterioses pour l’Homme. Ainsi, il est nécessaire de contribuer au développement d’un moyen de lutte contre Campylobacter dans la filière avicole afin de réduire in fine le risque d’infection humaine par cette bactérie. Aucune méthode alternative n’est disponible à ce jour, toutefois dans le cadre de ce projet, le développement d’un modèle d'infection in vitro est en cours afin de réduire, à terme, l’utilisation d’animaux à des fins scientifiques. Pour valider ce modèle, le recours à des essais sur poulets de chair est toutefois indispensable.
Réduction
Les animaux seront utilisés au seuil de la pertinence scientifique et statistique. Des tests de comparaison de moyennes seront effectués pour analyser les résultats des différents lots à chaque date de prélèvement. En raison de la variabilité interindividuelle importante du microbiote intestinal et des niveaux de colonisation par Campylobacter, il a été déterminé qu’un nombre minimum de 14 animaux par condition était nécessaire pour chaque temps donné afin d’assurer la robustesse des tests statistiques. Compte tenu de la mortalité qui peut avoir lieu au cours de l’essai et de problèmes techniques qui peuvent survenir au cours des manipulations, un nombre de 15 animaux par condition sera prélevé à chaque point de prélèvement pour s’assurer que le nombre minimum de 14 animaux sera atteint. Pour réduire le nombre d’animaux utilisés, dans les lots 7 et 8, seulement 30 animaux seront mis en place. Par ailleurs, cinq animaux seront utilisés au début de l’étude pour vérifier l’absence de contamination par Campylobacter. Au total de 365 animaux seront utilisés.
Raffinement
Le raffinement des conditions d’hébergement visera à assurer des conditions d’hébergement limitant l’inconfort potentiel des animaux. Quatre animaleries seront utilisées. Chaque lot de poulets sera installé dans des parcs au sol entourés par des panneaux en bois. La litière sera composée de copeaux de bois (qui sert d’enrichissement du milieu puisque les animaux grattent et picorent cette litière. Les animaux recevront à volonté, de l’eau et de l’aliment réservé aux poulets de chair spécifiques à leur âge. Afin de stimuler les poussins à s’alimenter dans leurs premières heures de vie, des alvéoles en carton de plateaux d’oeufs seront disposés sur les copeaux de bois avec de l’aliment et des cartons seront apposés sous les mangeoires. Les alvéoles en cartons servent également d’éléments de grattage et de picotage. Les paramètres d’ambiance utilisés sont préconisés pour les élevages de poulets de chair. Les installations sont équipées de lumières électriques programmables, d'un chauffage électrique automatisé et d'une ventilation. Les pesées hebdomadaires et l’inoculation individuelles des animaux seront réalisées conjointement par deux personnes habilitées dans le but de réduire la durée de la contention et de l’intervention sur l’animal pour réduire le stress induit (par exemple, la contention de l’animal sera réalisée par une personne, pour que l’autre puisse l’inoculer plus facilement). Les animaux seront observés quotidiennement par les animaliers. En cas de la présence de symptomes chez plusieurs animaux (diarrhees, troubles respiratoires…), le responsable du service d’expérimentation (vétérinaire) et les responsables du projet seront contactés (mail/téléphone) pour décider de la conduite à tenir. En cas d’atteinte des points limites suivants : blessure grave, prostration, absence de réaction après sollicitation (absence de réponse à des stimuli tactiles et visuels), anorexie ou impossibilité de s’abreuver ou de s’alimenter, les animaux concernés seront mis à mort.
Choix des espèces
Les campylobacterioses humaines sont principalement attribuées à la filière avicole. Ce projet a pour objectif de développer une stratégie de lutte efficace pour limiter la colonisation des animaux par Campylobacter dès l’élevage afin de réduire la charge qui arrive sur la chaine alimentaire. Par conséquent, le poulet de chair est l’espèce adaptée aux objectifs et aux conditions de cette procédure. Des poussins de 1 jour seront utilisés et élevés jusqu’à 35 jours (âge d’abattage des poulets de chair pour la consommation).
Restauration et protection des fonctions de l’oreille interne par administration de composés ou thérapie génique chez le rongeur et rongeur génétiquement altéré
- Recherche appliquée
- Troubles sensoriels
- Recherche fondamentale
- Organes sensoriels
Rats : 1200
Rendues sourdes par une exposition sonore ou par chimiothérapie, opérées sous anesthésie générale, puis soumises chaque semaine à une heure de test auditif sous anesthésie, 14 880 souris et 1 200 rats vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. S'y ajoutent des tests comportementaux deux fois par semaine, que le porteur ne nomme pas, et des administrations hebdomadaires par voie orale ou par injection. Le porteur annonce que la prise en charge garantit le bien-être des animaux non-humains dans la phrase même où il indique que tous seront anesthésiés puis tués, et décrit par ailleurs des récompenses alimentaires distribuées après chaque manipulation. Sur les 16 080 rongeurs, dix rats jugés en bonne santé et non utilisés dans les expériences pourront être proposés à l'adoption, les autres étant tués pour analyses.
Objectifs
466 millions de personnes souffrent de déficience auditive dans le monde (OMS, 2020). D’ici 2050, ce chiffre devrait s’élever à 900 millions. Les surdités et les pathologies de l’oreille interne représentent une problématique majeure de santé publique, en raison de leur fréquence et de leur impact sur la qualité de vie et l’inclusion sociale. Notre projet vise donc à développer des solutions innovantes pour restaurer les fonctions de l’oreille interne, en particulier l’audition. Pour cela, nous testons différentes approches thérapeutiques sur des modèles animaux (rongeurs), certains présentant des altérations génétiques ou acquises similaires à celles que l’on retrouve chez les patients en clinique. L’objectif final est d’identifier des traitements efficaces et sûrs, afin de les faire évoluer vers des essais cliniques et, à terme, améliorer la prise en charge des personnes souffrant de pertes auditives dans différents contextes.
Bénéfices attendus
Ce projet vise à développer et affiner des modèles précliniques de surdité (congénitale, induite par le bruit ou par chimiothérapie) chez le rongeur (rats et souris), dans le but d’évaluer de nouvelles approches thérapeutiques destinées à restaurer l’audition, dans un contexte où les solutions actuellement proposées aux patients (appareils auditifs, implants cochléaires) restent imparfaites et ne permettent pas toujours une récupération satisfaisante des capacités auditives. Plusieurs bénéfices sont attendus à différentes échelles : A court terme : amélioration des connaissances fondamentales sur les mécanismes de la surdité dans différents contextes (génétiques, environnementaux, toxiques). A moyen terme : développement de modèles animaux robustes et transposables aux pathologies humaines, permettant une meilleure évaluation des traitements candidats. Long terme : Passage en phase clinique de certaines approches thérapeutiques testées avec succès en phase préclinique, pouvant aboutir à la restauration partielle ou totale de l’audition chez des patients atteints de surdité, améliorant ainsi leur qualité de vie, leur communication et leur inclusion sociale. Indirectement, ce projet contribue à la mise en place de méthodes expérimentales optimisées et éthiques, visant à réduire le nombre d'animaux nécessaires grâce à des modèles plus prédictifs et à l’intégration de marqueurs précoces d’efficacité et de toxicité. Ce projet se distingue par la diversité des modèles de surdité étudiés, couvrant plusieurs causalités majeures de cette pathologie. Il offre une plateforme préclinique complète et pertinente pour le développement de traitements innovants, en lien direct avec des applications cliniques concrètes. Il s’inscrit pleinement dans une logique de recherche relationnelle entre le laboratoire et le patient, avec un fort potentiel d’impact sociétal.
Procédures
LE PROJET COMPREND LES INTERVENTIONS SUIVANTES SUR DES RATS ET DES SOURIS : •CHIRURGIE SOUS ANESTHESIE GENERALE - DUREE MOYENNE DE 30 MINUTES - UNE FOIS PAR ANIMAL •TESTS AUDIOMETRIQUES SOUS ANESTHESIE GENERAL - DUREE DE 1 HEURE - UNE FOIS PAR SEMAINE •EXPOSITION SONORE SUR ANIMAUX VIGILES - DUREE DE 15 MINUTES - UNE FOIS PAR ANIMAL •TESTS COMPORTEMENTAUX SUR ANIMAUX VIGILES (APRES PERIODE D'HABITUATION) - DUREE DE 10 A 30 MINUTES - DEUX FOIS PAR SEMAINE •ADMINISTRATION DE SUBSTANCES PAR VOIE ORALE OU PAR INJECTION - DUREE DE 1 HEURE - UNE FOIS PAR SEMAINE
Impact sur les animaux
LES CHIRURGIES PEUVENT PROVOQUER DES DOULEURS PASSAGERES QUI SERONT SOIGNEES PAR LA PRISE D'ANTIDOULEURS. CERTAINS TRAITEMENTS, NOTAMMENT DE CHIMIOTHERAPIE, PEUVENT ENTRAINER DES EFFETS SECONDAIRES TEMPORAIRES COMME UNE PERTE DE POIDS, DES TROUBLES DIGESTIFS OU UNE BAISSE DE TEMPERATURES. LES TESTS AUDITIFS, LES OBSERVATIONS DU COMPORTEMENT, AINSI QUE CERTAINES MANIPULATIONS PEUVENT AUSSI CAUSER UN STRESS DE COURTE DUREE.
Devenir
A LA FIN DU PROJET, LA PRISE EN CHARGE DES ANIMAUX EST STRICTEMENT ENCADREE POUR GARANTIR LEUR BIEN-ETRE. TOUS LES ANIMAUX INCLUS DANS LES PROJETS SERONT ANESTHESIES PUIS EUTHANASIES SELON DES METHODES LEGALES ET ETHIQUES AFIN DE PERMETTRE DES ANALYSES SCIENTIFIQUES. LES ANIMAUX QUI NE PARTICIPENT PAS AUX EXPERIENCES POURRONT ETRE PROPOSES A L'ADOPTION APRES AVIS FAVORABLE DU VETERINAIRE DU A LA BONNE SANTE DE L'ANIMAL.
Remplacement
Bien que nous menions en parallèle des études in vitro sur des cellules de lignées humaines ou des organoïdes, nous ne pouvons pas remplacer le modèle animal car les composés doivent être testés sur des modèles entiers avec leur physiologie et les différents échanges inter-organes avant de passer en phase clinique.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisés par groupe a été défini grâce à des études pilotes dans un précédent projet comme le nombre minimum nécessaire pour être en mesure de mettre en évidence une différence sur les paramètres étudiés lors d’études. Un même animal peut être son propre contrôle lorsque cela est possible pour participer à la réduction du nombre d’animaux.
Raffinement
LES ANIMAUX SONT HABITUES PROGRESSIVEMENT AUX CHERCHEURS, AUX MANIPULATIONS ET AUX TESTS, SOUVENT AVEC DES PETITES RECOMPENSES ALIMENTAIRES. POUR FAVORISER LEUR BIEN-ETRE, LES CAGES SONT ENRICHIES D'ELEMENTS PERMETTANT DES INTERACTIONS SOCIALES, ET UNE AIRE DE JEUX A ETE CREEE POUR REFORMER DES GROUPES SOCIAUX SI NECESSAIRE. DES MESURES SPECIFIQUES SONT MISES EN PLACE POUR LIMITER LA DOULEUR ET LE STRESS : SUIVI ATTENTIF APR7S LES OPERATIONS, COMPLEMENTS ALIMENTAIRES, REHYDRATATION, CHAUFFAGE, APPORT EN OXYGENE ET TRAITEMENT DE LA DOULEUR. APRES CHAQUE MANIPULATION, LES ANIMAUX RECOIVENT EGALEMENT UNE RECOMPENSE.
Choix des espèces
LES RATS ET LES SOURIS ONT ETE CHOISIS CAR LEUR SYSTEME AUDITIF RESSEMBLE BEAUCOUP A CELUI DE L'ETRE HUMAIN. LES SOURIS PEUVENT AUSSI ETRE GENETIFQUEMENT ALTEREES, CE QUI PERMET DE REPRODUIRE CERTAINES FORMES DE SURDITE OU DE MALADIES PRESENTES CHEZ L'HOMME. LES TRAITEMENTS SONT TESTES DES LE PLUS JEUNE AGE POUR MIEUX COMPRENDRE LEUR EFFICACITE, MAIS AUSSI A L'AGE ADULTE POUR SIMULER DES PERTES D'AUDITION LIEES A L'EXPOSITION AU BRUIT OU A D'AUTRES CAUSES.
Effet probiotique de certaines souches de Clostridium butyricum dans le traitement de la colite à Clostridioides difficile dans un modèle murin
- Recherche appliquée
- Autres troubles humains
- Maladies infectieuses
- Troubles gastrointestinaux
Gavées chaque jour pendant vingt et un jours, infectées à J0 par Clostridioides difficile après une injection d'antibiotique, 60 souris âgées de douze à dix-huit mois subissent neuf prélèvements de sang et neuf prélèvements de fèces. Elles sont utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, et toutes sont tuées sous anesthésie profonde après un dernier prélèvement. L'objet déclaré est de vérifier si une souche de Clostridium butyricum réduit la mortalité de cette colite, première cause de diarrhée nosocomiale dans le monde. La rubrique des effets indésirables tient en trois lignes, mentionne des "changements temporaires dans l'appétit ou le comportement" et des effets "potentiellement réversibles", sans décrire ni la diarrhée ni la mortalité que le projet annonce pourtant vouloir réduire.
Objectifs
La colite à Clostridioides difficile est la première cause de diarrhée nosocomiale dans le Monde avec une mortalité élevée. Nous avons, au cours de précédents travaux in vitro, observé une capacité inhibitrice de certaines souches de Clostrdidium butyricum sur la croissance de souches toxinogènes de Clostridioides difficile. Le projet consisite à évaluer l’efficacité et la tolérance de l’administration de Clostridium butyricum par voie orale afin de réduire la mortalité sur un modèle murin de colite à Clostridioides difficile.
Bénéfices attendus
- Identification de C. butyricum comme probiotique potentiel pour prévenir ou traiter les infections à C. difficile. - Contribuer à la recherche sur les mécanismes d'action des probiotiques dans le microbiote intestinal. - Fournir des informations sur l'interaction entre les bactéries bénéfiques et pathogènes dans l'intestin.
Procédures
Les souris seront soumises aux prélèvements suivants : neuf prélèvements sanguins seront effectués aux jours J-6, J-1, puis les jours J1 à J3 après le gavage de Clostridioides difficile, et ensuite aux jours J6, J8, J10 et J14. En parallèle, neuf prélèvements de fèces seront effectués aux mêmes dates. Chaque prélèvement prendra moins de 5 minutes. Par ailleurs, les souris recevront un gavage quotidien de Clostridium butyricum ou de solution de dilution (groupe témoin) depuis J-6 jusqu'à J14, d'une durée maximale de 5 minutes par gavage. Un gavage unique de Clostridioides difficile ou de solution de dilution sera administré au jour J0, également pendant 5 minutes maximum. De plus, les souris recevront une injection d'antibiotique (ou de tampon de dilution pour le groupe témoin) au jour J-1. A la fin de la procédure, pour l’acte d’euthanasie, l’animal sera en contention pour une durée de moins de 5 minutes.
Impact sur les animaux
- Réactions au site d'injection. - Changements temporaires dans l'appétit ou le comportement. - Effets liés à l'infection, potentiellement réversibles avec des soins appropriés.
Devenir
Euthanasie de tous les animaux: Les animaux subissent une anesthésie profonde terminale pour permettre le prélèvement sanguin et/ ou d’organes avant l’euthanasie finale.
Remplacement
Il s'agirait ici d'une étude préclinique pour confirmer l'effet probiotique de certaines souches de C. butirycum sur l'infection à C. difficile. Nous avons choisi le modèle murin pour la colite à C. difficile comme décrit dans la littérature. Les souris sont un modèle animal largement utilisé en recherche biomédicale en raison de leur similitude génétique avec l'homme, de leur taille réduite et de la disponibilité de nombreuses souches génétiquement modifiées. Elles permettent d'étudier les interactions bactériennes dans un environnement contrôlé et d'évaluer les effets des traitements sur la physiologie.
Réduction
L'outil statistique approprié, utilisé pour notre étude, suggère qu'il faudrait 60 souris au total pour ce projet comprenant 2 procédures. Une étude pilote sera réalisée en première intention sur 20 souris afin de réduire le nombre d'animaux dans l'ensemble de ce projet.
Raffinement
Lors de nos différentes procédures d’infection, les souris seront immobilisées pour une durée de moins de 5 min. A la fin de nos procédures ou en cas d’atteinte d’un point limite, les souris seront anesthésiées avant euthanasie. Un test de réflexe (pincement extrémité patte) sera effectué afin de valider l’anesthésie. En cas de survenue de signes avérés de souffrance suivant la grille de score couplé à ce projet, la température corporelle sera prise et un analgésique pourra être administré. Une surveillance appropriée sera mise en place par du personnel habilité.
Choix des espèces
Les souris sont un modèle animal largement utilisé en recherche biomédicale en raison de leur similitude génétique avec l'homme, de leur taille réduite et de la disponibilité de nombreuses souches génétiquement modifiées. Elles permettent d'étudier les interactions bactériennes dans un environnement contrôlé et d'évaluer les effets des traitements sur la physiologie. Nous utiliserons des souris adultes (12 à 18 mois), car elles sont représentatives des conditions humaines en matière de réponse immunitaire et d'infection, ce qui est essentiel pour notre étude sur l'inhibition de C. difficile.
Etude chez la souris de l’impact de l’hypergravité sur la biodisponibilité relative et absolue d’un composé utilisé en prévention du mal de l’espace, et sur les performances de mémoire à court terme
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
Ajuster la dose d'un antinauséeux pour les astronautes et le personnel des vols paraboliques : 160 souris vont être utilisées, 80 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger et 80 un niveau modéré, toutes tuées pour prélever leur plasma et leur cerveau. La moitié passe trente minutes en centrifugeuse en hypergravité, l'autre moitié est placée dans une nacelle à côté pour subir le bruit et le stress de la machine. Le porteur décrit une sensation d'alourdissement, une modification de la température centrale, une baisse de la prise alimentaire et une réduction de l'activité locomotrice à la sortie, puis annonce un test de mémoire à court terme de cinq minutes sans préciser lequel. Les bénéfices avancés tiennent à la sécurité des astronautes et à la nécessité de "rentabiliser au mieux possible les investissements humain et financier colossaux" des vols paraboliques.
Objectifs
Ce projet est situé dans le domaine de la recherche expérimentale. Il vise à étudier les conséquences d’une altération du champ gravitationnel sur la pharmacocinétique d’un médicament utilisé pour le traitement du mal de l’espace. Ce médicament est une molécule d’origine naturelle, extraite principalement de plantes. Elle agit en bloquant certains récepteurs aux neurotransmetteurs. A faible dose, elle est utilisée pour traiter le mal des transports, notamment les nausées et les vomissements – que ce soit sous forme de patch ou en sous-cutané dans le cadre des campagnes de vols paraboliques. A forte dose, ce médicament présente de nombreux effets indésirables centraux, tels que des hallucinations, une confusion mentale et une amnésie. Cette molécule est d’ailleurs utilisée comme modèle pharmacologique de troubles cognitifs induits, que ce soit chez l’animal ou chez l’homme. Du fait de l’hypergravité, une augmentation de perméabilité de la barrière hémato-encéphalique (BHE) a été décrite à la fois chez l’homme et chez l’animal. D’un point de vue théorique, l’augmentation de la perméabilité de la BHE pourrait modifier la posologie du médicament dans une indication du traitement préventif du mal de l’espace. Ainsi, l’objectif de notre étude est de mesurer plus particulièrement l’impact de l’augmentation de la BHE sur la biodisponibilité à la fois absolue (plasmatique) et relative (centrale) du médicament. In fine, il s’agira d’émettre des recommandations d’adaptation posologique du fait de la prise en compte de l’environnement de gravité modifiée lors d’une prescription de ce médicament pour le traitement du mal de l’espace.
Bénéfices attendus
2/3 des astronautes subissent les symptômes du mal de l’espace lors des 72 premières heures en orbite. Par ailleurs, la durée des missions spatiales s’est allongée ces dernières années pour mieux préparer les premiers voyages vers Mars. La prise en charge optimisée du mal de l’espace permet aux astronautes de travailler dans des conditions de sécurité et de santé optimales, ce qui est primordial au vu de leur préparation longue et rigoureuse, et des investissements mis en place pour ces missions. Les conséquences néfastes du mal de l’espace s’appliquent également aux vols paraboliques, durant lesquels le personnel de recherche se doit de rentabiliser au mieux possible les investissements humain et financier colossaux. Si l’hypergravité augmente la distribution de la molécule au niveau cérébral, induisant secondairement des altérations cognitives, une adaptation posologique devra s’imposer pour rester dans la fenêtre thérapeutique. Des travaux d’optimisation des doses administrés devront alors être entrepris. A terme, les résultats de ce projet permettront d’évaluer l’impact de l’hypergravité à court terme sur la perméabilité de la BHE des souris, et de savoir si son altération provoque des modifications de la distribution de la molécule, induisant/aggravant ou non un phénotype comportemental de déficit de mémoire spatiale à court terme. Ainsi, pour de futurs travaux, si notre hypothèse est validée, il s’agira de déterminer par exemple une gamme de dose qui sur terre est suboptimale, mais qui avec l’altération de la BHE, reste efficace et non-toxique. Par ailleurs, ce champ de recherche trouve également un domaine d’application sur terre. En effet, le corps humain en apesanteur subit des changements accélérés comparables à ceux observés au cours du vieillissement. La recherche en pharmacologie spatiale pourrait aider à une meilleure prise en charge thérapeutique des maladies liées au vieillissement.
Procédures
- Tous les animaux recevront une injection unique d’une durée de 1 minute - La moitié des animaux sera soumise à une session de centrifugation d’une durée totale de 30 minutes. La 2ème moitié des souris sera placée dans une nacelle à proximité de la centrifugeuse, afin de les exposer au bruit et au stress engendré par la centrifugation. - Tous les animaux seront soumis une fois au test comportemental de mémoire à court terme, pendant une durée de 5 minutes. - Enfin, l’ensemble des animaux seront exposés à une intervention terminale (prélèvement sanguin) d’une durée inférieure à 5 minutes, menée sous anesthésie profonde.
Impact sur les animaux
Au cours de ce projet, les nuisances seront : a) L’administration nécessitant une contention. Un stress physique et une douleur légère dus à l’injection sont attendus lors de cette manipulation (nuisance légère). b) La mise en gravité modifiée des animaux induit une sensation d’alourdissement / d’allégement modifiant les capacités de l’animal à se déplacer, une modification de la température centrale et une altération de prise alimentaire induisant un ralentissement de la prise de poids des animaux. Au vu de la courte durée d’exposition à l’hypergravité, les animaux n’ont pas le temps de s’habituer aux variations d’intensité gravitationnelle (passage en hypergravité puis retour en gravité normale en 30 minutes). Ces variations rapides sont source d’une augmentation importante du niveau de stress et d’une réduction de l’activité locomotrice en sortie de centrifugation (nuisance modérée). c) Le prélèvement sanguin sous anesthésie générale (acte sans réveil).
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort afin de récupérer le plasma et les cerveaux pour des investigations post-mortem.
Remplacement
Ce projet vise à étudier l’impact d’une modification de gravité sur les caractéristiques pharmacocinétiques (biodisponibilité et concentration plasmatiques et sanguines) d’un médicament utilisé dans le cadre du mal de l’espace. L’étude des caractéristiques pharmacocinétiques nécessite de faire appel à une approches in vivo. De plus, l’évaluation des performances de mémoire ne peut être réalisée que sur un organisme capable d’effectuer une tâche cognitive (ici test évaluant la mémoire de travail à court terme). Ainsi, aucun remplacement par des modèles in vitro ou in silico (modèles mathématiques, bio-informatiques) ne peut être réalisé.
Réduction
Le nombre d’animaux prévus dans cette étude a été réduit au maximum – au regard du test comportemental envisagé (test comportemental de mémoire à court terme) pour lequel le laboratoire possède une expertise internationale ainsi que sur la base de la littérature. Tous les animaux utilisés pour les études comportementales seront utilisés pour les études post-mortem ce qui permet de réduire considérablement le nombre d’animaux utilisés. De même, afin de réduire le nombre d’animaux, chaque souris se verra prélever sang et cerveau. Le calcul de taille d’échantillon prend en compte la nécessité d’obtenir une puissance statistique suffisante pour conclure sur les effets observés. En effet, un calcul d’effectif nous a permis d’aboutir à ce nombre (n=10 par groupe et par sexe) sur la base de données précédentes acquises au laboratoire. Par ailleurs, l’utilisation des 2 sexes permettra d’obtenir de potentielles différences de résultats entre les mâles et les femelles, ce qui peut éviter la réalisation d’une étude supplémentaire pour cet aspect.
Raffinement
Les cages d’hébergement seront enrichies avec du kraft et une maison en papier mâché. Afin de diminuer le stress de nos animaux, un protocole de familiarisation des animaux à l’animalerie et à l’expérimentateur sera mis en place sous la forme de handling (1 semaine) dès l’arrivée des animaux au sein de notre animalerie. Ceci aura principalement pour but de réduire le stress lors de la manipulation et de la contention nécessaires à l’injection. Les souris seront placées 30 minutes dans la pièce de la centrifugeuse pour acclimatation, et un délai d’au moins 90 minutes séparera la fin de la centrifugation et le début du test de mémoire à court terme. De la nourriture humidifiée sur le sol ainsi que de la gélatine seront mis dans les cages pour permettre aux animaux de se nourrir et de s’hydrater facilement au début de l’exposition à l’hypergravité (il en sera de même pour les animaux témoins, qui seront placés dans une nacelle à proximité de la centrifugeuse, dans la même pièce). Les animaux seront surveillés par un système vidéo dans la centrifugeuse. De plus, un responsable des animaux vérifiera l’apparence physique externe (poils hérissés, blessures…) ou des changements de comportement (attitude de prostration, animal ne répondant plus à son environnement ou réagissant de manière inhabituelle à l’expérimentateur, réduction importante de l’activité motrice…) des animaux en permanence, et particulièrement à la sortie de la centrifugeuse. Un animal présentant un tel état de mal-être ou de souffrance sera immédiatement exclu de l’étude (non réalisation du test comportemental) et une discussion sera entreprise avec des membres de la SBEA (Structure chargée du Bien-Etre Animal) concernant son éventuelle mise à mort selon des points limites précoces. De plus, une anesthésie générale sera réalisée sur les animaux pour les prélèvements sanguins.
Choix des espèces
Des souris âgées de 8 à 12 semaines seront utilisées. La plupart des études auxquelles nous nous sommes référés utilisent des souris du même âge. La souris est un bon modèle car il est de petite taille, peut être maintenu en groupes sociaux dans des cages standards placées dans les nacelles de la centrifugeuse et supporte bien une modification de la gravité. De plus, leur génome est connu et, des modifications de celui-ci sont possibles et pourraient nous être utiles par la suite (Animaux Génétiquement Altérés (AGA)). C’est aussi une souche qui est beaucoup étudiée au laboratoire et sur laquelle nous avons donc une importante base de données.
Comprendre les maladies de l’aorte à l’aide de modèles de souris 2/2
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
Une incision dans le dos, une mini-pompe implantée sous la peau, vingt-huit jours de perfusion d'angiotensine II pour faire gonfler l'aorte : 450 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère, toutes tuées pour des analyses de tissus. Le suivi tient à une échographie cardiaque de dix minutes et à un transport à pied entre deux établissements. Le porteur résume les nuisances à un "léger stress" et à une suture "légèrement irritée", avant d'indiquer qu'une dissection de l'aorte et une mort subite peuvent survenir en fin de traitement. Il précise aussi que l'absence complète de l'un des quatre gènes étudiés tue les souriceaux à la naissance.
Objectifs
Le projet se déroule dans deux établissements utilisateurs (EU1 et EU2). Les anévrysmes de l’aorte thoracique (AAT) sont un gonflement d'une region spécifique de l'aorte qui relie le coeur au reste du corps humain. Ce gonflement à pour conséquence une fragilsation importante du reste du réseau cardiaque. La rupture de l’aorte qui consiste en un dechirement de celle-ci est alors favorisée et mortelle. Aucun traitement n’est pour le moment disponible pour ralentir la progression de la pathologie en raison de connaissances insuffisantes sur les mécanismes impliqués. Le but de notre recherche est d’identifier les gènes impliqués dans les AAT (anévrysme aortique thoracique) car a ce jour, seuls 30 % des patients ont une cause génétique connue. Il a été identifié 4 gènes qui sont potentiellement impliqués dans les anévrysmes mais leur rôle exact reste à établir. Pour mieux comprendre leur implication dans les anévrysmes de l'aorte thoracique, des modèles murins ont été générés afin de pouvoir etudier leur mécanismes. Un modèle de souris par gène identifié sera mis en place pour lequel nous induirons par la suite un anévrysme de l'aorte à l'aide d'une molécule déjà connue de la littérature.
Bénéfices attendus
Ce projet nous permettra de valider des gènes impliquées dans les AAT et ainsi réduire le nombre de patient dont la cause génétique n'est à ce jour pas connue. L'identification du rôle de ces gènes nous amenera a mieux comprendre leur mécanisme et ainsi offrir un meilleur suivi de l'anévrysme aux patients. La connaissance approfondie des potentiels acteurs impliqués dans les anévrysmes nous permettra de prévenir les conséquences fatales de la progression de cette pathologie et potentiellement de développer des solutions thérapeutiques.
Procédures
Dans l'EU1, une incision sous la peau au niveau du dos sera réalisée sur animal anesthésié pour implanter une mini-pompe qui délivrera une molécule pendant 28 jours pour induire un anévrysme. La durée de l’acte est de 10 min. Au préalable, sur un groupe d’animaux, il sera administré pendant une semaine dans l’eau de boisson une molécule connue de la littérature pour augmenter l’apparition de l’anévrysme. Pour suivre l'évolution du développement des anévrysmes, une imagerie cardiaque sera effectuée dans l'EU2 soit 10 min par souris.
Impact sur les animaux
La mise en place des pompes à AngII (pompes avec Angiotensine II qui est un hypertenseur) peut induire un léger stress à la souris. La suture peut être irritée légèrement. En fin de traitement, une possible dissection aortique peut survenir et donc une mort subite. Les échographies sont rapides et bien supportées par les animaux. L'un des gènes étudiés entraine la mort de l'animal à la naissance lorsqu'il est totalement absent.
Devenir
tous les animaux sont euthanasiés et des prélèvements de tissus seront effectués post-mortem pour analyses.
Remplacement
Les prélèvements chez l'humain après opérations sont limités en nombre et en nature (seulement des petites parties de la paroi anévrysmale sont retirées par les chirurgiens). Cette pathologie est complexe et fait intervenir de nombreux compartiments du corps humain (vaisseaux, sang) mais aussi des paramètres mécaniques (pression, vitesse). Les animaux et les humains partagent une grande similarité aussi bein sur le plan anatomique, génétique que fonctionnel. De plus, le modèle murin nous permet d'être en mesure de travailler sur des modèles génétiquement modifiés et ainsi de pouvoir moduler et cibler un gène en particulier. Des expériences ont été menées sur des cellules humaines isolées afin de remplacer autant que possible l'utilisation de ces animaux. Cependant, la complexité des mécanismes à l'origine des anévrysmes requiert l'utilisation d'un organisme complet.
Réduction
Nous utilisons l'effectif minimal qui permet d'avoir une puissance statistique pour tester nos hypothèses. Un lot expérimental nécessite 10 souris pour mettre en évidence une différence biologiquement significative. Cet effectif est déduit de nos expériences précédentes. Toutefois, si nous constatons une différence statistiquement significative à un effectif plus faible, nous conclurons l'étude. La production d'animaux nécessaire sera réduite au minimum des besoins expérimentaux.
Raffinement
Nous raffinerons l'environnement des animaux par enrichissement de leur milieu de vie. Les souris auront un accès permanent à de la nourriture ainsi que de la boisson. Nous veillerons à ce que les animaux ne soient pas laissé isoler dans les cages durant toutes les expériences afin de ne pas perturber les groupes souciaux. Les animaux seront anesthésiés et analgésiés lors du projet pour couvrir les douleurs opératoires. De plus, les yeux seront couverts d'ocrygel pour eviter la déshydratation des yeux. Une surveillance quotidienne sera efféctué par l'expérimentateur ainsi que le personnel de l'animalerie, cette surveillance pourra être augmentée en cas de nécéssité. Le suivi sera quotidien. Nous établirons une grille d'évaluation des effets/nuisances susceptibles de toucher les animaux. Les critères observés seront l’apparence, le comportement, la mobilité et la perte poids. Les animaux recevront une injection d'un anti-douleur toutes les 8 heures pendant 2 jours en cas de besoin. En cas de déshydratation, les animaux recevront une injection de sérum physiologique au niveau de l’abdomen. Lors du transport des animaux de l'EU1 à l'EU2, nus ferons ce transport à pied (5min), à l'abri des regards, avec des hydrogels dans les cages et un peu de nourriture et des igloos en carton pour éviter le stress.
Choix des espèces
Les lignées murines impliquant les 4 gènes étudiés ont déjà été générées et nous y avons accès. De nombreux modèles murins ont déjà été décrits et développés pour les AAT nous permettant ainsi de comparer les modèles entre eux afin de mieux comprendre les mécanismes sous jacents. Les animaux seront utilisés au stade adulte (12 semaines), car les anévrismes de l’aorte thoracique se déclarent majoritairement chez l’Homme adulte et chez la souris à 12 semaines.
Etude pré-clinique in vivo d’efficacité et de sécurité d’une nouvelle thérapie cellulaire innovante (EU2/2)
- Recherche appliquée
- Troubles immunitaires
63 souris dépourvues de système immunitaire vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue. Elles sont irradiées, puis reçoivent sans anesthésie une injection de cellules sanguines humaines qui déclenche une maladie du greffon contre l'hôte, atteignant la peau, le tube digestif et le foie, avec une perte de poids progressive sur quatre à six semaines. Une leucémie humaine leur est également greffée, puis suivie chaque semaine par imagerie sous anesthésie jusqu'à un volume tumoral fixé à l'avance. L'objectif immédiat est le dépôt d'un dossier non clinique auprès de l'ANSM, le porteur affirmant qu'aucune simulation informatique ne reproduit ces interactions et que le modèle murin reste "le seul modèle validé".
Objectifs
La greffe de cellules sanguines issues d'un donneur volontaire sain est considérée comme le seul traitement permettant d’obtenir la guérison de certains cancers du sang chez l'Homme. La greffe permet que le système immunitaire du donneur reconnaisse comme étrangères les cellules cancéreuses du receveur et les tue : c’est ce qu’on appelle l’effet anti- tumoral (ou anti-leucémique) du greffon. Toutefois, les cellules du système immunitaire du donneur sont incapables de faire la différence entre une cellule cancéreuse et une cellule saine du receveur. L’attaque des cellules saines du receveur par le système immunitaire du donneur s’appelle la maladie du greffon contre l’hôte. Une stratégie prometteuse qui permettrait de moduler la maladie du greffon contre l’hôte sans altérer l’effet l’effet anti- tumoral du greffon est la thérapie cellulaire, notamment avec les cellules myéloïdes régulatrices (MDSCs). Notre objectif est de développer un médicament de thérapie innovante pour moduler les conflits hôtes/greffon dans le contexte de la transplantation de cellules sanguines à partir d’un donneur volontaire sain. Nous avons développé une méthode pour obtenir rapidement des "MDSCs" obtenues à partir d’un échantillon de greffon de donneur sain, conduisant au dépot d'un brevet. Précedemment, nous avons identifié la dose injectée minimale pour obtenir une diminution de l'incidence et de la sévérité de la maladie du greffon contre l'hôte dans un modèle pré-clinique murin. L'objectif de ce projet est triple 1/Reproductibilité de l'efficacité des MDSCs injectées au moment de la transplantation, en injectant des MDSCs issues de 3 lots différents de production. 2/L'évaluation de la dispertion des cellules dans les organes cibles et l'infiltration/différenciation des cellules injectées dans ces organes. 3/ L'absence d'effet néfaste de la thérapie notamment de l'absence de favorisation de cellules leucémiques. Il s’agit d’un projet multisite dans deux EU différents.
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus à moyen terme de ce projet sont de déposer un dossier technique complet (dossier non clinique) auprès de l'Agence Nationale de Sécurité du Médicament (ANSM) afin de proposer un jour notre thérapie cellulaire chez l’Homme. Le projet va permettre de 1/ de confirmer chez l'animal l'efficacité du produit de thérapie cellulaire. 2/Etudier la répartition tissulaire des cellules après l'injection. 3/ Vérifier l'absence d'aggravation de la leucémie (leucémie, principale indication actuelle en clinique pour la greffe de cellules sanguines humaines à partir d'un donneur sain). A plus long terme, si ce produit de thérapie cellulaire est efficace et peu toxique dans la greffe de cellules sanguines, il pourrait s'étendre à d'autres applications comme la transplantation d'organes solides pour moduler les conflits hôte/greffon.
Procédures
-Une irradiation faible dose, de chaque animal pour 63 souris réalisée une seule fois (durée d'environ 2 minutes sur une journée).: -Une injection intraveineuse sur animal conscient (non anesthésié) de cellules sanguines humaines, une seule fois en début d’expérience pour 63 souris (dure environ 5 secondes sur une journée). -Une anesthésie générale répétée (X4 maximum) pour 63 souris (anesthésie générale de 15 à 30 minutes maximum sur une journée). L'anesthésie générale est prévue soit 4 fois dans 1 semaine pour suivre par imagerie la dispertion et répartition tissulaire des cellules une fois par semaine (maximum 4 semaines) pour le suivi de la leucémie.
Impact sur les animaux
-la douleur légère induite par la piqure d’aiguille à l’injection des cellules (J0) -stress modéré lors de la procédure d'irradiation à faible dose, -Potentielles mais rares lésions d'inflammation de la muqueuse de la bouche après irradiation (pendant 3-5 jours) -Stress lié aux injections et aux anesthésies générales -Potentiels signes de maladie du greffon contre l’hôte (atteinte de la peau, du tube digestif et/ou du foie), avec une sévérité habituellement modérée. Les souris vont alors très progressivement (sur 4 à 6 semaines) perdre du poids et montrer des signes de fatigue et d’altération de l’état général. -Développement leucémique lent infiltrant la rate, le foie et les ganglions. Cette infiltration leucémique des organes est contrôlé par l'imagerie hebdomadaire basée sur la bioluminescence (technique permettant de visualiser l'activité des cellules in vivo grâce à de la lumière produite par réaction chimique après injection d'une substance inoffensive) qui permet d'arrêter l'expérimentation à un volume tumoral cible sans laisser se développer les symptômes terminaux de la leucémie.
Devenir
Toutes les souris seront mises à mort pour confirmer les données cliniques et de bioluminescence (technique permettant de visualiser l'activité des cellules in vivo grâce à de la lumière produite par réaction chimique après injection d'une substance inoffensive) par des données microscopiques. Tâche1: prélèvement des organes cibles de la maladie du greffon contre l'hôte (peau, tube digestif, foie) pour analyse au microscope de la sévérité de la maladie développée. Tâche 2: prélèvement des organes cibles dans lesquels patrouillent les MDSCs pour observer par microscopie la localisation exacte et le devenir des MDSCs. Tâche 3: prélèvement des organes envahis par la leucémie pour explorer d'éventuels contacts cellulaires entre les cellules leucémiques et les MDSCs.
Remplacement
Nous avons optimisé in vitro nos connaisances sur le mécanisme d'action des MDSCs. Toutefois, pour proposer les MDSCs comme médicament de thérapie innovante chez l'Homme, une étude pré-clinique robuste dans un modèle murin est indispensable. En effet, dans les cancers liquides, aucune simulation informatique ("modèle in silico" )ne permet aujourd'hui de reproduire en laboratoire la complexité des interactions entre le système immunitaire et les cellules en thérapie. A ce jour, le seul modèle validé est le modèle murin.
Réduction
Nos études antérieures ont révélé un effet important de nos traitements, aboutissant à des différences significatives entre des groupes même avec un faible nombre d'animaux (n=3). Ainsi pour chaque tâche expérimentale, des groupes de taille minimale de trois animaux seront constitués.Des analyses statistiques seront réalisées pour interpréter les résultats. Afin de prendre en compte une viariabilité liée au donneur (variation d'efficacité d'un produit cellulaire en fonction du donneur humain d'origine), chaque tâche sera repétée trois fois avec des cellules issues de trois donneurs différents.
Raffinement
Les souris seront hébergées dans un secteur spécifique pour les animaux avec une déficience profonde de leur système immunitaire, en animalerie exempte d'organisme pathogène spécifique. Leur état clinique sera surveillé quotidiennement et un score d’évaluation sera utilisé. Les expérimentations d'imagerie seront atourées d'une anesthésie. Les points limites sont clairement identifiés : des signes généraux sur l'évaluation clinique de l'état général de la souris et le développement de signes cliniques de conflits hôte/greffon) et des signes spécifiques de chaque expérimentation ( suivi de la croissance tumorale), conduisant à un arbre décisionnel pour l'arrêt anticipé de la souffrance.
Choix des espèces
La modèle animal murin utilisé est un modèle mondialement reconnu pour étudier la greffe de cellules sanguines humaines. Ces souris n'ont pas de système immunitaire fonctionnel capable de rejeter des cellules sanguines de l'Homme (ce qui permet une étude à long terme des cellules sanguines humaines injectées). En revanche elles ont des cellules présentatrices d'antigènes qui peuvent activer les cellules sanguines humaines acceptées. Ainsi, ce modèle reproduit la maladie du greffon contre l'hôte couramment observé chez les patients greffés. On observe une réactivité des cellules sanguines humaines contre les organes cibles de la souris ( la peau, le tube digestif et le foie), ce qui mime ce qui est observé chez l'Homme. D'autre part, la greffe de cellules sanguines d'un donneur sain vers un patient est en général indiquée pour véhiculer un effet du greffon contre la leucémie. Or l'adjonction de lignées leucémiques humaines dans ce modèle de souris reproduit le contexte leucémique d'un patient. Notre projet vise à étudier l'administration d'un nouveau médicament (produit à partir de cellules du greffon du donneur) dans ce contexte de greffe de cellules sanguines. Nous devons étudier l'impact de ce nouveau médicament sur l'incidence et la sévérité de la maladie du greffon contre l'hôte et l'absence d'effet qui pourrait favoriser la leucémie. Les souris sont expérimentées entre 8 et 12 semaines de vie, pour limiter la variabilité de poids, et parce que dans la littérature la prise de greffe de cellules humaines est meilleure dans cette période de vie
Reproduction assistée dans l’espèce féline : prélèvement d’ovocytes guidé par échographie, de maturation ovocytaire ex vivo, de fécondation in vitro et de congélation d’embryon.
- Conservation des espèces
- Maintien des lignées génétiquement modifiées
- Recherche appliquée
- Maladies animales
Hébergés dans un établissement utilisateur et porteurs sains d'une maladie génétique de la jonction entre le nerf et le muscle, quatre chats vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, puis stérilisés et proposés à l'adoption. Les trois chattes subissent une induction des chaleurs, une ponction d'ovocytes guidée par échographie sous anesthésie générale, puis une ablation des ovaires. Le mâle est soumis jusqu'à six fois à un cathétérisme urétral sous anesthésie pour prélever sa semence, avant d'être castré. Le porteur mentionne des complications possibles, infection utérine, hémorragie, douleur après l'opération, pathologie urinaire liée aux sondages répétés, et présente la ponction échoguidée comme un raffinement par rapport au prélèvement par ouverture de l'abdomen.
Objectifs
La reproduction assistée a fait d’importantes avancées chez certains grands félins sauvages, constituant un outil précieux dans la préservation de ces espèces. Cependant elle reste très peu explorée chez nos chats domestiques, et chez les petits félins sauvages. Chez ces derniers, elle pourrait représenter un apport à la préservation des espèces. Chez les chats domestiques, elle permettrait aux éleveurs de faciliter les croisements entre individus distants géographiquement ou dans le temps, et de préserver des gamètes ou embryons provenant d’individus d’intérêt. En effet actuellement, contrairement à ce qui a pu être développé dans l’espèce canine, la reproduction chez le chat domestique est très majoritairement réalisée sans assistance. Ce projet a pour objectif premier d’évaluer la transposition de méthodes mises au point chez les grands félins, avec une expérience récemment publiée chez un chat domestique, à consolider. L’approche nouvelle inclut le prélèvement échoguidé d’ovocytes (« ovum pick-up ») chez la chatte, la maturation de ces ovocytes en culture (ex vivo), la fécondation in vitro et la congélation des embryons obtenus. Ce projet permettra également de préserver des embryons issus de chattes porteuses saines d’une maladie de la jonction entre le nerf et le muscle (myasthénie congénitale), liée au gène le plus impliqué dans ces pathologies chez l’Homme (ColQ) et de cryopréserver ce modèle d’intérêt biomédical, qui pourra ainsi être utilisé dans l’éventualité d’un besoin pour un projet sur cette maladie. Les 3 chattes porteuses seront stérilisées à la fin du projet et mises à l’adoption, ainsi que le mâle donneur de sperme.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra d'optimiser un protocole de prélèvement d’ovocytes, maturation ex vivo et fécondation in vitro chez la chatte domestique, et ainsi d’élargir les outils de reproduction assistée disponibles dans cette espèce. Les adaptations qui auront été nécessaires par rapport aux protocoles existants chez les grands félins sauvages pourront constituer une base de travail pour appliquer ces méthodes à des espèces de petits félins sauvages, et ainsi contribuer à la sauvegarde de ces espèces. Enfin, ce projet sera mené sur des chats porteurs d’une anomalie génétique de potentiel intérêt en recherche biomédicale, et les cryopréservations effectuées dans le cadre de ce projet permettront de préserver un possible modèle animal d’intérêt pour la pathologie humaine.
Procédures
- Prélèvements d'ovocytes guidés par échographie, sous anesthésie générale, 1 fois pour chacune des trois chattes. Durée prévisionnelle de la procédure complète (anesthésie => réveil) : 1 heure - Ovariectomie (stérilisation par retrait chirurgical des ovaires) sous anesthésie générale, 1 fois pour chacune des trois chattes. Durée prévisionnelle de la procédure complète (anesthésie => réveil) : 1 heure - Prélèvements de sperme sous anesthésie générale par cathétérisme urétral (équivalent à un sondage urinaire), 6 fois maximum sur le chat mâle. Durée prévisionnelle de la procédure complète (anesthésie => réveil) : 30 minutes - Orchidectomie (castration) sous anesthésie générale 1 fois sur le chat mâle. Durée prévisionnelle de la procédure complète (anesthésie => réveil) : 30 minutes
Impact sur les animaux
Sur les chattes, les effets indésirables possibles incluent : - La survenue d'infections utérines induites par le protocole d’induction de chaleurs (complication rare). - D'éventuelles complications chirurgicales de la procédure de ponction d’ovocyte incluant hémorragie, douleur post-opératoire. - Le stress lié aux anesthésies. Sur le chat : - Le stress lié aux anesthésies. - L'éventuelle survenue d’une pathologie du bas appareil urinaire suite aux cathétérismes urétraux répétés.
Devenir
Nous n'attendons pas de séquelles suite à la mise en oeuvre des différentes procédures prévues sur les 4 chats inclus dans le projet. S'agissant par ailleurs de chats en bonne santé et très sociables, qui seront stérilisés en fin de projet, ils seront mis à l'adoption.
Remplacement
La problématique du projet portant sur la reproduction assistée chez le chat domestique, et le projet nécessitant de travailler sur des gamètes provenant d’individus de cette espèce, il n’est pas techniquement possible d’obtenir ce type de cellules sans avoir recours à un prélèvement sur l’animal (chat domestique). Néanmoins, des phases de mise au point de la technique de prélèvement d’ovocytes ont été réalisées ex vivo au préalable, permettant d’optimiser certaines conditions de prélèvement, notamment la dépression à appliquer pour prélever les ovocytes.
Réduction
Il n’est pas prévu de réaliser de test statistique, s’agissant d’un protocole de validation méthodologique. Le nombre de 3 femelles nous permettra de garantir l’obtention d’un nombre suffisant d’ovocytes pour tester différentes conditions de culture. Sur la technique d’ovum pick-up, celle-ci a été testée jusqu’à aujourd’hui sur une seule chatte, avec succès. Ces trois nouvelles chattes permettront de cumuler davantage de données sur cette nouvelle technique. Un seul chat mâle sera suffisant pour produire la semence nécessaire aux essais de fécondation in vitro. Enfin, ce projet, de par son objectif secondaire qui est de cryopréserver une lignée de chats actuellement hébergés au sein d’un établissement utilisateur pour stopper cet hébergement et placer les chats présents, s’inscrit également dans une démarche de réduction.
Raffinement
Les chats seront hébergés dans un espace de surface supérieure aux exigences réglementaires, aménagé avec des enrichissements permettant aux animaux d’exploiter la verticalité (tablettes en hauteur, arbres à chats), plusieurs zones de confort disponibles (coussins, paniers), des jouets variés à disposition. La nourriture (croquettes) est distribuée dans des « pipolinos », permettant aux chats d’augmenter leur budget-temps alimentation. Les bacs de litière sont changés quotidiennement 7j/7 et des visites tri-quotidiennes 7j/7 sont réalisées par l’équipe de zootechniciens. Dans le cadre du projet, toutes les procédures chirurgicales ou celles impliquant un stress ou nécessitant l’immobilité des chats seront réalisées sous anesthésie générale, et une analgésie adaptée à l’intervention mise en œuvre sera implémentée. Sur le projet lui-même, la mise au point de la technique d’« ovum pick-up » s’inscrit également dans une démarche de raffinement, puisqu’elle a vocation à remplacer le prélèvement plus invasif par laparotomie, y compris sur des espèces de félins sauvage dans le cadre de leur préservation. Enfin, des points limites précoces et adaptés ont été définis, permettant une intervention rapide en réponse à tout signe précurseur de douleur ou de stress.
Choix des espèces
S’agissant de mettre au point une méthodologie de cryopréservation d’embryons dans l’espèce féline, le choix de l’espèce s’est porté sur le chat domestique. Animaux adultes en âge de reproduire, en lien avec la problématique du projet.