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DNT : Évaluation des effets neurodéveloppementaux de substances chimiques impliquées dans la perturbation de l’axe thyroïdien par des mécanismes hépatiques
- Recherche appliquée
- Toxicologie (hors obligations réglementaires)
Tués au jour 21 de la lactation pour prélever leurs organes, 544 rats vont être utilisés, des femelles accouplées et leur descendance, dans des procédures impliquant des niveaux de souffrance léger à modéré. Les femelles sont gavées chaque jour à la sonde du sixième jour de gestation jusqu'à trois semaines après la mise bas, soit 38 jours au plus, pour mesurer ce que trois substances connues pour induire des enzymes hépatiques font à leurs hormones thyroïdiennes et au développement nerveux de leur descendance. Les petits sont posés sur le dos dès le quatrième jour pour évaluer s'ils se retournent en moins de deux secondes, puis isolés quelques minutes et soumis à un clic mécanique à partir du dixième jour, chaque jour jusqu'à obtention d'une réponse. Le rat est retenu, indique le porteur, pour sa gestation courte, la disponibilité d'une souche caractérisée et les recommandations des instances réglementaires.
Objectifs
Ce projet s’inscrit dans la continuité d'un projet précédent, qui a permis de mieux caractériser les paramètres clés de la toxicité neurodéveloppementale associée à une perturbation des taux d’hormones thyroïdiennes. Ces travaux ont conduit à la publication de trois articles scientifiques. Ce nouveau projet s’attachera à caractériser plus précisément le mécanisme d’action reliant une diminution des concentrations en hormones thyroïdiennes, consécutive à une augmentation de leur métabolisation hépatique, à d’éventuels effets sur le neurodéveloppement. Ce projet visera ainsi à approfondir la compréhension des liens mécanistiques entre induction enzymatique hépatique, déséquilibre de l’homéostasie thyroïdienne et altérations neurodéveloppementales. À cette fin, il s’appuiera à la fois sur des substances décrites dans la littérature scientifique et sur des molécules internes, toutes identifiées comme inducteurs d’enzymes hépatiques impliquées dans la métabolisation des hormones thyroïdiennes.
Bénéfices attendus
Ce projet permet d’améliorer la compréhension des mécanismes biologiques reliant l’induction du métabolisme hépatique des hormones thyroïdiennes à des effets sur le neurodéveloppement. Il contribue à mieux caractériser les conséquences d’une perturbation thyroïdienne secondaire à une action hépatique, en documentant à la fois les modifications hormonales et les marqueurs morphologiques et moléculaires observés chez la ratte et sa descendance. Les résultats attendus permettront également de comparer plusieurs substances partageant des mécanismes d’action proches, afin d’affiner leur caractérisation toxicologique et de mieux identifier les paramètres pertinents pour l’évaluation de leur potentiel de perturbation endocrinienne. À plus long terme, ce projet apportera des connaissances utiles à l’évaluation du risque pour la santé et à l’amélioration des stratégies de développement et de sélection de composés.
Procédures
Les femelles gestantes et allaitantes vigiles seront administrées journalièrement à l’aide d’une sonde souple adaptée à leur taille et âge, pendant maximum 38 jours (du jour 6 de gestation au jour 20 ou 21 après la mise bas). Cette technique est réalisée en moins de 15 secondes et n’engendre pas de douleur. Durant la période de gestation, un prélèvement sanguin, pourra être réalisé sur animaux vigiles et/ou animaux anesthésiés. Chaque femelle gestante pourra faire l’objet d’un micro-prélèvement à la veine saphène sur animaux vigiles pour un maximum de 200µL ou un prélèvement sanguin plus important, dans la limite des volumes recommandés, pourra être réalisé sous anesthésie à la veine sublinguale ou submentale. Ce prélèvement de sang sera réalisé sur une période d’une durée inférieure à 2 minutes. Au moment du sacrifice terminal (jour 21 de la lactation) un prélèvement à l’aorte abdominale sera réalisé sous anesthésie gazeuse et sans réveil. Pendant la lactation des tests de développement seront réalisés sur les rats juvéniles. Pour mesurer le réflexe auditif, les petits seront isolés quelques minutes et soumis à un son extérieur (clic mécanique) à partir de l’âge de 10 jours, chaque jour jusqu’à l’obtention d’une réponse positive au test. Pour tester la mobilité, le petit sera également déposé sur le dos pour évaluer sa capacité à se retourner en moins de 2 secondes à partir de l’âge de 4 jours, chaque jour jusqu’à l’obtention d’une réponse positive au test. Des organes seront prélevés après la mise à mort des femelles et leur descendance au jour 21 de la lactation.
Impact sur les animaux
Un stress léger peut se produire lors de la manipulation ou de la contention des rattes et de leur descendance ainsi que pendant la période d’hébergement isolé des femelles gestantes. Le gavage effectué à l’aide d’une sonde souple peut induire un léger inconfort et très rarement une irritation de l’œsophage. Un échantillon de sang peut être prélevé sur animaux vigiles par ponction à la veine saphène ou un prélèvement peut être fait après anesthésie par ponction à la veine submentale ou à la veine sublinguale. Le prélèvement de sang peut induire une douleur légère et de légers hématomes au point de prélèvement. De plus, au moment du sacrifice terminal (PND21) un prélèvement à l’aorte abdominale sera réalisé sous anesthésie gazeuse et sans réveil. Afin d’évaluer si le développement des rats juvéniles est normal, pour le système auditif, les petits seront isolés quelques minutes et soumis à un son extérieur (clic mécanique) à partir de l’âge de 10 jours, chaque jour jusqu’à l’obtention d’une réponse positive au test. L’animal sera également déposé sur le dos pour évaluer sa capacité à se retourner en moins de 2 secondes. La nuisance engendrée est un stress léger car les tests sont peu invasifs et non douloureux. Les effets toxiques attendus devraient être modérés, car les trois substances étudiées sont des produits connus : les données disponibles dans la littérature et dans les études précédentes, notamment l’étude de toxicocinétique menée en amont de ce projet permet d’évaluer la tolérance aux doses prévues chez des femelles gestantes et allaitantes ainsi que chez leur descendance, indiquent que peu de signes cliniques sont attendus aux doses retenues. Les signes de toxicité pouvant apparaître en cours d'études incluent des pertes de poids, une diminution de la consommation de nourriture ou des signes cliniques de type augmentation de la salivation, augmentation ou diminution de la mobilité et de l'agressivité, tremblements. D’autre part, des signes cliniques liés à la difficulté à mettre bas naturellement incluant un effort expulsif prolongé, agitation, écoulement vaginal inhabituel, respiration laborieuse, ou des signes cliniques liés à une difficulté à téter des petits à la naissance incluant déshydratation, pâleur, retard de croissance peuvent être observés.
Devenir
En raison du but de l’étude qui est d’évaluer les effets sur la gestation, la lactation et le développement de la descendance, tous les rats seront mis à mort au terme de la procédure pour prélèvements d’organes.
Remplacement
Avant la réalisation de l’étude in vivo, des essais in vitro, notamment sur cultures d’hépatocytes et de thyréocytes en 3D, sont utilisés pour évaluer le potentiel toxique hépatique et thyroïdien des substances. Toutefois, ces approches ne permettent pas de reproduire la complexité d’un organisme entier, en particulier les interactions entre organes et les conditions physiologiques propres à la gestation et à la lactation. Elles ne permettent donc pas, à elles seules, de prédire de manière complète les effets chez la femelle gestante et sa descendance. L’étude chez l’animal reste ainsi nécessaire pour mesurer de façon intégrée les effets sur la mère, les modifications hormonales, l’exposition de la descendance et les conséquences potentielles sur le neurodéveloppement. Les résultats obtenus seront comparés aux données in vitro et utilisés pour alimenter des modèles mathématiques, afin d’améliorer à terme la prédiction des effets sur les hormones thyroïdiennes et le neurodéveloppement, tout en renforçant progressivement le remplacement des études animales.
Réduction
Ce projet est conçu dans le respect du principe de Réduction, en veillant à utiliser le nombre minimal d’animaux compatible avec l’obtention de résultats scientifiquement robustes. Le nombre d’animaux retenu, fondé sur l’expérience du laboratoire, est limité au strict nécessaire pour répondre aux objectifs de l’étude, notamment pour garantir une puissance statistique suffisante pour l’évaluation des paramètres hormonaux. Ainsi, un effectif restreint de 8 femelles accouplées par groupe sera utilisé. Par ailleurs, plusieurs substances seront étudiées au sein d’une même étude, permettant le recours à un groupe témoin unique et contribuant ainsi à limiter le nombre total d’animaux. En outre, seules des molécules préalablement sélectionnées au moyen de méthodes alternatives et considérées comme non dangereuses à ce stade seront évaluées in vivo, afin de restreindre le recours à l’animal au cours du processus de recherche et développement. Enfin, ce projet contribuera également au développement et à la validation d’approches alternatives susceptibles, à terme, de réduire plus largement le nombre d’animaux utilisés en toxicologie.
Raffinement
Les conditions d’hébergement enrichies et adaptées aux rattes gestantes et allaitantes (matériel de nidification), le personnel formé ainsi que l’utilisation d’une manipulation douce des animaux permettent de réduire le stress pré procédural au strict minimum. Les animaux sont observés quotidiennement y compris les week-ends, avec une attention plus particulière le 1er jour de traitement (au moins 2 observations dans la journée) ainsi qu’au moment de la mise bas théorique à partir de GD 21. Ils sont pesés à intervalles réguliers pour vérifier leur croissance et leur bien-être. La consommation de nourriture est également mesurée à intervalle régulier. Des points limites suffisamment prédictifs et adaptés aux femelles gestantes et allaitantes ainsi qu’aux rats juvéniles seront appliqués. Des micro-prélèvements sanguins seront privilégiés. Lors des prises de sang, l’usage d’un tapis chauffant pourra être utilisé pour maintenir la température corporelle des animaux sous anesthésie. Le jour précédent leur mise à mort (sauf pour les rats juvéniles à PND 4), les animaux sont déplacés dans une salle proche de la salle d’autopsie pour éviter le stress du transfert le jour même. Les prélèvements de sang sont réalisés dans une salle séparée et différente de celle utilisée pour la mise à mort. Ce projet est réalisé avec des produits de référence connus à des doses choisies pour perturber l'homéostasie de l'axe hypothalamo- thyroïdien tout en minimisant les nuisances sur le bien-être animal.
Choix des espèces
Le rat est le modèle expérimental choisi en raison de sa courte durée de gestation, de son utilisation fréquente dans les études de toxicologie du développement et de la disponibilité de souche suffisamment caractérisée. Les modèles rongeurs et notamment le rat sont recommandés par la communauté scientifique et les instances réglementaires. Des données historiques issues des études précédemment conduites sont disponibles dans le laboratoire avec l’espèce et la souche choisies. Ces caractéristiques permettent d'obtenir une grande quantité d'informations sur la physiologie et la pathologie de ces animaux. Des jeunes femelles rats accouplées, âgées de 8 à 12 semaines au début de l’étude, seront utilisées dans ce projet, conformément aux pratiques en toxicologie du développement et aux recommandations internationales. Leur descendance sera suivie jusqu’à l’âge de 21 jours après la naissance, ce stade de développement étant particulièrement adapté à l’évaluation des effets des substances administrées à la femelle gestante et allaitante sur le développement embryonnaire, fœtal et postnatal précoce, après exposition in utero puis au cours de la lactation via le lait maternel. En effet, la période allant de la naissance jusqu’à la fin de la lactation, est reconnue comme une fenêtre de sensibilité particulière aux expositions susceptibles d’affecter le neurodéveloppement.
Évaluation de l’intérêt thérapeutique d’une prise orale du chélateur LiHOPO) dans la prise en charge d’une exposition initiale pulmonaire au plutonium.
- Recherche appliquée
- Toxicologie (hors obligations réglementaires)
Pour tester si un chélateur pris par voie orale élimine mieux le plutonium que le traitement actuel par injection, 182 rats vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, tous tués à l'issue pour mesurer le plutonium retenu dans leurs tissus. 112 d'entre eux reçoivent le plutonium par instillation dans la trachée sous anesthésie, 70 par injection, et 16 subissent dix-huit gavages, trois fois par semaine pendant six semaines. 142 rats séjournent seuls en cage à métabolisme, sur grille et sans litière, de un à trois jours par séjour et jusqu'à trois séjours pour certains, pour la collecte de leurs urines et de leurs selles. Le porteur attend une irritation de la trachée et une altération des cordes vocales après l'instillation, et écrit que le bénéfice pour les travailleurs du nucléaire contaminés "pourrait être à moyen terme".
Objectifs
En France, le plutonium (Pu) formé au sein d’un réacteur nucléaire est extrait du combustible d’uranium (U) usagé, pour le recycler dans un nouveau combustible mêlant U et Pu. Lors du procédé, des travailleurs peuvent accidentellement inhaler ce Pu en cas de rupture de confinement. La rétention corporelle d’un tel métal radiotoxique conduit alors à un risque sanitaire, comme le développement d’un cancer pulmonaire à long terme. Afin de limiter celui-ci, la seule stratégie est de stimuler la décorporation du Pu, c’est-à-dire de limiter ses dépôts tissulaires et favoriser son élimination corporelle. Pour cela, le complexant DTPA est administré chez le patient contaminé, afin qu’il se lie au Pu et l’élimine facilement et rapidement par les voies naturelles. Néanmoins, un tel traitement est perfectible : le DTPA a une action limitée, et son mode d’administration par intraveineuse est souvent incompatible avec un traitement répété au long cours qui s’avère parfois nécessaire. L’objectif général des études est d’améliorer ce traitement de décorporation des travailleurs du nucléaire ayant accidentellement été exposés à des composés de Pu. Aux Etats-Unis, une forme orale du complexant LiHOPO est en cours d’essais cliniques. Précisons qu’une autorisation de mise sur le marché américain d’un tel médicament prouvera son potentiel intérêt, mais ne permettra pas d’obtenir son autorisation ou sa disponibilité sur le marché français. Par ailleurs, alors que l’exposition pulmonaire au Pu est l’une des deux voies principales rencontrées chez le travailleur du nucléaire, les études pré-cliniques américaines n’ont pas testé l’efficacité du LiHOPO dans ce contexte. L’objectif du présent projet est d’évaluer l’intérêt d’une prise orale de LiHOPO dans le traitement de décorporation d’une exposition pulmonaire au Pu, en comparaison du traitement actuel par le DTPA. Différents protocoles de traitements devront être testés pour simuler des situations de prise en charge médicale ou des protocoles décorporants déjà appliqués chez l’être humain, et pour aider à interpréter les observations faites chez les travailleurs traités suite à ces protocoles. Les expérimentations seront menées chez le rat, un modèle animal pertinent qui a alimenté une grande part des précédentes études de décorporation du Pu menées depuis des dizaines d’années. De plus, il est désormais connu que les observations faites chez le rat le sont également chez l’être humain traité au DTPA après exposition au Pu.
Bénéfices attendus
Les résultats de ce projet permettront de savoir si la prise orale de LiHOPO peut être envisagée pour améliorer le traitement de décorporation de travailleurs du nucléaire exposés au Puou pour la population générale en cas d’exposition suite à un accident nucléaire ou un acte de malveillance. Dans le premier cas, le bénéfice pourrait être à moyen terme. Ils permettront également de mieux définir les compartiments biologiques, i.e. extra- ou intracellulaires, où a lieu la chélation du Pu par le LiHOPO.
Procédures
-70 rats seront exposés au plutonium en systémique par injection, sous anesthésie gazeuse (1X,
Impact sur les animaux
Après l’exposition pulmonaire des rats au plutonium en passant par la trachée, une irritation de la trachée, une altération des cordes vocales, une perturbation passagère de la ventilation pulmonaire le temps que le liquide soit absorbé par le tissu pulmonaire peuvent être observées. Il est possible que les sites d’injection soient transitoirement et légèrement douloureux après le réveil des animaux. Néanmoins, cela n’a pas d’impact visible sur leur comportement, prise alimentaire, etc. Les rats hébergés en cage à métabolisme comme en cage conventionnelle évoluent sur une grille et non sur une litière traditionnelle pour rongeurs, pouvant entrainer un inconfort de la marche voire des lésions aux pattes, ce qui n’a jamais été observé jusqu’alors. Un stress des animaux est attendu lors de : -leur manipulation lorsqu’ils sont conscients et vigiles, -leur anesthésie (manipulation + hypothermie) préalable aux actes réalisés lors de leur phase d’inconscience, -leur changement de condition d’hébergement
Devenir
Afin d’évaluer l’efficacité des traitements sur la rétention en plutonium dans les différents tissus, un prélèvement de ces tissus est prévu ; nécessitant l’euthanasie des rats.
Remplacement
Les expérimentations in vitro sont très utiles pour sélectionner et comparer des complexants qui ont un potentiel d’efficacité pour complexer le plutonium. Des études préliminaires au présent projet seront effectuées sur du sérum commercial pour choisir les doses en LiHOPO à tester, comparativement à la dose en DTPA recommandée chez l’être humain, avant les essais chez l’animal. Néanmoins, une expérimentation in vivo est la seule qui puisse apporter une réponse quant au potentiel décorporant des complexants. En effet, les modèles in vitro ne miment pas la complexité des milieux biologiques, etl’élimination corporelle. Par ailleurs, la biodisponibilité orale du complexant, c’est-à-dire son passage dans le sang, aura une grande importance, ce qui implique le besoin d’une système digestif entier. Le projet nécessite donc l’utilisation d’un modèle animal .
Réduction
Les précédentes études du laboratoire montrent que des groupes de 8 rats sont nécessaires pour prouver l’efficacité d’un traitement sur la charge pulmonaire en un métal, après exposition pulmonaire à ce métal. avec des résultats statistiquement valables. Concernant les rats exposés au plutonium puis traités par la même voie d’administration intraveineuse, l’effet du traitement se mesurera essentiellement sur la prévention de la charge osseuse en plutonium. Une analyse statistique détermine que des groupes de 5 animaux permettront de révéler une diminution de la charge osseuse en plutonium.
Raffinement
L’instillation intratrachéale (pour administration pulmonaire) et le gavage gastrique (pour administration orale) seront effectués chez des rats pendant leur phase d’inconscience suite à leur exposition à un gaz anesthésiant pour : i) prévenir leur inconfort/sensibilité à la douleur, ii) assurer la reproductibilité de la localisation et de la dose délivrée en cobalt ou expectorant, iii) pour la radioprotection des opérateurs. Ces gestes sont maitrisés au laboratoire et ont apporté leurs preuves pour le confort des rats, comme pour la qualité des résultats. Avant de privilégier le gavage gastrique pour la prise orale des expectorants, des tests d’habituation pour une prise orale volontaire en usant d’un composé appétant ont été effectués. Lors d’un essai dans notre laboratoire, il a été constaté que cette technique était efficace tant que le complexant n’était pas mélangé au composé appétant considéré (sirop de banane). Le gavage gastrique a donc été retenu et sera employé. Il n’est pas traumatique pour l’appareil digestif. Les rats seront hébergés individuellement dans des cages à métabolisme pendant 3 jours consécutifs maximum, ceux-ci pouvant se voir (cage de plastique transparent), s’entendre et se sentir. Une observation quotidienne et une pesée régulière (2X par semaine) des rats seront effectuées pour soulager au plus tôt une éventuelle souffrance avec traitements analgésiques/anti-inflammatoires. Pour estimer objectivement le niveau de souffrance, différents critères seront considérés et évalués selon une grille de scores qui est « ouverte » dès l’apparition d’un premier signe d’inconfort chez un rat.
Choix des espèces
Le rat est retenu pour nos études du fait de la richesse de la littérature dans le domaine de l’exposition à des métaux radioactifs chez cette espèce de rongeur. Sa taille, permet des prélèvements biologiques suffisants pour obtenir des niveaux de métaux mesurables. Les rats en expérimentation seront des animaux adultes, livrés à l’âge de 6 à 8 semaines, et utilisés aux âges de 7 à 9 semaines. Ces choix sont liés à la taille de l’animal, qui reste un compromis entre des poumons suffisamment gros pour tolérer au mieux l’instillation intratrachéale, et une taille des animaux qui n’induit pas un inconfort lors de leur hébergement en cage à métabolisme.
Modèle murin de sepsis (ligature du caecum) pour le développement de thérapies innovantes immunomodulatrices et anti-infectieuses
- Recherche appliquée
- Maladies infectieuses
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
Rats : 160
Soumis à une ligature et une ponction du cæcum qui déclenchent une septicémie polymicrobienne, 480 rongeurs, 320 souris et 160 rats, vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Le porteur attend une douleur abdominale aiguë, une léthargie, une perte de poids rapide, une déshydratation, un choc septique et des défaillances d'organes dans les cas graves, ainsi qu'une mortalité partielle liée à la longueur de la ligature et au calibre de la perforation. Les composés testés sont administrés une à quatre fois par jour pendant dix jours au plus, avec pesée quotidienne et une prise de sang hebdomadaire sous anesthésie. Tous seront tués à la fin de chaque procédure pour mesurer la charge microbienne et les paramètres inflammatoires dans leurs organes.
Objectifs
Le projet utilise le modèle de ligature et ponction du cæcum chez la souris pour évaluer l’efficacité de composés anti-infectieux et immunomodulateurs dans le contexte d’une d’une septicémie polymicrobienne d’origine abdominale. Les objectifs principaux de ce protocole sont : Evaluer l’efficacité thérapeutique des petites molécules, peptides, anticorps, vaccins ou immunomodulateurs pour réduire la charge bactérienne systémique. Étudier l’impact sur la réponse immunitaire : modulation de l’inflammation, prévention du choc septique et restauration de l’homéostasie immunitaire. Mesurer la protection des organes et tissus face aux dommages induits par l’infection abdominale. Comparer différentes stratégies thérapeutiques en situation de septicémie abdominales pour identifier les interventions les plus efficaces. Valider un modèle préclinique représentatif des infections polymicrobienne d’origine abdominale humaines pour le développement de traitements innovants contre les bactéries résistantes et les infections graves. Ce protocole est particulièrement adapté pour tester des traitements dans un contexte de septicémie polymicrobienne, où les modèles cellulaires ou tissulaires classiques ne permettent pas d’évaluer simultanément l’efficacité anti-infectieuse et l’impact immunomodulateur.
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus du projet sont multiples avec un impact significatif sur la santé humaine et animale. Il permet de compréhension des mécanismes de l’infection systémique : le CLP reproduit la septicémie polymicrobienne humaine, permettant d’étudier comment les bactéries déclenchent l’inflammation, le choc septique et la dysfonction organique. Permet également d’évaluer la réponse immunitaire en mesurant les effets immunomodulateurs des nouvelles molécules, anticorps ou vaccins, d’identifier des biomarqueurs de gravité de l’infection ou de réponse thérapeutique. Permet de la validation préclinique de nouveaux composés anti-infectieux, optimisation des stratégies thérapeutiques en situation de septicémie sévère, infections localisées. A plus large échelle, il permettra d’améliorer la prise en charge des infections graves en prévenant de la mortalité liée à la septicémie et au renforcement du pipeline thérapeutique.
Procédures
Le projet implique une chirurgie pour ligaturer et ponctionner le caecum. Cette procédure est réalisée sous anesthésie chimique et analgésique. Les traitements avec les composés testés sont de 1 à 4 fois par jour pendant 10 jours maximum. Ce geste n'excède pas 10 secondes par animal. Pour l'ensemble des protocoles, des pesées journalières sont réalisées ; pour chaque souris, une contention de 20 secondes maximum est nécessaire pour cette mesure. Enfin, des prélèvements sanguins sous anesthésie gazeuse (pendant 1 minute) sont pratiqués pour la mesure des paramètres inflammatoires. En prenant en compte le temps de récupération des souris, le nombre maximum de prélèvement est de 1 fois par semaine pour l'ensemble des procédures. 1 minutes avant le prélèvement, un traitement avec un analgésique est pratiqué pour réduire la douleur .
Impact sur les animaux
Pour un projet utilisant le modèle de ligature et ponction du cæcum (CLP) les nuisances et effets indésirables attendus chez les animaux, sont les suivants : La chirurgie provoque une douleur abdominale aiguë et les infections induites peuvent entraîner douleur diffuse, malaise, léthargie et perte d’appétit. Les animaux peuvent présenter des signes de stress tels que poils hérissés, posture recroquevillée ou mobilité réduite. Le sepsis peut provoquer un choc septique dans les cas sévères et défaillance organique possible. Une diarrhée, une perte de poids rapide et une déshydratation. Certains composés testés peuvent entraîner toxicité hépatique, rénale ou hématologique. Le CLP est un modèle de septicémie sévère ; une mortalité partielle est attendue en fonction de la longueur de la ligature et du calibre de la perforation.
Devenir
A la fin de chaque procédure tous les animaux sont mis à mort et des prélèvements d'organes et de sang sont réalisés pour des mesures de charge microbienne, de paramètres inflammatoires et des études d'histologie.
Remplacement
Préalablement à toute utilisation d'animal, nous intègrons dans nos projets des modèles in vitro, tissulaires et des organoïdes, afin de réduire le nombre d'animaux utilisés et d’optimiser les essais précliniques. Il existe plusieurs alternatives non animales dans la recherche sur les maladies infectieuses et inflammatoires, mais elles ne peuvent pas remplacer totalement les tests sur les animaux utilisés dans ce projet. 1. Modèles in vitro : Les cultures cellulaires humaines ou animales permettent d’étudier des interactions cellulaires et les réponses inflammatoires. Cependant, elles ne peuvent pas reproduire la complexité d'un organisme entier, notamment les interactions multicellulaires complexes et la réponse immunitaire systémique. 2. Modèles ex vivo : Les tissus humains ou animaux (biopsies, organes) permettent d’étudier des processus biologiques en conditions plus réalistes, mais il manque des interactions entre plusieurs systèmes organiques, essentiels pour comprendre les maladies infectieuses et inflammatoires. 3. Modèles organoïdes et organes sur puce : Ces systèmes imitent des organes comme les poumons ou les reins pour étudier les réponses biologiques. Cependant, ils ne peuvent pas reproduire la réponse systémique d'un organisme complet. 4. Modélisation informatique : Les simulations informatiques peuvent modéliser certaines interactions pathogènes et immunitaires, mais elles ne peuvent pas simuler toutes les réactions biologiques complexes d'un organisme vivant. Ces alternatives ne peuvent pas complètement remplacer les animaux, pour les raisons suivantes : • Complexité biologique : Les modèles non animaux ne peuvent pas reproduire la complexité d’un organisme vivant complet, limitant leur capacité à simuler des réponses biologiques globales. • Interactions systémiques : Les maladies infectieuses et inflammatoires nécessitent l'étude des interactions complexes entre les systèmes biologiques, ce qui ne peut être simulé sans un modèle vivant.
Réduction
Les modèles in vitro et tissulaires permettent de tester les composés anti-infectieux et immunomodulateurs sur des cultures cellulaires et tissulaires, évaluant leur efficacité, leur innocuité et leurs mécanismes d’action avant tout essai in vivo. Les organoïdes reproduisent des structures d’organes spécifiques, comme les poumons, la vessie et les reins, permettant d’étudier la réponse des tissus aux infections et traitements dans un environnement plus réaliste. En combinant ces approches, nous contribuons à la réduction des expérimentations animales, tout en garantissant la précision des résultats. Cette approche permet d'identifier les composés les plus prometteurs et de maximiser l'efficacité des traitements contre les infections virales, bactériennes et fongiques. De façon systématique des analyses statistiques sont effectuées afin de déterminer le nombre d’animaux optimal afin de produire des résultats robustes pour chaque point de mesure ; généralement la charge virale, bactérienne ou fongique dans les organes ciblés, analyse des signes cliniques, mesure de biomarqueurs (exemple: biomarqueur hépatique) et évaluation de l'inflammation (cytokines, chimiokines ou histologie).
Raffinement
La fréquence de surveillance des animaux est essentielle pour garantir leur bien-être. Les signes de détérioration de l’état de santé, tels que la perte de poids, fièvre, modifications de la mobilité, ou respiration laborieuse, sont particulièrement surveillés par l'observation de points limites (voir annexe) en raison des effets des infections et inflammations. Après l'infection ou l'administration de traitements, une surveillance plus rapprochée (toutes les 2 à 4 heures) est mise en place dans les premières 12 heures, pour détecter rapidement des signes de détresse, comme une perte de poids importante (plus de 20%) ou une diminution de l'activité. Des critères d'arrêt stricts et précoces sont définis pour éviter la souffrance excessive des animaux. L’objectif est de garantir que l’état de l’animal est constamment suivi et que des soins vétérinaires sont fournis dès que nécessaire. La prévention du stress est intégrée au protocole expérimental par l'utilisation d'une anesthésie gazeuse (isoflurane) et administration d'analgésique au préalable des gestes douloureux (injection par piqure...).
Choix des espèces
Le CLP est un modèle standardisé de septicémie polymicrobienne, largement validé dans la littérature. Les réponses physiopathologiques chez la souris et le rat (inflammation systémique, choc septique, dysfonction d’organes) reproduisent de manière fiable les principales caractéristiques de la septicémie humaine. La variabilité génétique contrôlée chez les souris permet une reproductibilité expérimentale élevée. Les souris sont suffisamment petites pour une manipulation chirurgicale délicate avec un minimum de matériel et de stress. Les rats, plus grands, permettent des prélèvements sanguins répétés, des mesures hémodynamiques et des interventions plus complexes sans compromettre leur survie. Les modèles murins et ratins permettent d’étudier simultanément la charge bactérienne systémique, la réponse immunitaire innée et adaptative et l’inflammation et lésions tissulaires dans différents organes. Aucun modèle in vitro ou tissulaire ne permet de reproduire cet ensemble d’événements physiopathologiques de manière intégrée. Les animaux utilisés dans le cadre des modèles de pathologies infectieuses sont des jeunes adultes, âgées de minimum de 6 à 10 semaines. Ce stade de développement correspond à une maturité immunologique, métabolique et physiologique optimale, ce qui en fait un modèle préclinique pertinent et standardisé pour l’étude des maladies infectieuses et inflammatoires humaines. A partir de la 6e semaine, les souris présentent un système immunitaire complet (réponses innée et adaptative), permettant une réponse fiable aux agents pathogènes étudiés (bactéries, virus, champignons). Les animaux sont sevrés, stabilisés, et moins sujets aux fluctuations hormonales ou de croissance rapides, ce qui renforce la reproductibilité expérimentale. La morphologie permet des manipulations techniques précises (voies d’infection, prélèvements sanguins, administration de traitements). La majorité des publications scientifiques et des recommandations réglementaires utilisent ce stade pour modéliser des infections polymicrobienne d'origine abdominale.
Evaluation chez le rongeur de la pharmacocinétique, pharmacodynamique, biodistribution et innocuité de candidats médicaments pour lutter contre le cancer
- Recherche appliquée
- Cancers
960 souris saines vont être utilisées pour caractériser dix candidats médicaments immunomodulateurs, chacune recevant une injection sous anesthésie puis jusqu'à quatre prélèvements sanguins, également sous anesthésie, échelonnés de cinq minutes à vingt-huit jours après l'injection. Les procédures impliquent un niveau de souffrance modéré. Le porteur attend une perte de poids, un pelage hérissé, une baisse d'activité, parfois des diarrhées, et dans de rares cas une hypothermie ou une détresse respiratoire. Toutes seront tuées pour le prélèvement d'organes. La réduction revendiquée ramène chaque étude de quatre-vingts à trente-deux souris, pour un total qui reste de 960.
Objectifs
Au cours de la dernière décennie, les approches immunothérapeutiques ont révolutionné le traitement des cancers. Elles visent à rendre le système immunitaire plus à même de reconnaitre les cellules tumorales et de les détruire. Ces traitements ne fonctionnent cependant que chez 10 à 40% des patients en fonction des types de cancer ce qui limite leur portée et la recherche dans ce domaine est toujours très active. Pour améliorer la portée de ces approches, notre laboratoire cherche à produire des candidats médicaments présentant une activité immunomodulatrice, c’est-à-dire qu’ils sont capables de moduler l’activité du système immunitaire. Il a été mis au point une technologie qui nous a permis de produire une série de protéines présentant une telle activité in vitro. Avant d’étudier l’efficacité thérapeutique de candidats qui ont été sélectionnés au moyen d’un crible in vitro, nous devons maintenant caractériser leur devenir (absorption, distribution et métabolisme), leurs effets sur l’organisme (pharmacodynamique) ainsi que leur innocuité chez un animal modèle sain, dénué de pathologie préexistante. Ces travaux permettront de définir les conditions de délivrance les plus appropriées pour tenter d’obtenir un effet thérapeutique optimal avec un risque de toxicité nul ou très limité. L’objectif de notre projet est donc de caractériser ces différents paramètres pour les dix meilleurs candidats médicaments préalablement sélectionnés
Bénéfices attendus
Le projet va nous permettre, pour chacun des candidats médicaments sélectionné, de connaître ses paramètres d’absorption et d’élimination ainsi que l’atteinte des tissus cibles, d’évaluer précisément ses effets sur le système immunitaire, de définir les paramètres de dose (quantité, nombre de fois, voie d’injection) adéquats pour obtenir une persistance et un effet pharmacologique significatif du candidat et enfin d’évaluer son innocuité. Cette étape est indispensable avant toute étude clinique chez l’humain. À terme, la mise au point de nouveaux médicaments immunomodulateurs pourrait avoir un impact majeur pour la prise en charge des cancers. Ils pourraient offrir une alternative thérapeutique aux patients ne répondant pas aux traitements actuels, comme certaines chimiothérapies ou immunothérapies existantes. En diversifiant les mécanismes d’action disponibles, ces nouvelles approches ouvriraient la voie à des traitements plus personnalisés, mieux tolérés et potentiellement efficaces sur un plus grand nombre de types de cancers
Procédures
Une injection d’immunothérapie sera réalisée chez les animaux préalablement anesthésiés (durée approximative de la procédure totale – anesthésie + geste -: 5 minutes). Pour évaluer le devenir dans l’organisme d’un candidat médicament ainsi que son effet sur le système immunitaire, jusqu’à quatre prélèvements de sang seront ensuite réalisés sous anesthésie. Les prélèvements seront réalisées pour des temps compris entre 5 minutes et 28 jours après l’injection (duré approximative total – anesthésie + geste - : 5 minutes).
Impact sur les animaux
Certains animaux pourraient subir pendant quelques minutes une chute de température liée à l’anesthésie. De plus, une inflammation pourrait apparaître au point d’injection. Les effets indésirables les plus fréquents chez la souris après injection d’immunothérapies sont une perte de poids, un aspect “hérissé” du pelage, une diminution de l’activité et parfois des troubles digestifs (diarrhée). Dans de rares cas, des effets plus sévères de syndrome inflammatoire aigu (hypothermie ou détresse respiratoire) peuvent être observés.
Devenir
Les souris seront euthanasiées à la fin du protocole afin de prélever différents organes pour des analyses indispensables dans le cadre du protocole, notamment celles de la distribution des candidats médicaments dans les tissus.
Remplacement
L’objectif de ce projet est d’évaluer les caractéristiques de pharmacocinétique, pharmacodynamique, biodistribution et tolérance de nouvelles immunothérapies dans l’organisme. Ces travaux ne peuvent être réalisée sans se passer de l’animal car aucune technique in vitro ne permet d’évaluer la demi-vie ou la localisation dans un organisme entier. L’utilisation d’animaux de laboratoire représente donc la seule approche permettant une évaluation de la pharmacocinétique, biodistribution et toxicité potentielle d’un candidat médicament.
Réduction
Cette technologie permet de produire de nombreuses protéines à activité immunomodulatrice. Pour réduire le nombre d’immunothérapies testées chez l’animal, nous commencerons par une évaluation in vitro afin d’identifier celles qui stimulent le mieux les cellules immunitaires. Seules les protéines les plus prometteuses seront ensuite testées chez le rongeur, soit environ dix candidats. Les expérimentations sont basées sur des modèles de rongeurs pour lesquels il existe une variabilité interindividuelle. Nous devons tenir compte de cette variabilité ce qui impose d’utiliser un effectif minimal pour garantir une validité statistique. Afin de réduire autant que possible l’effectif minimal, plusieurs stratégies seront mises en place : –jusqu’à quatre prélèvements seront réalisés sur un même animal. Ces prélèvements seront réalisés à des intervalles de temps suffisamment espacés afin de ne pas induire de douleurs –les études de pharmacocinétique, de biodistribution et de toxicité seront réalisées sur les mêmes animaux Grâce à ces approches, pour une étude nécessitant théoriquement quatre-vingt animaux, le nombre pourra être réduit de à trente-deux, tout en maintenant la robustesse scientifique des résultats.
Raffinement
Pour limiter le stress des animaux, permettre une manipulation aisée et douce, ceux-ci seront anesthésiés avant l’injection des traitements et des prélèvements. Leur état de santé et l’apparition de signes de souffrance liés à la molécule seront surveillés tout au long de l’expérience par du personnel qualifié de façon à intervenir de manière appropriée, notamment via l’utilisation d’analgésiques ou d’antiseptiques. Une grille de score qui permet d’évaluer précisément le bien-être de l’animal, sera utilisée. Si l’un des indicateurs de cette grille révélait un état anormal, une évaluation précise de l’état général de l’animal sera réalisée, et les interventions nécessaires seront mises en œuvre, conformément aux recommandations vétérinaires, notamment en cas d’atteinte de point limite les animaux seront mises à mort automatiquement afin de limiter la souffrance.
Choix des espèces
Nous réaliserons nos études chez la souris, modèle de référence en recherche biomédicale. Ce rongeur est couramment utilisé par la communauté scientifique, dans les laboratoires académiques comme dans l’industrie pharmaceutique, pour évaluer l’efficacité et la tolérance de nouveaux candidats médicaments. Les modèles murins sont particulièrement pertinents pour l’étude des immunothérapies anticancéreuses, car ils permettent d’examiner de manière contrôlée les interactions entre le système immunitaire et les traitements, et d’obtenir une première validation fonctionnelle avant le passage en clinique. Les souris utilisées seront des animaux sains, sans pathologie préexistante, afin d’éviter toute interférence avec la réponse immunitaire induite par les traitements évalués. Elles auront entre 8 et 12 semaines, âge auquel leur système immunitaire et leur physiologie sont pleinement matures. Ces conditions garantiront des résultats fiables pour l’évaluation de la biodistribution, du devenir dans l’organisme et de l’innocuité des immunothérapies testées.
Évaluation d’agonistes biaisés du récepteur de l’apéline sur l’équilibre hydrique et la fonction cardiovasculaire chez le rat
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système cardiaque
- Système endocrinien
Tués juste après la mesure de leur pression artérielle pour leur épargner des douleurs importantes et des complications vasculaires, les rats porteurs d'un cathéter fémoral donnent le ton du sort réservé aux 1 200 rats de ce projet, tous tués à l'issue. Les procédures relèvent d'un niveau de souffrance léger à modéré, une partie étant menée sous anesthésie sans réveil. Chaque rat reçoit une injection de l'une des dix versions modifiées de l'apéline, jusqu'à quatre prélèvements sanguins, environ 24 heures en cage individuelle de métabolisme, et pour certains la pose d'un dispositif de mesure dans l'artère fémorale suivie de deux heures d'enregistrement. Le porteur écrit que les "mini-organes" et les "organ-on-chip" "ne suffisent pas encore", et que l'utilisation d'animaux non-humains vivants reste "indispensable".
Objectifs
Le projet cherche à mieux comprendre comment une substance naturellement présente dans l’organisme (l’apéline) aide à réguler plusieurs fonctions essentielles : la quantité d’eau dans le corps et la pression du sang dans les artères. Cette substance agit en se fixant sur des « récepteurs », c’est-à-dire des sortes d’interrupteurs présents à la surface des cellules. Selon la manière dont ces « interrupteurs » sont activés, les effets peuvent être différents : certains agissent surtout sur les reins pour favoriser l’élimination d’eau, d’autres influencent davantage la pression sanguine. Des versions légèrement différentes de cette substance existent naturellement dans le corps. Elles n’agissent pas toutes de la même façon : certaines modifient la pression sanguine alors que d’autres favorisent principalement l’élimination d’eau par les urines. Les raisons de ces différences ne sont pas encore bien comprises. L’objectif est d’identifier des substances capables d’augmenter l’élimination d’eau sans faire baisser dangereusement la pression artérielle, ou de diminuer la pression artérielle sans perturber l’équilibre hydrique. Dans le premier cas ces composés pourront être utililsés pour traiter l’hyponatrémie, dans le second cas pour traiter l’hypertension. Le projet consiste donc à créer et étudier jusqu’à 10 versions de cette substance, développées à partir des formes naturelles déjà connues. Leur conception repose sur une approche rationnelle : certaines modifications chimiques sont choisies en fonction des effets observés avec les molécules naturelles, afin de mieux comprendre quelles parties de la molécule sont responsables des effets sur les reins ou sur la pression sanguine. Certaines versions seront également conçues pour rester actives plus longtemps dans l’organisme. Avant d’être étudiées chez l’animal, ces nouvelles versions seront d’abord testées en laboratoire sur des cellules afin de vérifier leur bon fonctionnement et leur stabilité. Seules les molécules présentant les résultats les plus favorables (par exemple une bonne stabilité, une activité suffisante et des effets ciblés) seront ensuite évaluées chez le rat. Les chercheurs observeront notamment la quantité d’urine produite, l’équilibre de l’eau et des sels minéraux dans le corps, ainsi que les effets sur la pression artérielle. Après ces études, des analyses complémentaires permettront de mieux comprendre comment ces substances influencent le fonctionnement des vaisseaux sanguins.
Bénéfices attendus
À court terme, le projet apportera de nouvelles connaissances sur la manière dont certaines substances agissent sur les cellules et influencent des fonctions essentielles comme la production d’urine, la pression sanguine et la souplesse des vaisseaux. Ces résultats aideront également à concevoir des substances plus efficaces et dont l’action est mieux ciblée. À moyen terme, les chercheurs espèrent identifier des composés capables d’augmenter l’élimination d’eau par les reins sans provoquer de baisse de la pression sanguine, ou au contraire de diminuer la pression artérielle sans perturber l’équilibre de l’eau dans le corps. Ces avancées pourraient servir de base à de futures recherches sur des maladies fréquentes touchant le rein et les vaisseaux sanguins. À long terme, ces travaux pourraient contribuer au développement de nouveaux traitements pour des maladies répandues ayant un impact important sur la santé publique, comme certaines maladies du cœur, l’hypertension ou l’hyponatrémie ou la polykystose rénale. Des traitements plus précis pourraient aussi réduire les effets indésirables observés avec les médicaments actuels. Au-delà des applications médicales, ce projet permettra d’améliorer les connaissances générales sur le fonctionnement des vaisseaux sanguins et des reins, ce qui bénéficiera plus largement à la recherche en santé.
Procédures
Les animaux seront soumis à plusieurs types d’interventions destinées à mieux comprendre les effets des substances étudiées sur l’équilibre de l’eau dans le corps et sur la pression artérielle. • Administrations de substances : chaque animal reçoit une molécule par injection. Ces gestes sont courts, d’une durée de quelques secondes. • Recueil des urines et suivi de la consommation d’eau et de nourriture: certains animaux sont placés pendant environ 24 heures dans des cages adaptées permettant de mesurer la quantité d’urine produite et l’eau et la nourriture consommées. • Prélèvements de sang : des échantillons sanguins sont prélevés une à quatre fois maximum selon le protocole expérimental, avec un intervalle de plusieurs dizaines de minutes à plusieurs heures entre les prélèvements. Ces interventions sont réalisées sous anesthésie afin de limiter la douleur et durent quelques minutes par prélèvement. • Mise en place dans l’artère fémorale d’un petit dispositif de mesure de la pression artérielle : elle est réalisée sous anesthésie générale. L’enregistrement de la pression du sang est réalisé dans la foulée, pendant environ deux heures. L’ensemble des interventions est organisé de manière à limiter le nombre de manipulations et à réduire autant que possible la durée de chaque étape.
Impact sur les animaux
Les effets prévus sur les animaux sont principalement liés aux manipulations et aux substances étudiées : 1. Gêne passagère lors des injections : Les animaux peuvent ressentir une douleur légère et très courte au moment de l’injection sous la peau. 2. Stress temporaire lié aux manipulations : La contention, la pesée et l’administration des composés peuvent provoquer un stress bref, limité au temps de l’intervention. 3. Adaptation au changement de cage : Pour les animaux qui sont placés pendant environ 24 heures dans des cages spéciales, l’hébergement individuel et le nouvel environnement peuvent modifier temporairement l’activité ou l’alimentation. 4. Effets physiologiques temporaires des composés : Selon la molécule, une augmentation temporaire de la production d’urine, de légères modifications des sels dans le sang ou l’urine, ou une baisse passagère de la pression artérielle peuvent survenir. 5. Mise en place du dispositif de mesure de la pression artérielle sous anesthésie (et enregistrement) : cette procédure peut entrainer des douleurs et un inconfort post-opératoires importants, ainsi que des complications vasculaires locales. Dans l’ensemble, ces effets sont courts, passagers et liés aux manipulations ou aux effets attendus des composés. Aucune maladie durable n’est prévue.
Devenir
Tous les animaux utilisés dans ce projet sont euthanasiés à l’issue des procédures pour des raisons scientifiques et éthiques. Les analyses prévues nécessitent que le sang, les organes et les tissus soient prélevés immédiatement après la procédure afin de garantir la fiabilité des mesures. Dans le cas des animaux pour lesquels une mesure de la pression artérielle sera réalisée, l’euthanasie interviendra juste après la mesure afin de ne pas leur faire subir des douleurs importantes et de laisser survenir des complications vasculaires.
Remplacement
Avant d’utiliser des animaux, toutes les substances sont d’abord testées dans des expériences en laboratoire sur des cellules. Ces tests permettent de mesurer la façon dont les molécules se fixent sur leur récepteur, leur stabilité dans le sang et leur capacité à activer différentes voies de signalisation à l’intérieur des cellules. Cependant, aucun modèle en laboratoire ne peut reproduire l’interaction complexe entre les reins, le cœur, les vaisseaux sanguins, le foie et la circulation sanguine. Pour connaître l’effet réel sur la pression artérielle et la production d’urine, il est nécessaire de travailler sur un animal vivant, avec tous les systèmes de régulation actifs. Les modèles « mini-organes » ou « organ-on-chip » ne suffisent pas encore. L’utilisation d’animaux vivants reste indispensable pour atteindre les objectifs du projet.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisé est calculé pour être le minimum nécessaire afin de détecter de manière fiable les effets attendus. Les calculs se basent sur des données précédentes et sur des méthodes statistiques pour garantir que chaque animal contribue utilement aux résultats. La stratégie est progressive : seuls les composés qui montrent des résultats favorables en laboratoire sont testés chez l’animal. Des mesures supplémentaires permettent de réduire le nombre total d’animaux : • Combiner plusieurs mesures sur le même animal quand c’est possible ; • Standardiser strictement les conditions pour limiter la variabilité ; • Utiliser des courbes de doses optimisées pour éviter les répétitions inutiles.
Raffinement
Les animaux sont hébergés en groupes et disposent d’un environnement enrichi (nids, tunnels, bâtonnets). Une période d’adaptation est respectée avant toute intervention. Toutes les manipulations sont réalisées par du personnel qualifié, dans un environnement calme pour limiter le stress. Les volumes injectés sont conformes aux recommandations réglementaires. Les interventions invasives ou terminales sont faites sous anesthésie générale avec contrôle de la profondeur de l’anesthésie et maintien de la température corporelle. Pour les études de 24 heures en cages adaptées permettant de mesurer la quantité d’urine produite, le contact visuel et olfactif avec d’autres animaux est maintenu. Une surveillance quotidienne permet d’évaluer le poids, le comportement et l’état général. Des points limites adaptés sont définis afin d’identifier précocement toute situation susceptible d’entraîner une souffrance et de mettre en place les mesures appropriées.
Choix des espèces
Le rat a été choisi pour ce projet car sa physiologie et son fonctionnement cardiovasculaire et rénal sont proches de l’Homme. Cette espèce permet de mesurer précisément la pression sanguine, la quantité d’urine produite et la composition des sels dans l’urine et le sang. La taille du rat facilite les prélèvements sanguins répétés nécessaires pour déterminer la durée d’action et la répartition des composés dans l’organisme. L’utilisation de rats issus de souches standardisées assure que les résultats sont comparables entre animaux, ce qui limite le nombre total nécessaire pour atteindre les objectifs scientifiques. Les rats utilisés sont adultes, âgés de 8 à 12 semaines, car à ce stade leur organisme est complètement développé. Cela permet de réaliser des mesures physiologiques stables et reproductibles, et d’évaluer correctement le métabolisme et la durée d’action des composés étudiés. L’utilisation d’adultes offre également une taille et une robustesse suffisantes pour les interventions, telles que la pose de cathéters ou le prélèvement de tissus, ce qui réduit le stress et le risque de complications.
Etude de l’impact de nouvelles molécules produites par un gène actif pendant la phase de dormance d’un herpèsvirus aviaire
- Recherche appliquée
- Cancers
- Maladies animales
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Oncologie
Inoculés à quatorze jours par un herpèsvirus qui tue la majorité des oiseaux infectés, 56 poulets subissent huit prélèvements de sang et trois prélèvements de plumes, espacés de sept jours. Les procédures impliquent un niveau de souffrance sévère, et le porteur écrit qu'il est attendu que la majorité des poulets mourront de la maladie pendant les 56 jours de l'étude, avec lymphomes, perte de poids rapide, perte de plumes, difficultés respiratoires et boiterie. Quatorze oiseaux partagent un isolateur biologique de 2 m2 pendant toute cette durée. Ceux qui survivent sont tués à la fin pour le prélèvement d'organes, y compris ceux qui n'ont développé aucun signe clinique, le porteur invoquant la biosécurité.
Objectifs
Le virus de la maladie de Marek est un herpès virus aviaire hautement contagieux et entrainant des lymphomes mortels pour les animaux dans un délai de quelques semaines. Ce virus est actuellement sous contrôle grâce à des protocoles de vaccination très stricts, bien que ceux-ci ont montré des failles dans les dernières années. Au-delà de son impact économique et sanitaire, ce virus constitue également un modèle précieux pour la recherche biomédicale, notamment pour l’étude des cancers induits par des virus. L’objectif de ce projet est d’élucider les fonctions d’un gène essentiel à la virulence du virus, nommé LATs (Latency Associated Transcripts pour transcrits associés à la latence en français). En plus de sa forme linéaire classique, les molécules produites par LATs ont également été retrouvé sous forme circulaire avec leurs deux extrémités liées. À ce jour, les mécanismes d’action de ces deux types de molécules restent inconnus. Notre étude vise à déterminer quels produits issus de LATs contribuent à la latence virale et au développement des lymphomes associés . Pour cela, trois virus génétiquement modifiés (OGM) ont été créés en laboratoire. Ces virus seront comparés à une souche sauvage de référence. Les expérimentations seront réalisées sur quatre groupes distincts de poulets, chacun infecté par l’un des virus (les trois OGMs et le virus sauvage). Cette approche permettra d’évaluer l’impact des modifications génétiques sur la virulence et les mécanismes associés à la latence et au développement de la maladie.
Bénéfices attendus
À court terme, cette étude permettra de mieux comprendre les mécanismes impliqués dans l’établissement de la maladie de Marek, en explorant un aspect resté largement inexploré depuis plus de vingt ans : le rôle des transcrits produits par le locus LATs. Cela présente un impact direct pour la filière avicole puisque l’amélioration de la compréhension des mécanismes de virulence peut aider à concevoir des vaccins plus efficaces et à renforcer les mesures de contrôle, limitant ainsi les pertes économiques et améliorant la santé animale. De plus, ce travail répond à un besoin scientifique plus général, en cherchant à déterminer comment des molécules d’ARNs peuvent influencer la persistance virale et la transformation cellulaire en cancer. À plus long terme, les connaissances acquises pourront ouvrir de nouvelles perspectives pour la recherche fondamentale et appliquée. Elles serviront de base pour étudier les fonctions de transcrits circulaires dans des contextes physiologiques et pathologiques. Ces avancées pourraient également contribuer au développement de stratégies innovantes pour la prévention ou le traitement de cancers induits par des virus.
Procédures
Une inoculation de virus sur animaux vigiles + 8 prélèvements de sang sur animaux vigiles à 7 jours d'intervalle + 3 prélèvements de plumes sur animaux vigiles à 7 jours d'intervalles (simultanée avec la prise de sang). Durée de chaque acte : moins d’une minute. L'expérience prend fin 56 jours maximum après inoculation du virus.
Impact sur les animaux
Hébergement : Les animaux sont hébergés dans des isolateurs biologiques de 2m2. L’hébergement des animaux en isolateurs biologiques est nécessaire dans le cadre des recherches portant sur le virus de la maladie de Marek. 14 animaux vont être hebergés par isolateur durant toute la période de l’expérience. Expérience et manipulations : L’injection intramusculaire peut entrainer une douleur au niveau du site d’injection mais qui devrait vite s’estomper. Un animal dont la contention serait mal assurée pourrait se faire mal ou se blesser Les contentions, injections, prises de sang et prélèvements de plumes entraineront un stress récurrent chez les animaux concernés. Celui-ci ne peut pas être évité, mais sera limité à des intervalles de 7 jours. -Les prises de sang peuvent être sources d’hématomes -Les prélèvements de plumes entrainent une douleur ponctuelle désagréable pour l’animal. La maladie de Marek : est une maladie virale hautement contagieuse et fatale pour la majorité des animaux infectés. Il est attendu que la majorité des animaux de l’étude mourront de la maladie durant le temps de l’étude (56 jours). Parmi les symptômes, sont retrouvés : lymphomes, perte de poids rapide, perte de plumes, difficultés respiratoires et boiterie.
Devenir
À la fin de l'expérience, tous les animaux seront euthanasiés afin de permettre la réalisation de prélèvements d’organes nécessaires aux analyses. Étant donné que les animaux ont été infectés avec un virus pathogène, il est impossible d’envisager leur remplacement ou leur réutilisation, y compris pour ceux qui n’ont pas développé de signes cliniques de la maladie. Cette mesure vise à garantir la sécurité sanitaire et à respecter les protocoles de biosécurité.
Remplacement
Avant la mise en place de l’étude, des tests ont été réalisés sur des modèles in vitro afin de limiter l’utilisation d’animaux. Cependant, ces modèles ne permettent pas de reproduire la phase de latence du virus, qui est au cœur de la question scientifique étudiée. L’analyse du rôle d’un gène impliqué dans la latence nécessite une infection complète dans un organisme vivant. L’utilisation d’un autre modèle animal est impossible, car GaHV-2 (virus de la maladie de Marek) est strictement spécifique aux gallinacés. Aucun autre organisme ne reproduit les interactions virus-hôte indispensables pour étudier la latence et la transformation cellulaire. Par conséquent, le recours à des poulets est incontournable pour garantir la pertinence et la fiabilité des résultats.
Réduction
Le nombre d’animaux par groupe a été déterminé conformément au principe de réduction, en respectant les règles de bien-être animal tout en garantissant la robustesse scientifique des résultats. Ce nombre permet d’obtenir un échantillonnage suffisant pour que les différences observées entre les groupes soient statistiquement significatives et non dues au hasard. Ces calculs ont en partie été réalisés en se basant sur les résultats d'une autre expérience étudiant des OGM différents mais avec un virus sauvage identique (WT), ce qui renforce la pertinence de l'estimation. Après prélèvements, les groupes seront comparés entre eux sur base des différents prélèvements. En ce qui concerne les charges virales, les moyennes de chaque mutant seront comparées à celle du WT dans les différents temps avec une correction de l’erreur alpha pour compenser les comparaisons. De plus, des mesures répétées seront effectuées sur les mêmes individus à différents moments de l’étude. Cette approche limite le nombre total d’animaux nécessaires et évite d’avoir à euthanasier des individus à chaque point de prélèvement, tout en n’imposant que des contraintes minimales (prises de sang et prélèvements de petites plumes).
Raffinement
Les animaux sont visités deux fois quotidiennement à partir de 8h00 et l’après- midi entre 15h30 et 16h30 par le personnel technique qualifié afin de détecter l’apparition de symptômes de la maladie ou tout autre signe anormal lié à la santé et au bien-être des animaux. Tous les animaux sont regardés individuellement et la grille de score clinique est renseignée pour chacun.Des visites supplémentaires en fin de matinée et début d’après- midi sont aussi prévues lors des phases critiques du protocole. Si jamais le zootechnicien constate une dégradation du bien-être de l’animal et l’atteinte de ses points limites, il prévient aussitôt les responsables du projet et la vétérinaire désignée afin de prendre une décision. Les animaux présentant des symptômes graves de la maladie de Marek seront euthanasiés après confirmation du diagnostic par le responsable du projet ou la vétérinaire désignée de l'établissement utilisateur. L’ensemble des gestes techniques est assuré par du personnel formé et compétent, ce qui limitera le stress des animaux. La contention est effectuée en douceur et les prélèvements sont le plus rapide possible. Les prélèvements de plumes et de sang sont réalisés simultanément pour limiter le stress. Le nombre de prélèvements a été réduit au minimum et espacés au minimum de 7 jours pour limiter la manipulation et la souffrance liées aux prélèvements répétés. Dans le cas des prélèvements de plumes, de petites plumes seront prélevées, ce qui limite la douleur par rapport aux prélèvements de plus grosses plumes. Afin de limiter la douleur lors de l’inoculation du virus, nous utiliserons des seringues avec des aiguilles fines et courtes. Des vers de farine seront testés comme aliment de récompense après les prélèvements. Des points limites adaptés ont été définis. Les animaux hébergés en isolateur ont une température et une hygrométrie contrôlées. Ils ont accès à la nourriture et à l’eau de boisson à volonté. Ils sont hébergés en groupe, ont des petits perchoirs, et des jouets pour picorer/piquer. Les surfaces d’hébergement sont respectées.
Choix des espèces
Le virus étudié responsable de la maladie de Marek, présente une spécificité d’hôte stricte : il n’infecte que les gallinacés. Cette contrainte limite donc le choix du modèle animal à l’espèce Gallus gallus, qui est l’hôte naturel du virus. Lorsqu’il est possible d’infecter l’hôte naturel, cette approche est toujours la plus pertinente et la plus fiable, car elle permet d’obtenir des données directement transposables à la pathogénie réelle, sans extrapolation à partir d’un modèle artificiel. Pour des raisons techniques, les poulets seront infectés à l’âge de 14 jours. Ils seront euthanasiés à maximum 70 jours d’âge. L’âge d’inoculation de 14 jours a été choisi car il permet de commencer les prélèvements sanguins dès le début de l’expérience, tout en restant suffisamment sensible à la maladie pour obtenir des résultats robustes en un minimum de temps.
Étude pilote de sécurité, de pharmacocinétique et de pharmacodynamie d’un anticorps bispécifique chez le singe cynomolgus, après administration par perfusion intraveineuse en dose unique et en doses répétées.
- Recherche appliquée
- Cancers
Trois macaques à longue queue vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chacun reçoit un anticorps anticancéreux par perfusion intraveineuse de trente minutes, placé sur une chaise de contention pendant environ quarante minutes. Les trois subissent quatorze prélèvements sanguins totalisant 53 ml en quatre semaines, et les deux qui poursuivent la seconde phase dix-huit de plus, pour 65 ml en cinq semaines. Deux seront tués pour le prélèvement de leurs organes, le troisième gardé en vie et réutilisable après accord du vétérinaire. L'objet immédiat de l'étude est d'affiner les doses et les protocoles d'études réglementaires ultérieures, elles aussi menées sur des primates.
Objectifs
Ce projet vise à évaluer les effets biologiques ainsi que le devenir dans l’organisme d’un anticorps développé pour cibler et éliminer les cellules tumorales dans le cadre du développement d’un futur traitement anticancéreux destiné à l’homme. Cet anticorps sera administré par voie intraveineuse chez le macaque en administration unique à trois doses distinctes (phase 1) puis selon un schéma d’administrations répétées (cinq injections) à deux niveaux de dose (phase 2). La selection des deux doses pour les administrations répétées sera basée sur les résultats des adminsitrations uniques. Cette étude permettra d’identifier les doses et les modalités d’administration les plus adaptées en vue de la réalisation de futures études à plus grande echelle et réglementaires. Ce projet constitue donc une étape importante et indispensable dans le processus de développement et de sélection des doses du candidat médicament.
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus du projet sont, à terme, la validation et la mise sur le marché d’un nouvel anticorps capable de créer une thérapie anticancéreuse ciblée et puissante. Cette étude génèrera des données scientifiques qui permettront d’affiner les protocoles des études à plus grandes echelles puis des études règlementaires sur le primate. Ainsi les connaissances acquises permettront de sélectionner la meilleure dose et le meilleur schéma d’administration mais aussi d’adapter les méthodes de suivi et de raffinement spécifiques aux primates.
Procédures
Trois animaux réaliseront la phase 1 et à l’issue de cette phase, deux animaux continueront vers la phase 2 Les animaux vigiles recevront un candidat médicament par voie intra-veineuse de façon unique à différentes dose (faible, moyenne, haute) lors de la première phase puis deux doses seront selectionnées pour poursuivre les administrations répétées (x5) pour la seconde phase. L’injection durera 30 minutes et la contention sur chaise durera environ 40 minutes. Pour la seconde phase, es animaux bénéficieront d’une période de repos d’une semaine entre les administrations. Les animaux auront également 14 prélèvements de 1 à 5 ml, pour une volume total prélevé de 53 ml sur 4 semaines en phase 1 et 18 prélèvements de 1 à 8,5ml, pour une volume total prélevé de 65 ml sur 5 semaines en phase 2. Les animaux seront vigiles mais une sédation sera envisagée en cas de besoin. Chaque prélèvement dure entre 3 à 15 minutes (contention et prélèvement compris) Le suivi des paramètres physiologiques (poids et température corporelle) tout au long du projet nécessitera une contention d’environ 5 minutes. Pour le confort des animaux, certains prélèvements et suivis pourront être réalisés simultanément (ce qui diminuera le nombre de manipulations et de contentions). 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.
Impact sur les animaux
Sur la base du mode d’action des anticorps et de leur potentielle cible sur les cellules de l'immunité, une réaction de type fièvre peut apparaître les jours suivant les administrations liées à un relargage de cytokines. La réalisation de prélèvements sanguins et les administrations par voie intraveineuse pourront également provoquer un stress, une douleur légère et/ou l’apparition de réactions locales (du type hématome ou œdème léger par exemple) au niveau de la zone de ponction ou d’injection. Durant les administrations, les animaux seront placés sur des chaises à contention ce qui a pour conséquence de réduire leurs mouvements.
Devenir
Deux doses seront sélectionnées en fin de procédure 1 pour être évaluée dans la procédure 2 (sur 2 animaux). L’animal non utilisé pour la procédure 2 sera gardé en vie et pourra être réutilisé (après accord du vétérinaire). En fin de procédure 2, tous les animaux seront mis à mort à la fin du projet dans le but de récolter les organes et d’évaluer la toxicité du candidat médicament.
Remplacement
Les études de pharmacocinétique et de toxicité chez l’animal sont indispensables au développement de nouvelles molécules pharmaceutiques. En effet, celles-ci permettent de déterminer la biodisponibilité des candidats médicaments et permettent d’affiner la connaissance de l’effet principal et des effets indésirables éventuels. Les modèles animaux permettent dans ce cas d'objectiver l'apparition des signes cliniques et donc de mettre en évidence une éventuelle toxicité de la molécule en test. Actuellement, aucune méthode alternative à l'utilisation des animaux n'est susceptible d'apporter le même niveau d'information qu'un organisme vivant entier et complexe dans ce projet.
Réduction
Le nombre estimé d'animaux utilisés dans ce projet a été défini à 3 primates répartis en 3 lots de 1. Il a été réduit au minimum. La période de washout (periode d'elimination de l'organisme du candidat médicament) entre les deux phases permet de réutiliser 2 animaux pour l’évaluation des doses répétées ce qui permet de réduire le nombre d’animaux.
Raffinement
Afin d'optimiser leur bien-être et de leur permettre d'exprimer leurs besoins comportementaux, les animaux sont hébergés en groupes sociaux de même sexe. De l'eau fraîche ad libitum est mise à leur disposition et un aliment adapté à l'espèce et au poids de chaque individu est distribué quotidiennement. Les paramètres environnementaux de l'animalerie sont également suivis et contrôlés afin de répondre aux exigences physiologiques de l’espèce. En parallèle, un programme d'enrichissement complet est mis en place au sein de l'animalerie. Ce dernier comprend : - Des enrichissements structuraux permettant aux PNH d'évoluer dans un environnement tridimensionnel ; - De la litière pour leur permettre de fourrager ; - Des jouets variés faisant l'objet d'une rotation une fois par semaine pour éviter que les animaux ne se lassent ; - Des friandises et des fruits et légumes frais distribués quotidiennement ; - De la musique d'ambiance est 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. Une période d'acclimatation sera mise en place avant le début de l’étude. Un programme d'habituation à l'Homme et de conditionnement aux actes techniques associés à du renforcement positif permettra de réduire le stress des animaux lié aux manipulations (prise de sang, de température rectale, chaise à contention). 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 afin de diminuer le stress qui pourrait être engendré par les manipulations. Les temps de repos accordés aux animaux entre les prélèvements et les volumes prélevés respecteront les recommandations éthiques en vigueur. Des mesures préventives et correctives de diminution de la douleur et du stress ont été déterminées au préalable sans compromettre les objectifs scientifiques de l’étude. Durant les administrations, les animaux seront assis sur des chaises à contention. Pour limiter leur stress et l’ennui, un personnel formé veillera à interagir avec les animaux, leur distribuer des friandises ou encore leur projeter un documentaire/dessin animé sur une tablette électronique. Des points limites précoces et spécifiques ont été définis et seront utilisés en cas de besoin.
Choix des espèces
La molécule d’intérêt étudiée dans ce projet étant à visée humaine, il est important d'avoir recours à un modèle animal pertinent et prédictif. En raison de sa proximité phylogénétique et physiologique avec l'Homme, notamment en ce qui concerne les populations de lymphocytes T γδ et l'expression des cibles impliquées dans le mécanisme d'action du candidat médicament, le macaque a été retenu dans le cadre de ce projet. L’anticorps cible des récepteurs présents chez le macaque mais absents ou très différentes chez les rongeurs. En effet les rongeurs ne possèdent pas de système γδ comparable à celui de l'Homme. Des jeunes adultes seront utilisés dans ce projet car certaines études montrent que les animaux matures (>4,5ans) sont statistiquement plus sujet aux anomalies liées au vieillissement pouvant affecter la qualité des échantillons prélevés et notamment les analyses histologiques.
Etude de l’impact de l’exposition aux écrans dans un modèle murin sur le segment antérieur de l’œil
- Recherche appliquée
- Troubles sensoriels
- Recherche fondamentale
- Organes sensoriels
Pendant quatre semaines, 64 souris sont exposées deux heures par jour à la lumière d'un écran de tablette, dans des cages dont on retire une partie des éléments pour les empêcher de se cacher. Elles subissent des prélèvements de larmes et des mesures de sensibilité cornéenne, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Le porteur décrit un protocole conçu pour garantir "un niveau élevé de bien-être animal" et des gestes qui "ne provoquent ni douleur ni lésion", tout en comptant deux prélèvements de larmes dans une rubrique et un par semaine pendant cinq semaines dans une autre. Toutes seront tuées pour que leurs yeux soient prélevés.
Objectifs
La cornée est la surface transparente située à l’avant de l’œil. Elle joue un double rôle essentiel : elle protège l’œil des agressions extérieures (comme la poussière, les microbes ou la lumière intense) et participe activement à la vision en aidant la lumière à entrer correctement dans l’œil. C’est aussi l’une des zones les plus sensibles du corps humain, car elle est parcourue par de très nombreux nerfs. En raison de sa position exposée, la cornée est particulièrement vulnérable aux agressions du quotidien, qu’elles soient mécaniques, chimiques ou liées à la lumière, notamment les rayons ultraviolets. Son bon fonctionnement repose sur un équilibre fragile entre plusieurs éléments : les cellules de surface de l’œil, les nerfs et le film lacrymal, c’est-à-dire les larmes. Lorsque cet équilibre est perturbé, des lésions peuvent apparaître et, dans les cas les plus graves, entraîner une perte de vision. Aujourd’hui, le temps passé devant les écrans (téléphones, ordinateurs, jeux vidéo, travail sur écran…) fait pleinement partie de notre quotidien et ne cesse d’augmenter. En France, la population passe en moyenne plus de 4 heures par jour devant un écran, tous âges confondus. Cette exposition répétée et prolongée sollicite fortement les yeux, mais ses effets à long terme sur la santé oculaire restent encore mal connus, ce qui en fait un véritable enjeu de santé publique. L’objectif de ce projet est donc de mieux comprendre l’impact d’une exposition modérée aux écrans sur l’avant de l’œil, c’est-à-dire les larmes, la cornée et les structures voisines. Pour cela, un modèle expérimental sera mis en place chez la souris. Les animaux seront exposés à la lumière d’un écran de tablette pendant deux heures par jour, réparties en deux périodes d’une heure, cinq jours par semaine, pendant quatre semaines.
Bénéfices attendus
Le temps passé devant les écrans augmente fortement chaque année, que ce soit pour le travail, les études ou les loisirs. Les écrans font désormais partie intégrante de notre quotidien, dès le plus jeune âge. Cette évolution suscite de plus en plus d’inquiétudes concernant ses effets sur la santé des yeux, en particulier sur la partie située à l’avant de l’œil, qui est encore en plein développement chez les enfants et les adolescents. Il devient donc essentiel de mieux comprendre les effets d’une exposition prolongée aux écrans sur la surface de l’œil. Dans ce contexte, cette étude a pour objectif de mieux identifier et comprendre l’impact des écrans sur la surface oculaire. En analysant comment les yeux réagissent à la lumière des écrans, ce travail permettra de mieux cerner les mécanismes à l’origine de certains troubles visuels, comme l’inconfort, la sécheresse oculaire ou la fatigue des yeux. Ces connaissances seront précieuses pour améliorer les actions de prévention et pour mieux adapter les solutions de prise en charge et de traitement liées à un usage intensif des écrans. Enfin, cette recherche contribuera à faire progresser les connaissances dans le domaine de la santé oculaire. Elle pourra donner lieu à des publications scientifiques et, à terme, favoriser le développement de solutions innovantes pour mieux protéger la vision face à l’augmentation constante de l’exposition aux écrans.
Procédures
L’étude repose sur des manipulations simples, de courte durée et peu contraignantes. Les souris seront exposées à des écrans pendant 2 heures non-consécutives par jour, deux fois par jour (matin et après-midi), pendant 4 semaines. Cette exposition se fait sans contention particulière, les animaux restant libres dans leur cage. Certaines manipulations nécessitent une contention douce et de très courte durée (quelques minutes maximum), réalisée par du personnel formé. Elles comprennent : • Un prélèvement de larmes, réalisé à deux reprises (avant exposition puis 4 semaines plus tard), durant quelques minutes ; • Une évaluation de la sensibilité cornéenne, également réalisée à deux reprises avant et à la fin de l’exposition, d’une durée de quelques minutes. Ces gestes, bien que répétés, restent peu invasifs et ne provoquent ni douleur ni lésion. Ils sont réalisés dans des conditions visant à limiter au maximum le stress, en respectant le rythme des animaux et en adaptant la manipulation en cas de signe d’inconfort. L’ensemble du protocole est conçu pour garantir un niveau élevé de bien-être animal, avec des contraintes faibles, brèves et strictement encadrées tout au long de l’étude.
Impact sur les animaux
Les souris seront manipulées régulièrement dans le cadre de l’étude, ce qui peut occasionner un léger stress. Toutefois, la durée et la fréquence de ces manipulations ont été soigneusement définies afin de limiter au maximum leur inconfort. Pour évaluer la sensibilité de l’œil, un test sera réalisé en maintenant doucement la souris immobile pendant environ 1 minute, une fois par jour pendant 3 jours consécutifs, et cela à plusieurs moments au cours de l’étude. Un prélèvement de larmes sera également effectué une fois par semaine pendant 5 semaines (avant le début de l’exposition puis pendant les 4 semaines d’exposition). Chaque prélèvement dure environ 1 minute par œil, avec une pause entre les deux pour laisser l’animal se reposer. Les souris seront exposées à une lumière similaire à celle d’un écran (lumière blanche) pendant 2 heures par jour, en deux périodes séparées. Cette exposition peut légèrement perturber leur rythme habituel. Pendant ces périodes uniquement, les souris seront placées dans des cages adaptées, avec moins d’éléments pour éviter qu’elles ne se cachent, afin de garantir une exposition homogène
Devenir
Les animaux seront euthanasiés pour prélever des yeux afin d’étudier l’effet des écrans sur la structure de l’œil.
Remplacement
Pour bien comprendre les effets des écrans sur les yeux, il est nécessaire d’étudier l’œil dans son ensemble. À la surface de l’œil, plusieurs éléments travaillent ensemble en permanence : les nerfs, les cellules de la cornée et les larmes. Par exemple, les nerfs permettent de ressentir les irritations, les larmes protègent et hydratent l’œil, et les cellules de la cornée assurent une barrière protectrice. Une exposition prolongée aux écrans peut perturber cet équilibre, par exemple en asséchant l’œil ou en modifiant son fonctionnement normal. Aujourd’hui, il n’est pas possible de recréer toute cette complexité en laboratoire avec des méthodes alternatives. Les modèles sans animaux ne permettent pas de reproduire à la fois les interactions entre les différents composants de l’œil et leur fonctionnement en conditions réelles. C’est pourquoi l’utilisation d’un modèle animal est actuellement nécessaire pour mieux comprendre ces mécanismes et évaluer les effets des écrans dans des conditions proches de la réalité.
Réduction
Afin de réduire au maximum le nombre d’animaux et de respecter la règle des 3R, un calcul est réalisé à l’aide d’un logiciel. Cette analyse nous permet d’optimiser la quantité d’animaux (ici 64 souris) tout en garantissant un nombre suffisant de souris par condition pour effectuer par la suite les tests statistiques nécessaires. Cette estimation rigoureuse vise à assurer la robustesse des résultats tout en évitant la reproduction inutile des expériences.
Raffinement
Pendant les périodes d’exposition, une alimentation adaptée (croquettes humidifiées) sera mise à disposition directement dans la cage pour faciliter l’accès à la nourriture. Les souris resteront toujours avec leurs congénères habituels, afin d’éviter tout stress lié à un changement de groupe ou à des comportements agressifs. Elles seront hébergées par petits groupes de 5 dans des cages adaptées à leur taille. Pendant l’exposition, les cages contiendront moins d’éléments que d’habitude pour éviter que les souris ne se cachent et garantir une exposition homogène pour toutes. Cette organisation est temporaire et mise en place uniquement pendant les périodes d’exposition.
Choix des espèces
La lignée de souris utilisée dans cette étude présente une grande diversité génétique, car ces animaux ne sont pas issus de croisements entre individus très proches. Cela signifie que chaque souris est légèrement différente, un peu comme chez les humains. Cette variabilité permet d’obtenir des résultats plus représentatifs de ce qui peut se passer dans la population humaine, où chacun réagit différemment aux facteurs environnementaux comme les écrans. Les souris étudiées sont âgées de 12 semaines, ce qui correspond à l’âge adulte chez cet animal. À ce stade, leur œil, et en particulier la cornée (la partie transparente à l’avant de l’œil), est complètement développée et fonctionne de manière stable. De plus, les animaux ont dépassé la puberté, ce qui permet d’éviter les effets liés à la croissance ou aux changements hormonaux. Cela garantit que les observations réalisées sont bien liées à l’exposition aux écrans et non à des phénomènes de développement.
Modèle de cachexie cancéreuse induite par tumeur syngénique
- Recherche appliquée
- Cancers
- Troubles endocriniens
- Troubles musculosquelettiques
1 600 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue pour le prélèvement de leurs organes, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Des cellules tumorales leur sont implantées sous anesthésie, les composés testés sont administrés une à deux fois par jour pendant quatre semaines, et chaque souris passe 40 heures seule en cage sans enrichissement pour la mesure de la dépense énergétique. La force musculaire est évaluée par un test d'agrippement sur grille, la composition corporelle par imagerie. L'objectif immédiat reste de vérifier qu'une méthode d'induction de la cachexie par greffe tumorale est reproductible et laisse les souris survivre jusqu'aux mesures, le porteur affirmant que le recours à des animaux non-humains est "indispensable" parce que la cachexie met en jeu des interactions que l'in vitro et l'in silico ne reproduisent pas intégralement.
Objectifs
La cachexie cancéreuse est une complication fréquente des cancers avancés. Elle se caractérise par une perte progressive et importante de poids, notamment de masse musculaire et de masse grasse. Cette perte s’accompagne souvent d’une diminution de l’appétit, d’une baisse de la force musculaire et d’une augmentation des besoins énergétiques de l’organisme. À l’heure actuelle, il existe très peu de traitements efficaces et aucun médicament n’est approuvé en Europe pour traiter spécifiquement cette pathologie. L’objectif principal de ce projet est de mettre en place et de caractériser un modèle expérimental de cachexie cancéreuse chez la souris, obtenu par l’implantation de cellules tumorales. Ce modèle permettra de vérifier qu’il est fiable, reproductible et qu’il induit une cachexie suffisamment marquée tout en permettant aux animaux de survivre jusqu’aux différents moments de mesure prévus dans l’étude. Un second objectif est de vérifier que ce modèle permet bien d’évaluer l’efficacité de traitements contre la cachexie. Pour cela, nous testerons un médicament qui agit sur un récepteur qui est connu pour stimuler l’appétit et améliorer la masse musculaire dans certains contextes de cachexie. Ce projet vise donc à développer un modèle préclinique robuste et pertinent permettant d’étudier les différents aspects métaboliques, fonctionnels et biologiques de la cachexie cancéreuse ; d’évaluer de nouveaux candidats thérapeutiques ciblant cette pathologie ; et de développer une expertise scientifique et technologique dans le domaine de la cachexie cancéreuse.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra de développer et valider un modèle murin de cachexie cancéreuse intégrant des paramètres fonctionnels, métaboliques et biologiques, ce qui représente un enjeu majeur en recherche préclinique. Les bénéfices scientifiques attendus incluent une meilleure compréhension des mécanismes physiopathologiques de la cachexie, l’identification de paramètres robustes et reproductibles de suivi de la maladie, la validation d’un modèle pertinent pour le criblage de nouvelles approches thérapeutiques. À moyen et long terme, ce modèle contribuera au développement de traitements innovants destinés à améliorer la qualité de vie et le pronostic des patients atteints de cancer. Les connaissances générées pourront également être transposées à d’autres pathologies associées à la cachexie.
Procédures
Les cellules sont implantées sur animal anesthésié. L’injection dure environ 2 à 5 minutes. Le volume tumoral (longueur et largeur) sera mesuré 3 fois par semaine (2 min sur animal vigile). Les composés à tester seront administrés une à deux fois par jour par toutes les voies possibles, pendant 4 semaines maximum. L’administration dure environ 1 minute sur animal vigile. 2 prélèvements de sang seront réalisés au cours de la vie de l’animal afin de suivre les paramètres biologiques ou l’élimination des produits testés. Un prélèvement de sang dure environ 2 minutes par animal. Dans le cas de prélèvements visant à quantifier des paramètres biologiques, les animaux pourront être mis à jeun pour une durée de 2h maximum avant le prélèvement. Pour mesurer la dépense énergétique, nous hébergerons les animaux pendant 40h en cage individuelle sans enrichissement, en fin de période de traitement. Pour mesurer la force musculaire, nous testerons l’agrippement sur grille en début et fin d’étude (2 minutes sur animal vigile) La composition corporelle sera mesurée en début et fin d’étude sous imagerie, cela dure moins de 2 minutes sur animal vigile.
Impact sur les animaux
Les animaux sont susceptibles de présenter des effets indésirables liés à l’implantation tumorale (douleur transitoire, inflammation locale ou risque d’infection au site d’incision, à la progression tumorale (risque de nécrose, possible qu’ils ressentent une faible gêne lors de la locomotion suite à l’encombrement de la tumeur), au développement de la cachexie (perte de poids, diminution de la masse musculaire et grasse, anorexie ou déshydratation). Un stress de l’animal peut être provoqué par les manipulation répétées (pesées, mesures fonctionnelles, administrations de traitement). Les prélèvements sanguins peuvent créer une lésion au niveau du site de prélèvements. Les traitements peuvent créer des lésions au niveau du site d'injection. Les mises à jeun (2h) lors de prélèvement de sang, peuvent être une source de stress pour l’animal. Les mesures de dépenses énergétiques nécessitent un isolement pendant 40 heures (16 heures d’acclimatation puis 24 heures de mesure). Cela peut induire un stress.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort en fin de projet pour prélever les organes d'intérêt.
Remplacement
Le recours à l’animal est indispensable dans ce projet car la cachexie est un syndrome systémique (cela signifie qui implique des interactions complexes entre différents paramètres: la tumeur, le métabolisme énergétique, les systèmes musculaires, immunitaires et hormonaux). Cela ne peut être reproduit intégralement par des modèles in vitro ou in silico. Un système de tissu musculaire squelettique ex vivo challengé par du milieu conditionné de cellules tumorales est décrit dans la littérature mais ne permet pas de répondre à l’ensemble des objectifs scientifiques du projet.
Réduction
Plusieurs mesures ont été mises en place afin de réduire le nombre d’animaux utilisés : - utilisation d’un design expérimental optimisé avec groupes témoins mutualisés, - collecte de multiples paramètres sur un même animal (fonctionnels, métaboliques, biologiques), - réalisation d’une phase pilote permettant d’éviter la répétition inutile d’études non optimales, - recours à des techniques non invasives. Ces mesures garantissent une utilisation raisonnée du nombre minimal d’animaux nécessaire pour atteindre les objectifs scientifiques.
Raffinement
Avant l’implantation des cellules tumorales, les animaux seront manipulés pour les habituer progressivement aux gestes de pesée, prélèvement, administration de traitement. L’implantation de cellules tumorales est réalisée sous couverture analgésique adaptée. Les animaux sont sur tapis chauffant de l’endormissement jusqu’au réveil. Après implantation tumorales, les animaux seront remis en collectif et l’état physique des animaux monitoré et scoré 1 fois par jour tout le long du projet. En cas de déshydratation, une injection de soluté de réhydratation est envisagée. En cas d’hypothermie, l’animal peut être placé en armoire chauffante. Dans le cas d’apparition de nécrose ou tout autres atteintes des points limites, l’animal est mis à mort. Les points limites sont définis de manière conservatrice afin d’éviter toute souffrance excessive. En cas d’apparition de plaies au cours de l’étude, des soins seront réalisés jusqu’à l’apparition des croûtes. Parce qu’elle est stressante et peut induire une perte de poids, la procédure impliquant l’isolement de l'animal pendant plusieurs heures se fait la veille de la mise à mort. Une acclimation de 16h la veille à 7h30 le sera réalisée avant le début des mesures.
Choix des espèces
La souris a été choisie comme espèce animale pertinente pour ce projet en raison de sa large utilisation et de sa validation dans les modèles précliniques de cancer et de cachexie. Ce modèle reproduit de manière robuste les principales caractéristiques de la cachexie cancéreuse observée chez l’Homme, incluant la perte de masse musculaire et grasse, l’anorexie, l’altération fonctionnelle et les modifications métaboliques. La taille de l’animal permet également la réalisation de mesures répétées in vivo (composition corporelle, tests fonctionnels, calorimétrie indirecte) avec un niveau de stress limité. Les souris seront utilisées à l’âge de 6 semaines (jeunes adultes), afin d’étudier la cachexie cancéreuse sur un organisme mature tout en évitant les effets liés au vieillissement, tels que la sarcopénie, susceptibles de constituer un facteur de confusion.
Evaluation de la Compétence des Tiques Ixodes ricinus à transmettre des agents pathogènes dans le cas d’infection simple et de co-infection par deux bactéries et un virus
- Recherche appliquée
- Maladies animales
- Maladies infectieuses
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Oncologie
Les souris infectées par le virus de l'encéphalite à tiques sont mises à mort dès l'apparition de signes neurologiques. 3 000 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue. Chacune porte sur le dos une capsule remplie de larves, de nymphes ou de tiques femelles qui se gorgent de son sang, ce qui provoque des démangeaisons, et 2 250 d'entre elles subissent trois prélèvements de sang par le sinus rétro-orbitaire, aux sixième, dixième et quatorzième jours, avant que sang, oreille et organes soient prélevés après la mort. L'effectif se déduit du nombre de tiques gorgées récupérables sur chaque souris, le porteur précisant qu'aucune analyse statistique ne sera réalisée sur le nombre de souris utilisées.
Objectifs
Les tiques sont les premiers vecteurs d’agents pathogènes en Europe et constituent un risque majeur pour la santé humaine et animale en transmettant la plus grande variété de microorganismes (bactéries, parasites et virus). La plupart des agents pathogènes transmis par les tiques sont zoonotiques (transmissibles de l’animal à l’Homme), certains ne touchent que les animaux mais avec un impact économique très important et d’autres sont découverts chaque année. Les principales maladies liées aux tiques en Europe sont la Borréliose de Lyme, l’Anaplasmose granulocytaire et l’Encéphalite à tiques, et leur vecteur est la tique Ixodes ricinus, qui présente une très large répartition géographique. Dans ce projet nous étudions la compétence vectorielle des tiques Ixodes ricinus vis-à-vis de différents agents pathogènes, en infection simple (un seul agent pathogène à la fois) et en co-infection (deux agents pathogènes à la fois). En effet la compétence vectorielle des arthropodes est un caractère sous contrôle génétique et peut varier selon la souche de tique, et la souche de l’agent de pathogène étudié. De plus, dans diverses études il a été mis en évidence que les co-infections dans les tiques (plusieurs microorganismes présents dans une même tique) pouvaient être très fréquentes. Chez l’Homme, des patients présentant une maladie de Lyme chronique rapportent également des co-infections par d’autres bactéries ou d’autres parasites. Enfin en laboratoire il a été démontré que chez des souris co-infectées par deux bactéries (Borrelia et Anaplasma) on constatait une différence de réponse immunitaire de la souris suite à l'infection, une différence de pathogénicité des bactéries chez la souris ainsi qu'un impact sur l'acquisition de ces bactéries par les tiques comparativement à des infections simples. Nos travaux visent à comparer la compétence vectorielle des tiques lors d’infection simple et de co-infection par des bactéries (Borrelia, Anaplasma) et des virus (différentes souches du virus de l’encéphalite à tiques). Pour étudier cette compétence vectorielle, il nous faut etudier 3 étapes clés en laboratoire : (i) l’acquisition de l’agent pathogène ; (ii) la transmission transstadiale de l’agent pathogène (c'est à dire la persistance de l’agent pathogène au fil des stades de développement) ; (iii) la transmission de l’agent pathogène de la tique infectée vers un hôté vertébré sain (souris naïve).
Bénéfices attendus
Les tiques sont d'importants vecteurs d'agents pathogènes qui provoquent des maladies graves chez l'Homme et les animaux. Les phénomènes de co-infections peuvent aggraver ces maladies mais ne sont pas étudiés en laboratoire. Notre projet vise à mieux comprendre le risque lié aux tiques pour l’Homme et l’animal, notamment en comparant les infections simples avec les co-infections.
Procédures
Pour 750 souris maximum, Pas de prélèvement durant l’expérimentation, uniquement récupération tiques gorgées. Pour 2250 souris maximum, a J6, J10, J14 = prélèvement de 10µL de sang par souris (sinus rétrorbital). Après mise à mort des animaux, récupération sang, biopsie oreille et organes souris.
Impact sur les animaux
Le gorgement des tiques induit une gêne modérée (grattement) pour les souris utilisées mais afin de limiter l’inconfort lié à une démangeaison trop intense due aux piqûres de tiques, le nombre de tiques(larves/nymphes/femelles) par animal est limité. Lorsqu’une douleur ou gêne trop intense est vue chez la souris, nous enlevons les tiques qui ne se sont pas encore gorgées ou réduisons celles déjà attachées afin de réduire l’inconfort de la souris. Pour les souris potentiellement infectées par les bactéries Borrelia et Anaplasma, pas de signes cliniques attendus. Pour les souris infectées par le virus TBE, signe neurologique attendu, les animaux seront mis à mort dès que les signes neurologiques seront observés.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort. En raison de l’immunité anti-tique, chaque animal ne peut être utilisé qu’une seule fois pour des gorgements. Pour les tests de transmission des agents pathogènes, le sang des animaux et les organes sont nécessaire pour rechercher les agents pathogènes par amplification de leur matériel génétique afin de valider la transmission par les tiques.
Remplacement
Afin de limiter le nombre d’animaux utilisés, un système de gorgement artificiel sur membrane a été développé, il peut être utilisé lors des essais d’acquisition ou de transmission des agents pathogènes. Ce système sera privilégié dès que possible mais ne fonctionne malheureusement pas pour tous les agents pathogènes (notamment ne fonctionne pas pour Borrelia et Anaplasma et donc ne fonctionne pas pour les coinfections utilisant une de ces bactéries). Les expérimentations de co-infection proposées dans cette saisine de peuvent malheureusement pas être réalisées sans l'utilisation d'animaux.
Réduction
Le nombre d'animaux utilisé a été calculé en fonction du nombre de tiques gorgées que l'on peut récupérer sur l'animal (maximum 50% des tiques déposées dans la capsule) et par rapport à nos besoins en tiques pour nos différentes expérimentations. En raison de l’immunité anti-tique, chaque animal ne peut être utilisé qu’une seule fois pour des gorgements. Dès que nous obtiendrons le nombre de tiques gorgées nécessaire aux analyses et à la suite des expérimentations, la répétition de l'expérimentation pour chaque modèle de co-infection sera stopée. Le nombre annoncé de répétition (10) est le nombre maximal annoncé. Nous espérons pouvoir réduire ce nombre à 5 ou 6 répétitions par type de co-infection. Il n'y aura pas d'analyses statistiques réalisées concernant le nombre souris utilisées.
Raffinement
Les souris sont élevées dans les conditions naturelles d'élevage des souris avec une maison en plastique par cage, un support pour grimper (roue), des carrés de coton. Lors des manipulations, elles seront hébergées en condition individuelle car les souris auront chacune une capsule avec des tiques sur le dos et les souris sont capables d'enlever les capsules du dos des autres souris et de manger les tiques. Les souris individuelles seront hébergées avec l’enrichissement nécessaire à leur bien-être (carré de coton, maison en plastique pour les souris, support pour grimper (roue)), et même si elles sont isolées elles pourront voir les souris des cages d’à côté. Les animaux sont isolés au maximum 21 jours.
Choix des espèces
Les souris (comparativement à d’autres modèles animaux) sont sensibles à l’infection par les 3 agents pathogènes que nous ciblons : Borrelia afzelii, Anaplasma phagocytophilum, Virus de l’Encéphalite à tiques. Les micromammifères étant notamment impliqués dans les cycles de transmission naturels de ces agents pathogènes, les souris représentent donc le modèle idéal en laboratoire. Dans les essais d'acquisition, les souris utilisées n'auront pas besoin d'être réceptives aux agents pathogènes, par contre, dans les essais de transmission, les souris utilisées devront être sensibles à l'infection par Anaplasma phagocytophilum, Borrelia et TBEV. Adultes. Minimum 4-5 semaines. Suffisamment grand pour pouvoir poser une capsule sur leur dos avec des tiques.
Étude du phénotype cardiovasculaire d’un modèle murin de syndrome de Williams-Beuren et repositionnement de molécule à visée thérapeutique
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
Porteuses de la délétion chromosomique qui reproduit le syndrome de Williams-Beuren, 326 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, de l'âge de quatre semaines à celui de trente-deux semaines. Elles subissent un électrocardiogramme et une échographie sous anesthésie, une mesure de pression artérielle sous contention, et une partie reçoit une injection du composé testé avec des prises de sang pour en doser la concentration. Toutes seront tuées et leurs organes prélevés pour analyses. Le porteur affirme n'attendre aucun effet indésirable, la molécule testée étant déjà commercialisée chez l'être humain, et écrit qu'aucun dispositif in vitro ou in silico ne reproduit ce phénotype cardiovasculaire.
Objectifs
Le syndrome de Williams-Beuren est un trouble rare du développement causé par la délétion d’une région chromosomique. Un modèle de souris récapitulant la pathologie est disponible pour étudier de potentiels traitements. Nos résultats préliminaires suggèrent qu'une molécule disponible sur le marché et ne présentant pas d’effet néfastes pour l’Homme, réduit les troubles observés dans ce modèle. Ce projet a donc pour objectif évaluer les atteinte cardiovasculaires des souris et de proposer une option thérapeutique par repositionnement d’une molécule approuvée.
Bénéfices attendus
Ce projet devrait permettre de mieux comprendre les conséquences cardiovasculaires du syndrome de Williams-Beuren, d’étudier les modes d'action de la molécule à repositionner et d'évaluer les bénéfices du traitement des souris. Sur le long terme, nos résultats pourront être une bonne base pour développer des essais cliniques sur des patients atteints par cette pathologie
Procédures
Les souris utilisées dans ce projet seront soumis à un enregistrement d'électrocardiogramme, une échographie et une mesure non invasive de la pression artérielle. Ses techniques sont peu douloureuses et réalisées soit sous anesthésie (ECG et échographie) soit avec contention sur animal habitué au préalable. Une partie des souris recevra une injection du composé à tester associé avec des prélèvements sanguins pour effectuer des dosages de la molécule dans le sang.
Impact sur les animaux
Concernant l’étude du phénotype des souris, aucune anomalie n’a été détecté dans les indexes de bien être (activité locomotrice dans la cage, état du pelage et agressivité). De plus le taux de reproduction et la durée de vie moyenne est comparable aux souris sauvages. Nous allons tout de même réaliser un suivi précis des indexes de bien être (activité locomotrice dans la cage, état du pelage et agressivité) des animaux pour prévenir toute atteinte indésirable. Des travaux précédents n'ont montré aucune perte de poids, ni altération comportementale suite au traitement sur 10 jours par la molécule d'intérêt. Au contraire, les données préliminaires ont montré une récupération de certains troubles neurologiques suite à un traitement aigu avec la molécule. De plus, cette molécule est déjà sur le marché chez l’Homme et est connue pour n’entrainer aucun danger. Aucun effet indésirable n’est donc attendu sur nos animaux. Les électrocardiogrammes et échographies seront réalisés sous anesthésie pour prévenir toute douleur ou stress de l’animal. Les enregistrements de pression artérielle seront réalisés après habituation des souris afin de réduire le stress des animaux
Devenir
Procédure 1-5: les animaux seront mis à mort et les organes prélevés pour des analyses ultérieures.
Remplacement
Ce projet vise à caractériser le phénotype cardiovasculaire de souris modélisant le syndrome de Williams-Beuren. Le phénotype comprenant une dimension vasculaire et cardiaque, seul un modèle intégré permet cette étude. Aucun autre modèle in vitro ou in sillico ne permet de reproduire ce phénotype. Concernant l’étude pharmacologique, des études préalables in vitro ont validé l’efficacité de la molécule testée sur sa cible mais seule une étude in vivo dans ce modèle de souris permettra d’évaluer le potentiel thérapeutique de ce traitement.
Réduction
Un maximum de 326 souris seront utilisés dans cette étude. Les groupes sont faits de manière à diminuer au maximum le nombre de souris utilisées en optimisant les tests non invasifs permettant un suivi longitudinal sur les mêmes souris. Au fur et à mesure de l'inclusion des données, des analyses statistiques seront réalisées. Si une différence statistiquement significative entre les conditions sauvage et pathologiques d’une part ou bien avant et après injection du composé d’autre part, les souris supplémentaires ne seront pas incluses, réduisant ainsi le nombre d’animaux nécessaires. Le nombre de souris par groupes a été déterminé par analyse statistique a priori et en fonction de notre expérience. Les effets pharmacologiques sur les propriétés cardiaques seront déterminés par des approches statistiques appropriées.
Raffinement
Les animaux sont hébergés en environnement enrichi avec l'ajout d'un tunnel rouge, de frisottis et de buchette de peuplier à ronger dans la cage. Lors des accouplements, des carrés de cellulose sont ajoutés pour la nidification, et/ou un dôme refuge et un tunnel rouge pour les mâles isolés avant accouplement. Les électrocardiogrammes et échographies seront réalisées sous anesthésie gazeuse et la mesure de pression artérielle sera réalisée par un dispositif non invasif après une période d’habituation.
Choix des espèces
Les modèles animaux sont des modèles intégrés et sont l'unique moyen d’observer les effets systémiques du syndrome étudié. L'étude sera réalisée sur des souris à partir de 4 semaines et jusqu'à 32 semaines car les symptômes neurologiques apparaissent dès 4 semaines dans le modèle, en accord avec le développement de la pathologie chez l’Homme.
Impacts d’une exposition chronique périnatale à deux additifs alimentaires inorganiques riches en aluminium : évaluation de la toxicité chronique périnatale sur les fonctions cognitives et la sensibilité colique chez la souris. EU 2/2
- Recherche appliquée
- Troubles gastrointestinaux
- Recherche fondamentale
- Système gastrointestinal
696 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à sévère. Les descendantes passent le labyrinthe en croix surélevé et le test de nage forcée, puis une mesure de sensibilité colique où un capteur inséré sous anesthésie gazeuse applique quatre paliers de vingt secondes, à des pressions croissantes de 20 à 80 mmHg, la souris restant en contention une vingtaine de minutes. Les mères sont exposées pendant la gestation et l'allaitement à deux additifs alimentaires riches en aluminium, hébergées seules à partir du quinzième jour de gestation, et les descendants surnuméraires sont tués pour prélèvement de tissus. Le porteur qualifie la nage forcée de procédure sévère, induisant un stress aigu important et une "phase de résignation comportementale", tout en écrivant que les nuisances attendues seront, prises une à une, "transitoires et relevant d'un caractère léger à modéré pour la plupart".
Objectifs
La population est exposée à l’aluminium (Al) surtout via l’alimentation, les produits transformés en étant les plus riches du fait d’additifs contenant ce métal. Chez l’Homme, des particules d’Al ont été observées dans le placenta et le méconium, démontrant une exposition fœtale. L’Al peut être neuro‑ et immunotoxiques, et son transfert maternofœtal peut induire des troubles cognitifs et comportementaux chez l’animal. Toutefois, la plupart de ces travaux utilisent du chlorure d’aluminium ou des nanoparticules d’aluminium, qui ne reflètent pas les formes physico‑chimiques des additifs alimentaires riches en Al, susceptibles de présenter une biodisponibilité et une distribution différentes. De plus, l’autorité européenne de sécurité des aliments souligne l’absence de données toxicologiques spécifiques pour l'Al provenant des additifs alimentaires, couvrant l'exposition pendant le développement et les conséquences potentielles sur la santé adulte. Du fait de l’immunotoxicité de l’Al, nous faisons l’hypothèse qu’une exposition dès la gestation à des additifs riches en Al pourrait perturber l’axe microbiote‑intestin‑cerveau, dont le déséquilibre est impliqué dans des pathologies chroniques comme les maladies inflammatoires intestinales ou les maladies comportementales. Le projet qui se déroulera dans 2 établissements (EU1 et EU2), visera à évaluer chez la souris les effets d’une exposition, depuis la vie in-utéro à l’âge adulte, à deux additifs riches en Al. Nous explorerons si une exposition à ces additifs induit i) des modifications du microbiote intestinal et ii), le développement de troubles anxio-dépressifs et une hypersensibilité colique à différents âges (post-sevrage et adulte). Pour ce projet, des souris femelles seront exposées pendant la gestation et la lactation à ces additifs via l’alimentation à des doses pertinentes pour l’Homme. La descendance sera ensuite exposée aux mêmes régimes jusqu'à l'âge adulte pour étudier les impacts sur le comportement et la sensibilité colique. Pour chaque sexe, les petits seront répartis en plusieurs groupes, comprenant un groupe non traité, des groupes exposés aux additifs, et un groupe exposé au chlorure d’aluminium, utilisé comme référence soluble de l’Al. Ce dernier groupe permettra de comparer les effets des additifs riches en Al à ceux d’une forme dissoute de l’élément, et ainsi de discriminer dans les effets observés la part liée à l’Al en tant que tel.
Bénéfices attendus
Ce projet chez la souris nous permettra d’approfondir nos connaissances sur l’impact d’une exposition orale chronique à deux additifs contenant de l’Al sur la barrière intestinale et ses conséquences sur le développement de maladies chroniques comme le syndrome de l’intestin irritable et les pathologies anxiodépressives. Les données obtenues dans ce projet réalisé à des doses d’exposition humaine permettront également d’aider les agences de sécurité alimentaire et les responsables des politiques publiques à formuler des recommandations sur les limites de teneur en Al des additifs alimentaires pour une utilisation sans danger pour la femme enceinte, le nouveau-né, l’enfant et l’adulte.
Procédures
Site 1/2 Des prélèvements de fèces sur les mères (sauf pendant la gestation et la lactation) et sur la descendance (après le sevrage) seront effectués une fois par semaine tout au long de l’expérience. Les souris seront isolées pendant 5 minutes dans des cages classiques sans sciure pour permettre de récolter les fèces. Les femelles gestantes seront mis en hébergement individuel du 15ème jour de gestation soit 6 jours jusqu’au sevrage des petits. Conformément au schéma go/no-go du projet, un minimum de 56 et un maximum de 168 femelles gestantes seront mis en hébergement individuel. Site 2/2 : Des prélèvements de fèces seront réalisés une fois par semaine tout au long de l’étude. Chaque animal sera soumis à deux tests comportementaux réalisés une seule fois chacun à 24 heures d’intervalle : le premier test nous renseignera sur la dépression (durée : 5 minutes) alors que le second (durée : 6 minutes) nous permettra d’explorer l’état d’anxiété des animaux. En amont de la mesure de sensibilité colique qui sera réalisée une seule fois par animal, une phase d’habituation progressive au dispositif de contention sera réalisée sur 5 jours. Pour cette mesure, il sera appliqué 4 paliers de 20 secondes, répétée toutes les 5 minutes, avec des pressions intra coliques croissantes de 20 à 80 mmHg, à l’aide d’un capteur inséré sous anesthésie gazeuse brève dans la partie distale de la lumière colique. La durée totale de la phase de distension est d’environ 20 minutes, durant lesquelles l’animal reste en contention, hors phase d’habituation initiale.
Impact sur les animaux
Sur le site 1 et 2, les animaux seront exposés aux additifs à des doses définies à partir de l’exposition humaine, susceptibles d’induire des modifications fonctionnelles sans apparition de signes cliniques évidents de mal‑être, correspondant à des nuisances légères. Les prélèvements de fèces induiront un stress léger lié à un hébergement individuel transitoire de quelques minutes. Sur le site 1 : L’hébergement individuel des femelles gestantes à partir du 15ème jour de gestation constitue une source de stress modéré compensé par un enrichissement renforcé et le maintien de contacts visuels et vocaux. Sur le site 2, le test du labyrinthe en croix surélevé induit un stress léger à modéré, de courte durée, lié à l’exposition à un environnement anxiogène. Le test de nage forcée constitue une procédure sévère, induisant un stress aigu important, une contrainte physique et une phase de résignation comportementale. La sensibilité colique provoque un inconfort modéré à sévère, limité aux phases de mesure. L’insertion du capteur induira un stress léger et transitoire lié à la manipulation et à l’anesthésie. Elle est associée à un dispositif de contention qui constitue une contrainte modérée liée à l’immobilisation partielle de la souris indispensable à la fiabilité de la mesure. Prises individuellement, les nuisances attendues seront transitoires et relevant d’un caractère léger à modéré pour la plupart, elles pourront pour certaines s’avérer aigues. L’accumulation de certaines d’entre elles relèvera donc d’un degré « sévère ».
Devenir
Les mâles reproducteurs, les mères ainsi que les descendants surnuméraires seront mis à mort pour prélèvement de tissus (biodistribution, organoïdes). A l'issue des procédures, tous les animaux seront mis à mort pour prélever leurs tissus pour des analyses permettant de répondre à la question scientifique.
Remplacement
Les impacts directs des additifs alimentaires sur l’épithélium intestinal, le microbiote et les cellules immunitaires peuvent être évalués par des approches in vitro ou ex-vivo à l’aide respectivement d’organoïdes intestinaux, de lignées cellulaires immunitaires ou de digesteurs artificiels. Ces approches sont actuellement mises en place pour ce projet, toutefois elles ne permettent pas aujourd'hui de reproduire la complexité des échanges entre la mère et le fœtus et le dialogue microbiote-intestin-cerveau, ni même d’évaluer les effets comportementaux et la sensibilité colique consécutive à une exposition orale tout au long de la vie..
Réduction
Nous avons recours à une stratégie de réduction fondée sur un calcul de puissance réalisé à partir de nos résultats antérieurs d’études similaires. Le calcul a été mené sur les critères les plus variables, à savoir la distension colorectale et les paramètres comportementaux. Cela conduit à un effectif de 10 animaux par sexe et par groupe dans la descendance pour cibler nos objectifs en fournissant des résultats statistiquement significatifs. Le dimensionnement de la génération parentale repose sur un taux de fécondité d’environ 65% observé dans nos études précédentes : l’utilisation de 7 femelles et 2 males pour viser 5 gestations pour chaque groupe expérimental représente un compromis qui permet d’atteindre en moyenne les 20 descendants par groupe sans générer d’excès d’animaux. Sur l’ensemble du projet, un minimum 232 animaux et au maximum 696 animaux seront nécessaires.
Raffinement
1/2 : Dans le cas où un animal présenterait des signes de souffrance, il sera retiré de l'étude et des soins adaptés pratiqués. Le cas échéant une euthanasie sera pratiquée par le responsable du projet sur les conseils du vétérinaire référent. Le transfert vers le site 2, sera fait par un transporteur spécialisé. Les animaux seront transportés dans un véhicule climatisé dans des cages agréées avec l’aliment des régimes expérimentaux et gel d’hydratation. Puis une période d’acclimatation de 14 jours sera réalisée sur le site d’accueil. 2/2 : Afin de réduire une éventuelle souffrance, nous utiliserons des grilles de score et l’application de points limites adaptés. les animaux seront manipulés de manières douces. La douleur sera abrégée sans délai via l’administration d’antalgique dérivé de la morphine, ou si un animal présente une trop forte douleur, un comportement stéréotypé ou anormal, une posture anormale ou une réduction de poids de 20% sur 3 jours, celui-ci sera euthanasié par le personnel de l’unité de stabulation animale. Les animaux seront habitués aux expérimentateurs et aux manipulations (Préhension, contention pour la sensibilité colique, eau thermostatée pour le test de comportement). Lors du test comportemental réalisé dans l’eau, celle-ci est maintenue à température contrôlée (23–25°C) afin de limiter le stress thermique, et les animaux sont séchés délicatement à l’aide de papier absorbant puis replacés dans une cage propre maintenue sur tapis chauffant afin de favoriser leur récupération et le retour à une température corporelle normale.
Choix des espèces
La souris est un modèle reconnu en toxicologie, pour lequel de nombreux outils sont développés afin d’étudier le microbiote, l’intestin, le foie et le cerveau. Les souris mâles et femelles seront utilisées à l’âge adulte (8 semaines) afin qu'elles soient capables de procréer et les descendants seront utilisés au jeune âge (post sevrage) et à l’âge adulte. Cela permettra d’étudier les impacts d’une exposition périnatale suivie d’une exposition post-sevrage sur le développement des fonctions cérébrales, intestinales, ainsi que son maintien chez l’adulte.