Recherche appliquée
- Alimentation animale
- Autres troubles humains
- Bien-être animal
- Cancers
- Diagnostic des maladies
- Maladies animales
- Maladies des plantes
- Maladies infectieuses
- Toxicologie (hors obligations réglementaires)
- Troubles cardiaques
- Troubles endocriniens
- Troubles gastrointestinaux
- Troubles immunitaires
- Troubles musculosquelettiques
- Troubles nerveux
- Troubles respiratoires
- Troubles sensoriels
- Troubles urogénitaux
Mise au point de protocoles de radiothérapie et chimiothérapie sur des modèles murins de tumeurs cérébrales
- Recherche appliquée
- Cancers
- Recherche fondamentale
- Oncologie
792 souris reçoivent une greffe de cellules tumorales directement dans le cerveau, 216 d'entre elles subissant en plus une résection de la tumeur, 528 jusqu'à dix séances d'irradiation et 720 dix gavages de médicament anticancéreux. Toutes sont utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère et toutes sont tuées, 264 par une chirurgie terminale de prélèvement du cerveau. Le porteur décrit les traitements standards comme inefficaces à prolonger la survie des patients, et ce sont pourtant ces mêmes protocoles de radiothérapie et de chimiothérapie qu'il reproduit chez la souris, pour disposer d'une base de comparaison. Une partie des animaux sont des souris nude, immunodéficientes par construction, chez qui la progression tumorale entraîne perte d'appétit et perte de poids.
Objectifs
L'objectif de ce projet consiste à reproduire in vivo les schémas standards de traitement de radiothérapie et de chimiothérapie qui sont utilisés en clinique chez l’humain. Ces modèles nous permettront de tester plus tard, en comparaison, l'efficacité de nouveaux médicaments contre ces tumeurs pour lesquelles la médecine ne dispose actuellement que d'un arsenal thérapeutique limité.
Bénéfices attendus
Les tumeurs cérébrales primitives malignes sont des cancers très agressifs avec un pronostic très défavorable, malgré les traitements standards comme la chirurgie, la radiothérapie et la chimiothérapie. L'inefficacité des traitements actuels pour prolonger la survie des patients rend essentiel le développement de nouvelles stratégies thérapeutiques. L’utilisation de la radiothérapie in vivo et la transposition des protocoles actuellement utilisés en clinique nous permettra de mieux comprendre les mécanismes liés à la résistance thérapeutique et de proposer de nouvelles stratégies thérapeutiques contre les tumeurs cérébrales.
Procédures
Les animaux recevront une greffe intracérébrale de cellules tumorales (792 animaux, une seule intervention de 30 minutes environ). Certains animaux feront l’objet d’une résection tumorale (216 animaux, une seule intervention de 30 minutes environ). La greffe intracérébrale et la résection tumorale sont des procédures chirurgicales. Des animaux recevront une administration orale par gavage de médicament anticancéreux (720 animaux, intervention de 30 secondes environ, 10 interventions /animal). Des animaux recevront une administration intrapéritonéale de médicament anticancéreux (72 animaux, intervention de 30 secondes environ, 6 interventions /animal). Des animaux seront traités par radiothérapie (irradiations) (528 animaux, intervention de 2 minutes environ, 10 interventions maximum /animal). Une chirurgie terminale sous anesthésie générale en vue du prélèvement du cerveau sera effectuée (264 animaux, intervention d’environ 10 minutes, 1 seule fois /animal car conduit à la mort de l'animal).
Impact sur les animaux
La manipulation, contention des animaux, les injections d'anesthésiques ou d'analgésiques sont générateurs de stress pour les animaux. Les injections entrainent également une douleur légère de courte durée. La craniotomie et la résection peuvent générer des douleurs post-opératoires. La radiothérapie est susceptible de provoquer des troubles moteurs. La progression tumorale provoque à terme une perte d'appétit, donc une malnutrition et finalement une perte de poids. Des souris seront traitées par gavage. Les souris nude sont immunodéficientes.
Devenir
Pour chaque procédure, tous les animaux seront euthanasiés dans le cadre des études de survie, ou pour les analyses histologiques.
Remplacement
L'efficacité thérapeutique de la radiothérapie associée a de la chimiothérapie sur la croissance tumorale de tumeurs cérébrales nécessitent une approche expérimentale in vivo. En effet, il n’existe pas à ce jour de système suffisamment robuste pour mimer toute la complexité biologique et physiologique de ces tumeurs. Ce travail sur l'animal vivant s'inscrit dans la continuité d'expériences et de résultats que nous avons obtenus in vitro.
Réduction
Le nombre d’animaux a été estimé en nous appuyant sur notre experience de plus de 15 ans et sur des tests statistiques appropriés adaptés aux petits échantillons. Cela nous permet de calculer au plus juste le nombre d’animaux nécessaires pour obtenir des résultats reproductibles et statistiquement relevants.
Raffinement
Pour le bien-être de l'animal, les souris seront logées avec un enrichissement (copeaux de bois, dômes). Les animaux seront anesthésiés avant l’intervention chirurgicale. Avant chirurgie, une analgésie est prévue. Un anesthésique local sera injecté sur le site d’incision et appliqué aux points de pression de l’appareil stéréotaxique. L’imagerie de bioluminescence sera réalisée sous anesthésie gazeuse. Pour les administrations orales, nous utiliserons des sondes souples pour éviter la moindre irritation ou blessure. Les cages pourvues de couvercles filtrants seront disposées dans une armoire ventilée. La détection de toute souffrance de l’animal sera assurée et le niveau de souffrance évalué en fonction d'une grille de score. En fonction des scores obtenus, il sera envisagé une analgésie ou l'euthanasie de l'animal.
Choix des espèces
Les données bibliographiques démontrent que le modèle murin est le plus adapté pour aborder les questions relatives aux tumeurs cérébrales. Les tumeurs cérébrales générées dans ces différents modèles animaux sont particulièrement similaires aux tumeurs humaines. Les souris seront réceptionnées à l’animalerie à l’âge de 5 semaines et utilisées à l’âge de 6 semaines, en accord avec les protocoles décrits pour ces modèles physiopathologiques.
Mécanismes d’action du lithium
- Maintien des lignées génétiquement modifiées
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
- Système nerveux
Vingt jours d'injections un jour sur deux, ou des privations de sommeil de six heures par jour répétées: 540 rats vont être utilisés pour leur induire un état décrit comme maniaque, 270 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère, 270 un niveau modéré. Ils subissent aussi une chirurgie d'implantation de pompe osmotique, jusqu'à deux prélèvements sanguins et sept tests comportementaux que le porteur qualifie de non invasifs sans les nommer. Tous sont tués à l'issue pour des analyses histologiques, l'objectif étant de comprendre comment agit le lithium, prescrit depuis soixante-dix ans sans que son mécanisme cellulaire soit élucidé. Le rat est retenu pour un volume cérébral plus adapté que celui de la souris à l'imagerie que doivent mener les collaborateurs du porteur.
Objectifs
Le trouble bipolaire (TB) est un trouble psychiatrique chronique grave qui touche 1 % de la population adulte. Le TB se caractérise par des fluctuations de l'humeur tout au long de la vie, allant d'épisodes dépressifs à des épisodes maniaques. Le lithium (Li) en est le traitement de référence depuis 70 ans, grâce à ses propriétés stabilisatrices de l'humeur découvertes par sérendipité. Cependant, nombreux aspects du mode d'action cellulaire thérapeutique du Li restent inconnus. Toutefois, entre les mécanismes cellulaires potentiellement impliqués dans l’action du Li nous pouvons mentionner : 1) des changements dans la plasticité synaptique ; 2) une augmentation de la neurogenèse ; 3) un effet neuro-immunomodulateur. Dans ce contexte, plusieurs questions restent encore sans réponse : comment les changements induits par le Li- sont-ils corrélés avec les autres effets cellulaires ? Les effets cellulaires thérapeutiques du Li sont-ils uniformes ou non dans le cerveau ? Finalement, ces changements sont-ils spécifiquement associés à des changements comportementaux bénéfiques dans le TB ? Ainsi, l’objectif de ce projet sera de comprendre les mécanismes d’action du Li a niveau cellulaire dans des animaux dit-maniques.
Bénéfices attendus
La pathologie étudiée se caractérise par des fluctuations de l'humeur tout au long de la vie, allant d'épisodes dépressifs à des épisodes maniaques. Le médicament étudié en est le traitement de référence depuis 70 ans, grâce à ses propriétés stabilisatrices de l'humeur découvertes par sérendipité. Ainsi, son mécanisme d'action est encore méconnu, tant au niveau moléculaire que cellulaire. En cherchant à comprendre quels sont les mécanismes d’action du médiament, cette étude permettra d’améliorer notre connaissance et notre compréhension de la physiopathologie de troubles bipolaires. De même, dans ce projet, les études histologiques et immunochimiques sur les rats permettront de tirer des conclusions sur les effets cellulaires sous-jacents du médicament chez l'homme. Nos résultats faciliteront le développement de nouveaux traitements pour la pathologie étudiée ciblant les actions cellulaires révélées et pourrait contribuer au développement des nouvelle stratégiques thérapeutiques alternatives.
Procédures
Dans ce projet, les rats pourront être soumises à différents types d’interventions : - Induction d’un phénotype dit-maniaque. Chaque rat ne pourra subir qu’une seule fois un des modèles de manie (injections un jour sur deux, de manière chronique pendant 20 jours ou restriction du sommeil de façon répétée (6 heures par jours) - Tests de comportement non-invasifs pour tester le phénotype dit-maniaque. Les rats devront réaliser au maximum 7 tests comportementaux différents (maximum 2 test/jour ; duration total : 6 Jours). - Procédures chirurgicales sous anesthésie générale. Chaque rat sera soumis à une seule intervention (duration : 15 min). - Prélèvement sanguin (durée : 3 min). Chaque animal subira un maximum de deux prélèvements sanguins, séparés au minimum de 15 jours.
Impact sur les animaux
Effets indésirables liés aux procédures : 1) détresse induit et attendu pour les modèles de manie. Cependant, notre stratégie expérimentale par rapport à des travaux précédents (durée réduite de restriction de sommeil, hébergement groupé pendant la restriction de sommeil) 2) Des pompes osmotiques seront introduites par chirurgie sous anesthésie générale et analgésie chez les rats. Les chirurgies pourraient générer un stress, une douleur légère et de l’inconfort de courte durée (2 jours) liés à la chirurgie.. 3) La présence de dispositifs d’administrations insérés par chirurgie pourrait générer un léger inconfort (durée maximale de l’expérience : 15 jours).
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à la fin de chaque procédure car ils ne peuvent être ni réutilisés, ni remplacés, ni adoptés puisqu’il est nécessaire de réaliser des études histologiques sur les tissus à l’issue de chaque procédure
Remplacement
Il n’existe pas de méthode alternative aux techniques in vivo pour étudier les circuits neuronaux impliqués dans le phénotype dit-manique et l’action du médicament. Toutefois, notre stratégie expérimentale est conçue de façon à réduire au maximum le nombre d’animaux tout en évitant au maximum tout stress et inconfort de l’animal non-nécessaire à l’induction du modèle expérimental de manie.
Réduction
L’étude statistique impose des cohortes comprenant un nombre suffisant d’animaux afin d’avoir une évaluation pertinente de l’effet des différentes conditions expérimentales sur le comportement et les analyses histologiques. Le nombre de rats minimum par groupe a été calculé pour pouvoir utiliser des tests paramétriques, plus puissants que les tests non paramétriques grâce à des expériences similaires déjà réalisées par nos collaborateurs. Nous utiliserons des tests statistiques adaptés pour comparer les groupes. De plus, nous nous attacherons à décrire au mieux le phénotype des animaux utilisés à l’aide d’une batterie de mesures comportementales et physiologiques. Cela nous permettra de réduire la variabilité intra-individuelle de chacun des tests, et ainsi de nécessiter d’un moins grand nombre d’individus pour évaluer l’effet de nos modèles et des traitements.
Raffinement
Tous les efforts seront mis en place pour réduire le plus possible toute douleur, souffrance et angoisse de l’animal. Pour cela, des points limites précoces et spécifiques seront bien définis et mis en place. Selon les signes cliniques présentés par les animaux, nous pourrons notamment avec recours à : - un complément alimentaire hautement calorique (gel hydrique) - chauffage des cages - réhydratation sous cutanée - renforcement d’enrichissement des cages De plus, la durée d’acclimatation à l’animalerie sera d’une semaine minimum. Durant la chirurgie, des anesthésiques et antalgiques seront utilisés, ainsi que des antalgiques de nouveau en post-chirurgie. Tout ceci est indispensable pour le bien-être de l’animal ainsi que pour la validité des résultats des tests comportementaux.
Choix des espèces
Le choix du rat comme modèle animal est justifié par le fait que les circuits impliqués dans les réponses émotionnels sont très bien conservés entre l’homme et les rongeurs. Par conséquent notre travail permet d’étudier les mécanismes d’action du médicament sur une espèce mammifère mais phylogénétiquement éloignée de l’homme. Le modèle chez les rongeurs est validé dans la littérature scientifique et largement utilisé. Le volume cérébral chez le rat est plus adapté que celui de la souris à l’imagerie cérébrale que sera réalisé par nos collaborateurs et devra être comparable avec notre étude, en particulièrement. De plus, en dehors de l’induction du phénotype dit-maniaque souhaité pour l’étude, le type de procédures effectuées dans ce projet sont relativement bien tolérées par les animaux et des traitements anesthésiques et antidouleurs très efficaces existent pour cette espèce et seront appliqués pour ce projet. Nous utiliserons tout au long du projet des jeunes rats adultes, âgées de 7-8 semaines, car nous étudions des modèles chez le sujet adulte.
Utilisation de progestérone issue de plantes pour maîtriser la reproduction chez la brebis (Partie 1)
- Recherche appliquée
- Maladies animales
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
Pour mettre au point une technique de synchronisation des chaleurs à partir de progestérone extraite de plantes, 52 brebis vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Une partie subit une ovariectomie sous anesthésie générale, opération d'une trentaine de minutes, suivie de 12 prélèvements sanguins à la jugulaire, les brebis entières en subissant 31. La finalité reste zootechnique, remplacer les hormones de synthèse par des molécules végétales dans la maîtrise de la reproduction des troupeaux. Les brebis ne sont pas tuées à l'issue, elles retournent à l'unité expérimentale où le porteur les décrit comme "potentiellement réutilisables".
Objectifs
Mise au point, pour l'élevage caprin et ovin, d'une technique de synchronisation des oestrus et des ovulations à partir de progestérone et molécules associées, issues de plantes, en remplacement des techniques actuelles qui utilisent des substances de synthèse issues de l'industrie du médicament. Le projet se déroulera dans 2 établissements utilisateurs.
Bénéfices attendus
1. Mise au point d'une technique durable de synchronisation des oestrus et des ovulations chez la chèvre et la brebis. 2. Fin de l'utilisation de substances chimiques de synthèse, remplacées par des molécules naturelles issues de plantes 3. Meilleure connaissance des contenus de certaines plantes en progestérone et molécules associées et du déterminisme génétique de ces contenus
Procédures
1. Ovariectomies réalisées en une seule fois sous 1 anesthésie générale dans l'EU1. L'opération dure une trentaine de minutes. Elle est réalisée par un chirurgien expérimenté. 2. Prélèvements sanguins à la veine jugulaire réalisés par des techniciens expérimentés. Chacun de ces animaux fera l'objet de 12 (ovx) ou 31 (entières) prélèvements ponctuels. Chaque prélèvement dure quelques secondes et sera réalisé dans l'EU2. 3. Pose d'une éponge intra vaginale contenant du FGA sur 15 chèvres de la partie 2 (chèvres entières) réalisée dans l'EU 02.
Impact sur les animaux
Les animaux peuvent ressentir du stress lors des manipulations, de la phase pre opératoire, de l'induction de l'anesthésie, et de la phase de réveil. L'apparition de douleurs suite à la chirurgie est également possible, ainsi qu'une éventuelle infection qui entraînerait abattement, fièvre et anorexie. Lors de l'anesthsie, une irritation de l'appareil respiratoire supérieur (lié à lintubation) peut apparaître, mais c'est rare. Un hématome peut apparaître suite aux prises de sang à la veine jugulaire, ainsi qu'aux injections intramusculaires, mais c'est rare. Du fait que la progestérone, au contraire d'autres stéroïdes comme l'oestradiol, est plutôt connue par ses effets protecteurs que néfastes sur le fonctionnement cellulaire et sur le système nerveux central, nous n'attendons pas de nuisances ou d'effets indésirables sur les animaux liés à l'administration de progestérone. Toutefois, compte-tenu du fait qu'il y a des molécules associées à la progestérone et d'autres composés encore inconnus dans la plante étudiée, nous mettrons en place au cours de l'expérimentation, des observations précises (troubles comportementaux, digestifs ou autres manifestations visibles) sur les animaux recevant les préparations testées.
Devenir
Les expérimentations prévues n'occasionneront aucun désordre de long terme ni aucune invalidité permanente. Les animaux retourneront donc dans l'unité expérimentale où ils seront potentiellement réutilisables.
Remplacement
Nous nous intéressons à une réponse physiologique complexe. Des méthodes de remplacement, telles que des cultures de cellules ou une modélisation mathématique, ne peuvent, du fait de cette complexité extrême, être utilisées.
Réduction
Le nombre d'animaux utilisés a été rationalisé afin de ne pas utiliser plus d'animaux que nécessaire, tout en conservant une bonne mise en évidence statistique. Sur la base d’un test-t et avec les concentrations de P4 attendues et des effectifs de 20(contrôle) et 20 (P4), on obtient une puissance de test de 100% .
Raffinement
Les animaux ovariectomisés recevront un traitement anti-douleur ; tous les animaux seront hébergés en groupe social sur paille et avec enrichissement (caisse en bois pour grimper). Le nombre de prises de sang a été réduit au minimum (ovx: 4 pour le premier jour et 2 par jour ensuite pendant 5 jours; entières : 1 par semaine pendant 3 semaines, puis 1 par jour pendant 4 semaines). Le transport des animaux entre l'EU1 et l'EU2, distants de 300 mètres, sera réalisé dans une bétaillère agréée, conduite par un chauffeur et un animalier diplômés et expérimentés. La vitesse sur le centre est limitée à 30 kms/heure et, de ce fait, n'occasionnera pas de trouble supplémenaire aux animaux. De la paille fraîche sera répandue sur le sol du véhicule prélablement nettoyé, ocassionnant ainsi un confort certain aux animaux transportés.
Choix des espèces
Les ovins sont une des espèces qui utilisent ces traitements en ferme sur le terrain. Aucun traitement de synchronisation analogue n’existe sur des espèces modèles de type souris, rat, poisson-zèbre ou C. elegans et l’effet mâle n’existe pas dans ces dernières espèces, ce qui justifie l’utilisation de l’espèce caprine choisie qui est, en même temps, l’espèce modèle et celle à qui s’adressera la technique si celle-ci débouche sur le terrain. Animaux adultes femelles et mâles (pour l'induction des ovulations), donc âgés de deux ans ou plus et qui sont choisis pour être dans la moyenne des âges des brebis et béliers en production susceptibles, dans les élevages cibles, de recevoir le traitement utilisant la la plante de nos campagnes contenant de la progestérone naturelle.
VaccinoLIV : Étude de l’immunogénicité et de l’efficacité chez la souris de candidats vaccins recombinants
- Recherche appliquée
- Cancers
- Maladies infectieuses
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système immunitaire
- Tests réglementaires
- Autres tests de tolérance et d’efficacité
- Toxicologie et autres tests de sécurité
Certaines souris sont infectées par des virus humains pathogènes ou par le parasite du paludisme murin, une infection qui peut provoquer fièvre, prostration, perte de poids et paralysie. 4 622 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dont 312 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. D'autres sont greffées de cellules tumorales, avec des tumeurs qui peuvent s'infecter ou s'ulcérer, et reçoivent des injections de virus de la rougeole modifiés une à deux fois par semaine pendant dix semaines. Le porteur écrit que la souffrance liée à l'infection "précédera la mort de l'animal" et, quelques lignes plus loin, que la mort comme point limite est strictement évitée.
Objectifs
L’objectif du projet est l’évaluation préclinique chez la souris de l’immunogénicité et de l’efficacité des différents candidats vaccins développés au laboratoire. Les capacités anticancéreuses de virus de la rougeole modifiés seront aussi évaluées dans des modèles de greffes de tumeurs syngéniques. Ces objectifs sont justifiés du point de vue scientifique car ils permettent de démontrer la fonctionnalité des candidats vaccins ou thérapeutiques. Le but ultime de ce projet est la mise à disposition de vaccins préventifs contre plusieurs pathologies infectieuses graves, ainsi qu’un possible traitement contre certains cancers, deux domaines d’impact majeur en santé publique.
Bénéfices attendus
Les candidats vaccins développés dans le laboratoire sont destinés à être évalués par la suite dans des essais cliniques. Leur évaluation préalable dans un modèle murin permet de démontrer leur efficacité et leur sûreté préclinique et de définir les doses et schémas vaccinaux. Le but ultime de ce projet est la mise à disposition de vaccins préventifs contre plusieurs pathologies infectieuses graves pour lesquelles le besoin médical est immense, ainsi qu’un traitement viro-thérapeutique contre certains cancers pour lesquels le besoin médical et le marché sont également immenses.
Procédures
Les animaux sont immunisés par voie intrapéritonéale, intramusculaire, intradermique, intraveineuse ou orale selon l'agent pathogène ciblé (quelques secondes par animal). Les prélèvements sanguins à la veine rétro-mandibulaire sont effectués à J0 - J7 - J28 - J60 après la vaccination (quelques secondes par animal). Pour évaluer l'efficacité des vaccins, certaines souris seront confrontées à des épreuves infectieuses (quelques secondes par animal) par des virus humains pathogènes ou non-pathogènes chez les souris contrôles ou par le parasite du paludisme Plasmodium berghei, pathogène. Le suivi du challenge est effectué sur une goutte de sang récupérée à la queue de chaque animal à J1, J2, J3, J5, J7, J10 (quelques secondes par animal). Pour évaluer les propriétés immuno-oncolytiques des vaccins, les souris seront greffées avec des cellules tumorales (quelques minutes par animal). Le traitement des tumeurs est effectué par des injections intratumorales, intrapéritonéales, intramusculaires, intradermiques ou intraveineuses de vaccins recombinants contre la rougeole (quelques secondes par animal). Les vaccins candidats sont inoculés (quelques secondes par animal) une ou deux fois par semaine pendant un maximum de 10 semaines.
Impact sur les animaux
Pour évaluer l'efficacité des vaccins recombinants, certaines souris seront confrontées à des épreuves infectieuses par des virus humains pathogènes ou non chez les souris contrôles, ainsi que par le parasite du paludisme murin Plasmodium berghei, également pathogène. Selon l'agent testé, l'infection peut entraîner une souffrance (fièvre, prostration, perte de poids, paralysie) qui précédera la mort de l'animal. Pour évaluer les propriétés anticancéreuses des candidats vaccins, les souris seront greffées avec des cellules tumorales syngéniques qui peuvent entrainer des effets indésirables. En effet, la croissance des tumeurs chez la souris peut provoquer une gêne ou affecter le comportement ou la locomotion. La tumeur peut s'infecter ou s'ulcérer.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à la fin de chaque procédure car ils ne peuvent être ni réutilisés, ni replacés, ni adoptés.
Remplacement
Il n'existe pas d'alternatives non-animales dans le domaine de la recherche préclinique sur les vaccins recombinants. En absence de telles alternatives, l'utilisation d'animaux vivants dans les procédures expérimentales est prévue pour atteindre les objectifs du projet. L'étude des réponses immunitaires des candidats vaccins nécessite l'utilisation d'un organisme vivant entier avec un système immunitaire développé. Le virus de la rougeole (sauvage ou vaccinal) n’infecte que les primates, dont l’homme. Dans ce contexte et en premier choix, nous avons opté pour un modèle non-primate, mais présentant une organisation tissulaire et du système immunitaire proche de l’homme. Ainsi, un modèle de souris IFNAR ou hCD46/IFNAR permissif pour la rougeole est utilisé pour étudier les réponses immunitaires aux candidats vaccins.
Réduction
Pour appliquer le principe de réduction du nombre d’animaux utilisés, nous composons les groupes d’animaux « contrôles » de 4 souris et les groupes « test » de 6 souris. Ainsi deux souris sont épargnées à chaque test. Par la suite nous pourrons diminuer le nombre d’animaux à 4 dans les groupes « contrôle négatif » car, d’une expérience à l’autre, ces animaux contrôles reçoivent systématiquement le vaccin rougeole standard Schwarz et que la réponse des souris à l’immunisation est relativement homogène d’un animal à l’autre. Les groupes « test » sont composés de 6 souris, le nombre minimal d’animaux pour que les résultats soient statistiquement significatifs, comme validés par un bioinformaticien en interne. Le nombre de souris utilisées par groupe représente la moitié des normes utilisées dans l’industrie du vaccin. Nous pouvons appliquer cette réduction car nous observons des effets forts : réponses immunitaires présentes ou absentes ; protection d’épreuves infectieuses efficace ou non. Ces observations sont basées sur notre longue expérience (67 publications dans ce domaine).
Raffinement
Les animaux soumis à des procédures qui produisent une douleur ou une détresse minimale/transitoire seront suivis par une observation quotidienne. Lorsque les animaux subiront des épreuves infectieuses, ils seront également contrôlés quotidiennement. En effet, selon le pathogène utilisé, l’infection pourra entraîner une souffrance (fièvre, prostration, perte de poids, paralysie) qui précèdera la mort de l’animal. La mort des animaux comme point limite est strictement évitée. Les animaux seront surveillés quotidiennement et une grille évaluation douleur stress inconfort sera utilisée pour noter la douleur et la détresse qui peuvent survenir chez les animaux exposés à des agents pathogènes connus pour provoquer des effets graves. Nous suivrons : 1) L'apparence générale (poil luisant/terne, hérissé, état d'embonpoint, perte de poids, rétrécissement des orbites oculaires, renflement du nez, changement de position des vibrisses. 2) Signes cliniques : respiration, posture, activité, fèces, pli cutané. 3) Comportement : comportement normal/agitation, mobilité, mâchonnement des barres, déplacement en cercle, saut arrière. Pour éviter au maximum la douleur et la détresse nous suivrons les recommandations suivantes : mise à mort en cas de score 2 et observation quotidienne si score >0. Un aliment enrichi sera ajouté et l'enrichissement de l’environnement sera amélioré dès le début des procédures des épreuves infectieuses.
Choix des espèces
Le virus de la rougeole (sauvage ou vaccinal) n’infecte que les primates, dont l’homme. Dans ce contexte et en premier choix, nous avons opté pour un modèle non-primate, mais présentant une organisation tissulaire et du système immunitaire proche de l’homme. Ainsi, un modèle de souris permissif pour la rougeole est utilisé pour étudier les réponses immunitaires aux candidats vaccins. Nous utilisons ces souris depuis de nombreuses années et avons publié un grand nombre d’articles décrivant leurs propriétés et leurs qualités dans ce contexte. Pour étudier les propriétés immuno-oncolytiques du virus de la rougeole, des modèles de greffe de tumeurs sont utilisés. Age moyen des animaux : 11 semaines +/- 4 semaines. Les animaux doivent être matures au plan immunologique. Par ailleurs les jeunes individus répondent mieux que les plus vieux. Enfin, il est inutile de laisser vieillir les animaux avant utilisation.
Évaluation de la biodistribution et du profil pharmacocinétique d’un anticorps dirigé contre les plaques β-amyloïdes impliquées dans progression de la maladie d’Alzheimer chez le primate non humain.
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
Huit prises de sang et douze ponctions de liquide cérébrospinal par un port d'accès implanté sous la peau des lombes, posé au cours d'une chirurgie de moins de deux heures : cinq macaques à longue queue vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, tous tués quatre jours après l'injection du produit testé pour prélever leurs organes. Les actes se font sur animal vigile, avec des contentions de trois à quinze minutes, et le porteur mentionne un risque rare de lésion de la moelle épinière pouvant causer une paralysie des membres postérieurs. L'objet est de vérifier si un anticorps dirigé contre les plaques amyloïdes, couplé à une molécule de transport, franchit la barrière hémato-encéphalique, en vue d'une mise sur le marché. Le porteur retient le primate pour son néocortex élargi et sa proximité génétique avec l'être humain, et des animaux jeunes parce que les macaques de plus de quatre ans altéreraient la qualité des échantillons prélevés après leur mort.
Objectifs
L’anticorps testé dans le cadre de ce projet a été développé pour cibler et éliminer les plaques β-amyloïdes impliquées dans progression de la maladie d’Alzheimer chez l’Homme. Lorsqu’il est injecté seul dans un organisme, cet anticorps n’a pas la capacité de traverser la barrière hémato-encéphalique (BHE) et ne peut donc pas atteindre sa cible située dans le cerveau. Cependant, s’il est lié à une petite molécule spécifique (non thérapeutique), il peut être pris en charge par un récepteur se trouvant à la surface des cellules endothéliales qui tapissent les vaisseaux sanguins et traverser la BHE. Le but final de ce projet est donc de déterminer si cet anticorps conjugué est capable de traverser la BHE chez le primate en étudiant son profil pharmacocinétique dans le sang, dans le liquide cérébro-spinal et sa biodistribution (notamment dans les tissus du système nerveux central). Ce projet constitue donc une étape importante et indispensable dans le processus de développement de ce candidat médicament. L’objectif scientifique de ce type d’étude n’est pas de rechercher une dose toxique. C’est pourquoi, le dosage utilisé dans ce projet est efficace pharmacologiquement mais non toxique (d’après une étude préliminaire toxicologique réalisée chez le primate).
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus de ce projet sont la validation et la mise sur le marché d’un anticorps conçu pour cibler et éliminer les plaques β-amyloïdes impliquées dans progression de la maladie d’Alzheimer chez l’Homme.
Procédures
Après deux semaines d’habituation, une chirurgie peu invasive (de moins de 2h) sera réalisée sous anesthésie et analgésie sur l’ensemble des animaux (après une mise à jeun inférieure à 16h ) afin d’implanter un port d’accès sous-cutané en région lombaire dans le but de réaliser des prélèvements de liquide cérébro-spinal (LCS) répétés au cours du projet. Des prélèvements de sang et de LCS seront réalisés avant et après administration de l’anticorps afin d'étudier son profil pharmacocinétique (au maximum : 8 prélèvements sanguins et 12 prélèvements de LCS au total). Le temps de contention nécessaire à la réalisation de ces prélèvements est compris entre 3 et 15 minutes. Les animaux recevront la molécule test par une injection unique de moins d’une minute (temps de contention d’environ 10 min) entre 7 et 14 jours après la chirurgie (selon la récupération des animaux). L’ensemble des actes techniques réalisés au cours de ce projet (prélèvements et injections) seront effectués sur animal vigile (hormis la chirurgie). Le suivi des paramètres physiologiques (poids suivi 1x/semaine et température corporelle suivie 4 fois avant administration et 4 fois après administration) tout au long du projet nécessitera une contention d’environ 5 minutes. Le projet prendra fin 4 jours après administration de l’anticorps.
Impact sur les animaux
Les administrations peuvent provoquer un stress léger, une douleur légère lors de l’injection, des ecchymoses ou des hématomes. Les prélèvements de sang et de LCS (par ponction d’un port d’accès en sous-cutanée) pourront provoquer un stress léger, une douleur légère et/ou l'apparition de réactions locales (du type hématome ou oedème léger par exemple). Les pesées et les mesures de température rectale peuvent également engendrer un stress léger chez les animaux. La chirurgie d’implantation pourra provoquer des douleurs légères ainsi que des réactions locales au niveau du site d’incision ou une infection post-opératoire. L'insertion d’une aiguille spinale dans l’espace vertébral peut provoquer des lésions de la moelle épinière pouvant causer une paralysie des membres postérieurs dans de très rares cas. L'anesthésie des animaux dans le cadre de ces interventions pourra également engendrer un stress ou une sensation d'inconfort lié à la mise à jeun (inférieure à 16h), à la procédure d'induction (contention, administration, perte de conscience...) ou lié au réveil de l'animal (risque de vomissements, perte d'équilibre...).
Devenir
À l’issue du projet, tous les animaux seront mis à mort afin de récolter leurs organes pour déterminer la biodistribution du produit.
Remplacement
Les études de pharmacocinétique et de biodistribution in vivo chez l’animal sont indispensables au développement de nouvelles thérapies. En effet, celles-ci permettent de déterminer la demi-vie de l’anticorps, l’évolution de sa concentration dans le sang et dans le LCS au cours du temps et sa la localisation dans les tissus après administration (afin de déterminer où sera distribué l’anticorps thérapeutique). Ceci ne pourrait être obtenu in vitro, car les modèles cellulaires utilisés en laboratoire restent trop simplifiés : ils ne reproduisent qu’une partie d’un organe isolée du reste du corps. Or, la biodistribution et la pharmacocinétique dépendent d’un grand nombre de facteurs qui interagissent en temps réel dans un organisme vivant complexe : le débit sanguin, les échanges entre les tissus, le fonctionnement du foie et des reins (qui métabolisent et éliminent l’anticorps), ainsi que les barrières biologiques comme celle du cerveau. Seul un organisme complet, où tous les organes sont en interaction constante, permet de suivre le trajet réel d’un anticorps et de comprendre s’il atteint efficacement sa cible.
Réduction
Le nombre d'animaux utilisé dans ce projet a été réduit au minimum sans compromettre les objectifs scientifiques du projet. En effet, 2 groupes ont été constitués pour un total de 5 animaux. Le premier groupe comprendra 2 animaux qui recevront l’anticorps seul (non couplé à la molécule permettant hypothétiquement le passage de la BHE). Ce groupe contrôle permettra de confirmer, ou non, que l’anticorps seul ne peut pas traverser la BHE. Deux animaux seront utilisés afin de pouvoir détecter une tendance dans le groupe. Le second groupe est constitué de 3 animaux qui recevront l’anticorps couplé à une petite molécule permettant le passage de la BHE. Ce groupe test permettra de déterminer si l’anticorps conjugué (candidat-médicament sous sa forme complète) est capable de traverser la BHE. 3 animaux seront utilisés car, en plus de pouvoir détecter une tendance dans le groupe, ce nombre permet de déceler toute valeur extrême, ce qui est un paramètre critique pour l’interprétation des résultats scientifiques du projet. Cette étude n’étant pas règlementaire, elle ne nécessite pas de réaliser des tests statistiques sur de grandes cohortes d’animaux.
Raffinement
Un programme d'enrichissement complet sera mis en place au sein de l'animalerie. Ce dernier comprendra des enrichissements structuraux, de la litière pour permettre aux primates de fourrager, des jouets variés faisant l'objet d'une rotation une fois par semaine, des friandises (ex: céréales, fruits secs) et des fruits et légumes frais distribués quotidiennement (cachés dans la litière ou dans des jouets distributeurs), de la musique d'ambiance diffusée pendant la journée à un volume raisonnable dans le but de réduire le stress en couvrant le bruit causé par les activités du personnel dans les salles adjacentes et en habituant les animaux à la voix humaine. Les animaux sont acclimatés à leur environnement (volières, personnel, congénères) depuis plusieurs mois et bénéficieront d’une période d’habitation (training aux actes techniques et manipulations) de deux semaines avant le début du projet. Ce programme d’habituation est associé à du renforcement positif (ex : distribution de récompenses) ce qui permettra de réduire le stress des animaux lié aux manipulations (contention, prise de sang, température rectale...). Les animaux seront suivis individuellement et bi-quotidiennement tout au long de l'étude pour détecter tout signe de stress ou de douleur. De même, le personnel veillera à garder une interaction quotidienne avec chaque animal. Les temps de repos accordés aux animaux entre les prélèvements et les volumes prélevés respecteront les recommandations éthiques en vigueur au sein de l’établissement utilisateur. Les chirurgies seront réalisées sous anesthésie et analgésie. Un traitement antibiotique et analgésique post-opératoire sera également mis en place. L’administration de l’anticorps et les prélèvements de sang et de LCS seront réalisés sur animal vigile car l'anesthésie engendre un stress et un risque plus important pour l'animal que la procédure elle-même. Cependant, une sédation pourra être envisagée en cas de besoin. Des points limites précoces ont été déterminés afin de prendre en charge toute forme de douleur ou de souffrance. En cas d’atteinte d’un de ces points, l’animal concerné sera pris en charge selon les recommandations du vétérinaire. L’arrêt du protocole sera envisagé si l’animal ne répond pas au traitement ou si son état se dégrade (sous la responsabilité du vétérinaire).
Choix des espèces
L’anticorps étudié dans ce projet ayant pour objectif d’atteindre le système nerveux central (SNC) chez l’Homme, il est important d'avoir recours à un modèle animal pertinent et prédictif. En raison de sa proximité avec l'Homme en termes de patrimoine génétique et d’organisation fonctionnelle de son SNC (notamment concernant la barrière hématoencéphalique), le primate non humain (PNH) a été retenu dans le cadre de ce projet. En effet, il est admis que les PNH présentent de nombreuses similitudes que l'on ne retrouve pas chez d'autres modèles animaux, par exemple une grande homologie de séquence d'ADN, des schémas d'expression génique similaires entre les cerveaux de macaques et les cerveaux humains (contrairement aux cerveaux de souris). Aussi les primates et les humains ont en commun un néocortex considérablement élargi et une spécialisation des zones corticales par rapport aux souris. Par conséquent, les données obtenues avec ce modèle sont communément les plus prédictives des réponses observées chez l'Homme vis à vis de cet anticorps. Des animaux juvéniles seront utilisés dans ce projet (jeunes adultes). Dans la littérature, certaines études montrent que les animaux matures (>4ans) sont statistiquement plus sujet aux anomalies liées au vieillissement pouvant affecter le système nerveux central et la qualité des échantillons prélevés et notamment les analyses post mortem. Sachant que des prélèvements d’organes seront réalisés post-mortem dans ce projet, il est préférable d’écarter au maximum ce biais lié à l’âge des animaux.
Étude de l’hidradénite suppurée grâce à un modèle de souris présentant une altération ciblée dans les cellules souches du poil
- Recherche appliquée
- Troubles immunitaires
Les souris utilisées portent une altération ciblée des cellules souches du poil, censée désorganiser le follicule, rompre la barrière de la peau et déclencher une inflammation cutanée. 1 113 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles sont épilées sous anesthésie, reçoivent pendant trois jours l'application cutanée d'un inducteur de recombinaison génétique, puis des injections dans l'abdomen, des prises de sang et un régime hypercalorique pendant cinq semaines que le porteur présente comme sans complications métaboliques notables. Toutes sont tuées pour suivre l'évolution de la réponse immunitaire sur l'ensemble de l'expérience, dont l'objet est de reproduire les premières étapes de l'hidradénite suppurée.
Objectifs
L’hidradénite suppurée est une maladie inflammatoire chronique de la peau, qui touche environ 1 % de la population. Elle se manifeste par des nodules douloureux, des abcès profonds, des fistules et des cicatrices, principalement localisés dans les zones de pli (aisselles, aine, régions anogénitales). La maladie évolue souvent vers une inflammation chronique, accompagnée de lésions malodorantes, de cicatrices rétractiles et de fibrose de la peau. Le diagnostic est souvent tardif, avec un délai moyen de plus de 7 ans entre les premiers symptômes et la prise en charge. L’hidradénite suppurée a un impact majeur sur la qualité de vie des patients, comparable à celui d’autres maladies chroniques sévères. Elle est associée à un risque accru de dépression, d’anxiété, de douleurs chroniques, de surpoids et de difficultés professionnelles. De façon préoccupante, les taux de suicide sont significativement plus élevés chez les personnes atteintes d'hidradénite suppurée que dans d’autres maladies de peau comme le psoriasis. L’hidradénite suppurée reste à ce jour une maladie difficile à traiter, et constitue un besoin médical non satisfait en l’absence d’options thérapeutiques réellement efficaces. Le développement de traitements ciblés est freiné par deux obstacles majeurs : d’une part, la méconnaissance des mécanismes physiopathologiques impliqués, accentuée par l’hétérogénéité des formes cliniques de la maladie ; d’autre part, l’absence de modèle animal fiable permettant de reproduire les caractéristiques clés de la maladie humaine et de tester de nouvelles approches thérapeutiques.
Bénéfices attendus
Le développement de ce nouveau modèle murin a pour objectif principal de mieux comprendre les mécanismes physiopathologiques à l’origine de l’hidradénite suppurée, notamment le lien entre dysfonction des cellules souches folliculaires, altération de la barrière épithéliale et inflammation cutanée. À court terme, ce modèle permettra de valider des hypothèses mécanistiques et d’identifier de nouvelles cibles moléculaires impliquées dans l’initiation et la chronicisation de la maladie. À moyen terme, il servira à tester des candidats thérapeutiques (anti-inflammatoires, anticorps monoclonaux) dans un système physiologiquement pertinent. À plus long terme, l’ambition est de contribuer au développement de traitements ciblés pour les patients atteints d’hidradénite suppurée, une maladie encore sans solution curative.
Procédures
Les souris seront épilées sous anesthésie (durée de l’intervention : environ 5 minutes) afin d’assurer une application homogène des traitements topiques. L’application cutanée d’un inducteur de recombinaison génétique ou de son solvant (type solvant organique hydrophobe) sera réalisée pendant 3 jours consécutifs. Des prélèvements sanguins seront réalisés à intervalles réguliers au cours de l’expérimentation. Chaque prélèvement durera moins de 20 secondes, afin de minimiser le stress animal. L’administration des substances expérimentales sera effectuée par voie intrapéritonéale, avec des injections réalisées en moins de 20 secondes, de manière à limiter l’inconfort des animaux. La bactérie utilisée dans ce protocole ne provoque pas d’infections cutanées chez la souris, garantissant une exposition sans risque infectieux significatif. Enfin, l’introduction d’un régime alimentaire hypercalorique sur une période de 5 semaines ne génère pas de complications métaboliques notables dans notre modèle, assurant le maintien du bien-être animal tout au long de l’expérimentation.
Impact sur les animaux
L’administration d’un inducteur de recombinaison génétique pourrait entraîner des effets secondaires transitoires tels qu’une légère perte de poids, une réduction de l’activité locomotrice ou des modifications du métabolisme hépatique. Notre modèle cible spécifiquement les cellules souches du follicule pileux, considérées comme l’un des éléments déclencheurs de la maladie. Leur altération pourrait entraîner une désorganisation de la structure folliculaire, une rupture de la barrière épithéliale et une inflammation cutanée localisée
Devenir
L'ensemble des animaux est mis à mort afin de déterminer l'évolution de la réponse immunitaire sur la totalité de la cinétique expérimentale.
Remplacement
Plusieurs modèles in vitro ont été évalués, comme les cultures cellulaires ou les systèmes de type organoïdes. Toutefois, l’hidradénite suppurée est une maladie inflammatoire complexe, impliquant des interactions entre les cellules de la peau, le microbiote cutané et le système immunitaire. À ce jour, aucun modèle in vitro ne permet de reproduire fidèlement cette complexité. Les systèmes actuels permettent d'étudier certains mécanismes isolés, mais ils ne permettent ni d’observer l’infiltration de cellules immunitaires, ni de modéliser les interactions dynamiques entre les différents compartiments cellulaires de la peau. C’est pourquoi nous avons recours à un modèle animal spécifique, permettant de mieux comprendre les premières étapes de la maladie. Ce modèle permettra également de tester des stratégies thérapeutiques dans un environnement physiologique pertinent. En parallèle, nous poursuivons le développement de modèles alternatifs non animaux, dans l’objectif de réduire au maximum le recours à l’expérimentation animale.
Réduction
Nous avons optimisé notre approche expérimentale afin de limiter autant que possible le nombre d’animaux utilisés tout en garantissant la fiabilité scientifique de nos résultats. Des calculs de puissance statistique ont été réalisés en amont afin de déterminer le nombre minimal d’animaux nécessaires pour obtenir des résultats significatifs tout en évitant une surutilisation. Nous utilisons aussi des approches multimodales sur un même animal, ce qui permet d’exploiter pleinement chaque individu et d’éviter la nécessité de cohortes supplémentaires pour différentes analyses. Des modèles in vitro, en amont, nous permettent également d’affiner nos hypothèses expérimentales et d’orienter nos analyses in vivo, réduisant ainsi le nombre d’animaux requis
Raffinement
Les animaux sont suivis quotidiennement par un personnel formé afin de détecter précocement tout signe de souffrance : lésions cutanées, altération du pelage, changements de comportement ou de posture, perte de poids, ou automutilation. Ils sont hébergés en cages collectives enrichies, avec litière douce, matériaux de nidification (neslets), abris (dômes ou tubes en carton) et accès à l’alimentation et à l’eau ad libitum. L’environnement est contrôlé (température, humidité, cycle lumière/obscurité) pour garantir des conditions de vie optimales tout au long de l’expérimentation. Nous collaborons avec les vétérinaires référents afin d'assurer un raffinement constant des procédures, notamment par l’adaptation des soins ou l’euthanasie anticipée dès l’apparition de signes cliniques dépassant les seuils définis.
Choix des espèces
La souris a été choisie car elle constitue un modèle bien établi pour l’étude des maladies humaines. Ce modèle présente plusieurs avantages : 1. De nombreuses souches sont disponibles et bien caractérisées sur le plan génétique, ce qui permet de cibler précisément certaines populations cellulaires impliquées dans la maladie étudiée. 2. La petite taille de l’animal, sa facilité d’élevage, et la courte durée de sa gestation permettent de conduire des études dans des délais raisonnables. 3. Il existe aujourd’hui des outils permettant d’activer ou de désactiver certains gènes de façon localisée ou temporaire, ce qui est essentiel pour étudier les mécanismes biologiques complexes de la maladie.
Evaluation digestive de nouveaux aliments chez le poulet de chair
- Recherche appliquée
- Alimentation animale
Pour évaluer la digestibilité de nouvelles matières premières destinées à l'alimentation des volailles, 2 400 poulets de chair vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, tous tués pour prélever le contenu de leur tube digestif. Chacun passe neuf jours seul en cage, de 17 à 25 jours d'âge, et subit deux jeûnes de dix-sept heures. L'enrichissement consommable est exclu pour ne pas biaiser la mesure, les cages recevant des chaînettes et des perchoirs. Douze animaux par régime suffisent selon le porteur, ce qui rapporte les 2 400 poulets annoncés à environ deux cents régimes testés sur la durée du projet.
Objectifs
La viande de volaille représente une source de protéine animale importante et est en augmentation dans l'alimentation humaine. La production française se fait avec du tourteau de soja importé (3,5 millions de tonnes, majoritairement OGM) et des céréales. L'alimentation animale représente trois quart du coût de production et doit faire face à des enjeux sociétaux majeurs : réduction des gaspillages, bien être animal, valorisation de nouvelles ressources, OGM, diminution de l'importation de certaines matières premières, sécurité du consommateur. Dans ce contexte, le projet vise à caractériser de nouvelles ressources alimentaires pour l'alimentation animale, en diversifiant les sources de matières premières tout en limitant la concurrence avec l'alimentation humaine et de développer de nouveaux programmes alimentaires dont l'objectif est d'optimiser l'efficience des rations en réduisant, à la source, les rejets d'azote en mettant l'accent sur les stratégies nutritionnelles. Pour cela, des "bilans digestif" seront réalisés, en mesurant de façon précise, les nutriments digérés par le poulet de chair et ceux rejetés dans les fientes. Un bilan permet donc de quantifier le pourcentage de chaque nutriment réellement disponible pour le maintien, la croissance ou la production de l’animal. Le bilan est réalisé selon une méthode de référence standardisée, afin de fournir à la filière des tables d'alimentation précises et complètes, sur la valeur nutritionnelle des matières premières.
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus du projet concernent : 1) Les éleveurs et fabricants d’aliments : le projet permettra de leur fournir des données sur de nouvelles matières premières ou des matières premières issus de nouveaux process afin de limiter le gaspillage et les rejets, de choisir des matières premières non importées ou non utilisables directement par l’homme, l’ensemble contribuant à préserver l’environnement. 2 ) L'alimentation de l'homme : trouver des alternatives aux solvants issus du pétrole (hexane par exemple) utilisés dans la fabrication d’aliments pour volailles (tourteaux par exemple), améliorer la qualité des produits animaux. 3) L'alimentation des animaux : utiliser des aliments mieux digérés par les animaux, accompagner l'élevage vers l'alimentation de précision.
Procédures
Tous les animaux sont soumis à une procédure de bilan digestif en cage individuelle d'une durée de 9 jours, de 17 à 25 jours d’âge et avec perception visuelle, auditive et olfactive entre congénères. Ils sont également soumis à deux mises à jeun (sans restriction hydrique) de 17h chacune, la nuit, afin de vider le tube digestif.
Impact sur les animaux
Les effets négatifs sur les animaux sont liés, d'une part au stress léger lié à l'isolement en cage individuelle de 9 jours (sans isolement visuel et olfactif) et d'autre part liés à la légère sensation de faim que pourraient avoir les animaux lors de la mise à jeun réalisée pendant 17h, sur la période de nuit principalement (sans restriction hydrique).
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort en fin d'expérimentation à des fins de prélèvements des contenus digestifs dans le but d'analyses chimiques pour les mesures de digestibilité.
Remplacement
Il n'existe, actuellement, aucune méthode pour reproduire in silico, le tube digestif d'une volaille. Quant aux méthodes in vitro, elles sont en développement mais ne sont actuellement pas encore opérationnelles pour permettre ces études de digestion. L'étude du microbiote et des processus de digestion nécessitent donc le recours à des animaux.
Réduction
La réduction du nombre d'animaux est basée sur deux principes : 1) Grouper au maximum les régimes à tester pour n'avoir qu'un seul régime témoin (régime standard). 2) Disposer de 12 animaux par régime est nécessaire et suffisant pour avoir des résultats robustes malgré la variabilité individuelle importante.
Raffinement
Avant leur mise en cage à 17 jours, les animaux sont hébergés tous ensemble, en groupe, au sol et sur copeaux. Les animaux sont mis en cage à 17 jours d'âge, ce qui correspond à l'âge à partir duquel le tube digestif et leur microbiote sont pleinement fonctionnels. La durée du séjour en cage individuelle est réduite au maximum. Les cages sont disposées de manière à procurer aux poulets une perception visuelle, auditive et olfactive entre congénères. La période de mise à jeun de 17h a été définie la nuit, moment où les animaux ne consomment, naturellement, pas d'aliment. Afin d’éviter d’induire un biais expérimental, il n'est pas possible d'enrichir le milieu avec des matériaux consommables ; les cages seront néanmoins enrichies de chaînettes et de perchoirs. Les aliments distribués aux animaux permettent de couvrir les besoins physiologiques sans carence ou excès. L'eau est maintenue à volonté. La température de la salle est augmentée de 2 degrés par rapport à un programme classique d'élevage pour améliorer le confort thermique des animaux. Une grille d’évaluation du bien-être des animaux, basée sur leur comportement et leur état de santé, est complétée quotidiennement par le personnel animalier afin de détecter toute altération de leur état de bien-être. Pour chaque paramètre d’atteinte au bien-être, nous avons défini plusieurs niveaux d’action.
Choix des espèces
Les objectifs du projet portent sur la nutrition des volailles, avec un objectif de valorisation par les filières avicoles. Le poulet de chair représente l'espèce majeure concernant la production de viande de volailles. Les bilans digestifs sont réalisés entre 17 et 25 jours d'âge, ce quicorrespond à l'âge à partir duquel le tube digestif et son microbiote sont pleinement fonctionnels. Aussi, à ce stade, les animaux sont suffisamment développés pour s'adapter à une période de 9 jours en cage et sont en pleine croissance, ce qui permet une réponse physiologique maximale.
Production d’anticorps monoclonaux dans le domaine du phytodiagnostic
- Recherche appliquée
- Maladies des plantes
200 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent quatre injections espacées de deux semaines et subissent trois prises de sang, avec un risque d'accumulation de liquide dans l'abdomen qui peut gêner l'alimentation et les déplacements. Leur rate est prélevée après la mise à mort pour fabriquer des anticorps monoclonaux. Ces anticorps alimentent des kits de détection des maladies des plantes destinés aux agriculteurs et aux viticulteurs.
Objectifs
Nous avons recours à l’immunisation de souris pour fabriquer des anticorps spécifiques monoclonaux capables de reconnaitre des pathogènes végétaux afin d’établir de nouveaux outils de phytodiagnostic pour détecter rapidement et efficacement les maladies des plantes.
Bénéfices attendus
Ce projet vise à développer des kits de phytodiagnostic permettant de détecter de manière rapide et précoce les maladies des plantes, qui peuvent entraîner des retards de croissance, des pertes de récoltes significatives et des conséquences économiques importantes pour les agriculteurs, viticulteurs, etc. Les kits de phytodiagnostics permettent de réduire la propagation des maladies grâce à une détection rapide avant que la maladie ne se propage et évitent donc la perte de grandes superficies de culture. Ils permettent également de cibler les traitements grâce à un diagnostic précis, à l’aide des anticorps monoclonaux, et de réduire l’usage inutile de produits phytosanitaires. Les bénéfices de ce projet sont donc d’ordres environnemental et économique (moins de pertes de récoltes et de traitements non appropriés). Du coté scientifique, ce projet permet d’obtenir des anticorps monoclonaux qui pourront être par la suite produit in vitro grâce à l’obtention d’hybridomes, ce qui permet de limiter l’utilisation des animaux à des fins scientifiques.
Procédures
4 injections espacées de 2 semaines. 3 prélèvements sanguins espacés de 3 à 4 semaines.
Impact sur les animaux
Il existe un risque de production d’ascite (accumulation anormale de liquide dans l’abdomen) suite aux injections pouvant entrainer des difficultés pour l’animal à se nourrir ainsi qu’une gêne pour se déplacer. Les animaux peuvent ressentir du stress lors des manipulations et une douleur modérée suite aux injections tel que des rougeurs au point d’injection et des courbatures.
Devenir
A l’issue de chaque programme les animaux serons mis à mort afin de récupérer la rate pour réaliser la production d’anticorps monoclonaux.
Remplacement
Il n’existe actuellement aucune méthode ou technique in vitro permettant de produire de nouveaux anticorps monoclonaux murins. L’induction d’une réponse immunitaire chez l’animal est nécessaire afin de pouvoir fusionner la rate contenant les cellules productrices d’anticorps avec des cellules cancéreuses pour obtenir des hybridomes permettant par la suite, la production d’anticorps monoclonaux in vitro. Une fois la production réalisée, il ne sera donc plus nécessaire de renouveler le protocole d’immunisation et donc d’utiliser les animaux à des fins scientifiques.
Réduction
Le nombre d’animaux est réduit au minimum afin d’obtenir dès le 1er projet une quantité suffisante d’anticorps monoclonaux pour ne pas avoir besoin de réitérer les productions.
Raffinement
Pour réduire au maximum les sources de souffrance, les animaux seront anesthésiés avant les prélèvements. Les souris seront hébergées en communauté, avec enrichissement du milieu, et dans des conditions appropriées afin de préserver leur bonne santé et leur bien-être. Les aiguilles utilisées pour les immunisations seront adaptées au point d’injection et les plus fines possibles afin de limiter la douleur. Une période d’acclamation de 7 jours sera respectée avant les manipulations. Les souris seront manipulées précautionneusement et déplacée à l’aide des enrichissements et dans la paume de la main autant que possible afin de s’habituer au manipulateur. Les gestes techniques seront réalisés par du personnel formé. Les souris seront surveillées quotidiennement après les injections afin de réagir rapidement en cas de production d’ascite. Si une gêne dans la mobilité est détectée, l’accès à la nourriture et à la boisson seront facilités.
Choix des espèces
L’utilisation de souris permet d’obtenir à la fois des cellules qui fabriquent des anticorps et des cellules qui peuvent se multiplier facilement, compatibles entre elles pour l’étape suivante, la fusion. Les souris utilisées ont un organisme qui contient peu d’anticorps naturels, elles permettent ainsi une bonne réponse de leurs système immunitaire donc une production d’anticorps hautement spécifique à l’antigène. Les souris seront âgées de minimum 6 semaines car c’est à ce stade qu’elles permettent une bonne réponse immunitaire à une stimulation antigénique.
Essai de thérapie cellulaire pour le remplacement de couches tissulaires internes de l’œil dans un modèle de dégénérescence rétinienne chez le rat
- Recherche appliquée
- Troubles sensoriels
- Recherche fondamentale
- Organes sensoriels
Les rats utilisés portent une mutation qui affaiblit leur système immunitaire pour éviter le rejet du greffon, ce qui leur vaut une perte de poils, des poils qui s'accumulent sous les paupières et une sensibilité accrue aux infections. 180 rats vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Leur rétine est lésée au laser ou par injection d'un composé chimique, puis un fragment de rétine cultivé à partir de cellules souches humaines est greffé sous la rétine au cours d'une opération de quinze à vingt minutes, suivie d'imageries hebdomadaires et d'électrorétinogrammes sous anesthésie générale. Tous sont tués à la fin pour analyser la rétine et le devenir des cellules greffées, et tout signe d'infection de l'œil entraîne une mise à mort anticipée.
Objectifs
Les maladies choroïdiennes héréditaires et la dégénérescence maculaire liée à l'âge (DMLA), sont des pathologies qui entraînent une perte de la vision pouvant conduire jusqu’à la cécité. Elles affectent des millions de personnes dans le monde, et dans la plupart des cas aucun traitement disponible. Ce projet a pour objectif de démontrer que l'on peut rétablir la vue avec la transplantation d’un morceau de rétine fabriqué en laboratoire à partir de cellules souches humaines. Les transplantations seront réalisées dans un modèle de rats porteur d'une mutation qui altère le système immunitaire (pour éviter les mécanismes de rejet du greffon). Afin de mimer les pathologies humaines, la rétine des animaux sera lésée avec le laser ou avec l’injection d’un composé chimique. Le potentiel thérapeutique des greffons sera évalué par des approches comportementales et électrophysiologiques (sensibilité de la rétine à la lumière).
Bénéfices attendus
Il n'existe peu ou pas de traitement pour soigner les dystrophies rétiniennes (prévalence de 1 sur 3000) et la dégénérescence maculaire liée à l'âge (8 pourcent de la population française) ou pour restaurer la vision quand celle-ci est perdue. L 'objectif est de développer des approches de thérapie cellulaire à base de morceaux de rétine obtenus à partir de cellules souches humaines. Cette thérapie aura pour objectif de restaurer la vision dans ces maladies.
Procédures
Pour cette étude une lignée de rats immunodéprimés sera transplantée avec des cellules humaines. Afin de mimer la pathologie humaine, deux techniques seront testées : lésion de la rétine avec le laser (moins d'une minute) ou injections d’un composé chimique (injections d’une durée de quelques secondes) : 1 injection pour les animaux concernés. Chirurgie: Une procédure chirurgicale sous anesthésie générale sera réalisée chez les rats. De plus, la chirurgie sera réalisée sous analgésie en complément de l’anesthésie. La procédure chirurgicale consiste en une transplantation intraoculaire (sous la rétine) d’un tissus rétinien fabriqué en laboratoire. Cette opération dure 15 à 20 minutes et n’est réalisée qu’une seule fois. Tous les animaux feront l’objet de 3 types d’examen : 1/Un examen par imagerie permettant l’observation de l’anatomie et la structure de la rétine (tomographie par cohérence optique); cet examen qui nécessite l’immobilité de l’animal se fera sous anesthésie générale ; Les examens d’imagerie ont une durée de 10 à 15 minutes. Cet examen sera réalisé une fois par semaine pendant 2 mois pour mettre en place le modèle par injection de composé chimique (maximum 8 fois) ou 1 fois par mois (maximum de 3 fois pour les animaux greffés et gardés le plus longtemps). 2/ Un examen électrophysiologique (Electrorétinogramme) qui permettent l’étude de la fonction de ce tissu. Cet examen qui nécessite l’immobilité de l’animal se fera sous anesthésie générale. L’électrorétinogramme a une durée de 30 minutes environ. Cet examen sera réalisé une fois par mois (maximum de 3 fois pour les animaux gardés le plus longtemps). 3/ Un test comportemental à l’état vigil sans contrainte particulière (maximum de 3 fois pour les animaux gardés le plus longtemps). Ces tests de la fonction visuelle sont rapides (5 à 10 minutes environ). Cet examen sera réalisé une fois par mois (maximum de 3 fois). Analgésies et antidote anesthésie (injections d’une durée de quelques secondes): maximum 11 fois par animal au cours de l’étude qui dure jusqu'à 3 mois. Les rats seront euthanasiés à la fin de l'étude par une méthode réglementaire en vue d'une analyse histologique de l'œil.
Impact sur les animaux
Le phénotype immunodéprimé entraine une perte de poils à 3 ou 4 semaines avec une réapparition par touffes au cours de la vie du rongeur. Ces poils peuvent s’accumuler dans l’œil sous les paupières et cela nécessite donc un soin particulier pour éliminer cette accumulation. Les animaux sont plus susceptibles de développer des infections opportunistes du fait de leur statuts immunodéficient. Un léger stress et une brève douleur localisée au moment de l’introduction de l’aiguille peuvent être induits par les injections des différents médicaments en intrapéritonéale ou sous cutané. L’anesthésie peut entrainer un risque cardio-respiratoire et d’hypothermie. La photocoagulation au laser et les greffes sous-rétiniennes peuvent provoquer des lésions temporaires comme des décollements localisés de la rétine et de petites hémorragies oculaires. Une douleur et/ou un risque infectieux peuvent survenir pendant ou après les greffes. Un léger stress peut être engendré lors du changement d’environnement des animaux (mise en chambre noire la veille de l’électrorétinogramme).
Devenir
A la fin de chacune des procédures, les animaux sont euthanasiés par une méthode réglementaire pour permettre des analyses histologiques ou fonctionnelles (électrophysiologies) des tissus (rétine). Ces explorations sont nécessaires pour évaluer le bénéfice de la transplantation au cœur du projet et le devenir des cellules transplantées (intégration aux tissus de l’hôte, etc…).
Remplacement
Le projet consiste à évaluer la capacité d’une greffe de cellules à permettre une préservation de la fonction visuelle. Cette évaluation ne peut donc pas être faite par des approches in vitro. Les approches in vitro ne permettent d’évaluer que des paramètres isolés de culture et non pas des interactions avec une rétine. Il n’est ainsi pas possible de démontrer la fonctionnalité d’un produit de thérapie cellulaire de la rétine autrement que in vivo. Ce projet ne peut être réalisé que chez l’animal.
Réduction
Afin de réduire au maximum le nombre d’animaux, les transplantations seront réalisées dans un seul œil ; l’œil controlatéral servira de contrôle évitant d’utiliser d’autres animaux dans ce but. Par ailleurs, la majorité des actes peuvent être réalisés sur les mêmes animaux permettant ainsi de réduire le nombre d’animaux utilisés. Nous avons réduit le nombre d’animaux par groupe au minimum requis pour obtenir des résultats statistiquement interprétables en tenant compte de la variabilité plus importantes des mesures effectuées (en raison d’un taux d’échec évalué à 20-30 pour cent (chirurgie, rejet de greffe, opacification du cristallin, etc..). Le nombre a été calculé sur la base des données de la littérature pour des approches similaires et en fonction du devenir post-mortem des animaux. Pour limiter le nombre d’animaux, les résultats seront analysés à l’aide de tests statistiques non-paramétriques adaptes aux petits effectifs. Au final, 180 animaux seront utilisés dans le projet.
Raffinement
Les animaux seront examinés quotidiennement par les expérimentateurs et/ou le personnel qualifié de l’animalerie et seront hébergés avec enrichissement de nourriture et boisson à volonté. Les animaux utilisés dans ce projet ont une perte de poils dans la 3-4 semaines avec une réapparition par touffes au cours de la vie du rongeur. Ces poils peuvent s'accumuler dans l'œil sous les paupières nécessiter un soin particulier pour éliminer cette accumulation. Pour les expérimentations qui le nécessitent, les rats bénéficieront d’une anesthésie générale. Le risque de douleur généré par la transplantation de tissus est géré en pré-opératoire et post-opératoire par l’injection d’analgésiques. Les animaux feront l’objet d’une surveillance plus accrue pendant les 24h suivant les différents actes (réveil post-anesthésie, état de la surface oculaire après les électrorétinogrammes, signe d’inflammation, etc…). Tout signe d’inflammation ou d’infection de l’œil entrainera l’euthanasie de l’animal.
Choix des espèces
Les rats sont couramment utilisés dans les études précliniques. La taille de l’animal rend le geste technique (transplantation sous-rétinienne) moins difficile que chez la souris par exemple, ce qui réduira significativement le risque d’échec de la procédure et donc le nombre d’animaux nécessaire à l’étude. Rats immunodéficients : Ces rats possèdent une modification génétique qui affaibli le système immunitaire (pour prévenir le rejet de greffe). Les différentes analyses seront réalisées chez le rat adulte sur une durée maximum de 3 mois après greffe, le stade le plus tardif prévu per l’étude. Le choix de l'âge adulte est lié au fait que les greffes sont plus aisées à réaliser dans l'oeil adulte (plus grand) de même que les traitements lasers. De plus , la DMLA est une maladie qui touche les adultes.
Etude des phases veille-sommeil et caractérisation électrophysiologique de rats modélisant la maladie d’Huntington
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Une grille de cotation de la douleur fixe le seuil au-delà duquel un rat sera mis à mort avant terme. 80 rats porteurs d'une mutation analogue à celle de la maladie de Huntington vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, tous tués à l'issue. Chacun subit une neurochirurgie d'environ une heure pour implanter des électrodes non amovibles, puis des enregistrements de douze à quarante-huit heures deux fois par mois pendant dix mois, des stimulations sonores mensuelles, et vit seul en cage pendant neuf mois avec un accès à la nourriture contrôlé. L'objet déclaré est de trouver des marqueurs électriques cérébraux transposables entre le rat et le patient, pour servir de test dans la mise au point de médicaments.
Objectifs
Les patients atteints de la maladie de Huntington, souffrent, en plus des symptômes moteurs et d'une altération de certaines capacités intellectuelles, de troubles du cycle veille-sommeil, ces perturbations du sommeil pouvant déjà être présentes au stade précoce (présence de symptômes avant-coureurs) de la pathologie. L'électroencéphalographie (EE) représente un outil de choix lors des tests précliniques en raison de son caractère transposable entre le rat et l’Homme car les activités cérébrales de base sont largement conservées dans l’évolution des mammifères ce qui permet donc l’application chez le rongeur d’observations faites chez le patient et inversement. Un modèle de rat porteur d’une mutation analogue à celle identifiée chez les patients atteints de la pathologie est disponible et a été caractérisé d’un point de vue comportemental. Il présente des troubles moteurs proches de ceux décrits chez l’Homme. Il est donc pertinent d’explorer les autres caractéristiques de la maladie décrites chez le patient afin de confirmer la pertinence de ce modèle dans l’étude de la maladie et la recherche de nouvelles solutions thérapeutiques. Dans ce projet, nous étudierons donc les phases de veille-sommeil et les oscillations cérébrales spontanées et évoquées dans un modèle de la maladie de Huntington.
Bénéfices attendus
La découverte et l’optimisation de nouveaux médicaments nécessite d’identifier des signes de la maladie dans le cerveau et des tests transposables entre les études cliniques et précliniques. Ils doivent permettre d’évaluer de façon fiable et robuste l’efficacité des molécules testées. Les activités électriques cérébrales sont largement conservées à travers les mammifères permettant ainsi une transposition fiable entre l’humain et le rongeur. Dans ce projet, nous utiliserons des rats modélisant la maladie de Huntington et chercherons à mettre en évidence des marqueurs de la maladie qui pourront par la suite être applicables à l’Homme et permettre de tester de nouvelles molécules thérapeutiques.
Procédures
L’ensemble des animaux de ce projet vont subir une neurochirurgie d’environ une heure, réalisée sous anesthésie générale. Les animaux seront tous soumis à des enregistrements longs (12 à 48 heures) qui seront réalisés sur l’animal éveillé de façon bimensuelle avec un intervalle minimum d’une semaine, sur une durée de 10 mois maximum. Les animaux pourront être soumis à des stimulations sonores qui seront réalisées sur l’animal éveillé une fois par mois (durée de quelques heures) sur une durée de 10 mois maximum (entre l’âge de 6 mois et de 15mois). Les stimulations sonores intermittentes dureront au maximum 2h. Les animaux sont hébergés de façon individuelle sur la totalité du projet à partir de la chirurgie (9 mois maximum). L’accès à la nourriture est contrôlé pendant la totalité du projet à l’exception des 2 semaines suivant la chirurgie.
Impact sur les animaux
Suite à la chirurgie, une diminution de l’activité locomotrice et une déshydratation passagère pourront être observées. Une douleur modérée pourra apparaître dans les heures suivant l’intervention chirurgicale. Les stimulations sonores utilisées seront limitées à une intensité en dessous de l’intensité dommageable et qui n’induit pas de réaction de stress sur les animaux. Après implantation des électrodes, les animaux seront hébergés en cages individuelles, avec un contact social réduit (plusieurs semaines) ce qui peut engendrer du stress. Des troubles de la démarche et de la coordination sont décrits dans la littérature sur cette lignée.
Devenir
Ce projet implique l’implantation de dispositifs d’enregistrement de signaux électriques du cerveau qui ne sont pas amovibles. De plus, des analyses des tissus cérébraux sont nécessaires pour compléter la caractérisation du modèle et vérifier le positionnement des électrodes les animaux doivent donc être mis à mort à la fin du projet.
Remplacement
Cette étude nécessite l'utilisation de modèles animaux car elle étudie des mécanismes physiopathologiques complexes, comme le sommeil, qui ne peuvent pas être représentés par des modèles plus simples (ex. modèle cellulaire ou informatique).
Réduction
Les études sur le long terme présentent un avantage significatif en permettant à chaque animal de servir de contrôle pour lui-même, réduisant considérablement le nombre d'animaux nécessaires par groupe. Cette approche méthodologique nous a permis de déterminer le nombre d'animaux de manière à minimiser celui-ci, tout en veillant à préserver la validité scientifique et la fiabilité des résultats des expériences menées. Afin de réduire le nombre d’animaux nécessaires à nos études, les protocoles combineront un ensemble de recueil de mesures permettant de faire un suivi et d’obtenir plusieurs informations chez le même rat.
Raffinement
Le raffinement a été appréhendé à travers les conditions d'expérimentation et d'hébergement qui sont optimisées afin de s'assurer du bien-être des animaux tout au long des procédures expérimentales. Les rats qui entrent dans ce projet ont au minimum une semaine d’acclimatation à la zone d’hébergement. Les animaux seront regroupés dans une grande enceinte lors d’une session hebdomadaire afin de favoriser les contacts. Le projet prévoit des recueils des mesures engendrant des douleurs post-opératoires modérées. Toutefois, les animaux recevront un protocole de soins post-opératoires comprenant une évaluation clinique quotidienne, des antidouleurs et des anti-inflammatoires. Une échelle de cotation de douleur basée sur des signes indicatifs de gêne sera utilisée afin d’évaluer l’état général de chaque animal et de définir le point limite, permettant ainsi de prendre le plus rapidement possible des mesures nécessaires pour préserver le bien-être de l’animal. De plus, nous appliquerons des actes expérimentaux les moins invasifs possibles aux rats testés comme le choix d’une anesthésie gazeuse (par rapport à une injection). L’état de santé des animaux sera surveillé tout au long des expériences et évalué grâce à une grille codifiant le niveau de douleur et les points limites adaptés. Cela nous permettra d’intervenir immédiatement et de manière appropriée dès le moindre signe de souffrance. La prise en compte de ces points permettra de juger du bien-être et d'éviter l'inconfort des animaux au cours de l'expérimentation de manière à garantir la qualité des résultats. Les stimulations sonores utilisées seront limitées à une intensité sonore en dessous de l’intensité dommageable.
Choix des espèces
Nous utiliserons une lignée de rats dont la mutation est similaire à celle présente chez les patients de la maladie de Huntington. Le choix de l’espèce est donc directement lié à cette similarité : la mutation de ce même gène chez l’homme et le rat induit en effet des troubles similaires dans les deux espèces. Les animaux sont manipulés au minimum à l’âge de 6 mois puisque nous souhaitons évaluer les modifications des activités électriques chez des animaux adultes. Les animaux seront gardés jusqu’à l’âge de 15 mois maximum. A ce stade, le cerveau est mature et présente des caractéristiques intéressantes pour reproduire les troubles observés chez le patient humain.
Étude de la dynamique du couplage cœur-cerveau : recherche de biomarqueurs et innovation thérapeutique dans les troubles anxieux.
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
- Troubles nerveux
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Implantées de fibres optiques dans le cerveau au cours d'une chirurgie stéréotaxique d'environ vingt-cinq minutes, puis d'une sonde de télémétrie sous la peau, puis d'une électrode de stimulation du nerf vague, 3 440 souris vont être utilisées, dont 3 120 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Une partie subit dix jours de confrontations sociales quotidiennes, avec des blessures possibles et un état anxieux que le porteur dit ne pas pouvoir soulager parce qu'ils font partie du phénotype recherché. Suivent un hébergement isolé de treize à dix-huit jours, un test de prise de risque sous restriction alimentaire de huit jours, un champ ouvert de dix minutes et un labyrinthe en O de cinq minutes. Les souris sont ensuite tuées pour prélever leur cerveau, et celles écartées au génotypage partent vers les autres projets de l'équipe.
Objectifs
Les troubles anxieux sont les problèmes de santé mentale les plus répandus dans le monde. Ils se traduisent par des inquiétudes excessives ou par l'évitement de situations jugées menaçantes, ce qui complique la vie quotidienne des personnes concernées. Ces troubles peuvent aussi augmenter le risque de développer des problèmes cardiaques. C’est pourquoi il est important de comprendre comment le cerveau et le cœur interagissent, car cela pourrait nous aider à mieux comprendre et traiter l'anxiété. Notre recherche se concentre sur cette interaction entre le cerveau et le cœur, en étudiant plus précisément deux zones cérébrales : l'une est impliquée dans les réponses émotionnelles négatives (Zone A), et l'autre contrôle le rythme cardiaque (Zone R). Pour cela, dans un premier temps, nous étudierons le dialogue de la zone A vers la zone R. Puis, nous élaborerons un modèle murin avec un comportement de type anxieux sur lequel nous étudierons leur comportement lors de plusieurs tests comportementaux ainsi que leurs paramètres cardiaques. Nos premiers résultats montrent que la zone A envoie des signaux vers diverses zones cérébrales régulant le rythme cardiaque, dont majoritairement la zone R. L’objectif principal de notre projet est donc d’explorer comment cette connexion entre la Zone A et R influence l’apparition et le maintien des troubles anxieux, en jouant un rôle clé dans l’interaction entre le cœur et le cerveau.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra de mettre en évidence l’implication de la connexion A-R dans l’expression et le maintien des symptômes d’anxiété au sein de l’axe cœur-cerveau. Il permettra d’obtenir des informations sur les modifications cellulaires et moléculaires à long terme provoquées par un protocole de défaite sociale chronique (CSD). Une meilleure compréhension des circuits impliqués nous permettra d’évaluer de nouvelles approches pour le traitement des troubles anxieux
Procédures
Dans le cadre de nos recherches, différentes techniques sont utilisées pour étudier le fonctionnement cérébral des souris. Pour enregistrer l’activité neuronale ou activer certaines zones du cerveau à l’aide de la lumière, les souris reçoivent une implantation de fibres optiques ainsi que l’injection de vecteurs spécifiques via une intervention chirurgicale précise (durée de la chirurgie : environ 25 min). Pour les études du rythme cardiaque, des implants sont également placés pour permettre un suivi continu de certains paramètres, (durée de la chirurgie : environ 20 min). Les animaux réalisent des tests comportementaux afin d’étudier l’anxiété (test durant 5 à 10 minutes), la prise de risque avec restriction alimentaire (8 jours). Pour notre modèle de stress social, les souris seront hébergées individuellement durant 13 à 18 jours selon le type de tests effectués. Lorsque la fin de vie des animaux est nécessaire, celle-ci est réalisée sous anesthésie générale, suivie d’une procédure strictement encadrée pour garantir l’absence de souffrance (durée de la chirurgie : environ 15 min). Les souris seront également soumises à 3 tests comportementaux : a) prise de risque avec restriction alimentaire d'une durée de 8 jours, b) test du champ ouvert d'une durée de 10 minutes et c) test du labyrinthe en O d'une durée de 5 minutes.
Impact sur les animaux
Tous les animaux seront génotypés et identifiés par poinçonnage d’oreille. Certains animaux seront exposés à des confrontations sociales, d’une durée maximale de 5 minutes par jour sur une période de 10 jours consécutifs. Ces souris seront hébergées 2 par 2 avec un séparateur en plexiglas pendant le protocole de défaite. Cette procédure amènera à de possibles blessures ou à l’état anxieux. Ces éléments ne peuvent pas être soulagés, car ils font partie du phénotype recherché. De potentielles blessures peuvent arriver lors de la défaite sociale. Une chirurgie stéréotaxique sera également pratiquée sur une partie des animaux avec implantation de fibre optique et/ou injection de vecteurs viraux. Une partie des souris subiront une chirurgie avec implantation d’une sonde de télémétrie en sous-cutané. Enfin, pour la dernière étape, les souris subiront une chirurgie pour l’implantation d’une électrode vouée à la stimulation du nerf vague. Ces diverses chirurgies peuvent entraîner des effets indésirables tels que des inflammations locales, un stress postopératoire et un inconfort temporaire pour les animaux. Certains animaux passeront des tests comportementaux (tels que le labyrinthe en 0 surélevés, le test de champs ouvert et le conditionnement de prise de risque) pouvant augmenter leurs niveaux de stress. Afin de diminuer ce stress les animaux seront habitués à l’expérimentateur et aux appareillages au préalable.
Devenir
Après les tests comportementaux, les souris seront mises à mort pour prélèvement de cerveau dans le but de réaliser des mesures électrophysiologiques ou afin de vérifier la justesse des injections intracérébrales et du placement des fibres optiques/d’enregistrements/implants. Après le génotypage, les animaux vont aller dans des groupes expérimentaux pour la réalisation de ce projet ou pour les autres projets de l'équipe.
Remplacement
Notre projet repose sur des études visant à mieux comprendre le fonctionnement de certaines régions du cerveau, qui jouent un rôle clé dans les troubles anxieux. À ce jour, il n’existe pas de méthode alternative permettant d’obtenir des résultats aussi précis sans avoir recours à des modèles animaux. Nous utilisons des souris, car leur cerveau partage de nombreuses similitudes avec celui des humains, ce qui en fait un modèle pertinent pour nos recherches. Grâce à des techniques avancées, nous pouvons cibler de manière très précise des zones spécifiques du cerveau. Cela nous aide à mieux comprendre comment ces zones fonctionnent et comment elles sont impliquées dans les troubles anxieux, en vue de développer des approches thérapeutiques adaptées.
Réduction
Nous faisons tout notre possible pour limiter le nombre d’animaux utilisés dans nos recherches tout en assurant que les résultats obtenus soient fiables et significatifs. Pour cela, nous calculons avec soin le nombre minimum d’animaux nécessaires. Notre projet inclut des mâles et des femelles afin de représenter au mieux l’ensemble de la population et d’éviter des biais liés au sexe. Cela nous permet également de valoriser au maximum les animaux disponibles dans les élevages. Dans certains cas, les mêmes souris peuvent servir à plusieurs étapes de l’étude, ce qui réduit encore le nombre total d’animaux nécessaires tout en préservant la qualité de nos résultats.
Raffinement
Dans nos recherches, chaque animal est identifié et suivi grâce à des mesures spécifiques, comme une petite biopsie de l’oreille. Bien que ces pratiques puissent entraîner un léger inconfort temporaire, elles sont indispensables pour assurer un suivi précis et rigoureux de chaque animal. Malgré la rigueur des protocoles, comme ceux impliquant la défaite sociale chronique (CSD), le bien-être animal reste une priorité absolue. Pour cela, nous veillons à enrichir les cages et à minimiser le stress des animaux. Chaque animal est suivi de manière adaptée à sa situation, notamment pour prévenir des risques comme les blessures ou la déshydratation, qui peuvent survenir lors de certaines étapes, comme les chirurgies. Par exemple, dans le cas d’une opération, les souris sont anesthésiées et analgésiée, elles reçoivent une hydratation sous-cutanée avant et après la chirurgie, ainsi que des analgésiques et des anti-inflammatoires pendant cinq jours. Un tapis chauffant, contrôlé par une sonde, est utilisé pour maintenir leur température durant l’opération et le réveil, afin d’éviter l’hypothermie. Les animaux ont toujours accès à de la nourriture et de l’eau, et chaque cage est équipée de bois à ronger, d’un abri et de matériaux pour construire un nid. Nous surveillons régulièrement les signes de souffrance pour réagir rapidement si besoin. Des points limites ont également été établis pour intervenir à chaque étape. Nos recherches utilisent des techniques avancées qui permettent de réduire l’inconfort des animaux. Par exemple : Nous pouvons mesurer et moduler l’activité cérébrale chez des souris éveillées et en mouvement, permettant d’étudier leur comportement sur le long terme et sur les mêmes animaux. Ces outils permettent des interventions très ciblées. Enfin, pour certaines chirurgies, bien que réalisables sur des souris légères (17g), nous attendons que les animaux atteignent un poids de 22 à 30 g pour que ces opérations soient mieux tolérées par les animaux.
Choix des espèces
Les souris constituent un modèle de choix pour notre projet en raison de leur proximité évolutive avec l’Homme, de leur cycle de vie court et de l’abondance de connaissances scientifiques disponibles à leur sujet. Leur élevage dans des conditions standardisées assure la reproductibilité des résultats. Les mécanismes du stress et les propriétés neuronales des souris, notamment dans les structures cérébrales étudiées, présentent des similitudes notables avec ceux des humains. Cela permet de réaliser des avancées majeures dans la compréhension et le traitement des troubles anxieux. Enfin, notre laboratoire dispose des techniques appropriées pour travailler avec cette espèce. Dans nos protocoles expérimentaux, les souris, dès l’âge de six-huit semaines, sont soumises à différentes combinaisons d’interventions (injections de vecteurs, implantation de fibres optiques, dispositifs d’enregistrement de l’activité neuronale, du rythme cardiaque ou encore stimulation du nerf vague). Des périodes de récupération post-opératoire de plusieurs semaines sont systématiquement respectées avant de réaliser des analyses comportementales ou d’exposer les animaux à des paradigmes de stress social chronique. Certaines étapes incluent également des procédures spécifiques en fonction du génotype des souris (réalisé entre 21 et 28 jours après la naissance), adaptées aux objectifs expérimentaux. PS : Souris 6 semaines pour injections stéréotaxiques car les régions cérébrales sont bien développées à partir de cet âge, et les virus nécessitent une expression de 3 à 6 semaines. Souris 8 semaines ou plus pour la télémétrie et stimulation du nerf vague car plus tôt, les animaux sont trop petits pour être soumis à ce type de chirurgie. Souris 21-28 jours, comme période la plus jeune pour pouvoir être sevrées/ génotypées.
Dégénérescence rétinienne induite par exposition à la lumière
- Recherche appliquée
- Maladies animales
- Troubles sensoriels
Exposés à la lumière bleue jusqu'à détruire une partie de leurs photorécepteurs, 1 800 rats vont être utilisés dans des procédures déclarées au niveau de souffrance le plus faible, léger. Ils reçoivent des collyres jusqu'à six à huit fois par jour, des injections dans l'œil sous anesthésie locale une à deux fois par semaine, des examens ophtalmologiques sous anesthésie et des prises de sang sur animal vigile. La quasi-totalité est tuée pour analyse histologique de la rétine, le porteur estimant que 10 % des rats, écartés après l'électrorétinographie initiale, pourront être réutilisés dans d'autres procédures. La durée d'exposition à la lumière bleue, qui produit la lésion, n'est indiquée que comme "une certaine période", et le porteur écrit que le développement de ces maladies de la rétine n'est pas douloureux.
Objectifs
Le but de ce projet est d’utiliser un modèle de dégénérescence rétinienne induit par exposition à la lumière chez le rat afin de tester l'efficacité de substances à protéger les photorécepteurs. La rétine assure la conversion d'un signal lumineux en un influx nerveux, elle est composée de deux tissus : la rétine neurale (neurorétine) et l'épithélium pigmentaire de la rétine. La neurorétine est un tissu composé de six types de cellules neuronales (deux types de photorécepteurs : cônes et bâtonnets, des cellules horizontales, bipolaires, amacrines et ganglionnaires) et de trois types de cellules gliales (cellules gliales de Müller, astrocytes et cellules microgliales). Les dégénérescences de la rétine, dont la dégénérescence maculaire liée à l’âge sous sa forme sèche (DMLA sèche) ou la rétinite pigmentaire, font partie des causes de cécité les plus fréquentes dans les pays industrialisés. Ces atteintes conduisent à une atrophie progressive des photorécepteurs et à la perte de la vision centrale et peuvent entrainer un handicap chez les patients. Ce modèle consiste à exposer des rats à la lumière bleue pendant une certaine période, et à produire des altérations de la rétine au niveau des photorécepteurs et de l’épithélium pigmentaire rétinien. Ces lésions sont dues à l’activation du stress oxydatif, à la mort cellulaires par apoptose et par nécrose, elles sont comparables à celle observées dans les pathologies humaines telles que la DMLA sèche ou la rétinite pigmentaire. Le projet s'étale sur 5 ans nous estimons pouvoir réaliser 4 études de test d'efficacité de molécules par an, ces études comporteront au maximum 6 groupes de 15 animaux.
Bénéfices attendus
Ce projet contribuera au développement de médicaments luttant contre la DMLA sèche, qui n’a actuellement pas de traitement, ou toute autre maladie entrainant la perte des photorécepteurs (rétinite pigmentaire, maladie de Leber, dystrophie rétinienne ou encore certains cas de glaucome ou de rétinopathie diabétique). La DMLA sèche concernerait environ 5 millions de personnes dans le monde et potentiellement 10 millions d’ici 2040 avec le vieillissement de la population.
Procédures
Les examens ophtalmologiques qui nécessitent l’immobilisation complète de l'animal seront pratiqués sous anesthésie, ce type d'examen ne dure que quelques minutes. Les administrations de produits se feront soit par instillations (gouttes oculaires), soit par voie sous cutanée, soit par voie intramusculaire ou intrapéritonéale. Ces instillations ou injections nécessitent le maintien de l’animal afin de l’immobiliser. Ces procédures sont extrêmement rapides et ne prendront pas plus d’1 ou 2 minutes. Les gouttes oculaires peuvent être administrées plusieurs fois avec généralement une moyenne de 3 administrations et un maximum de 6 à 8 administrations par jour. Les administrations de produit par injection au niveau de l'œil se feront sous anesthésie locale et générale si besoin, leurs fréquences sont plus limitées, une à deux fois par semaine. Ces procédures sont aussi un peu plus longues et nécessitent de placer l’animal sous un microscope chirurgical. Il faudra compter quelques minutes (en général 5 minutes par animal) pour réaliser de telles administrations. Des prélèvements de sang pourront être réalisés au cours des procédures expérimentales afin de doser le principe actif du traitement administré ou tout autre marqueur d'intérêt. Ces prélèvements se feront sur animal vigile et le temps nécessaire aux prélèvements ne dépassera pas les 5 minutes par animal.
Impact sur les animaux
Les nuisances attendues sur les animaux sont essentiellement celles causées lors de l’induction de la pathologie, comme le maintien des animaux dans un environnement différent des conditions normales d’hébergement pendant quelques heures (exposition à une lumière bleue). Les examens pratiqués pour évaluer les signes cliniques de la maladie ne sont pas invasifs. Ils sont semblables à ceux pratiqués chez l’animal en clinique vétérinaire ou chez l'homme en cabinet ophtalmologique où ces examens sont d’ailleurs pratiqués sans anesthésie. Ici la gêne occasionnée sera le maintien de l’animal ou l’administration de l’anesthésie dans le cas où l’immobilisation est nécessaire. L'administration topique des produits notamment des traitements devrait engendrer une gêne transitoire de et éventuellement une hyperémie des conjonctives comme on peut le constater chez l’homme. L'administration par injection intraoculaire, en sous cutanée ou en transdermique pourra occasionner une petite inflammation transitoire avec l'apparition de rougeurs sans conséquence. Une administration d’anesthésiant locale dans le cas des injections intraoculaires réduira la gêne à son maximum. Les animaux vont avoir une baisse de la vision, mais leur comportement, déplacement dans leur cage, prise de poids n’est pas altéré. Le développement de ces maladies de la rétine n’est pas douloureux.
Devenir
A l'issue de la procédure, tous les animaux qui auront suivi la totalité de la procédure expérimentale : examens, induction de la pathologie et traitements, seront mis à mort pour permettre de réaliser les évaluations ex vivo (évaluations histologiques, dosage de produit...). Mais nous estimons qu’une proportion de 10% animaux ne suivra pas la totalité de la procédure. Ces animaux seront potentiellement exclus de l’étude après l’électrorétinographie pratiquée en baseline qui sert à révéler un défaut anatomique ou physiologique. Ces animaux n'auront pas reçu d'induction de la pathologie, ni d'administration de traitement, seulement des examens qui ne sont pas invalidants mais qui potentiellement nécessitent une anesthésie. Ils pourront être réutilisés dans d’autres procédures expérimentales compatibles avec l’avis du vétérinaire.
Remplacement
A ce jour, aucune méthode alternative ne permet de mimer l’œil dans son environnement et dans sa globalité fonctionnelle. Les lignées cellulaires ou les systèmes alternatifs comme les organoïdes ne permettent d’étudier qu’une partie des mécanismes. En effet, l’œil est composé de différents tissus (vasculaires, rétinien neuronal, vitréen, cornéen, humeur aqueuse ...) de physiologie différente et soumis aux variations environnementales, aux interactions des tissus et organes voisins, avec notamment l’influence du système immunitaire. Les études in vivo permettent d’observer les réponses physiologiques d’un traitement dans un organisme vivant en tenant compte des pharmaco cinétiques, des métabolites générés.
Réduction
Le nombre maximum d’animaux prévu pour ce projet a été déterminé en fonction de la distribution théorique rencontrée dans les données bibliographiques et historiques de l'établissement, du nombre d'études estimées et tient compte des variations du métabolisme, de la robustesse des mesures et de notre expérience. Ce nombre limité doit nous permettre de conclure sur l’efficacité ou non d’un traitement. L'effet d'un traitement sera évalué à chaque moment à l'aide des tests statistiques. Un calcul de l’effectif sera réalisé afin d’ajuster et de revoir à la baisse si possible le nombre d’animaux à inclure dans les procédures. De plus, dès que les procédures expérimentales le permettront, des évaluations non invasives seront choisies tout au long du projet pour améliorer la condition animale et éviter la mise à mort inutile des animaux.
Raffinement
Un suivi quotidien des animaux sera effectué afin de minimiser au maximum l’impact des procédures sur leur bien-être. Les animaux seront hébergés en groupe, avec différents enrichissements adaptés à l'espèce. Les examens choisis pour évaluer les signes cliniques de la maladie sont non invasifs et semblables à ceux pratiqués chez l'homme en cabinet d'ophtalmologie ou chez l’animal en clinique vétérinaire. Afin de réduire le stress de l'animal lors d'examens nécessitant l'immobilisation de l'animal, une administration d'anesthésique sera réalisée. Lors des anesthésies des substituts de larmes sont régulièrement instillés sur les cornées pour éviter le dessèchement, un dispositif est prévu pour éviter l’hypothermie (enceinte chauffante, coussin, ou lampe). Des points limites adaptés, suffisamment prédictifs et précoces permettent de limiter une éventuelle douleur à son minimum.
Choix des espèces
L'espèce animale choisie a une physiologie, une anatomie et un métabolisme largement décrits dans la bibliographie scientifique. L’extrapolation à l’homme des effets sur l’œil en est d’autant plus facilitée. De plus, les modèles expérimentaux concernant cette pathologie sont largement utilisés et décrits sur ces espèces dans les publications de référence sur laquelle le projet est basé. Les animaux seront des jeunes adultes âgés au minimum de 6 semaines pour les rats correspondant à la maturité de la rétine.