Recherche appliquée
- Alimentation animale
- Autres troubles humains
- Bien-être animal
- Cancers
- Diagnostic des maladies
- Maladies animales
- Maladies des plantes
- Maladies infectieuses
- Toxicologie (hors obligations réglementaires)
- Troubles cardiaques
- Troubles endocriniens
- Troubles gastrointestinaux
- Troubles immunitaires
- Troubles musculosquelettiques
- Troubles nerveux
- Troubles respiratoires
- Troubles sensoriels
- Troubles urogénitaux
Effet direct et transgénérationnel de la température sur la différentiation sexuelle du poisson zèbre
- Protection de l’environnement
- Recherche appliquée
- Toxicologie (hors obligations réglementaires)
- Recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Oncologie
- Système urogénital
Pour comprendre comment la température fait basculer le sexe des poissons, 920 poissons zèbres sont élevés à des températures modifiées puis tués, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Le porteur ne décrit ni chirurgie ni prélèvement sur animal vigile : les atteintes tiennent à l'enrichissement limité, à la vie en milieu contraint et aux variations de température imposées. Les individus sont analysés à cinq stades, de l'œuf fécondé au poisson adulte de 135 jours, pour établir le sex-ratio de chaque groupe. La mise à mort sert à cette détermination et à constituer une banque d'échantillons, dans un projet rattaché à la protection de l'environnement naturel.
Objectifs
Bien que le sex-ratio représente un paramètre démographique simple et basique, il fournit une information essentielle sur le futur potentiel reproducteur d'une population et donc, sur sa viabilité. Chez la plupart des espèces, le sex-ratio est approximativement de 1:1 (ie autant de mâles que de femelles). Cependant, ce dernier peut être biaisé sous l’effet de facteurs environnementaux. Depuis plusieurs décennies les scientifiques alarment sur le fait que le changement global entraine des biais dans les sex-ratios des populations. L’exemple le plus frappant est celui de la température chez les tortues. Chez la plupart des tortues, la détermination sexuelle (le fait de devenir mâle ou femelle) est dépendante de la température d'incubation des œufs. En-dessous d’un certaine température d'incubation, des bébés mâles sortent de leurs œufs ; au-delà, ce sont des bébés femelles. Ainsi, avec le réchauffement climatique, on observe une féminisation progressive des populations de tortues et on estime que d’ici 2100, le sex-ratio de certaines populations atteindra 93 % de femelles, ce qui risque de mener à l’extinction de l’espèce. Si l’on suspecte que beaucoup de facteurs peuvent agir sur la détermination sexuelle et biaiser les sex-ratios des populations chez les reptiles, amphibiens et poissons, les mécanismes sous-jacents demeurent inconnus. Comprendre ces mécanismes revêt une importance cruciale et constitue un défi de longue date en biologie avec des implications importantes pour les populations et la biodiversité. Nous avons récemment mis en évidence chez le poisson zèbre (Danio rerio) que la température, les radionucléides ou le cadmium (un métal non essentiel issu de l’extraction minière) peut entrainer de manière directe ou à la génération suivante des biais importants dans le sex-ratio des populations. Le présent projet a pour objectif d’apporter des données nouvelles sur le déterminisme sexuel sous influence environnementale chez cette espèce en étudiant plus particulièrement les effets d’une hausse des températures et en étudiant à la fois les effets directs et transgénérationnels. L’objectif à terme sera de développer un outil moléculaire (basé sur des modifications épigénétiques) permettant d’apprécier l’effet de divers facteurs en lien avec l’activité humaine (réchauffement, pollution chimique, lumineuse ou sonore, …) sur la détermination sexuelle et le sex-ratio des populations en utilisant le danio comme modèle de poisson.
Bénéfices attendus
Les preuves s’accumulent pour démontrer que le changement global affecte le sex-ratio des populations sauvages de poissons, reptiles et amphibiens, fragilisant et menaçant ainsi le futur des espèces. Si de nombreux facteurs environnementaux ont été identifiés comme affectant le processus de différentiation sexuelle (ie le fait de devenir mâle ou femelle), les mécanismes biologiques sous-jacents demeurent largement inconnus. Les résultats obtenus permettront d’acquérir des données nouvelles et originales sur (i) l’impact de l’environnement dans le processus de différentiation sexuelle chez les poissons (ie le fait qu’un poisson devienne mâle ou femelle au cours de son développement précoce), (ii) l’évolution des mécanismes impliqués dans la différentiation sexuelle et (iii) sur comment l’expérience environnementale vécue par les parents peut affecter le sex-ratio de leur descendance (appelé sex-ratio à la naissance et qui correspond à la proportion de mâles et de femelles dans une ponte). In fine, la compréhension des mécanismes impliqués dans le sex-ratio à la naissance permettra le développement d’outils moléculaires permettant d’évaluer et prédire l’impact des facteurs environnementaux, notamment une hausse des températures et des contaminants, sur le sex-ratio des populations (effet reprotoxique et perturbateur endocrinien). Alors que la majorité des outils utilisés à l’heure actuelle pour évaluer l’impact des activités humaines sur l’environnement ne donnent que peu d’indications sur l’état de santé des animaux et reflètent une exposition/effet à un instant donné, un tel outil permettrait (i) de relier un évènement moléculaire à un effet à l’échelle de l’individu (sexe) et de la population (sex-ratio), un défi de longue date en biologie et (ii) d’évaluer de potentiels effets transgénérationnels, ie effets à long terme sur les populations (en rupture par rapport aux approches classiques).
Procédures
Pas de prélèvement sur animaux vigiles, pas de procédure chirurgicale
Impact sur les animaux
Enrichissement limité, Vie en milieu contraint, Variation de la température
Devenir
L'ensemble des individus seront euthanasiés à l'issue de l'expérience pour analyse, détermination du sex-ratio des populations et création d'un banque d'échantillons.
Remplacement
Le présent projet a pour objectif majeur de développer des outils permettant d’évaluer et prédire l’effet de divers facteurs environnementaux (une hausse de la température étant étudié comme facteur masculinisant) sur le processus de détermination sexuelle chez le poisson et conjointement sur le sex-ratio des populations ainsi que de comprendre et décrire les mécanismes moléculaires sous-jacents. Un tel projet ne peut s’effectuer sur des modèles in vitro.
Réduction
Le sex-ratio pouvant fortement varier d’une famille à une autre (effet génétique) et d’un aquarium à un autre (effet environnemental), notre étude nécessite de recourir à au moins 3 aquariums et 3 familles par condition expérimentale pour obtenir des résultats scientifiquement pertinents et statiquement exploitables. Par ailleurs, une augmentation de la température entrainant une masculinisation de la population (90 % des poissons élevés à la plus forte température seront des mâles), le nombre de poissons utilisé correspond au minimum d’individus nécessaires pour obtenir un nombre suffisant de femelles matures pour assurer les analyses ( n = 6 par condition) et la reproduction.
Raffinement
La qualité de l’eau est un point fondamental pour assurer le bien-être des poissons. Les conditions d’élevage seront optimales. Chaque aquarium sera équipé d’une pompe assurant la filtration mécanique et biologique. La température et le pH seront suivis quotidiennement. Le bullage dans les unités sera contrôlé visuellement et quotidiennement. Les individus seront nourris 3 fois par jour afin de nourrir les poissons ad libitum tout en conservant une bonne qualité de l'eau (en évitant l'accumulation de nourriture non consommée dans les aquariums). En accord avec les préconisations et les études réalisées chez le poisson zèbre, l’enrichissement reposera sur (i) le maintien des individus en groupe (le danio étant un poisson grégaire), (ii) l’utilisation de photos de graviers placés sous les aquariums afin de créer un substrat et (iii) l’utilisation d’aliments vivants (les animaux seront nourris quotidiennement avec des artémies vivantes). Pendant toute la durée de l’expérimentation, des observations quotidiennes permettront de suivre l’état de santé des individus. Les potentielles atteintes au bien-être des animaux seront évaluées par des modifications comportementales et physiques en utilisant une grille de score. Dans le cas où les animaux présenteraient des signes de stress, la fréquence des observations serait augmentée. Dans le cas où plusieurs individus seraient affectés en même temps, un vétérinaire serait immédiatement contacté. En cas de signe de souffrance ou de prolongement de comportements anormaux, les individus seront euthanasiés.
Choix des espèces
Le poisson zèbre (Danio rerio) est utilisé comme modèle biologique en recherche depuis de très nombreuses années. Ainsi, il existe beaucoup de littérature et de protocoles disponibles pour assurer son élevage et le maintien du bien-être des animaux. Dans le cas particulier de notre projet, les avantages du Danio sont : (i) il présente une fécondité élevée, un temps de génération rapide (3,5 mois) et une petite taille (3.5 cm à l’âge adulte), ce qui en fait un modèle idéal pour des études transgénérationnelles ; (ii) il possède un génome complètement séquencé et de haute qualité, ce qui en fait un modèle idéal pour des études de génétique et d’épigénétique et (iii) il est facile d'identifier le sexe des individus par des caractères sexuels externes à l'âge adulte ce qui en fait un modèle idéal pour des études sur la détermination du sexe. Pour répondre à nos objectifs de recherche, des individus adultes mâles et femelles ainsi que des juvéniles (sexe encore non établi) seront étudiés. En effet, chez le danio, l’ensemble des individus sont initialement femelles et présentent des ovocytes non matures de l’âge de 11 à 21 jours (post fertilisation). Entre les jours 21 et 50, en fonction de la génétique, de l’environnement ou de l’expérience environnementale vécue par les parents, ces ovocytes vont, soit se maintenir, soit dégénérer, permettant le développement de spermatozoïdes et donc de mâles. Après le 50ème jour de vie, le sexe est fixé et tout inversion est impossible. Afin de balayer la période de détermination sexuelle (appelée fenêtre critique), les individus seront analysés à J0 (œufs fécondés, pour analyser la relation parents-enfants), J18 (juvéniles femelles), J25 (début de la différentiation sexuelle), J40 (juvéniles mâles ou femelles) et J135 (adultes matures mâles et femelles).
Evaluation des effets antifibrotiques de candidats médicaments dans un modèle de fibrose pulmonaire induite chez le rat ou la souris par administration de bléomycine
- Recherche appliquée
- Troubles respiratoires
Rats : 600
Une administration unique de bléomycine dans les poumons déclenche une fibrose pulmonaire, puis les candidats médicaments sont administrés aux animaux ainsi rendus malades. 600 souris et 600 rats vont être utilisés de cette façon, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Ils passent jusqu'à quatre heures d'affilée dans un caisson de mesure respiratoire sans accès à l'eau ni à la nourriture, jusqu'à trois fois par semaine pendant trois semaines, et peuvent être saignés une fois par jour sur la même période. Le porteur ramène les effets attendus à un "mal-être" lié à l'insuffisance respiratoire et à un "stress mineur de courte durée", pour des procédures qu'il classe lui-même en sévère.
Objectifs
La fibrose pulmonaire est une maladie chronique qui affecte les poumons. Elle se caractérise par une inflammation et une transformation du tissu pulmonaire sain et distensible, en tissu fibreux et cicatriciel. Cette rigidification du tissu pulmonaire provoque une diminution de la capacité des poumons à fonctionner correctement, qui se manifeste chez les patients par un essoufflement, une toux sèche, une fatigue importante et une perte de poids. Il n'existe actuellement pas de traitement pour soigner cette maladie. Après avoir constaté chez l'homme l'apparition d'une fibrose pulmonaire suite à l'administration de bléomycine (agent anti-cancéreux), un modèle animal a été développé pour étudier le processus de développement d'une fibrose pulmonaire et tester l'efficacité de nouveaux médicaments. Ce projet consiste donc à évaluer l'efficacité de nouveaux candidats médicaments sur l'établissement d'une inflammation et/ou d'une fibrose pulmonaire suite à l'administration de bléomycine chez le rat ou la souris. Pour cela, au cours de chaque étude, les animaux seront exposés une fois à de la bléomycine au niveau de leurs poumons. Ces mêmes animaux seront traités par un placebo ou par le candidat médicament. Une observation très régulière des animaux sera réalisée pendant toute la durée de l'étude. Les paramètres respiratoires pourront être mesurés à plusieurs reprise grâce à la technique appelée "pléthysmographie". Une à 3 semaines après l'administration de bléomycine, les animaux seront euthanasiés et des prélèvements seront effectués (poumons ...).
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus sont le développement de nouveaux médicaments pour traiter la fibrose pulmonaire et la découverte des mécanismes d'action impliqués dans le développement de cette maladie encore mal connue.
Procédures
Une administration unique de bléomycine sera effectuée par voie intranasale (animaux conscients ou anesthésiés pendant 15-30min) ou par voie intratrachéale (5-10min d'anesthésie). L'administration intratrachéale sera faite par les voies naturelles (= pas de trachéotomie). Les candidats médicaments seront administrés aux animaux vigiles par différentes voies, avec 1 à 3 minutes par administration. Dans certains cas, les animaux seront placés quelques heures (maximum 4h car non accès à l'eau et la nourriture) dans des enceintes spécifiques permettant de mesurer leurs paramètres respiratoires (="pléthysmographe") à raison de maximum 3 fois par semaine pendant la durée de l'étude (maximum 3 semaines). Si des prélèvements de sang doivent être réalisés en cours d'étude, ils seront effectués sur animal vigile ou sous anesthésie gazeuse (environ 2min par prélèvement, maximum une fois par jour pendant 3 semaines) et en respectant un volume maximale de prélèvement dans la limite des volumes autorisés. En cas de prélèvement sanguin terminal, il se déroulera sous anesthésie (durée entre 4 et 6 minutes).
Impact sur les animaux
L'effet indésirable principal attendu est un mal-être provoqué par l'inflammation pulmonaire et l'insuffisance respiratoire entrainant une perte de poids et un comportement apathique. Lors de certaines administrations nécessitant une aiguille, les animaux pourront aussi subir une douleur équivalente à la piqûre d'une aiguille. De plus, la manipulation des animaux vigiles pour induire l'anesthésie et administrer les composés à tester peuvent engendrer un stress mineur de courte durée.
Devenir
Tous les animaux seront euthanasiés à l'issue de la procédure suite aux prélèvements d'organes terminaux et à cause des effets indésirables induits par la bléomycine chez les animaux.
Remplacement
Dans le cadre du développement de nouveaux médicaments, ce projet est réalisé chez le rat ou la souris car il n’existe pas de méthode de substitution (in vitro ou in silico) pour évaluer les effets d’une nouvelle molécule sur la fibrose pulmonaire. Ou si elles existent, elles ne sont pas suffisantes pour répondre aux objectifs scientifiques du projet. Avant toutes administrations à l'Homme, l'étude sur corps entier constitue un passage obligatoire pour l'évaluation de l'efficacité d'un candidat médicament.
Réduction
Un nombre minimal et suffisant d’animaux par groupe est utilisé afin d’analyser de façon rigoureuse et efficace les résultats des expériences et d’effectuer des analyses statistiques. Compte tenu de la variabilité du modèle, le nombre d’animaux minimal et suffisant pour réaliser une analyse statistique est estimé à 10 par groupe (6 groupes par étude, et 2 études par an et par espèce).
Raffinement
Dans ce projet, le raffinement sera obtenu par : • la mise au point de procédures rigoureuses, • la formation du personnel, • un hébergement en groupe, • La détermination des points limites, • Le recours aux procédures d’euthanasie dès que nécessaire, • un suivi quotidien de l’état de santé des animaux et des signes cliniques (avec une grille de scoring). Egalement, les animaux auront accès à un complément alimentaire par un gel nutritif et hydratant, une semaine après induction de la fibrose.
Choix des espèces
Le rat et la souris font parties des espèces animales les plus pertinentes et les plus couramment utilisées pour les modèles animaux de la recherche biomédicale. En effet, les rongeurs et l'Homme partagent de nombreuses similarités anatomiques, physiologiques et génétiques (environ 90% de gènes en communs). De plus, les rats et les souris sont des animaux de petite taille, facile d'entretien, avec des cycles réproductif et de vie courts. Par conséquent, ces deux espèces sont les plus couramment utilisées dans la recherche médicale et notamment, dans les modèles de fibrose pulmonaire. Ce projet sera réalisé sur des animaux mâles adultes. En effet, la fibrose pulmonaire touche principalement les adultes chez l'Homme. Ce projet n'a donc pas pour objectif d'étudier les effets du produit sur l'animal à d'autres stades de développement.
Allergie alimentaire
- Recherche appliquée
- Troubles immunitaires
2 000 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Elles sont sensibilisées à un allergène une fois par semaine, parfois sous anesthésie, puis soumises à un test de provocation destiné à déclencher la réaction allergique, avant le prélèvement terminal du cerveau et des reins. L'objet du travail est double : mesurer l'allergénicité d'aliments et de formulations, et tester des molécules censées atténuer la réponse allergique. Le porteur écrit qu'un effectif minimum de dix souris par expérience est requis et conclut qu'il est "difficile de diminuer l'effectif en fonction de la sévérité de la procédure".
Objectifs
L’allergie alimentaire constitue une préoccupation importante en allergologie du fait de l’augmentation de son incidence au cours des dernières décennies. Les manifestations provoquées par une allergie alimentaire sont nombreuses et surviennent en général quelques secondes à quelques heures après avoir ingéré l'aliment responsable. Elles peuvent provoquer des manifestations modérées et exceptionnellement provoquer des manifestations sévères telles que l’œdème de Quincke ou le choc anaphylactique. La meilleure des solutions pour éviter une allergie alimentaire consiste à supprimer tout contact avec l’allergène. Cette éviction est relativement facile à mettre en œuvre lorsque le produit est peu utilisé dans l'alimentation quotidienne, mais plus difficile quand l'aliment est présent dans de nombreuses préparations, notamment industrielles. A ce jour, aucune thérapie n’a réellement montré son efficacité dans le domaine de l’allergie à l’arachide, contrairement à d’autres types d’allergie, excepté l’administration immédiate d’épinéphrine ou la totale éviction de l’aliment allergisant. Le développement de modèles murins précliniques à des allergènes cliniquement pertinents est donc prometteur pour évaluer non seulement de potentiels traitements pharmacologiques mais également pour tester de nouvelles préparations alimentaires.
Bénéfices attendus
Une allergie alimentaire est une réaction d'hypersensibilité immédiate qui se déroule en deux étapes : une phase de sensibilisation (premier contact de l'organisme avec l'allergène) et une phase de déclenchement (deuxième contact avec le même allergène). L'objectif est double: - mimer l'allergie et rechercher à diminuer la réponse allergique à l'aide d'agents pharmacologiques - évaluer l’allergénicité de certains aliments/formulations Après sensibilisation pendant plusieurs semaines, les souris subissent un test de provocation avec l’allergène sensibilisant. Les médiateurs de la réaction allergique précoce et tardive sont alors quantifiés. La majorité des signes cliniques observés chez l’homme sont mis en évidence chez la souris : bronchoconstriction, production locale de cytokines impliquées dans la réaction allergique,…
Procédures
Lors de la première phase, les animaux seront sensibilisés (généralement une administration par semaine, sous anesthésie si la voie d'administration le nécessite, durée de l'ordre de 30 secondes à 1 minute sans anesthésie, et de 20 minutes avec anesthésie) puis seront challengés avec l'allergène. Au cours de l'étude, les animaux resteront hébergés en groupe. A différents temps définis par le protocole d'étude, des prélèvements de sang seront réalisés chez l'animal vigile. Pour les besoins des études, les animaux sont euthanasiés pour le prélèvement des organes cibles d'intérêt (cerveau, rein, …).
Impact sur les animaux
Lors de l'évaluation de l’allergénicité de certains aliments, il est attendu de voir la potentielle apparition de signes cliniques plus ou moins marqués. L’anticipation de ces effets sert à écarter des aliments pouvant provoquer de sévères réactions. Quand on cherche à moduler la réponse allergique à l'aide d'agents pharmacologiques, il est possible d'établir la balance « bénéfice/risque » pour permettre un bon emploi des médicaments de demain. Les expérimentations animales occupent aujourd’hui une place centrale dans les démonstrations. Ces études ont pour objectif de renseigner les effets secondaires ou l’efficacité des substances testées, les doses ayant induit ces effets et la vraisemblance biologique d’un effet suspecté chez l’homme. Selon la durée et la fréquence de ces événements, ces procédures engendrent une souffrance plus ou moins intense et sont donc classées de légère à sévère. Un effectif minimum de 10 souris est inclus dans les expériences pour mettre en évidence un effet suffisamment robuste. Il est donc difficile de diminuer l'effectif en fonction de la sévérité de la procédure.
Devenir
Pour les 2 procédures décrites dans ce projet, tous les animaux sont soumis à un prélèvement terminal et sont donc euthanasiés.
Remplacement
Les tests/modèles que nous souhaitons développer et valider dans ce projet ne peuvent pas être remplacés par des méthodes alternatives car ils impliquent l’observation des effets de substances pharmacologiques sur la réaction allergique.
Réduction
Dans le contexte de l'évaluation de composés potentiellement allergisants, la stratégie expérimentale consiste à comparer, les groupes recevant l'allergène à un groupe contrôle non-sensibilisé, l'objectif étant de réduire la réaction allergique induite par l'allergisant. Le nombre d’animaux utilisés pour chaque étude sera optimisé de façon à intégrer dans une même expérience la relation dose-effet ou plusieurs agents en comparaison par rapport à un groupe contrôle non sensibilisé. Cherchant à réverser/diminuer la réaction allergique, nous pouvons observer une variabilité inter-individuelle de réponse pouvant être liée à l’agent allergisant utilisé et à la substance d’essai évaluée. Compte-tenu de la variabilité de réponse connue d'un individu à une autre, 10 souris minimum sont nécessaires pour disposer de la puissance statistique suffisante et nécessaire pour comparer les différents groupes expérimentaux.
Raffinement
Dans le cadre du projet, les mesures de raffinement qui s'intègrent dans la règle des 3Rs vont consister en un suivi des points limites permettant d'euthanasier précocement tout animal présentant des signes de douleur, de souffrance ou d'angoisse (incluant une surveillance de l'aspect général, un suivi de poids). Il est également mis en place un enrichissement complet dans leur hébergement, sous la forme de litière, objet de nidification, objet à ronger ou à mastiquer, présence de congénères. Prises dans leur ensemble, ces mesures tendent à limiter la variabilité des données. De plus, les animaux sont manipulés fréquemment par des techniciens formés et attentifs et suivis par le vétérinaire.
Choix des espèces
L’impact de substances pharmacologiques sur la réponse allergique des rongeurs est prédictif de leur efficacité en clinique. Principalement rongeurs sevrés, âge variant entre 3 semaines et 2 ans, conformément aux données historiques, à la bibliographie scientifique. L'efficacité de nouvelle immunothérapie peut également être évaluée chez des souris transgéniques HLA-A2/DR1 qui récapitulent les réponses immunitaires humaines.
Etude du rôle des gènes de la famille prion au cours d’infections grippales chez la souris.
- Recherche appliquée
- Maladies infectieuses
- Troubles immunitaires
- Troubles nerveux
- Troubles respiratoires
- Recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Oncologie
- Système immunitaire
Aucune souris ne sortira vivante de la zone confinée, et le porteur en fait la raison même de leur mise à mort. 2 160 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant des niveaux de souffrance modéré à sévère, infectées par un virus grippal instillé dans le nez sous anesthésie, puis pesées, prises de température, saignées et soumises à des mesures respiratoires chaque jour. L'infection peut provoquer une perte de poids, une hypothermie et une gêne respiratoire entre le quatrième et le dixième jour, et aucun analgésique ne sera administré, l'inflammation étant l'objet même de l'étude. Sur le remplacement, le porteur affirme que sa recherche est "impossible à mettre en œuvre sans animaux" parce que la réponse immunitaire mobilise plusieurs organes à la fois.
Objectifs
Ce projet est axé sur l'étude des interactions hôte-pathogène liées aux virus respiratoires, ainsi que sur la compréhension du rôle des gènes de la famille prion dans ces processus infectieux. L'objectif de notre travail est de caractériser le rôle des différentes protéines de la famille prion dans la sévérité de la pathologie grippale. Pour atteindre cet objectif, nous avons choisi d'utiliser un modèle murin, offrant une plateforme propice à l'étude du couple "hôte-virus" dans un contexte physiopathologique. Ce modèle nous permettra de comparer la virulence de différents sous-types de virus grippaux au sein de lignées de souris présentant divers génotypes, par rapport à des souris témoins sauvages. Notre approche implique l'utilisation de 6 lignées de souris différentes, chacune invalidée pour différents gènes et cela dans 2 fonds génétiques. En nous basant sur une étude démontrant une sensibilité accrue des souris invalidées pour l’un des gènes ainsi que sur d’autres résultats, nous explorerons la possibilité qu'une invalidation de la protéine prion puisse agir comme un facteur délétère vis-à-vis de la pathologie grippale. Cette approche comparative nous permettra de corréler la virulence de la souche avec le génotype de la lignée testée et l'ampleur de la réponse de l'hôte. En résumé, ce projet vise à fournir des informations fondamentales sur la fonction des gènes de la famille Prion dans la physiopathologie de la grippe, tout en éclairant les mécanismes mis en œuvre par l'hôte infecté pour se défendre contre le virus. Du point de vue pratique, ce travail ouvrira la voie à de nouvelles stratégies de lutte contre la grippe en ciblant de manière précise des protéines de l'hôte essentielles au virus.
Bénéfices attendus
Ce projet va définir les bases moléculaires et cellulaires de la protection conférée par les gènes de la famille prion dans la cadre d’une infection virale respiratoire chez l’animal non gestant, mâle ou femelle et chez la femelle gestante. Il va, en outre, définir l’importance de cette famille de gènes dans la protection du fœtus dans le cadre d’un stress infectieux maternel.
Procédures
Les interventions réalisées sur les souris seront les suivantes : Anesthésie et instillation intra-nasale : 2160. Cette anesthésie chimique se fera une fois et durera 20 minutes. Manipulation et contention pour pesée et prise de température quotidienne sur animaux vigiles : 2160. La pesée et la prise de température durent 1 minute. Prise de sang, i.e. contention et prélèvement (50µl) sur animaux vigiles : 2160. L'intervention dure 1 minute. Mesures des paramètres respiratoires, animaux vigiles : 2160. Cette mesure est quotidienne et dure 2 à 3 minutes. Imagerie intra-vitale sous anesthésie gazeuse: 2160. Cette anesthésie gazeuse et l'imagerie se feront 2 fois à 4 jours d'intervalle et dureront moins de 5 minutes.
Impact sur les animaux
Le protocole nécessite de manipuler les animaux quotidiennement pour évaluer certaines constantes (poids, température, etc…). Ces manipulations quotidiennes sont susceptibles de générer un stress chez les souris manipulées. L’infection en elle-même nécessite une anesthésie générale, et donc l’injection de l’anesthésique, provoque une douleur, l’anesthésie (
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort. Aucun animal ne peut sortir vivant d'une zone confinée de niveau 2.
Remplacement
Notre thématique de recherche est impossible à mettre en œuvre sans animaux. En effet la protection conférée par les gènes de la famille prion dans notre modèle infectieux s’opère à de multiples échelles et nécessité une implication concomitante de plusieurs organes pour orchestrer la réponse immunitaire. De plus, dans le cas du modèle gestant, la transmission de signaux de stress maternaux vers les embryons en développement ne peut être reproduit par des méthodes alternatives.
Réduction
Notre stratégie de réduction est basée sur l’emploi de tests statistiques nous permettant de valider nos hypothèses scientifiques sur la base de résultats obtenus avec le nombre minimal d’animaux en termes d’effectifs. Pour comparer les groupes entre eux, nous utiliserons des tests statistiques qui ne font pas d'hypothèses spécifiques sur la distribution des données.
Raffinement
Le développement de la pathologie grippale chez la souris peut générer une douleur chez l'animal. L'emploi d'analgésiques et d'anti-inflammatoire n'est malheureusement pas envisageable car il fausserait les analyses à réaliser sur les animaux : la composante inflammatoire étant un des objets du projet de recherche. Des points limites seront appliqués et les animaux trop malades seront euthanasiés. Tous les animaux de ces procédures bénéficieront de carrés de coton, de buchettes de bois à ronger et de maisons en carton.
Choix des espèces
La souris constitue un modèle pertinent pour étudier les mécanismes pathologiques induits par l’infection grippale puisque le virus se réplique au sein de cet hôte dans les mêmes organes que chez l’homme et provoque une maladie respiratoire comparable à celle observée chez l’homme. Le choix de la souris est aussi guidé par la possibilité de réaliser de l’édition du génome et donc de générer des animaux génétiquement modifiés dont un ou plusieurs gènes ont été invalidés. Cette approche, par comparaison avec les souris non modifiées, nous permet de caractériser les fonctions des gènes invalidé dans la lutte contre le virus. Souris mâles et femelles non gestantes : infection à l’âge de 8 semaines car le système immunitaire est mature. Souris gestantes (agées de 8 à 10 semaines) : infection au stade E9,5 afin de cibler le début de la placentogénèse.
Effet de l’eau riche en oxygène sur la méthanogènese entérique chez le ruminant
- Protection de l’environnement
- Recherche appliquée
- Alimentation animale
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
- Tests réglementaires
- Autres tests de tolérance et d’efficacité
Enfermées sept jours d'affilée en chambre respiratoire pour mesurer le méthane qu'elles émettent, 4 brebis de réforme vont être utilisées dans des procédures classées à un niveau de souffrance modéré. Le projet teste une eau de boisson enrichie en nanobulles d'oxygène, censée gêner les microbes producteurs de méthane du rumen. Le porteur écrit que cette mesure n'entraîne "aucune souffrance ni douleur", ce que la gravité modérée déclarée dans le même document contredit. Le devenir des brebis dépend d'une évaluation administrative en cours : si l'innocuité des nanobulles n'est pas établie, elles seront tuées par précaution, sinon leur replacement sera soumis à l'avis de la structure de bien-être animal.
Objectifs
L’objectif de cette étude est de tester l’effet d’une eau de boisson enrichie en nanobulles d’oxygène sur la production de méthane entérique chez l’ovin. Cet essai servira de preuve de concept. Les microbes producteurs de méthane (méthanogènes) sont très sensibles à l’oxygène et notre hypothèse de travail est que les nanobulles d’oxygène inhiberont l’activité des méthanogènes.
Bénéfices attendus
La diminution de l’empreinte carbone des ruminants par une solution innovante d’utilisation facile sur le terrain, y compris au pâturage, peu coûteuse et facilement acceptable par les utilisateurs et la société.
Procédures
Au cours des 7 jours d'expérimentation, les animaux seront dans des chambres respiratoires semi-ouvertes.
Impact sur les animaux
Les animaux entreront en chambre respiratoire pendant 7 jours consécutifs pour la mesure des émissions de méthane. Cette mesure n’entraîne aucune souffrance ni douleur chez l’animal qui est libre de mouvement dans une surface de 3,3 m2 qui est supérieure aux normes de bien être (2 m2). Les chambres respiratoires semi-ouvertes sont disposées côte à côte avec de larges parois translucides qui permettent aux animaux de se voir, de s’entendre et de percevoir les odeurs, ce qui diminue le stress lié à l’isolement.
Devenir
L’innocuité de l’utilisation de nanobulles dans l’eau de boisson est en cours d’évaluation par les autorités compétentes. Si elle ne peut être établie, en application du principe de précaution, les animaux seront mis à mort. Sinon, leur replacement sera soumis à l’avis de la SBEA.
Remplacement
Ce type d’étude a déjà été réalisé in vitro et nécessite une validation chez l’animal.
Réduction
D'après notre expérience reconnue dans le domaine de la mesure des émissions des gaz à effet de serre par les ruminants, le nombre d'animaux nécessaires pour obtenir des résultats fiables en termes d'émissions de méthane en chambre respiratoire avec un écart entre groupes de ~30% est de 4 par lot. Chaque animal sera son propre témoin. Nous utilisons le nombre minimal d’individus pour cette étude de preuve de concept très peu contraignant pour les animaux.
Raffinement
Cette mesure n’entraîne aucune souffrance ni douleur chez l’animal qui est libre de mouvement dans une surface de 3,3 m2 qui est aménagée avec caillebotis pour assurer un confort de couchage et la bonne évacuation des effluents. Les chambres respiratoires semi-ouvertes sont disposées côte à côte avec de larges parois translucides qui permettent aux animaux de se voir, de s’entendre et de percevoir les odeurs, ce qui diminue le stress lié à l’isolement.
Choix des espèces
Pour cette étude nous avons besoin des animaux avec un rumen fonctionnel (des agneaux après sevrage ou des ovins adultes). Nous utiliserons des brebis de réforme car en fin de vie productive. Il n'y a pas de préférence de sexe pour l’objectif de l’étude, par contre tous les animaux seront du même sexe. Comme indiqué au-dessus, nous utiliserons des femelles de réforme. On s’attend à une diminution minimale de méthane d’environ 30%. Cette amplitude de diminution est facilement détectable en chambre respiratoire. Le nombre de 4 animaux est suffisant au vue de la précision des mesures pour cette preuve de concept.
Gastroentérologie : Prélèvements de tissus du système digestif chez l’animal pour isoler des cellules primaires
- Recherche appliquée
- Troubles gastrointestinaux
Rats : 250
Cochons d'Inde : 125
Tués pour qu'on leur retire l'estomac, l'iléon, le côlon et le foie, 250 rats, 125 souris et 125 cobayes vont être utilisés, 100 d'entre eux sous anesthésie sans réveil et 400 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. La procédure tient en deux gestes : un jeûne de moins de vingt-quatre heures sur grille, puis une anesthésie de moins de trente minutes suivie de la mise à mort. Le porteur décrit ces prélèvements comme une alternative à l'utilisation d'animaux vivants qui réduit le nombre d'animaux non-humains utilisés en recherche, alors que le projet consiste à en tuer 500 pour la produire. Les cellules et fragments d'organes obtenus alimenteront des études in vitro sur la physiologie digestive et des tests de candidats médicaments, chaque animal fournissant du matériel pour plusieurs conditions expérimentales.
Objectifs
Le projet vise à étudier la physiologie et la physiopathologie gastro-intestinal in vitro et ex vivo en isolant des cellules ou du tissu du tractus gastrointestinal chez le rongeur ou le cobaye. L'isolement des cellules gastriques ou l’utilisation d’organes isolés sont des techniques utiles dans le domaine de la recherche biomédicale pour explorer la physiologie et la pathologie du système gastrointestinal, ainsi que pour développer et tester de nouvelles thérapies médicamenteuses. Ces modèles cellulaires primaires et d’organes isolés permettent d'étudier les fonctions normales des cellules, telles que la sécrétion acide, la sécrétion de mucus, et d'autres processus liés à la digestion. Les études in vitro et ex vivo contribuent à la compréhension des mécanismes sous-jacents à des maladies gastrointestinales telles que les ulcères gastriques ou des troubles de la mobilité intestinale ou d’inflammation et évaluer les effets de médicaments potentiels sur la fonction gastrique. L’évaluation in vitro et ex vivo permet de se concentrer sur des mécanismes de signalisation spécifiques, ce qui peut fournir des informations importantes sur la régulation des processus cellulaires tout en réduisant le nombre d’animaux utilisés.
Bénéfices attendus
Les modèles cellulaires primaires et ex vivo avec des parties d’organes restent nécessaires à la découverte et la mise sur le marché de nouveaux médicaments sûrs et efficaces pour traiter certains troubles gastriques pouvant être induits par exemple par une flore bactérienne délétères. De plus, ils permettent de réduire le nombre d'animaux utilisés en recherche et la sévérité des procédures qui leurs sont appliquées.
Procédures
Les animaux nécessitant une mise à jeun de moins de 24 heures seront hébergés sur grille. Les animaux prélevés seront préalablement placés sous anesthésie et analgésie (1 fois, moins de 30 minutes) avant euthanasie.
Impact sur les animaux
La mise à jeun de moins de 24 heures ainsi que la mise sur grille au lieu de litière sont les deux stress qui affecteront les animaux lors de cette procédure.
Devenir
La procédure nécessite de prélever différentes pièces anatomiques du système digestif (estomac, iléon, colon, foie …) des animaux en terminal , ne permettant pas leur maintien en vie.
Remplacement
L’utilisation de cellules primaires normales issues d’un contexte physiologiques ou des organes isolés peuvent permettre d’évaluer des modifications physiopathologiques et micro-environnementales spécifiques, ces modifications étant nécessaires pour les études d’efficacité de candidats médicaments. Ce modèle représente une alternative à l'utilisation d'animaux vivants (les études seront réalisées sur des cellules ou des tissus). Cependant, l'utilisation d'animaux est nécessaire pour collecter les cellules.
Réduction
Les cellules isolées pouvant être amplifiées, c’est-à-dire multipliées, ainsi un nombre limité d’animaux (avec un maximum de 10 et en moyenne 5 animaux par procédure) sera utilisé, et ces cellules pourront servir dans plusieurs études. Les tissus qui serviront pour tester différentes conditions expérimentales seront collectés à partir d'un même animal limitant ainsi le nombre d'animaux utilisés. Ce projet dans son ensemble participe donc à la réduction du nombre d'animaux utilisés en recherche.
Raffinement
Le programme d’euthanasie (anesthésie et analgésie) est défini en accord avec un vétérinaire, afin de réduire au maximum toute douleur ou sensation de souffrance. Il est aussi mis en place un enrichissement complet au niveau d l’hébergement, sous la forme de jouets, litière, objets de nidification, objets à ronger ou mastiquer, présence de congénères.... à l’exception de la phase de mise à jeun où un enrichissement plus limité sera fourni sous la forme de jouets et de la présence de congénères.
Choix des espèces
La physiopathologie gastrointestinal présente des processus complexes impliquant une série de types et de mécanisme de signalisation cellulaire entrainant une prolifération cellulaire et une inflammation. Aujourd’hui encore, les rongeurs et cobaye demeurent essentiel à étudier ces processus et à comprendre les mécanismes moléculaires impliqués. De plus, le choix des espèces est basé sur la bibliographie scientifique, les modèles expérimentaux sont largement décrits chez le rat, la souris et le cobaye. Nous utiliserons principalement des animaux sevrés, âge variant entre 3 semaines et 12 mois, conformément aux données historiques, à la bibliographie scientifique.
Fourniture de brebis ovariectomisées à un établissement privé (partie 2)
- Recherche appliquée
- Maladies animales
Rendues à leur élevage à l'issue du projet, dix d'entre elles étant ensuite replacées, 30 brebis vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chacune subit une ovariectomie sous anesthésie générale de vingt minutes, puis cinq prises de sang, cinq collectes de fèces et dix à douze trajets routiers de deux heures étalés sur deux ans. Le champ structuré du devenir ne déclare que dix animaux rendus vivants, quand le texte affirme que les trente le seront. L'objet du projet est de fournir ces brebis privées d'ovaires à une entreprise, pour caler la pharmacocinétique d'un dispositif intravaginal destiné à synchroniser les chaleurs dans la filière ovine.
Objectifs
Le projet, qui se déroule dans 2 établissements utilisateurs, s’inscrit dans le plan de développement préclinique d’un produit pharmaceutique/zootechnique dans la sphère de la reproduction ovine. Ce produit est un dispositif intravaginal à libération longue d’un progestatif. L’objectif est de mettre à disposition des brebis ovariectomisées, pour des études de pharmacocinétiques visant à : 1) caractériser et sélectionner le meilleur prototype de dispositif intravaginal (le produit) en comparaison à un produit de référence (environ 3 à 4 études in-vivo préliminaires), 2) confirmer le profil et les propriétés pharmacocinétiques du dispositif sélectionné et/ou démontrer la bioéquivalence en comparaison avec un produit de référence (1 étude). La phase expérimentale de ces différentes études pharmacocinétiques (4 à 5 études sur 2 ans minimum) sera conduite dans un établissement tiers, situé à moins de 2 h du lieu d’hébergement des brebis. L’établissement dispose d’un comité d’éthique interne qui évaluera chaque étude utilisant les brebis ovariectomisées.
Bénéfices attendus
Le projet vise à développer un produit contenant un progestatif visant à synchroniser l’œstrus des brebis en saison sexuelle ou en contre saison. Actuellement il n’existe pas d’alternative dans la filière ovine à ce type de produit. L’utilisation de brebis ovariectomisées dans le cadre du développement préclinique d’un produit pharmaceutique/zootechnique dans la sphère de la reproduction ovine permet : - de s’affranchir des taux d’hormones endogènes liées au cycle de reproduction qui est saisonné. En effet pour suivre le profil pharmacocinétique des progestatifs utilisés dans les prototypes, il faut pouvoir les doser et donc ne pas être biaisé par les taux endogènes. – de pouvoir réutiliser les mêmes brebis sur l’ensemble des études pharmacocinétiques prévues car les études pourront être réalisées à n’importe quel moment de l’année, indépendamment de la saisonnalité des cycles de reproduction. - d’utiliser des designs d’étude en cross-over, en augmentant ainsi la puissance statistique et permettant ainsi de réduire le nombre d’animaux à inclure par étude. – de pouvoir comparer les différentes études entre elles car les animaux seront réutilisés pour chacune d’elles (environs 4 à 5 études de pharmacocinétique en prévision).
Procédures
Toutes les brebis subiront dans l'E2 : une ovariectomie sous anesthésie générale (20 minutes); dans l'E1 : 5 prises de sang et 5 collectes de fécès (1 minute pour 1 prise de sang + 1 collecte de fécès), réparties sur 2 ans; et entre 10 et 12 trajets d’environ 2 heures à chaque fois, répartis sur 2 ans.
Impact sur les animaux
Au sein de l’E1, les nuisances attendues relèvent de pratiques d’élevage. Pour gérer de manière optimum le parasitisme, des coprologies de contrôles seront réalisées sur les animaux, pouvant occasionner une gêne transitoire lors du prélèvement de féces. Par ailleurs, dans le cadre des contrôles sanitaires pour les mouvements d’animaux entre l'E1 et l'établissement tiers, nous prévoyons des prises de sang, une après chaque test pharmacocinétique afin de garantir le statut sanitaire du cheptel en retour sur le site d’élevage. Les brebis peuvent éprouver un stress léger lors des contentions nécessaires pour les prises de sang. Une nuisance éventuelle serait l'apparition d'hématome suite aux prises de sang effectuées. Au sein de l’établissement E2, les nuisances attendues sont liées à la chirurgie ovariectomie. Le statut ovariectomisé n'entraine pas d'effet indésirable au cours de la vie de l'animal. Les animaux peuvent ressentir du stress lors des manipulations, de la phase pré opératoire, de l'induction de l'anesthésie, et de la phase de réveil. L'apparition de douleurs suite à la chirurgie est également possible, ainsi qu'une éventuelle infection qui entraînerait abattement, fièvre et anorexie. Lors de l'anesthésie, une irritation de l’appareil respiratoire supérieur (liée à l’intubation) peut apparaître, mais c'est rare. Les animaux peuvent subir du stress lors des phases de transport entre les différents établissements.
Devenir
Les 30 animaux seront gardés en vie et retourneront dans l'E1 à l'issue du projet. 10 animaux seront replacés.
Remplacement
Il n’y a pas d’alternatives à l’utilisation d’animaux pour déterminer les profils pharmacocinétiques in-vivo de différents actifs et/ou dispositifs sur l’espèce cible. L’utilisation de brebis ovariectomisées permet de s’affranchir des taux hormonaux endogènes et d’éviter les interférences avec le progestatif du dispositif. Le design en cross-over est accessible et permet de réduire le nombre d’animaux par étude car les animaux sont leur propre témoin et la puissance statistique est plus importante, permettant une meilleure comparabilité des différents prototypes, et des études entre elles. De plus, les brebis ovariectomisées vont être réutilisées à chaque étape du développement préclinique sur une période d’environs 2 ans minimum.
Réduction
Il a été évalué que 30 brebis ovariectomisées seraient nécessaires pour le développement de ce projet. En effet, dans chacune des premières études pilotes, qui vont permettre de choisir un prototype parmi 2 testés, 2 groupes de 12 brebis seront nécessaires (chaque groupe permet de comparer un prototype au produit de référence), soit un total de 24 brebis. Le développement de ce produit est basé sur le principe de bioéquivalence. Selon les bonnes pratiques il faut au moins 12 animaux évaluables par traitement pour que l’étude soit acceptable. Pour une étude pilote, ce nombre d’animaux pourrait être réduit à 10. Cependant, lorsque le risque de perte de sujets existe, on peut inclure des animaux supplémentaires pour maintenir une puissance statistique correcte. Ici, on ne peut négliger ce risque de perte d’animaux évaluables par traitement (perte du dispositif avant la fin de la période de pose). Une marge de 20% d’animaux supplémentaires est communément admise (10+2 soit 12 par groupe). Enfin, à cause de la forte variabilité interindividuelle des profils pharmacocinétiques de progestatifs, 12 animaux par groupe permettraient d’assurer une puissance statistique suffisante pour conclure dans les études pilotes. 3 animaux additionnels sont également prévus dans une étude PK pour couvrir toute problématique (échec d’administration, maladie…). Enfin, les brebis ovariectomisées seront réutilisées pour l’ensemble des études, donc en anticipant la perte possible d’animaux sur les 2 ans de développement, un nombre de 30 brebis ovariectomisées est nécessaire.
Raffinement
Au sein de l’E1, afin de prévenir tout stress, les animaux sont gardés en groupes sociaux stables, dans des conditions d’élevage optimales avec fourrages et concentrés de qualité, soit sur aire paillée avec enrichissement soit au pâturage. Les animaux seront supervisés par du personnel formé et habilité. Lors des déplacements entre les établissements, les animaux seront transportés selon les normes de bien-être en vigueur (densité, paillage…) dans un véhicule agrée conduit par du personnel habilité titulaire d’un captav. La durée de transport entre les sites est de 2 heures. Lors de leur arrivée dans l’E2, afin de prévenir tout stress, les animaux sont gardés en groupes sociaux stables, dans des conditions d’élevage optimales avec fourrages et concentrés de qualité et des locaux calmes. La douleur est traitée préventivement avant l’acte chirurgical dès l’anesthésie, et le traitement est maintenu jusqu’à un état physiologiquement stable des animaux. Le retour à l’état normal est estimé à 3-4 jours postopératoires. Les animaux sont surveillés quotidiennement et plusieurs fois par jour en post-opératoire immédiat. Un animal anorexique, prostré, recevra l’administration de morphinique. Sans réponse physiologique satisfaisante, il sera procédé à l’euthanasie suivie du prélèvement du site lésionnel pour analyse. Tout animal qui ne se nourrit pas pendant 4 jours ou avec perte de poids par rapport au poids initial malgré le traitement sera mis à mort. Les animaux seront surveillés quodtidiennement sur les 6 paramètres suivants : 1/ s’alimente : oui-non 2/ Boit : oui-non 3/ se lève : oui-non 4/ reste figé : oui-non 5/ température en degré 6/ estimation de la douleur de 0 à 3 (0 aucune douleur et 3 douleur intense).
Choix des espèces
L’espèce ovine est l’espèce cible. La physiologie et la réponse hormonale des ruminants sont particulières à ces espèces. Le projet porte sur un dispositif de contrôle de la reproduction des femelles. Les animaux utilisés sont donc des brebis multipares (ayant mis bas au minimum une fois) et ayant terminé leur croissance et leur développement.
Étude de l’induction d’une immunité entrainée chez le souriceau en comparasion de l’adulte.
- Recherche appliquée
- Bien-être animal
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Oncologie
- Système gastrointestinal
- Système immunitaire
2 700 souris vont être utilisées, toutes tuées pour prélever des tissus, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Souriceaux d'une et deux semaines et adultes de six à huit semaines reçoivent chacun deux injections intrapéritonéales d'immunostimulants, en contention et sans anesthésie, pour tester si une stimulation précoce laisse une mémoire immunitaire durable. Le porteur écrit qu'aucune nuisance n'est observée lors de ces injections, avant d'admettre dans la même phrase qu'elles peuvent causer des douleurs légères, et qu'il ne peut pas anticiper les effets de certains immunostimulants. Il indique aussi mettre en reproduction 20 à 30 % d'animaux en plus, le stress de certaines lignées poussant les mères au cannibalisme.
Objectifs
L’objectif de ce projet est d’évaluer la capacité de divers immunostimulants à induire une réponse immunitaire innée mémoire lorsqu’ils sont administrés en début de vie de l’animal. L’implication du microbiote intestinal sera également étudiée dans la modulation et la mise en place de l’immunité innée mémoire. La stimulation et la modulation des cellules de l’immunité innée en période néonatale pourraient permettre d’induire une réponse durable, avec une mise en place de la mémoire immunitaire innée pour favoriser le contrôle d’infections futures à l’âge adulte.
Bénéfices attendus
Les stratégies de contrôle pour lutter contre les infections sont parfois limitées et trop spécifiques d’un agent (ex : vaccin). L’idée ici est de proposer une nouvelle stratégie prophylactique qui cible l'hôte lui-même et plus spécifiquement son système immunitaire inné. Il repose sur l'utilisation d’immunostimulant favorisant la stimulation des récepteurs de l’immunité, et ainsi booster la réponse immunitaire innée pour mieux contrôler une infection zoonotique présente ou ultérieure (d’où les essais d’induction de mémoire innée).
Procédures
Les souriceaux seront soumis à deux administrations intra-péritonéales des immunostimulants : une fois à l’âge d’une semaine, puis à l’âge de deux semaines. Les souris adultes seront soumises à deux administrations intra-péritonéales des immunostimulants sur la période de 6-8 semaine à une semaine d’intervalle. Cette administration est réalisée sur animaux vigiles sous contention. Pour évaluer l’implication du microbiote intestinal, les souris adultes gestantes ou non recevront des antibiotiques dans l’eau de boisson.
Impact sur les animaux
Il est impossible d’anticiper, mais il est possible que des effets indésirables altérant l’état général de l‘animal puissent être remarqués avec certains immunostimulants. Concernant l’injection intra-péritonéale aucune nuisances n’est observée, en effet, nous utilisons des seringues adaptées (seringue insuline, 30G pour les souriceaux, et aiguille 29G pour les adultes), neamoins des douleurs légères peuvent être liées à l’injection intra-péritonéale.
Devenir
Mise à mort des animaux pour prélèvements de tissus biologiques voués à l’étude scientifique.
Remplacement
L’étude des réponses immunitaires de l’hôte ne peut pas être réalisée sans expérimentation animale. En effet, les études in vitro ne tiennent pas compte de la complexité des coopérations cellulaires et de l’environnement biologique (interaction cellulaire, recrutements cellulaires, …).
Réduction
Le plan expérimental (nombre d’animaux par lot, nombre de lots expérimentaux, répétition des expérimentations) a été établi de façon à réduire au maximum le nombre d’animaux utilisés tout en s’assurant de l’exploitabilité et de la significativité des résultats. Toutefois, malgré l’enrichissement, l’état de stress qui caractérise certaines lignées de souris, favorise le cannibalisme, c’est pourquoi plus d’animaux sont mis en reproduction (20 à 30% de plus, les reproductions sont gérées par l’établissement). Les animaux surnuméraires sont toujours utilisés et peuvent être introduits dans un autre protocole. Les immunostimulants cibleront spécifiquement des récepteurs des cellules immunitaires. Les immunostimulants non commerciaux seront tous préalablement validés in vitro pour leur capacité à stimuler fortement les cellules immunitaires avant de procéder à des études in vivo. L’étude de l’immunité innée mémoire s’effectuera dans différents organes. Afin de réduire le nombre d’animaux inclus dans l’expérimentation, les différents organes prélevés sur un même animal seront utilisés autant que possible pour réaliser différents types d’analyse. Pour analyser les données, nous utiliserons des modèles statistiques mixtes adaptés qui tiennent compte à la fois des traitements immunostimulants et de la répétition des expériences.
Raffinement
Les souris sont hébergées en animalerie A2 en atmosphère contrôlée, à raison de 5 souris maximum lorsqu’elles sont adultes, dans un environnement enrichi (refuge en polycarbonate, feuilles de papier absorbant, copeaux, morceau de bois) ou 1 mère avec sa portée par cage, dans un environnement enrichi (papier absorbant qui diminue le cannibalisme des souris à la mise-bas, sizzle-nest, bâtonnets de coton, morceau de bois). Toute médication est proscrite pour ne pas interférer avec les paramètres immunologiques étudiés. Cependant les animaux sont suivis 2 fois par jour afin de prendre une décision rapide en cas d'atteinte des points limites durant tout le protocole et de limiter la douleur induite : (i) de souriceaux mis à l’écart par la mère, qui ne grossissent pas ou dont le pelage ne se développe pas (lié au retard de croissance), (ii) de souris amaigries, prostrées et avec le poil ébouriffé. Nous prenons encore plus de précautions (bruits) lors des visites lorsqu’il s’agit d’expérimentations avec les femelles gestantes et les premiers jours suivant la mise-bas
Choix des espèces
Dans la présente demande, l’utilisation de souris (souriceaux, souris adulte) nous permettra d’étudier et décrire très précisément les mécanismes d’induction des réponses immunitaires innées mémoires après l’administration d’immunostimulants. 1. Des souriceaux entre 0 jours et 3 semaines seront utilisés car c’est la fenêtre que nous souhaitons étudier pour l’induction de l’immunité innée mémoire. Des souris gestantes fourniront les souriceaux 2. Des adultes seront utilisés dans le cadre de l’étude de l’immunité innée mémoire, afin de comparer ces évènements entre la période néonatale (premières semaines de vie) et la période adulte (6-8 semaines).
Étude de démangeaisons induites chez la souris afin d’étudier les mécanismes biologiques impliqués – Phase 1
- Recherche appliquée
- Troubles sensoriels
- Recherche fondamentale
- Organes sensoriels
- Système nerveux
272 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, chacune pouvant subir jusqu'à huit enregistrements de trente minutes en cylindre et douze épreuves de toucher léger de la peau, à raison de cinq par jour. La peau rasée sous anesthésie, chacune reçoit une injection d'une substance qui déclenche chez l'humain des démangeaisons persistantes, une partie d'entre elles recevant une semaine plus tôt un colorant destiné à marquer les cellules exposées. Le porteur annonce des démangeaisons d'intensité faible à modérée durant moins de deux secondes chacune, réparties sur vingt à trente minutes, et une douleur transitoire au point d'injection. Sur les 272, 232 seront tuées pour prélèvements ou parce que l'exposition à la substance interdit selon lui toute réutilisation, 20 seront réutilisées dans d'autres expériences et 20 placées.
Objectifs
Le projet vise à étudier une substance qui induit chez l’homme des démangeaisons persistantes par l’activation de nerfs de la peau. Sur la base de nos expériences précédentes menées sur des cellules, ce projet a 2 objectifs : 1) Etudier la capacité de la substance à induire des démangeaisons chez la souris suite à une administration locale au niveau de la peau, 2) Débuter l’étude des mécanismes impliqués par l’analyse de prélèvements post-mortem (peau et cellules des nerfs).
Bénéfices attendus
Actuellement, il n'existe aucun traitement spécifique des démangeaisons induites chez l’homme par la substance étudiée. Mieux connaître leurs mécanismes permettra à terme de développer des traitements spécifiques pour les soulager. Les bénéfices de ce projet en termes d’avancées scientifiques et thérapeutiques pourraient aussi s’étendre aux démangeaisons présentes dans d’autres maladies (eczéma, psoriasis).
Procédures
1) Rasage de la future zone d’injection, réalisé 1 fois sous anesthésie, éventuellement renouvelé 1 fois, durée maximale de 5 minutes. 2) Injection de la substance étudiée (1 fois) ou d’une substance contrôle (1 ou 2 fois espacées de 3 jours), durée maximale de 30 secondes. Sur les animaux destinés à obtenir des prélèvements : 3) Injection préalable, 1 semaine avant, d’1 substance permettant de colorer les cellules exposées.
Impact sur les animaux
1) Stress de faible intensité lors de l’anesthésie générale (durée < 5 min, réalisée 1 fois). 2) Stress et inconfort lors des manipulations et de l’injection (durée < 5 min, réalisées 1 fois ou 2 fois espacées de 3 ou 7 jours). 3) Stress lors de l’enregistrement des démangeaisons spontanées dans un cylindre (durée 30 min ; réalisé 1 à 8 fois, maximum 1 fois/jour). 4) Stress lors des mesures répétées des démangeaisons induites par le toucher léger dans une cage ouverte (réalisées 1 à 12 fois, maximum 5 fois/jour, durée < 7 min). 5) Démangeaisons spontanées localisées, d’intensité faible à modérée, intermittentes, d’une durée < 2 secondes chacune, réparties pendant 20-30 minutes suivant l’injection réalisée 1 fois. 6) Démangeaisons localisées induites par à un toucher léger, d’intensité faible, d’une durée < 1-2 secondes uniquement en réponse au toucher léger appliqué 10 fois en 7 min. Épreuve réalisée 1 à 12 fois au total, maximum 5 fois/jour. 7) Douleur d’intensité faible localisée au point d’injection et très transitoire (5 premières minutes suivant l’injection réalisée 1 fois).
Devenir
En fin de procédure, il est prévu la mise à mort de tous les animaux destinés à des prélèvements post-mortem de tissus à des fins d'analyses (histologiques et fonctionnelles : 132 animaux de la procédure 3) ou qui auront été exposés à la substance étudiée, ce qui interdit leur réutilisation, replacement ou adoption (100 animaux de la procédure 2), soit au total 232 animaux. Les 40 autres (4 de la procédure 1 + 36 de la procédure 2) seront ré-utilisés (20 animaux) ou placés (20 animaux).
Remplacement
Depuis plus de 10 ans, nous étudions les effets de la substance sur des modèles cellulaires. Nous avons montré l’implication de plusieurs mécanismes qui, cependant, peuvent aussi être à l’origine d’autres sensations que les démangeaisons, que nos modèles cellulaires ne permettent pas de distinguer. Nous continuerons à utiliser ces modèles cellulaires pour cette étude mais nous ne pouvons donc pas nous passer de l’expérimentation animale pour étudier les démangeaisons induites et leurs mécanismes. Un 2ème aspect est l’implication de multiples types cellulaires dans les démangeaisons. Ces cellules ne peuvent pas être rassemblées dans un modèle cellulaire. Nous ne pouvons pas nous passer de l’expérimentation animale pour prendre en compte l’ensemble de ces types cellulaires.
Réduction
L’ensemble du projet a été conçu en vue de réduire au maximum le nombre d’animaux utilisés sans compromettre les objectifs ou l’analyse statistique des résultats. Notre démarche de réduction se base tout d’abord sur les résultats de nos travaux précédents sur modèles cellulaires, et se poursuivra sur ceux qui seront obtenus lors de ce projet, pour ne réaliser que les expériences les plus pertinentes scientifiquement. Étant donnée la variabilité́ des démangeaisons induites par la substance, nous prévoyons 20 animaux/groupe pour garantir des résultats robustes. Cependant, nous réaliserons toujours une 1ère série d’expériences sur 12 souris (minimum pour que des résultats se dessinent) suivie de son analyse, et ne complèterons que si nécessaire d’après ces 1ers résultats. Le nombre d’animaux prévu est un maximum qui sera réduit autant que possible en pratique.
Raffinement
Les responsables du projet mettront en œuvre des mesures pour assurer et maintenir le bien-être de chacun des animaux : enrichissement des cages, habituation des animaux aux manipulations et aux tests, renforcement positif, points limites et stratégie d’analgésie.
Choix des espèces
La souris est l’espèce la plus couramment utilisée comme modèle d’étude des démangeaisons. Le développement des nerfs impliqués dans les démangeaisons évolue chez la jeune souris jusqu’à l’âge de 3-4 semaines. Leur état de développement est stable à partir de l’âge de 5 semaines. Les souris âgées ne sont pas appropriées du fait de modifications physiologiques dues à l’âge. Nous utiliserons des animaux adultes âgés de 8 à 16 semaines.
Utilisation de progestérone issue de plantes pour maîtriser la reproduction chez la chèvre
- Recherche appliquée
- Maladies animales
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
Une partie des chèvres subit une ablation des ovaires sous anesthésie générale, opération d'une trentaine de minutes qui peut entraîner douleur et infection. 82 chèvres et boucs vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré, pour mettre au point une synchronisation des chaleurs à partir de progestérone tirée de plantes, avec 12 prises de sang à la jugulaire par chèvre opérée et 31 par chèvre entière. Le porteur affirme pourtant que les expérimentations n'occasionneront "aucun désordre de long terme ni aucune invalidité permanente". Tous les caprins retournent ensuite dans l'unité expérimentale, où ils restent "potentiellement réutilisables".
Objectifs
Mise au point, pour l'élevage caprin et ovin, d'une technique de synchronisation des oestrus et des ovulations à partir de progestérone et molécules associées, issues de plantes, en remplacement des techniques actuelles qui utilisent des substances de synthèse issues de l'industrie du médicament. Le projet se déroulera dans 2 établissements utilisateurs.
Bénéfices attendus
1. Mise au point d'une technique durable de synchronisation des oestrus et des ovulations chez la chèvre et la brebis. 2. Fin de l'utilisation de substances chimiques de synthèse, remplacées par des molécules naturelles issues de plantes 3. Meilleure connaissance des contenus de certaines plantes en progestérone et molécules associées et du déterminisme génétique de ces contenus
Procédures
1. Ovariectomies réalisées en une seule fois sous 1 anesthésie générale dans l'EU1. L'opération dure une trentaine de minutes. Elle est réalisée par un chirurgien expérimenté. 2. Prélèvements sanguins à la veine jugulaire réalisés par des techniciens expérimentés. Chacun de ces animaux fera l'objet de 12 (ovx) ou 31 (entières) prélèvements ponctuels. Chaque prélèvement dure quelques secondes et sera réalisé dans l'EU2. 3. Pose d'une éponge intra vaginale contenant du FGA sur 15 chèvres de la partie 2 (chèvres entières) réalisée dans l'EU 02.
Impact sur les animaux
Les animaux peuvent ressentir du stress lors des manipulations, de la phase pre opératoire, de l'induction de l'anesthésie, et de la phase de réveil. L'apparition de douleurs suite à la chirurgie est également possible, ainsi qu'une éventuelle infection qui entraînerait abattement, fièvre et anorexie. Lors de l'anesthsie, une irritation de l'appareil respiratoire supérieur (lié à lintubation) peut apparaître, mais c'est rare. Un hématome peut apparaître suite aux prises de sang à la veine jugulaire, ainsi qu'aux injections intramusculaires, mais c'est rare. Du fait que la progestérone, au contraire d'autres stéroïdes comme l'oestradiol, est plutôt connue par ses effets protecteurs que néfastes sur le fonctionnement cellulaire et sur le système nerveux central, nous n'attendons pas de nuisances ou d'effets indésirables sur les animaux liés à l'administration de progestérone. Toutefois, compte-tenu du fait qu'il y a des molécules associées à la progestérone et d'autres composés encore inconnus dans la plante étudiée, nous mettrons en place au cours de l'expérimentation, des observations précises (troubles comportementaux, digestifs ou autres manifestations visibles) sur les animaux recevant les préparations testées.
Devenir
Les expérimentations prévues n'occasionneront aucun désordre de long terme ni aucune invalidité permanente. Les animaux retourneront donc dans l'unité expérimentale où ils seront potentiellement réutilisables.
Remplacement
Nous nous intéressons à une réponse physiologique complexe. Des méthodes de remplacement, telles que des cultures de cellules ou une modélisation mathématique, ne peuvent, du fait de cette complexité extrême, être utilisées.
Réduction
Le nombre d'animaux utilisés a été rationalisé afin de ne pas utiliser plus d'animaux que nécessaire, tout en conservant une bonne mise en évidence statistique. Sur la base d’un test-t et avec les concentrations de P4 attendues et des effectifs de 15 (contrôle) et 15 (P4), on obtient une puissance de test de 100% .
Raffinement
Les animaux ovariectomisés recevront un traitement anti-douleur ; tous les animaux seront hébergés en groupe social sur paille et avec enrichissement (caisse en bois pour grimper). Le nombre de prises de sang a été réduit au minimum (ovx: 4 pour le premier jour et 2 par jour ensuite pendant 5 jours; entières : 1 par semaine pendant 3 semaines, puis 1 par jour pendant 4 semaines). Le transport des animaux entre l'EU1 et l'EU2, distants de 300 mètres, sera réalisé dans une bétaillère agréée, conduite par un chauffeur et un animalier diplômés et expérimentés. La vitesse sur le centre est limitée à 30 kms/heure et, de ce fait, n'occasionnera pas de trouble supplémenaire aux animaux. De la paille fraîche sera répandue sur le sol du véhicule prélablement nettoyé, ocassionnant ainsi un confort certain aux animaux transportés.
Choix des espèces
Les caprins sont une des espèces qui utilisent ces traitements en ferme sur le terrain. Aucun traitement de synchronisation analogue n’existe sur des espèces modèles de type souris, rat, poisson-zèbre ou C. elegans et l’effet mâle n’existe pas dans ces dernières espèces, ce qui justifie l’utilisation de l’espèce caprine choisie qui est, en même temps, l’espèce modèle et celle à qui s’adressera la technique si celle-ci débouche sur le terrain. Animaux adultes femelles et mâles (pour l'induction des ovulations), donc âgés de deux ans ou plus et qui sont choisis pour être dans la moyenne des âges des chèvres et boucs en production susceptibles, dans les élevages cibles, de recevoir le traitement utilisant la la plante de nos campagnes contenant de la progestérone naturelle.
Effet du refroidissement de l’eau de boisson et des modalités d’alimentation sur les performances des poulets de chair en situation de stress thermique
- Recherche appliquée
- Alimentation animale
- Bien-être animal
Pour tester des alternatives à la brumisation des bâtiments d'élevage pendant les canicules, 600 poulets de chair à croissance rapide, fournis à un jour par un couvoir commercial, vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Selon les groupes, ils reçoivent de l'eau refroidie ou tempérée, un aliment à volonté ou distribué par intermittence, ou un aliment conçu pour les périodes chaudes, et subissent des coups de chaleur à 32 °C pendant cinq heures d'affilée. Le porteur indique que la chaleur peut provoquer halètement, léthargie, inflammation et troubles de l'absorption intestinale, et que la mesure de la température chez 25 poulets par traitement, thermomètre introduit dans le cloaque, se fait sous contention. Les 300 poulets du second essai sont tués à 42 jours, âge qui correspond selon le porteur à "l'âge d'abattage des poulets lourds standards". Le sort des poulets du premier essai n'est pas décrit, et 300 poulets sont déclarés rendus à l'élevage.
Objectifs
Les éleveurs sont parmi les professionnels les plus exposés aux aléas climatiques. Ils seront sans doute parmi les plus impactés par les évolutions qui vont s’opérer au cours des prochaines décennies. Ils sont donc particulièrement sensibilisés à ces sujets. Ce projet vise à produire des connaissances nouvelles et des outils nécessaires pour accompagner les éleveurs avicoles dans la mutation des systèmes d’exploitation qu’ils vont devoir opérer pour s’adapter au changement climatique (« adaptation ») et limiter leur impact sur le climat (« atténuation »). Plusieurs méthodes d’adaptation au changement climatique seront testées. Ces méthodes pourront permettre de mettre en place des solutions concrètes en élevage avicole de poulet de chair standard pendant la période estivale. Les épisodes caniculaires deviendront à terme plus longs et plus intenses pour les animaux. Aujourd’hui, la brumisation est une méthode couramment utilisée afin de réguler la température à l’intérieur des batiments d’élevage. Cependant, elle augmente l’impact environnemental des élevages. En effet, la brumisation nécessite une augmentation de l’utilisation d’eau en période de sécheresse. De plus, cette méthode augmente fortement l’hygrométrie et peut détériorer l’état des litières engendrant des problèmes de santé. Il est donc nécessaire de proposer aux éleveurs des solutions plus durables afin de maintenir les performances et la santé de leurs animaux. Afin de tester plusieurs alternatives à la brumisation, deux essais seront mis en place avec des poulets de chair à croissance rapide. Deux scénarios climatiques de stress thermique cyclique seront utilisés afin de tester plusieurs solutions d’adaptation et d’atténuation. Les objectifs opérationnels sont 1/ d’évaluer l’effet du refroidissement de l’eau de boisson 2/ de gérer la quantité d’aliment ingéré en période chaude 3/ de tester un aliment spécialement adapté pour les périodes chaudes.
Bénéfices attendus
Les éleveurs sont fortement impactés par le réchauffement climatique. La brumisation utilisée en période de canicule est un coût supplémentaire pour l’élevage. Ainsi, de plus en plus de recherches se concentrent sur la mise au point de méthodes pour diminuer l’impact des températures élevées sur la croissance, la santé et le bien-être des poulets de chair. Ainsi, le refroidissement de l’eau permettrait aux animaux de mieux réguler leur température corporelle et de réduire le rythme d’halétement. Cela permettrait également d’économiser l’eau qui devient de plus en plus une denrée rare. La mise à jeun permettrait d’éviter une dépense énergétique et une production de chaleur due à la digestion et l’absorption des nutriments. Ces essais permettront de tester des solutions applicables en élevage qui pourront ensuite être recommandées aux éleveurs.
Procédures
La température rectale sera mesurée sur animal vigile avant, pendant et après le stress thermique et ce, pour les deux périodes de coup de chaleur. Cette intervention sera faite sur 25 animaux par traitement. Les animaux mesurés ne seront pas les mêmes entre les deux périodes de stress thermique.
Impact sur les animaux
Les animaux seront soumis à une température de 32°C pendant 5h d’affilée. Une température élevée peut provoquer une augmentation de l’halètement, une léthargie, une accumulation de tissu adipeux, une augmentation du stress oxydatif et des mécanismes d’inflammation. Au niveau intestinal, une température élevée peut induire des désordres d’absorption. L’eau à volonté permettra aux animaux de réguler leur température corporelle. Enfin, la mesure de température rectale nécessite une contention de l’animal et une introduction du thermomètre dans le cloaque pouvant générer un stress.
Devenir
Pour l’essai 2, les animaux seront mis à mort à 42 jours, ce qui correspond à l’âge d’abattage des poulets lourds standards.
Remplacement
Compte tenu des objectifs finaux du projet (évaluation des effets du refroidissement de l’eau de boisson et de la gestion de la prise alimentaire en condition de stress thermique) et de l’absence de techniques in vitro ou de données suffisantes pour de la modélisation permettant de répondre à ces objectifs, l’espèce aviaire ne peut être substituée.
Réduction
Les animaux seront nourris à l’aide de mangeoires électroniques permettant la mesure individuelle automatique du poids et de la consommation alimentaire des animaux. Contrairement à un dispositif en parquet (8 parquets par traitement), ce dispositif permet de réduire le nombre total d’animaux utilisés dans ce projet. Un total de 300 poussins de 1 jour non sexés sont requis pour chacun des essais (soit un total de 600 animaux sur l’ensemble du projet). Cela permet de constituer 6 groupes de 50 animaux et ainsiévaluer 6 traitements différents. L’unité statistique est l’individu. Concernant la consommation d’aliment, sur la période de 21 à 25 jours, un effectif de 50 poulets par traitement est suffisant pour observer une différence significative de 50g d’aliment ingéré entre les traitements « eau tempérée » et « eau refroidie ». Pour la période de 35 à 42 jours, une différence de consommation est attendue. Les animaux du traitement « aliment à volonté » devraient consommés 7% de plus que les animaux du traitement « aliment intermittent ». Concernant le poids vif à 42 jours, un effectif de 50 poulets nous permettra de voir une différence significative de 130g entre les traitements « eau tempérée » et « eau refroidie ». Pour l’essai 2, la composition des carcasses sera évaluée à la fin de la période d’élevage. Le stress thermique induit une accumulation de gras abdominal. Cela pourrait être réduit via la période de jeun. Une diminution du gras abdominal de 0,26 % (pourcentage de poids vif) est attendue entre les traitements « aliment à volonté » et « aliment intermittent ». Ces estimations ont été faites à partir de données de la littérature et avec un logiciel de statistiques. Au regard de la bibliographie et d’expériences précédentes, le nombre d’animaux/groupe que nous avons définis est nécessaire et suffisant pour mettre en évidence des différences de performances (s’il y en avait).
Raffinement
Les animaux seront élevés au sol, avec une litière en copeaux de bois, en groupe sociaux pendant toute la durée de l’expérience, à une densité inférieure (11 animaux/m²) au maximum autorisé. Ils auront la possibilité d’explorer et de se percher. Un perchoir sera mis à disposition dans chaque parquet. Les effets du stress thermique sur le comportement des animaux pourront être évalués à l’aide d’une méthode d’évaluation du bien-être. Le comportement des animaux sera suivi quotidiennement afin de détecter tout risque de souffrance ou de mal-être. Toute manifestation de symptômes comportementaux persistants définis par les critères suivants, prostration, animal ayant cessé de s’alimenter et de s’abreuver, entrainera le retrait de l’animal de l’expérimentation.
Choix des espèces
Le poulet domestique a été choisi comme modèle car c’est l’espèce agronomique cible du projet. La souche à croissance rapide utilisée dans cet essai est la souche principale utilisée en élevage de poulet de chair standard. L’objectif de ce projet est d’évaluer la croissance et la consommation alimentaire des poulets de façon individualisée, grâce aux mangeoires électroniques, dans des conditions contrôlées pendant toute la période d’élevage. Ainsi, nous utiliserons des animaux de 1 jour, fournis par un couvoir commercial et nous élèverons les animaux jusqu’à l’âge de 42 jours, âge classique d’abattage des poulets standards lourds.
Caractérisation phénotypique et traitement pharmacologique de souris modèles de la maladie mitochondriale liée à des mutations du gène NDUFV1
- Recherche appliquée
- Autres troubles humains
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
- Système musculosquelettique
- Système nerveux
Un mois de gavage quotidien pour les souris traitées, une échographie cardiaque et une IRM du cerveau sous anesthésie, des tests moteurs sur tapis roulant et sur cylindre rotatif : 2 720 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue. L'équipe a créé deux lignées porteuses d'une mutation retrouvée chez des patients atteints d'une maladie mitochondriale, pour décrire leur pathologie et tester des médicaments candidats, dont certains ont déjà été essayés sur des cellules de peau de patients. Les souris mutantes pèsent moins dès le sevrage et deviennent apathiques vers 3 ou 4 mois. Entre 4 et 7 mois, certaines maigrissent brutalement ou s'isolent, signes qui ont déjà conduit l'équipe à les mettre à mort. Dans la grille de suivi, l'isolement vaut à lui seul 3 points, le seuil où la souris est mise à mort.
Objectifs
Les mitochondries jouent le rôle essentiel de centrale énergétique dans nos cellules. Les maladies mitochondriales regroupent de nombreuses pathologies héréditaires qui résultent d'un dysfonctionnement du métabolisme énergétique mitochondrial. Ces pathologies ont été associées à de nombreux symptômes incluant désordres du mouvement, cécité, surdité, épilepsie, accidents vasculaires, atteintes cardiaques ou encore neurodégénérescence. Les maladies mitochondriales peuvent débuter à tout âge, de la naissance, dans l'enfance et chez l’adulte jeune. A ce jour il n’existe pas de traitement curatif pour ces maladies. De ce fait, la recherche dans ce domaine des thérapies pour ces maladies mitochondriales est capitale. Nous avons identifié des médicaments candidats pouvant améliorer le fonctionnement des mitochondries. Certaines de ces molécules prometteuses ont été ensuite testées sur des cellules de peau de patients de maladies mitochondriales. Afin de tester les effets bénéfiques de ces médicaments sur un modèle in vivo, nous avons généré des souris présentant une mutation retrouvée chez des patients humains. Notre objectif principal pour ce projet est donc de caractériser en profondeur la pathologie de ces souris et valider l'efficacité des médicaments candidats identifiés, qui pourront ensuite être testés chez l’homme.
Bénéfices attendus
Ce projet est justifié d'un point de vue scientifique, car il propose d'étudier les effets de médicaments candidats dans les maladies mitochondriales, maladies qui ne bénéficient pas actuellement de traitements curatifs. Le développement d’une médecine mitochondriale est fortement compromis par l’absence de thérapies efficaces avec un nombre limité d'essais cliniques à ce jour. Raison pour laquelle la recherche sur les pathologies mitochondriales humaines s’oriente aujourd'hui résolument vers la thérapeutique. La présence de mutations pathogènes mitochondriales est responsable de maladies mitochondriales sévères et souvent fatales. Ainsi, déterminer l’impact de plusieurs médicaments pourrait permettre de restaurer le fonctionnement mitochondrial, apparaissant comme un objectif important, qui pourrait déboucher sur des essais cliniques pour les patients souffrant de maladies mitochondriales.
Procédures
Les animaux seront soumis aux interventions suivantes: Echographie cardiaque sous anesthésie générale (30 minutes, 1 fois); Test de la fonction motrice sur tapis roulant et cylindre rotatif (durée variable en fonction des performances des animaux); Imagerie par Résonance Magnétique du cerveau (sous anesthésie, durée 30 à 60 minutes, 1 fois); Administration des médicaments par gavage à l'aide d'une sonde adaptée (1 fois par jour pendant 1 mois).
Impact sur les animaux
Les souris des deux modèles présentant une mutation que nous allons utiliser sont de nouveaux modèles murins pour lesquels nous décrivons un phénotype pour la première fois. Nos observations montrent que les animaux des deux modèles ont un poids plus faible dès le sevrage, et un comportement apathique qui apparait entre 3 et 4 mois et devient plus marqué au fur et à mesure. Les jeunes souris présentent parfois une dépilation transitoire. Nous avons observé qu'entre l'âge de 4 mois et 7 mois, certains animaux présentent une perte de poids brutale, ou une forte apathie et un isolement qui nous ont conduits à les mettre à mort. Le traitement médicamenteux par gavage pourrait entraîner une irritation de l'oesophage, et nous avons donc prévu de donner au animaux traités accès à de l'eau contenant un antalgique pour prendre en charge la douleur éventuelle.
Devenir
Les reproducteurs seront utilisés pendant leur phase reproductive (2 à 6 mois) puis mis à mort. Pour toutes les autres expériences prévues, tous les animaux seront mis à mort en fin de procédure.
Remplacement
Nous utilisons des modèles cellulaires humains tels que les fibroblastes de peau pour répondre à certaines questions scientifiques. Cependant ces méthodes alternatives restent incomplètes pour l’étude de phénomènes physiologiques aussi complexes que les mécanismes impliqués dans les maladies mitochondriales, puisqu'elles ne tiennent pas compte l’ensemble des interactions biologiques existantes au sein d’un organisme tout entier. L'utilisation du modèle animal est donc une nécessité pour compléter nos résultats in vitro mais également pour la suite du programme de recherche et pouvoir valider et passer aux essais cliniques chez l'homme.
Réduction
Aucune expérience inutile ne sera menée. Nous réduisons au maximum le nombre d'animaux à utiliser pour obtenir des résultats exploitables au niveau statistique. Ainsi, nos expériences solides des méthodes Omics nous impose d'utiliser au minimum 15 souris/groupe expérimental par sexe pour la métabolomique. Pour la biologie moléculaire et l'histologie, des groupes de 8 animaux/génotype sont prévus, ce qui permet de réduire au maximum le nombre d'animaux sans compromettre l'obtention de résultats statistiquement valides.
Raffinement
Nous raffinons nos conditions d'expérimentation et d'hébergement pour le bien-être de nos animaux. En concertation avec la Structure de Bien-Etre Animal, les animaux sont hébergés dans des cages aux normes (au minimum par 2 et au maximum par 5) suivant l’âge et le poids des animaux. De plus les cages sont enrichies par des jouets (maisons, copeaux, papier…). Les animaux sont surveillés quotidiennement par le personnel compétent, et seront pris en charge selon la grille de points limites suivante: Perte de poids 20% = 3 points Diminution de la mobilité: légère = 1 point; modérée = 2 points; sévère = 3 points Isolement: 3 points. A partir de 1 point, un signalement sur la cage avec le numéro de l’animal concerné sera apposé, de telle sorte à ce qu’il y ait une attention particulière lors du contrôle quotidien pour déceler rapidement toute évolution négative, 2 points, surveillance bi-quotidienne de l'animal concerné, 3 points, l’animal est mis à mort en point limite.
Choix des espèces
La souris est un excellent modèle pour les maladies humaines, car l'organisation de son ADN et l'expression de ses gènes sont très similaires à celles de l'homme. De plus, la disponibilité de souris génétiquement modifiées permet d'étudier finement les mécanismes sous-tendant la pathogenèse de ces maladies mitochondriales. Dans le présent projet, la souris que nous utilisons est un modèle de maladie mitochondriale unique, le seul qui permette d'étudier l'impact des médicaments candidats sur les fonctions mitochondriales dans les tissus habituellement affectés dans ces pathologies, que sont le cerveau, les muscles squelettiques et les coeur. Les animaux utilisés pour la mise en place de l'élevage le seront dans leur phase reproductive (2 mois à 6 mois). Pour la caractérisation de la maladie, les animaux seront utilisés entre les âges de 2 mois et 12 mois. De plus, nous traiterons les souris avec des médicaments candidats de l'âge de 3 mois à 4 mois dans la phase d'expérimentation de traitements potentiels.