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
Utilisation de souris transgéniques pour étudier des intéractions protéiques lors de la mobilisation des graisses
- Recherche appliquée
- Troubles endocriniens
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
- Système gastrointestinal
Des souris génétiquement modifiées pour que le gène PPARa et ceux de deux autres protéines ne fonctionnent plus dans leur foie sont soumises, selon les groupes, à deux semaines de régime cétogène, à 20 heures de jeûne ou au gavage d'une molécule qui libère une grande quantité de graisses dans leur sang. 1 152 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, et le porteur annonce la mise à mort de toutes à la fin des procédures pour récolter leur sang et leurs organes. Le jeûne peut faire chuter leur glycémie et leur température corporelle, le régime cétogène leur faire perdre du poids, et chaque souris subit juste avant sa mise à mort une prise de sang à la veine sous-mandibulaire, sous contention. Le porteur écrit aussi qu'un individu qui atteint un critère d'arrêt sera "replacé en conditions d'hébergement standard après examen par la vétérinaire référente", sans dire ce qu'il devient ensuite.
Objectifs
Le foie est un organe majeur qui est capable de s’adapter aux différents changements nutritionnels auxquels nous sommes exposés (période de jeûne, régime enrichi ou carencé en certains nutriments, …). Par exemple, lors d’un jeûne, le foie est le lieu de production du sucre nécessaire au fonctionnement de l’organisme en période de carence en nutriments. Cette grande capacité du foie à s’adapter à différents statuts nutritionnels est principalement assurée par des protéines spécifiques. Parmi ces protéines importantes lors de périodes de jeûne figure la protéine PPARa, qui est également importante lors de la consommation d’un régime cétogène (très riche en graisses et pauvre en sucres). Dans ce projet, pour étudier les interactions entre PPARa et 2 autres protéines lors d'un afflux d'acides gras arrivant au foie, nous générerons des souris dont le gène PPARa et le gène d’autres protéines ne sont plus fonctionnels dans le foie. Les animaux seront soumis à une période de jeûne ou à un régime cétogène ou traités avec une molécule pharmacologique.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra de mieux comprendre les différentes protéines qui sont impliquées lors du jeûne et de la consommation d’un régime cétogène, qui sont 2 interventions nutritionnelles actuellement étudiées pour leurs effets bénéfiques dans plusieurs pathologies. Ainsi, les résultats obtenus lors de ces expériences apporteront ainsi une contribution à la recherche biomédicale.
Procédures
Des groupes d’animaux seront nourris à volonté avec un régime standard ou un régime cétogène riche en graisses et pauvre en sucre pendant 2 semaines. Les animaux seront pesés chaque semaine. La glycémie sera mesurée chaque semaine (2 fois au total) par prélèvement d’une seule goutte de sang à la queue (petite piqûre de la veine caudale avec une lancette de 1 mm). La mesure ne nécessite pas de contention mais uniquement une prise en main de la queue et prend moins de 5 secondes. Juste avant la mise à mort, un prélèvement de sang sera réalisé à la veine sous mandibulaire. D’autres groupes d’animaux seront nourris à volonté avec un régime standard ou mis à jeun pendant 20h. Après les 20h de jeûne et juste avant la mise à mort, un prélèvement de sang sera réalisé à la veine sous mandibulaire. D’autres groupes d’animaux seront traités par gavage avec une molécule pharmacologique permettant la libération d’une grande quantité de graisses dans la circulation sanguine. Le gavage prend moins de 30 secondes. Six heures après et juste avant la mise à mort, un prélèvement de sang sera réalisé à la veine sous mandibulaire.
Impact sur les animaux
Le jeûne peut induire une baisse de la glycémie et de la température corporelle. Le régime cétogène peut induire une perte de poids et une baisse de la glycémie. La piqûre de la queue pour prélever la goutte de sang peut entraîner une légère douleur. Le prélèvement de sang terminal peut entraîner un stress des animaux lié à la contention et une légère douleur. Le gavage peut entraîner un stress des animaux.
Devenir
A la fin des procédures, tous les animaux seront euthanasiés afin de récolter le sang et différents organes pour effectuer les analyses permettant de répondre à la question scientifique.
Remplacement
Ce projet nécessite l’utilisation de l’animal entier car les réponses de l’organisme engendrées par les interventions pharmacologiques nutritionnelles (jeûne et régime cétogène) étudiées sont complexes et ne peuvent pas être mimées avec fidélité en culture cellulaire. En effet, plusieurs organes de l'organisme communiquent entre eux. L’utilisation de souris transgéniques de laboratoire est appropriée car il est possible d'étudier le rôle de protéines spécifiques.
Réduction
Le nombre d'animaux pour ce projet est défini pour permettre d'une part de répondre aux questions scientifiques et d'autre part de respecter la réduction du nombre d'animaux au maximum. Ainsi nous utiliserons le plus petit nombre d'animaux possible qui est requis pour répondre à nos questions scientifiques et conduire à des résultats exploitables et statistiquement significatifs. Ce nombre d'animaux a été déterminé par des tests statistiques appropriés et est basé sur des résultats provenant d'expériences antérieures du laboratoire.
Raffinement
Nous veillerons au bien-être des animaux tout au long des expérimentations en leur assurant les meilleures conditions d’hébergement (hébergement collectif, environnement contrôlé, enrichissements du milieu de vie). Les animaux seront habitués à l’expérimentateur et les gestes techniques seront réalisés par une personne formée et expérimentée. Une crème anesthésiante sera appliquée sur la queue de l'animal avant la piqûre permettant de prélever une goutte de sang. Nous surveillerons également attentivement l’apparence physique externe, le poids et le comportement des animaux, et nous mesurerons les consommations alimentaire et hydrique. Des points limites gradés seront mis en place pour l’évaluation de ces différents paramètres. Si un critère d'arrêt est atteint, l'animal sera retiré de la procédure et replacé en conditions d’hébergement standard après examen par la vétérinaire référente.
Choix des espèces
L’utilisation de souris de laboratoire est appropriée car elle permet d’étudier le rôle de protéines spécifiques en utilisant des souris transgéniques. Ces modèles existent uniquement chez la souris. Les animaux seront utilisés à l’âge adulte (7 semaines d’âge minimum) car nous nous intéressons au métabolisme chez l’individu adulte.
Intérêt de l’utilisation du sécrétome/vésicules extracellulaires des cellules stromales mésenchymateuses dans la réparation osseuse chez le rat Zucker diabétique ZDF
- Recherche appliquée
- Troubles endocriniens
- Recherche fondamentale
- Système musculosquelettique
Rats : 208
Des souris nude dépourvues de système immunitaire et des rats ZDF porteurs d'une mutation qui les rend diabétiques dès le plus jeune âge : le projet repose sur des animaux construits pour être malades. 80 souris et 208 rats vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Les souris reçoivent des hydrogels implantés sous la peau, les rats subissent une craniotomie de trente minutes avec pose d'un implant osseux, et une partie d'entre eux une thoracotomie terminale que le porteur qualifie lui-même de geste douloureux. Tous sont tués pour retirer les implants et prélever les calvarias, afin de mesurer la formation osseuse et la vascularisation autour du matériau.
Objectifs
Le diabète de type 2 (DT2) est un problème de santé publique. On compte 537 millions de personnes diabétiques dans le monde et environ 4 millions en France. Outre plusieurs complications cliniques, les patients atteints de DT2 présentent une fragilité osseuse avec un risque accru d’ostéoporose, de fracture osseuse et d'altération de la réparation osseuse. Parallèlement à l'augmentation de la prévalence du DT2, on observe une augmentation du nombre de patients atteints de DT2 nécessitant et subissant des interventions chirurgicales orthopédiques/orofaciales, avec un taux élevé de complications et une augmentation inévitable de la charge et des coûts socio-économiques. À ce jour, la réparation osseuse dans l'environnement compromis du DT2 reste très difficile, et des recherches supplémentaires sont nécessaires pour développer des stratégies efficaces, y compris des thérapies cellulaires. Les cellules stromales mésenchymateuses issues de la moelle osseuse par leur capacité à s’auto-renouveler et à se différencier à des cellules qui forment l’os (ostéoblastes) et /ou par des facteurs qu’ils secrètent (sécrétome et vésicules extracellulaires) et qui stimulent la formation des vaisseaux sont proposées pour réparer des défauts osseux. Cependant, le diabète caractérisé par un taux élevé de glucose dans le sang, perturbe la fonction de ces cellules et la réparation de l’os. L’utilisation de ces cellules pour réparer et l’intérêt de leur produit de sécrétions dans la réparation de l’os diabétique restent peu étudiés. L’objectif du projet répond au besoin scientifique et clinique de mieux connaitre et optimiser la réparation de l’os diabétique. Il vise à évaluer la capacité à former l’os (potentiel ostéoformateur) et des vaisseaux sanguins (potentiel angiogénique) du sécrétome et des vésicules extracellulaires de cellules stromales mésenchymateuses dans le but d’améliorer la réparation osseuse chez le rat diabétique. L'hypothèse sous-jacente au projet de recherche proposé est que cela constitue une alternative de choix à la thérapie cellulaire pour réparer l’os diabétique.
Bénéfices attendus
Ce projet s’inscrit dans le cadre de la recherche en biothérapie. Il permettra de mieux comprendre les mécanismes de réparation osseuse chez le diabétique de type 2. Par ailleurs, il fournira des informations sur l’effet bénéfique ou pas du sécrétome et des vésicules extracellulaires comparé à celui des cellules stromales mésenchymateuses dans la réparation de l’os diabétique. A long terme un tel projet permettra de mettre sur pieds des stratégies thérapeutiques pour améliorer la prise en charge des patients diabétiques qui présentent des accidents du squelette avec une perte osseuse importante ou nécessitant la pose d’implants.
Procédures
Pour les souris: 1-Implantation sous cutanées (72 + 8 souris de marges) d'hydrogels ( 1X ; durée ~30 min) 2- Imagerie (24 + 8 souris de marges) micro-scanner in vivo (4X; durée 15 min) Pour les rats : 1- craniotomies avec implantation d’un hydrogel ostéoinducteur (168 rats ZDF + 10 rats ZDF imprévus et 24 rats ZL + 6 rats ZL imprévus) (1X, durée 30 min) ; 2- Imagerie (56 rats ZDF + 5 rats ZDF imprévus et 8 rats ZL + 3 rats ZL imprévus) micro-scanner in vivo (5X; durée 15 min) ; 3- Infiltration du réseau vasculaire (56 rats ZDF + 5 rats ZDF imprévus et 8 rats ZL + 3 rats ZL imprévus) par un agent radio-opaque (1X; durée 30 min)
Impact sur les animaux
L’implantation sous cutanée chez les souris nudes peut entrainer des effets indésirables tels que : douleur, hémorragie, stress, oedème. La chirurgie sur calvaria de rat peut également entrainer un comportement anormal causé par une hypertension intracrânienne. Ces effets indésirables seront potentiellement observés en per-opératoire et post-opératoire immédiat (jusqu’à 3 jours). Une complication éventuelle est l’infection cutanée, susceptible d’entrainer de la douleur et de la souffrance chez les animaux. Elle constitue un point limite de l’étude car pouvant être l’origine de faux positifs (un des critères d’étude étant l’inflammation locale). L’anesthésie chez les souris et les rats, nécessaire à l’imagerie non invasive en microscanner va également entrainer du stress au moment de la perte de conscience, mais n’entrainent aucune séquelle après le réveil.
Devenir
Les souris seront toutes mises à mort et les explants retirés pour évaluer la réponse tissulaire (formation osseuse, inflammation et angiogenèse) en site sous cutané (ectopique) afin d’identifier les conditions pertinentes à tester en site osseux (orthotopique). Les rats seront tous mis à morts aux temps terminaux et les calvarias seront prélevées pour l’étude de la formation osseuse, de la vascularisation et de l’inflammation au niveau des défauts osseux. Justification de la mise à mort : prélèvement des implants pour évaluer la réponse tissulaire et la formation de l’os autour de ces implants.
Remplacement
La cicatrisation osseuse est un processus séquentiel, orchestré et complexe impliquant l’interaction de nombreuses populations cellulaires différentes : cellules osseuses, cellules vasculaires, cellules du système immunitaire et cellules des tissus environnant tels que le périoste ou le tissu musculaire. Les modèles in silico actuels ne peuvent pas reproduire cette complexité cellulaire et moléculaire, d’autant plus que tous les processus intervenants dans la réparation osseuse ne sont pas encore connus. Les modèles in vitro (organoïde, co-culture) permettent de reproduire certaines des interactions matrice-cellules ou cellules-cellules, mais n’incluent que 2 ou 3 interactions (ostéoblastes/macrophages ostéoblastes/ cellules endothéliales par exemple). Les modèles ex vivo (explants osseux) sont les plus proches de la situation physiologique et permettent d’étudier la physiologie osseuse sur quelques jours. Cependant ces modèles sont dénués de système vasculaire. Or, la formation d’un hématome au tout début de la cicatrisation osseuse joue un rôle essentiel dans celle-ci. Pour toutes ses raisons les alternatives non animales actuellement disponibles ne sont pas appropriées pour étudier l’apport de cellules souches et le sécrétome dans la cicatrisation osseuse et il est nécessaire d’avoir recours à un modèle in vivo.
Réduction
Compte tenu des écarts constatés pour les différents paramètres de la réparation osseuse étudiés par notre équipe, le nombre minimum d'animaux nécessaire afin d'avoir des résultats valident en respectant le principe de réduction des 3 R est de 6 animaux /groupe /temps / type d’analyse. Pour tenir compte des éventuelles pertes lors des procédures ce chiffre est porté à 8 animaux/groupe /temps/ type d’analyse. Pour étudier le potentiel à former des vaisseaux sanguins et de l’os en sous cutané, quatre implants seront posés par animal afin de réduire le nombre total de souris nécessaire pour obtenir des groupes de 8 par condition. Par ailleurs, l’inflammation et l’angiogenèse seront étudiés sur les mêmes animaux, permettant de réduire leur nombre et de maximiser la contribution de celles-ci. Dans la même visée de réduction du nombre d’animaux, seules les conditions pertinentes (meilleur potentiel ostéoinducteur et faible inflammation) seront testées pour les procédures chez le rat. De plus, l’os de calvaria prélevé lors de la chirurgie à J0 sera utilisé comme contrôle T0. Par ailleurs, la réparation osseuse et la vascularisation seront étudiées par différentes techniques (biologiques, imagerie multimodale) au sein du même animal, permettant de maximiser la contribution scientifique de l'animal mis à mort.
Raffinement
Une période d’acclimatation et de désensibilisation de 7 jours sera accordée aux animaux avant leur entrée dans les protocoles expérimentaux. Au cours des chirurgies (avec champs et instruments stériles) un gel oculaire sera appliqué dans les yeux des animaux pour éviter leur dessèchement. Ils seront placés sur tapis chauffant pour limiter les pertes thermiques. Pour les implantations sous-cutanées, une analgésie préventive sera mise en place par injection sous cutanée (SC) 20 minutes avant la chirurgie. Les animaux seront ensuite anesthésiés par injection intra-péritonéale (IP) puis le dos sera rasé et désinfecté avec une solution antiseptique à large spectre. Une analgésie post-opératoire se fera par injection SC pendant 2 à 3 jours après l’opération. Pour les implantations intra-osseuses, une analgésie pré- et post-opératoire se fera par une injection SC ainsi qu’une antibiothérapie préventive. Après chirurgie, les animaux seront hébergés, seuls en cage jusqu’au lendemain matin dans une pièce dédiée avec température ambiante à 26° puis remis en conditions standards d’hébergement. Pour l’imagerie micro-scanner in vivo, les souris et les rats seront anesthésiés par voie gazeuse et seront surveillés jusqu’à leur réveil. À la suite des procédures chirurgicales, les expérimentateurs observeront les animaux deux fois par jour les 3 premiers jours post-opératoires puis deux fois par semaine jusqu’aux points terminaux. Des critères définis et scorés au préalable sur le comportement, l’aspect général et les signes cliniques spécifiques à la procédure permettront d'objectiver la douleur ou la gêne de l’animal. Les mesures retenues pour les atténuer et/ou les supprimer seront appliquées si nécessaire. Une observation quotidienne des animaux sera effectuée par les zootechniciens. Pour un groupe d’animaux, l’injection d’un agent de contraste intracardiaque en point terminal nécessitera une thoracotomie qui est un geste douloureux. En conséquence, les rats recevront une prémédication analgésique par injection SC avant anesthésie par voie gazeuse jusqu’à immobilité totale de l’animal puis une IP d’un anesthésique générale couplé à un analgésique.
Choix des espèces
La souris nude nRI de 9 semaines sera utilisée pour l’évaluation en dehors d’un site osseux du potentiel des cellules souches mésenchymateuses et de leurs produits de secrétions à induire la formation des vaisseaux sanguins et de l’os. Possédant un système immunitaire déficient, la souris nude est la candidate de choix pour apprécier les mécanismes d’intégration d’implant sans crainte d’une réaction de rejet immunitaire. Nous étudions le diabète de type 2 (incidence élevée chez l’Homme) pour lequel les modèles animaux proposés ne présentent pas de surmortalité, et ne requièrent pas de soins spécifiques. Afin de garantir l’homogénéité et la reproductibilité, nous avons opté pour un diabète d’origine génétique à savoir le rat ZDF (Leptr -/-) de 24 semaines, car ce modèle de diabète mime fidèlement le diabète de type 2 comme chez l’humain, depuis son mode d’installation jusqu’aux complications associées incluant les complications osseuses. De plus, nos études précédentes sur le même modèle animal ont montré qu’ils pouvaient vivre en animalerie jusqu’à un âge avancé sans nécessiter des soins particuliers et qu’ils supportaient relativement bien les procédures du protocole. Les rats Zucker LEAN (ZL) de 24 semaines ne présentent pas de mutation Leptr -/- et ne développent pas spontanément de diabète ils sont des contrôles de choix.
Etude de la réponse immunitaire au cours de la croissance tumorale et induite par immunothérapies
- Maintien des lignées génétiquement modifiées
- Recherche appliquée
- Cancers
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système immunitaire
Injectées de cellules tumorales puis traitées tous les deux jours, une partie des souris subit aussi deux irradiations à trois jours d'intervalle, calibrées pour détruire leur moelle osseuse. 4 871 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, pour comprendre pourquoi les immunothérapies échouent chez une partie des patients. Toutes sont tuées, y compris les témoins sans tumeur, parce que l'étude porte sur les cellules contenues dans leurs organes. Le porteur écrit que ses procédures n'impliquent pas l'arrivée des animaux aux points limites, après avoir décrit une gêne respiratoire, une nécrose tumorale et une baisse de tonicité dans les derniers stades de la maladie.
Objectifs
Ce projet a pour but d’identifier le mode d’action des immunothérapies (IT) afin de mieux appréhender les échecs de ces traitements chez les patients/cancers non répondeurs. Dans cet objectif, il est dans un premier temps nécessaire de mieux comprendre les réactions immunitaires ayant cours durant les cancers et la façon dont elles sont modifiées par les IT. Cela devrait permettre de mettre en évidence les types cellulaires qui sont impliqués dans l’élimination de la tumeur et la façon dont ces cellules immunitaires tuent les cellules tumorales. En particulier, ce projet s’articule autour de 4 objectifs principaux : - Comprendre comment la tumeur et les IT modifient les cellules immunitaires infiltrant la tumeur - Comprendre comment la tumeur et les IT modifient la génération des cellules du SI à distance dans la moelle osseuse - Identifier les types cellulaires essentiels au fonctionnement des IT - Identifier les mécanismes d’action utilisés par le système immunitaire (SI) et activés par les IT pour lutter contre la tumeur Ce projet nécessite l'utilisation de plusieurs procédures censées reproduire a minima la diversité des cancers observés chez l’être humain. Nous nous focalisons sur trois types principaux de cancer à savoir le cancer du poumon, le cancer de la peau et les lymphomes. Ces cancers sont bien modélisés chez le petit animal et les traitements utilisés chez l'être humain fonctionnent sur les animaux. Cela permet de modéliser avec précision le contexte immunitaire de l’animal avec une certitude convenable que les effets puissent être, au moins en partie, similaires chez l’humain. Hautement translationnel, ce projet permet de tester rapidement la cohérence des résultats obtenus sur les modèles murins avec les observations réalisées sur deux cohortes de patients atteints de cancers et traités par IT. Ainsi, ce projet devrait permettre de mieux comprendre pourquoi une fraction significative de patients/cancer ne répondent pas aux IT, malgré les résultats très prometteurs observés chez les patients répondeurs.
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus de ce projet sont multiples. Premièrement, la description de nouvelles cellules dans le cancer du poumon permettra d’établir de nouvelles pistes pour le ciblage thérapeutique des immunothérapies dans cette pathologie. Deuxièmement, la compréhension des mécanismes de fonctionnement des immunothérapies permettra de mieux comprendre la réponse des patients au traitement. Ici, nous estimons qu’il est probable que nous puissions proposer un biomarqueur circulant chez les patients permettant d’évaluer rapidement leur réponse au traitement (en 1 à 2 semaines) contrairement à 2 à 3 mois actuellement. Troisièmement, la description de nouvelles molécules et mécanismes des cellules myéloïdes impliquées dans la lutte contre les cancers permettra de proposer des traitements de synergie avec les immunothérapies visant spécifiquement les cellules myéloïdes. Ces traitements pourraient grandement améliorer la réponse des patients aux immunothérapies. Dans l’ensemble, ce projet tire sa cohérence de l’approche globale qu’il propose vis-à-vis du fonctionnement des immunothérapies. Ce projet est suffisamment diversifié pour résister à l’échec potentiel d’une sous-partie.
Procédures
Les animaux anesthésiés ou vigiles pourront être injectés une fois en sous-cutané, intra-péritonéal, ou intra-veineux d’une solution de cellules tumorales. L’anesthésie prend quelques minutes à agir et l’injection quelques secondes. Les animaux pourront subir des injections intra-péritonéales (animaux vigiles ou anesthésiés) ou intra-veineuses de traitement tous les deux jours. Du sang pourra être prélevé une fois sur les animaux anesthésiés avant leur mise à mort. Ce prélèvement se fera en quelques secondes. Les animaux ne se réveilleront pas entre le prélèvement et la mise à mort. Dans certains cas, une goutte de sang pourra être prélevée deux fois à huit jours d’intervalle. Pour certaines procédures, les animaux seront irradiés (deux irradiations seront réalisées à 3 jours d'intervalle; leur durée sera mise au point durant le projet, elle doit pouvoir conduire à une myélosuppression).
Impact sur les animaux
Les nuisances et effets indésirables attendus sur les animaux sont particulièrement liés à la croissance tumorale. En effet, l’ensemble des traitements utilisés ont été déjà publiés dans la littérature comme étant bien tolérés par les animaux dans les lignées de souris que nous utilisons. Néanmoins, la fréquence des injections peut tout de même entraîner une nuisance, de même que les prélèvements. Nous n’utilisons pas d’animaux ayant un phénotype dommageable, hormis une lignée qui sera hébergée dans des conditions la protégeant de toute infection, dans une cage individuelle sur portoir ventilé, la litière sera autoclavée, l’eau et les aliments irradiés, le matériel en contact avec les animaux sera au préalable autoclavé ou décontaminé. Ainsi, hormis les nuisances sporadiques parfois observées sur les animaux sains, l’initiation des possibles nuisances se fera à partir du début des expériences et pourra donc être promptement suivie selon un tableau de suivi des points limites. Les nuisances attendues en lien avec les croissances tumorales sont comme suit : - Pour les tumeurs pulmonaires : gène à la respiration, baisse de la tonicité générale et perte de poids dans les derniers stades du cancer. - Pour les tumeurs sous cutanées : Nécrose de la tumeur, gène à la locomotion et baisse de la tonicité générale dans les derniers stades de la maladie. Les procédures que nous utilisons, hormis l’étude de la survie, n’impliquent pas l’arrivée des animaux aux points limites.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à la fin de chaque procédure car ils ne peuvent être ni réutilisés, ni remplacés, ni adoptés car la plupart d’entre eux seront porteurs de tumeurs. De plus les animaux “contrôles”, non porteurs de tumeur, devront être mis à mort car nous nous intéressons aux cellules présentes dans les organes et devons nécessairement mettre les animaux à mort pour récupérer ces organes.
Remplacement
Dès qu’il est possible de remplacer un modèle murin par une modélisation in vitro, via de la culture cellulaire ou la conception d’organoïdes 3D nous le ferons, comme nous l’avons déjà fait par le passé. Cependant, ni la modélisation mathématique, ni les systèmes in vitro ne permettent d’étudier les effets du développement tumoral et les réponses immunitaires anti-tumorales induites par les tumeurs ou la vaccination. Nous nous intéressons à des cellules nouvelles non encore décrites et dont nous ne connaissons par les progéniteurs ni l’origine. Il est donc impossible de ne pas travailler sur l’animal. Dès que les cellules auront été décrites et les progéniteurs identifiés, nous tâcherons de mettre au point des méthodes de cultures in vitro pour en étudier la fonctionnalité au plus près sans impliquer les animaux dans des procédures expérimentales.
Réduction
Nous avons développé des méthodes permettant l'analyse d'un nombre élevé de paramètres immunologiques dans différents organes. Ces expériences permettent de réduire le nombre d’animaux impliqués dans les expériences en augmentant le nombre de données par animal. Les expériences de croissance de tumeurs seront effectuées avec 7 animaux en accord avec les calculs de puissance statistique. Les résultats seront analysés par tests statistiques non paramétriques. En outre, nous utiliserons des animaux mâles et femelles pour réduire le nombre d’animaux non impliqués dans des expérimentations dans les lignées de souris génétiquement modifiées. Deux irradiations seront réalisées à 3 jours d'intervalle.
Raffinement
Dans la mesure du possible, les animaux ne seront pas laissés seuls dans leur cage. Les expériences impliquant le développement de tumeurs seront pratiquées en accord avec les points limites acceptables définis dans la littérature. Afin de minimiser l'impact des procédures, nous allons anesthésier les souris avant d'injecter les tumeurs. Les signes cliniques permettant d’évaluer l’état de douleur ou détresse seront évalués tous les 3 jours afin de mettre à mort les animaux dépassant un certain niveau de souffrance défini par un point limite intégrant plusieurs critères. Pour éviter des lésions sur les tumeurs palpables, de la litière à base de cellulose sera utilisée dans les cages, dès que la taille ou l’aspect de la tumeur le nécessitera. Du Gel hydrique et/ou des réhydratations en sous-cutanée seront donnés aux animaux ayant du mal à se nourrir, s’abreuver ou avec des poils hérissés (signe d’un défaut d’alimentation). Si les animaux présentent des signes d’hypothermie, les cages seront chauffées. Des maisonnettes en carton ou des tubes (carton ou plastique) pourront être introduits dans les cages de stabulation en guise d’enrichissement. La lignée immunodéprimée à phénotype dommageable sera hébergée dans des conditions la protégeant de toute infection.
Choix des espèces
Le système immunitaire de la souris est très proche de celui de l’être humain. Cette espèce a une reproduction facilement manipulable avec un temps de gestation court et plusieurs individus par portée, donc des conditions d’élevage optimales. De plus, ce modèle étant très étudié, il y a une vaste expertise technique et scientifique autour de son utilisation et de nombreux outils sont déjà disponibles (anticorps, molécules inhibitrices/activatrices, modèles de souris génétiquement modifiées…). La souris est donc le modèle le plus pertinent pour notre étude. Les animaux seront mis en expérimentation à l'âge adulte à partir de 8 semaines après leur naissance et jusqu’à 25 semaines environ. Cela permettra d’étudier un système immunitaire mature proche de celui de l’être humain.
Expression de canaux ioniques dans l’ovocyte de xénope pour des études électrophysiologiques in vitro
- Recherche appliquée
- Toxicologie (hors obligations réglementaires)
- Troubles nerveux
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
- Système nerveux
Deux à trois cents ovocytes prélevés chaque semaine sur un même animal, six prélèvements par an pendant cinq ans : 30 xénopes vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chaque prélèvement passe par une immersion de quarante à quarante-cinq minutes dans un bain anesthésiant, une incision abdominale d'un centimètre et demi et une suture. Le porteur qualifie la technique de méthode alternative permettant de s'affranchir de manipulations in vivo, alors que ces manipulations sont exactement ce qu'il décrit, l'ovocyte servant de support pour étudier des canaux ioniques humains. Le champ structuré du devenir ne déclare aucun animal maintenu en vie, quand le texte indique que les xénopes sont réutilisées d'un projet à l'autre et gardées jusqu'à leur mort naturelle.
Objectifs
L’ovocyte de xénope est un système d’expression hétérologue pour des études fonctionnelles in vitro, des canaux ioniques humains ou de mammifères. Cette technique d‘étude fonctionnelle in vitro est centrale dans nos thématiques de recherche dont les objectifs principaux sont les suivants : études pharmacologiques cellulaires et moléculaires, caractérisation du mode d’action de ligands naturels ou synthétiquec des canaux ioniques, étude du mode d’action de médicaments ou de toxines, caractérisation de l’impact fonctionnel par approche in vitro de variants de gènes de canaux ioniques, suspectés associés à des pathologies humaines , études des relations structure-fonction des canaux ioniques (caractérisation des domaines fonctionnels), études toxicologiques (évaluation de l‘activité de certaines substances ou molécules sur des canaux ioniques, reflétant leur toxicité au niveau cellulaire, neurotoxicité, cardiotoxicité...).
Bénéfices attendus
Ce projet va permettre d'apporter des connaissances scientifiques dans différents domaines, tels que : 1) mieux comprendre les effets bénéfiques ou averses d'agents pharmacologiques actifs sur les canaux ioniques (médicaments, toxines, toxiques...), 2) caractériser les impacts fonctionnels par une approche alternative, de mutations desgènes de canaux ioniques causant des pathologies parfois graves. La procédure de prélèvement des ovocytes a peu d'impact sur la santé des xénopes, étant donné les précautions prises, telles que l'anesthésie, le repos entre chaque prélèvement et l'attention des expérimentateurs vis-à-vis des animaux. Selon notre expérience dans le domaine, le comportement des xénopes en captivité dans un environnement enrichi n'est pas affecté par la procédure.
Procédures
Les xénopes sont anesthésiés par immersion dans un bain d'anesthésie pendant 40 à 45 minutes. Après induction de l’anesthésie, une incision de 1,5 cm maximum est réalisée pour accéder aux sacs ovariens. Après prélèvement, la plaie est suturée immédiatement; cette étape durant environ 10 minutes. Pour préserver la bonne santé des animaux, chaque prélèvement sur un même animal doit être espacé de 2 mois.
Impact sur les animaux
La procédure de prélèvement des ovocytes a peu d'impact sur la santé des xénopes, étant donné les précautions prises, telles que l'anesthésie, le repos entre chaque prélèvement et l'attention des expérimentateurs vis-à-vis des animaux. Selon notre expérience dans le domaine, le comportement des xénopes en captivité dans un environnement enrichi n'est pas affecté par la procédure.
Devenir
200-300 ovocytes prélevés sur un animal par semaine. Après prélèvement, les xénopes sont mis au repos pendant 2 mois. Nous avons une utilisation continue des xénopes : avec 6 prélèvements annuels, durant 5 ans . Les xénopes ont une longévité de 15 ans en moyenne.
Remplacement
L’ovocyte de xénope est un système d’expression hétérologue pour des études fonctionnelles in vitro, des canaux ioniques humains ou de mammifères. Cette technique d‘étude fonctionnelle in vitro est incontournable pour l’investigation au niveau cellulaire et moléculaire des effets toxiques, du mode d’action de médicaments, voire de l’impact de certains variants sur la fonction des canaux ioniques. Cette technique permet également de s’affranchir de manipulations in vivo coûteuses en animaux. Cette approche constitue une méthode alternative à l’utilisation des rongeurs pour réaliser des cultures primaires de neurones, par exemple.
Réduction
Pour un projet visant à caractériser l’impact fonctionnel d’une mutation ou l’effet d’une molécule, les analyses statistiques nécessitent l’utilisation de 10 ovocytes par mutation ou concentration de molécule, provenant de 3 animaux différents. Etant données nos activités de recherche, ceci implique l'utilisation de 30 xénopes pour 5 ans au maximum. Les animaux sont préservés jusqu‘à leur mort naturelle. Ils sont utilisés ou réutilisés dans plusieurs projets. Un vétérinaire les examine 1 fois par an au minimum pour vérifier leur état de santé.
Raffinement
Le prélèvement est réalisé sur des animaux anesthésiés. Les sutures sont réalisées avec un fil résorbable. Les animaux sont ensuite réveillés progressivement par rinçage à l’eau claire, et surveillés avant d’être replacés avec leurs congénères. Les aquariums sont enrichis avec des pots en terre cuite qui leurs servent de cachettes.
Choix des espèces
Les xénopes produisent des ovocytes de grande taille (1-1,5 mm) qui facilitent leur transfection par injection intracellulaire de matériel génétique. L’ovocyte de xénope constitue un système d’expression hétérologue incontournable pour les études électrophysiologiques et pharmacologiques des récepteurs et des canaux ioniques, depuis 1990. L’utilisation de ce modèle cellulaire est très pratique pour des études pharmacologiques in vitro, assez simple à réaliser, et permet de s’affranchir de manipulations in vivo coûteuses en animaux. Les animaux sont utilisés au stade adulte (1-5 ans) correspondant à un stade où les femelles produisent de nombreux ovocytes.
Observation de l’efficacité de deux molécules sur l’implantation de cellules tumorales et sur la régression tumorale chez la souris naïve ou castrée.
- Recherche appliquée
- Cancers
- Recherche fondamentale
- Oncologie
Deux injections sous-cutanées de cellules tumorales prostatiques humaines dans le bas du dos, puis l'ablation des testicules pour la moitié des souris : 864 souris vont être utilisées, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger pour 480 d'entre elles et modéré pour les 384 greffées. Chaque animal reçoit ensuite une injection intrapéritonéale quotidienne pendant vingt-huit jours, ou un gavage tous les quatre jours, ou les deux, avec un risque de perforation de l'œsophage et de passage du liquide dans les poumons. Le porteur écrit que chaque animal sera mis à mort, alors que le champ structuré du RNT déclare 480 souris rendues à l'élevage. Les souris chez qui la greffe ne prend pas sont tuées, celles qui atteignent un score de souffrance de 3 aussi, et une souris exclue peut être maintenue en vie quelque temps pour éviter qu'une autre, encore en procédure, ne reste seule en cage.
Objectifs
Le cancer de la prostate est le cancer le plus diagnostiqué chez les hommes en France et le second en termes de mortalité par cancer. Pour les cancers de la prostate invasifs, la seule thérapeutique proposée est la castration chimique (déprivation en androgène) qui est efficace, dans un premier temps, mais dans 100% des cas la tumeur récidive en étant agressive (métastases). Dès lors, il n’existe aucun traitement efficace conduisant inévitablement au décès du patient. Une équipe de recherche a identifié des cellules potentiellement initiatrices de cette récidive tumorale dans la prostate chez la souris, Dans un modèle de souris génétiquement modifié développant un cancer de la prostate résistant à la castration, la proportion de ces cellules est fortement augmentée. Ces cellules ont pu être isolées et caractérisées, ce qui a permis de déterminer deux cibles thérapeutiques théoriques exprimées par ces cellules. En utilisant deux drogues, chacune agissant sur une de ces cibles, nous montrons que ces drogues sont très efficaces pour tuer ces cellules et que leur effet est additif dans un modèle de culture en 3D, et ce en présence et en absence d’androgène. Ces cellules ont aussi été identifiées chez l’Homme. Sur une lignée cellulaire humaine de ce type de cellules issue d’une tumeur prostatique de patient, nous avons montrés la même efficacité de ces drogues. L’objectif de ce projet est d’évaluer/confirmer l’impact thérapeutique de ces deux composés chimiques, administrés seul ou en combinaison, sur le développement et la récidive tumorale chez la souris ayant reçue préalablement une greffe de ces cellules tumorales.
Bénéfices attendus
Pour améliorer la survie des patients développant des cancers de la prostate résistant à la castration, il est nécessaire d’identifier les cellules responsables de la récidive tumorale et de les cibler de façon thérapeutique. Ce projet a donc pour but l'essai d'un traitement thérapeutique contre le cancer prostatique par ciblage.
Procédures
Les interventions subies par les animaux seront : - 1- Deux injections sous-cutanées de cellules de lignées humaines par souris (quelques secondes). - 2- Des observations (toutes les deux semaines) des tumeurs sous anesthésie gazeuse durant 30 min pendant maximum un mois de développement tumoral. - 3- Des injections en IP de luciférine avant chaque observation des tumeus (toutes les deux semaines qui dure quelques secondes) 4- Des chirurgies pour la moitié des souris (ablations de testicules) de 15 min sous anesthésie gazeuse et sous analgésique (injection sous cutanée 30 min avant l’intervention puis à J+1 et à J+2 si nécessaire). - 5- Des traitements pour toutes les souris - soit une injections (de moins d’une minute) intra péritonéal de drogues quotidiennement pendant 28 jours -soit des traitements en gavage (de moins d’une minute) tous les quatre jours pendant 28 jours - soit les deux.
Impact sur les animaux
384 souris de la demande d’autorisation recevront par voie sous cutanée (bas du dos) deux injections (une à droite et une à gauche) mais toutes n’auront pas de développement de tumeur. S’il y a prise de greffe et formation de tumeur sous cutanée, les effets de la tumeur peuvent être indésirables et générer une certaine douleur lorsqu’elles dépassent un certain volume. La tumeur peut induire une tension de la peau à l’origine de démangeaison et d’irritation. L’ablation des testicules est un acte qui peut occasionner une hypothermie, une déshydratation et l’asséchement des yeux. Suite à la chirurgie, les animaux peuvent souffrir et la plaie chirurgicale peut présenter des signes d’inflammation ou d’infection. Les anesthésies lors des chirurgies et des séances d’imageries sont un stress. L’administration par gavage comporte un risque de perforation de l’œsophage ainsi qu’un risque d’arrivée de la solution dans les poumons, entrainant des signes de détresse respiratoire. Les injections intra péritonéales répétées peuvent induire une irritation et/ou une douleur au niveau de la zone d’injection.
Devenir
Chaque animal sera mis à mort : - soit parce qu’il atteint avant la fin un score supérieur ou égal à 3 de la grille d’évaluation indiquant une souffrance nécessitant sa mise à mort. - soit parce qu’il a dû être exclue (pas de prise de greffe tumorale). En revanche il ne sera pas mis à mort tout de suite si sa présence peut éviter l’isolement d’un individu encore en procédure. - soit parce qu’il est un animal d’intérêt ou contrôle pour lequel il est nécessaire à la fin de la durée de la procédure de prélever différents organes et la tumeur afin d’évaluer l’efficacité du traitement testé. Cet animal pourra appartenir soit à la branche des animaux témoins servant de référence, soit à une branche d’animaux traités.
Remplacement
Nous avons dans un premier temps mené l’étude par différentes approches pour aborder ces questions, incluant, des études de prédiction par analyse bio-informatiques, des cultures cellulaires 2D et 3D in vitro, selon le principe de Remplacement. Pour remplir nos objectifs, nous sommes contraints d’utiliser des modèles murins, car aucun système in vitro et aucun modèle d’organismes plus simples ne permet de reproduire les différents stades du développement tumoral prostatique et de sa récidive post-castration.
Réduction
Selon le principe de Réduction, le nombre d'animaux utilisé est calculé de manière à obtenir la puissance statistique nécessaire à l’obtention de conclusions biologiquement pertinentes. En supposant une efficacité de greffe de cellules tumorales de 50%, il faudrait alors doubler l’effectif car une greffe sur deux ne se développera pas. Cependant, nous avons prévu deux injections de cellules par animal soit 1 prise de greffe par animal, ce qui compense cette efficacité faible. Comme indiqué précédemment, si la prise de greffe se montre plus élevée que 50%, nous ajusterons le nombre d’animaux à la baisse pour les étapes suivantes. Au contraire, si un des types cellulaires testés ne génère pas de tumeur, les expériences se basant sur l’injection de ces cellules ne seront pas réalisées. En revanche, des animaux pourraient être écartés de l’étude, il est donc nécessaire de prévoir un effectif supérieur à celui calculé dans cette section. C’est pour cette raison que nous avons fixé un nombre final de 16 animaux par condition, tenant compte de tous ces paramètres.
Raffinement
Les souris seront surveillées lors des mesures de tumeur par la personne en charge du protocole afin de détecter tout signe de douleur. La chirurgie sera réalisée sous anesthésie générale et un analgésique sera administré en pré- et post-opératoire. A la suite de la chirurgie la souris sera réveillée au chaud et surveillée pendant les heures qui suivent et la bonne cicatrisation sera observée tous les jours durant la semaine qui suit l’opération par la personne en charge du protocole. Des points limites spécifiques à chaque étape ont été définis. Tout animal en souffrance sans possibilité de le soulager sera mis à mort. Si, pour des raisons de protocole (mise à mort de certains congénères ayant atteint un point limite), une souris devait se retrouver seule dans une cage, l’enrichissement sera augmenté (plus de coton et ajout de DietGel).
Choix des espèces
La souris est préférée comme espèce car elle permet l’étude d’animaux génétiquement modifiés particulièrement informatifs pour la compréhension des mécanismes physiopathologiques. De plus, de nombreux outils d’analyses ont été développés et bien caractérisés dans cette espèce animale. Enfin, les modèles animaux créent le lien indispensable entre les tests in vitro et les études cliniques. Le modèle ici utilisé est préféré aux autres modèles de souris car c’est le meilleur modèle connu pour éviter toute réaction immunitaire et rejet de greffe de cellules tumorales tout particulièrement pour les cellules humaines. Les souris auront 8 semaines dâge lors de leur entrée dans le projet.
Identification de molécules pour traiter un stress chronique imprévisible (CUS) chez la souris et évaluation du comportement 1/2
- Recherche appliquée
- Troubles endocriniens
- Troubles gastrointestinaux
- Troubles nerveux
Un projet qui vend à des entreprises pharmaceutiques ou nutraceutiques la validation in vivo de leur molécule antidépressive utilise 1 500 souris, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré à sévère pour 1 250 d'entre elles. Pendant huit semaines, chaque animal reçoit un stress par jour, contention, stress olfactif, stress social, perturbation du rythme circadien, avant cinq jours d'isolement en cage individuelle pour mesurer sa préférence pour l'eau sucrée. Toutes sont tuées ensuite, pour mesurer la motilité de leur intestin et doser des marqueurs de dépression dans leur cerveau. Le porteur classe chaque stress isolé comme léger en raison de sa brièveté, et reconnaît que leur accumulation sur huit semaines relève de la classe sévère.
Objectifs
Le projet se déroule dans 2 établissements utilisateurs -EU 1/2 et EU 2/2/). Aujourd’hui, la recherche sur la dépression est entravée par la complexité des facteurs induisant cette maladie. Par ailleurs, il est connu que le stress chronique imprévisible (CUS), assimilé à la dépression, est un modèle de fragilisation de la barrière intestinale. Ce modèle CUS validé par la communauté scientifique chez la souris, permet la découverte de nouvelles molécules (probiotiques, prébiotiques, molécules pharmacologiques) agissant sur le système digestif afin de diminuer la dépression. Notre objectif est donc d'offrir à des entreprises pharmaceutiques ou nutraceutiques, publiques ou privées, une validation in vivo de leur molécule (probiotiques, prébiotiques, molécules pharmacologiques) et montrer qu'elle peut être un traitement antidépresseur. La dépression affecte 15% de la population. Ces chiffres n’ont cessé d’augmenter depuis les années 70 ce qui en fera la pathologie la plus coûteuse d’ici 2030 selon l’OMS. Les traitements actuels sont insuffisants puisqu’il existe un risque de récidive de l’ordre de 50% au bout de 6 mois d’arrêt de traitement. De plus, jusqu’à 80% des suicides sont le fait d’individus dépressifs. Par ailleurs, la recherche sur la dépression est entravée par les effets indésirables de certains antidépresseurs (troubles du sommeil etc) ainsi que par la complexité des facteurs induisant cette maladie (sociaux, psychologiques et biologiques). Ainsi, la pathologie de la dépression est un problème majeur de santé publique qui nécessite de nouveaux traitements.
Bénéfices attendus
Il est connu que les antidépresseurs ont de nombreux effets indésirables. De plus, de nombreuses études ont démontré, lors d’études précliniques et cliniques, qu'à la dépression sont associés une altération de la fonction de barrière intestinale ainsi qu’un déséquilibre de la flore intestinale. La découverte de nouvelles molécules agissant sur le système digestif est donc considérée comme une avancée thérapeutique majeure pour traiter le syndrome dépressif.
Procédures
Les différents types d'intervention se feront sur animal vigile uniquement. Parmi 60 souris, 10 représentent le groupe contrôle (sans intervention) appelé G1. Pour développer un stress chronique et imprévisible chez la souris (e.g dépression), des stress différents vont être utilisés sur les 8 semaines de protocole de stress (CUS). Un seul stress par jour va être appliqué à l'animal pendant 8 semaines. Les différents types de stress sont des stress de contention, stress olfactifs, stress sociaux, stress environnementaux, et une perturbation du rythme circadien. Le second groupe (G2) subira ces stress pendant 8 semaines. Le troisième groupe (G3) subira le protocole de stress pendant 8 semaines et recevra un traitement antidépresseur connu. Ce groupe permet de comparer les effets des molécules à tester contre la dépression avec l’antidépresseur connu. Enfin, les souris du quatrième groupe (G4) subiront également les protocoles de stress associés à un traitement à tester (probiotique, prébiotiques par exemple). Cette étape d'induction d'un stress chez l'animal s'effectuera dans l'EU ½. Après 8 semaines, une évaluation comportementale des souris sera effectuée dans l’EU 2/2. Le niveau d’anxiété des animaux, leur activité exploratoire, ainsi que leur état “dépressif” sera évalué au moyen de tests de comportement sur une période de 8 jours.
Impact sur les animaux
Les souris des groupes stressés ou CUS seront soumises à un stress, une fois par jours pendant 8 semaines consécutives. Sur la durée, les animaux soumis à différents stress présenteront un pelage moins bien entretenu sans présenter de blessure ni d’anomalies physiques graves. Ces animaux vont subir certaines contraintes d'une courte durée (une fois par jour, le matin). L’intensité de la nuisance de ces stress cumulés est modérée. De plus, le groupe stressé recevant le traitement avec l’antidépresseur de référence recevra une injection quotidienne tout le temps du protocole de stress (8 semaines). L’intensité de la nuisance de ces injections répétées est modérée. Le dernier groupe recevra par voie orale le traitement à tester pendant la durée du protocole. L’intensité de la nuisance de ces gavages sur 8 semaines est faible. Les animaux vont également subir des contraintes de courte durée pendant les tests comportementaux, et notamment lors d’un test de comportement au cours duquel les animaux seront placés dans une position inconfortable pendant quelques minutes. L’intensité de la nuisance de ce test est modérée. Lors du test de préférence au sucrose, les souris vont être placées en cage individuelle pendant 5 jours afin de mesurer leur consommation hydrique. L’intensité de la nuisance due à l’isolation des animaux pendant 5 jours consécutifs est modérée.
Devenir
Les souris seront ensuite mises à mort afin d'étudier la motilité intestinale de ces souris grâce à des capteurs isotoniques. De plus en post mortem, l'analyse de marqueurs spécifiques d'un état dépressif sera effectuée sur différentes parties du cerveau.
Remplacement
Pour identifier des probiotiques ou molécules capables de diminuer la dépression, nous avons besoin d’individus vivants en contact ou non avec des agents stressants détaillés dans les procédures. En effet, l’état dépressif implique un contexte psychosocial, physique et physiologique particulier et leur combinaison est essentielle à son installation. De plus notre projet implique la communication inter-organes (intestin-cerveau), il n'est donc pas possible de se passer d'organismes complets. Malheureusement aucune méthode alternative in vitro ou in silico n’est disponible pour répondre à la problématique posée.
Réduction
Le modèle de stress chronique imprévisible ou CUS est un modèle détaillé et validé dans la littérature. De plus, la souris est un modèle de référence dans l’étude des désordres psychiques comme la dépression. Notre maîtrise de l’utilisation de la souris nous permet de limiter le nombre d’animaux. Par ailleurs, notre protocole de stress a été soumis à une veille bibliographique minutieuse et validé par différents spécialistes du secteur. Les effectifs ont été optimisés afin d’assurer la reproductibilité de nos résultats tout en tenant compte de la variabilité inter-individuelle.
Raffinement
Les stress pris individuellement peuvent être qualifiés de léger, en raison de leur brièveté. Deux des tests comportementaux peuvent être chacun considéré comme modérée, du fait de l’inconfort et de l’isolement nécessaire à leur exécution. Le temps de repos entre chaque test comportemental bien qu'important et suffisant pour permettre un retour à la normale de l’état des animaux, l'accumulation de l'ensemble de ces stress nous semble de classe sévère. C'est pourquoi la surveillance des animaux et surtout leur comportement seront observés avec une grande vigilance. Les conditions d’élevage des animaux non stressés seront optimales au regard des normes en vigueur avec enrichissement du milieu. Une surveillance quotidienne de chaque souris sera effectuée. La préhension des souris s'effectuera avec une nouvelle technique "main en coupe" permettant de limiter au maximum le stress de l'animal en dehors des procédures expérimentales de stress.
Choix des espèces
La souris est un des modèles utilisés pour mimer parfaitement le syndrome de la dépression chez l’Homme. En effet, de nombreuses publications justifient cet animal comme modèle à l’instar du rat. Nous souhaitons nous affranchir de la période de croissance des animaux. La souris est un des modèles utilisés pour mimer parfaitement le syndrome de la dépression chez l’Homme. Nous souhaitons nous affranchir de la période de croissance des animaux (pas d'induction de la dépression à cet âge), de ce fait les animaux auront à minima 8 semaines (âge adulte).
Comparaison de l’efficacité de deux traitements dans un modèle murin de syndrome hémolytique et urémique (SHU).
- Recherche appliquée
- Maladies infectieuses
- Recherche fondamentale
- Multisystémique
- Oncologie
- Système cardiaque
- Système immunitaire
Les tremblements sont retenus comme point limite déclenchant la mise à mort. 80 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées pour prélever leurs organes. Elles reçoivent une injection de Shiga-toxine qui reproduit un syndrome hémolytique et urémique, des injections intraveineuses, sous-cutanées et intrapéritonéales, et des prises de sang dans le sinus derrière l'œil sous anesthésie. Le porteur écrit que ces injections n'induisent "pas de traumatisme ou de douleur" tout en décrivant des yeux mi-clos, des diarrhées, un poil piqué et des tremblements, et présente l'utilisation des animaux comme "indispensable" pour comparer deux traitements.
Objectifs
La Shiga-toxine (STx2) est produite par une bactérie de la famille Escherichia coli et est la cause d’une maladie infectieuse grave (SHU) le plus souvent d’origine alimentaire. Le SHU appartient à une famille de maladies caractérisées par des obstructions vasculaires associées à la présence de fragments de globules rouges dans le sang et une baisse du taux de plaquettes. La STx2 entraîne d’une part l’inflammation et la mort cellulaire massive, et d’autre part l’activation du système du complément, qui participe aux mécanismes de défense naturels. Le traitement de ces pathologies comprend des traitements non spécifiques et des traitements spécifiques ciblant système du complément, comme l'anticorps anti-C5, le premier traitement approuvé pour le SHU chez les patients pédiatriques et adultes. La clusterine (CLU) est une molécule endogène centrale capable de réduire l’inflammation et de limiter les obstructions vasculaires dans les cellules et dans des modèles de souris infectées. L’objectif de ce projet est de comparer l’efficacité de la clusterine et de l’anticorps anti-C5a dans le SHU afin de valider l’utilisation de la CLU dans un modèle préclinique de SHU, l’utilisation des animaux est donc indispensable.
Bénéfices attendus
Ce travail ouvre des perspectives thérapeutiques pour le traitement des SHU, les complications associées, incluant l’anémie, la thrombocytopéine et l’insuffisance rénale. En effet, cette étude testera la capacité de la CLU à améliorer la survie. Ainsi, nous pourrons conclure sur l’intérêt à utiliser la CLU comme nouvel outil thérapeutique.
Procédures
1/ L’Injection intra péritonéale sera utilisée pour les 4 lots de souris. Elle concerne tous les animaux, soit 80 au total, pour une durée d’environ 1minute/injection. Cet acte n’induit pas de traumatisme ou de douleur à l’animal. 2/ L’Injection intra veineuse sera utilisée pour 2 lots de souris. Elle concerne 40 au total, pour une durée d’environ 2minute/injection. Cet acte n’induit pas de traumatisme ou de douleur à l’animal. 3/ La prise de sang rétro orbitaire est utilisée pour les 4 lots de souris. Elle sera effectuée sous anesthésie. Elle concerne tous les animaux, soit 80 au total, pour une durée d’environ1minute/prélèvement. Si un animal doit être prélevé à plusieurs reprises, une alternance des sinus prélevés sera respectée. 4/ L’Injection sous cutanée sera éventuellement utilisée pour les 4 lots de souris. Elle ne concernera pas forcément tous les animaux. Au maximum elle pourrait concerner les 80 animaux et serait réalisée si nécessaire (durée 1minute/injection). Il n’est donc pas possible de comptabiliser le nombre d’injections sous-cutanées qu’un animal pourra recevoir. Si besoin, les injections en sous-cutanée seront effectuées toutes les 6h dans la journée (2 injections maximum). Cet acte n’induit pas de traumatisme ou de douleur à l’animal.
Impact sur les animaux
L’injection de la toxine mime les caractéristiques du SHU. Les souris suivant la dose reçue pourront présenter (i) aucun signe clinique particulier (asymptomatique), (ii) certains signes cliniques et comportementaux traduisant une douleur potentielle. La souris pourra présenter une fermeture plus prononcée des yeux (asthénie), une diarrhée transitoire, une modification de comportement (nuisances légères) par l’absence de mobilité. Le poil pourra présenter un aspect piqué, des tremblements pourront être observés (nuisances modérées). Ces tremblements constitueront un point limite de l’expérimentation car traduisant une douleur plus importante. La douleur des animaux sera gérée en pré-injection de toxine par l’adjonction d’un antalgique dans l’eau de boisson 24h avant l'injection de la toxine. L’antalgique sera présent constamment dans l’eau de boisson, suivant les signes cliniques observés, un antalgique plus puissant sera administré. Après l'injection de la toxine, les souris seront suivies bi-quotidiennement. La prise de sang rétro orbitaire est utilisée dans les procédures du projet. Elle sera effectuée sous anesthésie gazeuse. Si un animal doit être prélevé à plusieurs reprises, une alternance des sinus prélevés sera respectée. Les différentes injections n’induisent pas d’inconfort de l’animal ni de modification de son état général du fait de l’absence de l’anesthésie.
Devenir
Les animaux seront euthanasiés à la fin de chaque procédure pour prélèvement d'organes pour des analyses post mortem.
Remplacement
Des approches in vitro à partir de cellules murines et humaines ont mis en évidence les propriétés immunorégulatrices de la CLU et son effet ciblé. L’étude de l’effet thérapeutique de la CLU dans le SHU, une pathologie systémique, ne peut s’envisager que dans un organisme complet, et pas sur un modèle uniquement cellulaire, compartimenté. L’utilisation des animaux est indispensable avant de proposer un traitement facile à mettre en œuvre et dénué de toxicité pour améliorer le cadre clinique et la mortalité associés au SHU. En effet, seul un modèle in vivo nous assure de l’efficacité du traitement dans des conditions physiopathologiques proches de la réalité clinique. Le modèle murin proposé parait être le plus adapté à l’étude de ce traitement potentiel.
Réduction
Le projet sera réalisé sur un nombre nécessaire et suffisant d’animaux. Le nombre total d’animaux utilisés pour une étude a été défini en fonction du nombre de groupes et du nombre d’animaux par groupe nécessaire pour l’obtention de résultats statistiquement interprétables et fiables. Le calcul d’effectifs a été réalisé avec un logiciel spécifique. Ainsi, ces calculs justifient le nombre de souris total (80) nécessaires à ce projet, incluant des lots de souris contrôles nécessaires à l’interprétation des données.
Raffinement
Les souris seront hébergées dans des conditions adaptées à l’espèce (en cage en portoir ventilé) avec un enrichissement du milieu (cabanes, papier, tunnel, tubes en carton, morceau de bois). Les souris seront placées par nombre de 4 par cage. L’alimentation et l’abreuvement seront fournies ad libitum tout le long de l’hébergement. Le protocole expérimental comprend un suivi biquotidien des animaux, des indicateurs comportementaux (fuite ou défense a la manipulation) et physiques prédéfinis (état général, prostration, poil hérissé, terne, suivi pondéral de l’animal) qui seront évalués, et constitueront les points limites de l’expérience (euthanasie de l’animal). Afin d’éviter toute souffrance animale au cours du protocole expérimental, la douleur sera gérée par l’adjonction d’un antalgique dans l’eau de boisson 24h avant l’induction du SHU. L’antalgique sera présent constamment dans l’eau de boisson, suivant les signes cliniques observés, un antalgique plus puissant sera administré. Lors des prélèvements sanguins au niveau du sinus rétro- orbitaire, les souris seront anesthésiées par anesthésie gazeuse. Une fois l’animal endormi dans la boite d’induction, il sera placé sur le dos, sur un tapis chauffant, le museau recouvert par un masque délivrant d’anesthésique. Un collyre ophtalmique anesthésique sera utilisé avant les prélèvements en rétro-orbitaire. Les plasmas, organes et tissus prélevés post-mortem constituerons une tissuthèque pour des marquages tissulaires et des dosage biochimiques ultérieurs.
Choix des espèces
L’espèce animale choisie pour ces études est la souris de type sauvage, lignée de souris dans laquelle le modèle SHU est connu et validé. Les souris utilisées seront âgées de 6 à 10 semaines, plutôt jeunes en termes de système immunitaire car le SHU est une maladie grave affectant plutôt les jeunes enfants présentant un système immunitaire plus ou moins mature.
Etude de l’émergence d’anomalies épileptiques chez un modèle murin de Sclérose Latérale Amyotrophique et Démence FrontoTemporale
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Jusqu'à 576 heures d'enregistrement cérébral par animal, par tranches de quatre-vingt-seize heures consécutives chaque semaine : 132 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère, toutes tuées à l'issue. Celles opérées à l'âge adulte vivent seules pendant six semaines, de la chirurgie jusqu'à leurs trois mois, les électrodes implantées dans le cerveau interdisant de les garder en groupe. Le porteur indique que la moitié des souriceaux mutés meurent trois semaines après la naissance et que les autres font des crises d'épilepsie entre une et trois semaines de vie, l'objet du projet étant de caractériser ces crises. Il décrit la connexion hebdomadaire au système d'enregistrement comme "simple à réaliser et indolore", et prévoit la mise à mort des animaux surnuméraires au sevrage pour ne pas stresser leurs parents.
Objectifs
La protéine d’intérêt (PI) étudiée dans ce projet est impliquée dans la sclérose latérale amyotrophique (SLA) et la démence frontotemporale (DFT). Ces maladies sont dites neurodégénératives, c’est à dire qu’elles sont caractérisées par une perte progressive des neurones. Ce projet a pour but de mieux comprendre l'implication de cette protéine PI dans la régulation de l’activité des neurones. En condition normale, elle se situe majoritairement dans le noyau, où elle a plusieurs fonctions. Le noyau est la structure qui contient l’essentiel de l’information génétique de la cellule. Il est entouré du cytoplasme, qui est une structure cellulaire dans laquelle les protéines sont produites. Ainsi, PI doit être transportée du cytoplasme (où elle est produite) jusqu’au noyau (où elle doit se trouver pour remplir ses fonctions). Ce transport est permis car PI contient un "domaine de localisation nucléaire”. Ce domaine est une région spécifique qui indique qu’une protéine doit être transportée jusqu’au noyau. En condition pathologique, PI n‘est plus transportée jusqu‘au noyau, la protéine s‘accumule donc dans le cytoplasme. Chez les souris, il est possible d’induire la SLA et la DFT en supprimant le domaine de localisation nucléaire de PI afin qu’elle ne soit plus transportée jusqu’au noyau et s’accumule dans le cytoplasme. Chez les souris et les humains, cela s’accompagne, entre autres, de défauts des neurones inhibiteurs. Ces neurones sont importants pour réguler l‘activité électrique du cerveau en l‘empêchant d‘être trop élevée. Pour comprendre le rôle des neurones inhibiteurs dans les pathologies liées à PI, il existe une lignée de souris dans laquelle PI est mutée spécifiquement dans les neurones inhibiteurs. Les premières caractérisations de cette lignée montrent que cette mutation pourrait être pertinente en dehors de l'étude de la SLA-DFT. Lorsqu’une seule copie du gène PI est mutée (l’autre restant à l’état sauvage), les souris présentent une activité électrique anormale dans le cerveau à l’âge adulte. Lorsque les deux copies du gène PI sont mutées, les souriceaux développent des symptômes qui pourraient être liés à une activité électrique anormale dans le cerveau, voire à des crises d'épilepsie. Ce projet a alors pour but d’évaluer l’activité électrique dans le cerveau de souris juvéniles et jeunes adultes, et de caractériser les possibles crises d'épilepsie.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra à court terme de mieux comprendre les mécanismes pathologiques présents chez des souris qui ont une protéine d’intérêt (PI) mutée spécifiquement dans certains types de neurones. Les neurones sont les cellules électriques du cerveau. Leur fonctionnement, et donc le fonctionnement du cerveau, peuvent être modifiés par des mutations. Ainsi, le projet permettra de savoir si l’activité électrique dans le cerveau des souris mutées est anormale avant même qu’elles ne deviennent adultes. Ces souris modélisent des maladies neurodégénératives. Or, les maladies neurodégénératives, telles que la sclérose latérale amyotrophique et la démence frontotemporale, apparaissent majoritairement à l’âge adulte mais il est possible que des altérations soient présentes dès l’enfance, voire avant. En observant des altérations chez des souriceaux et jeunes souris, ce projet soulèverait la question de possibles altérations précoces dans des maladies diagnostiquées bien plus tardivement. Ce projet permettra également d’étudier les mécanismes à l’origine des potentielles crises d’épilepsie. Ainsi, à long terme, ce projet permettra de mieux comprendre l‘implication de PI dans la régulation du fonctionnement des neurones chez l’humain. Un rapprochement pourrait alors être fait entre les pathologies connues pour être liées à PI et l’épilepsie.
Procédures
Les souris étudiées pour ce projet pourraient présenter une activité électrique anormale dans le cerveau, voire des crises d'épilepsie. Afin de vérifier cela, les souris seront étudiées et recevront les gestes techniques mentionnés ci-après. Pour savoir si les animaux sont mutants ou non, un prélèvement d’un bout d’oreille et/ou de l’extrémité distale de la queue devra être réalisé. Ce geste sera réalisé par des personnes expérimentées, sur animal vigile, une seule fois dans la vie de l’animal et durant très peu de temps (cela ne prend que quelques secondes par animal). Une chirurgie d'une heure maximum sera réalisée sous anesthésie générale et analgésie. Une seule procédure chirurgicale par animal sera réalisée. Chez les souris adultes la chirurgie sera réalisée à partir de 6 semaines (1,5 mois). A partir de ce moment, ces souris devront être isolées jusqu’à leur 12 semaines (3 mois). Elles seront donc isolées durant 6 semaines (1,5 mois) maximum. La chirurgie sera également réalisée sur des souriceaux de moins d’un mois (avant sevrage). Les souriceaux non-sevrés rejoindront le reste de la portée et leurs parents, qui auront été préparés pour éviter de les rejeter. Ils ne seront donc pas isolés. Après une période de convalescence, l’activité électrique du cerveau des animaux sera mesurée. Pour cela les souris devront être connectées à un système d’enregistrement. Cette connexion hebdomadaire est simple à réaliser et indolore pour les souris. Ces dernières seront vigiles, et pourront se déplacer librement durant le test. Pour les souriceaux, ces tests auront lieu sur 5 jours consécutifs, d’abord durant 1h par jour puis en augmentant progressivement cette durée jusqu’à 3h par jour. Au maximum, les souriceaux réaliseront 5 enregistrements par semaine, soit (5 enregistrements x 3h)15h d’enregistrement par semaine . Pour les souris adultes les tests auront lieu (4 enregistrements *24h) sur 96 heures consécutives par semaine jusqu’à leur 3 mois. Au maximum, les souris adultes réaliseront (6x96h) 576 heures enregistrements. A la fin du projet, les animaux seront euthanasiés par une méthode réglementaire.
Impact sur les animaux
une partie des souriceaux mutés sont systématiquement plus petits et plus légers que leurs congénères appartenant aux mêmes portées. Par ailleurs, ces souriceaux développeront potentiellement des crises d’épilepsie lorsqu’ils auront entre une et trois semaines. Les premières caractérisations de la lignée montrent que ces souris ont parfois des phases d'absence ou de baisse d’activité. Ces phases sont courtes, le plus souvent suivies par une période où le souriceau redevient actif, et les mères continuent de s’occuper des souriceaux même quand ils sont peu actifs. La moitié de ces souriceaux mutés décèderont trois semaines après la naissance. En revanche, les souris mutées adultes ne présentent pas de symptômes indésirables visibles. Lors du prélèvement (du bout d’oreille ou de l’extrémité de la queue) pour déterminer si l’animal est muté ou non, il pourra ressentir une légère et brève douleur. La chirurgie pourrait créer de l’inconfort et des douleurs, qui seront suivies de près par les expérimentateurs et personnels de soin animalier. Pour mesurer l‘activité électrique du cerveau, les animaux devront être isolés. Pour les souriceaux, il pourrait y avoir un stress et un inconfort lié à l’absence de leur mère. En dehors des phases de test, le protocole mis en place permettra aux souriceaux et à leurs parents d’être hébergés ensemble, ce qui aura un effet bénéfique sur l’ensemble des animaux. A l’inverse les souris opérées à l’âge adulte devront être isolées dès la chirurgie et le resteront pendant la durée de l’étude jusqu’à l’âge de trois mois.
Devenir
Les animaux nécessaires à l’étude seront produits grâce à des accouplements contrôlés, les animaux surnuméraires seront euthanasiés au moment du sevrage (c’est-à-dire lorsqu’ils auront 3 à 4 semaines) pour ne pas stresser leurs parents. Les animaux inclus dans les procédures de chirurgie et enregistrements seront euthanasiés à la suite de la détection de crises épileptiques, ou à l’âge de trois mois maximum si aucune crise ne survient. Ils ne peuvent pas être gardés en vie et réutilisés après ce projet car ils auront des électrodes implantées dans le cerveau. Les parents seront euthanasiés à la fin de l’étude car ils n’auront plus l’âge de se reproduire.
Remplacement
Avec ce projet nous souhaitons étudier l'implication d’une protéine dans la régulation de l’activité électrique du cerveau. Plus précisément, il s’agira de définir si une mutation, lorsqu’elle a lieu dans un type cellulaire spécifique, entraine la survenue de crises d’épilepsie. Nous ne pouvons pas étudier cela avec des cultures cellulaires car elles ne reproduisent pas toutes les propriétés des crises d'épilepsie observées dans un cerveau entier. La modélisation informatique nécessite des données expérimentales encore manquantes et ne nous permet donc pas, pour le moment, de répondre à notre question scientifique. Sachant cela, l’utilisation d’un organisme entier est nécessaire. Cependant, nous ne pouvons pas étudier la mutation d’intérêt chez l’humain car il faudrait s’assurer que la mutation soit présente uniquement dans les cellules qui nous intéressent (ce qui n’est possible qu’avec une étude post-mortem), tout en mesurant l’activité électrique du cerveau des sujets vivants. Finalement, l’utilisation d’animaux est nécessaire afin de reproduire à la fois la complexité du système nerveux et la complexité comportementale.
Réduction
Nous veillerons à générer le minimum d'animaux nécessaires à la constitution des groupes expérimentaux en vue de produire des conclusions scientifiques statistiquement fiables. Au total nous aurons 132 animaux inclus dans le projet, dont 12 reproducteurs et 35 souris opérées. La taille des effectifs a été établie grâce à un calcul statistique. Ce dernier pourra être ajusté selon les premiers résultats, selon les différences observées entre chaque groupe et la possible variabilité au sein d’un même groupe. Une fois les données récoltées, des tests statistiques seront utilisés pour assurer une interprétation fiable des résultats.
Raffinement
Les animaux sont hébergés selon les normes en vigueur concernant la taille des cages, le nombre d‘animaux par cage, la température ambiante, le taux d‘humidité, les cycles de lumière, et l’accès à l’eau et à la nourriture. Les cages seront enrichies d’un nid de coton et, si besoin d’une maison en carton. Le prélèvement du bout d’oreille ou de l’extrémité de la queue (pour savoir si les animaux sont mutants ou non) est rapide, parfaitement maitrisé et pratiqué au calme. Il a lieu au même moment que l’identification pour limiter la manipulation de la portée. Le matériel est propre et désinfecté entre chaque animal pour limiter le risque d’infection et de contamination. Le transport des animaux sera réalisé selon les normes en vigueur et avec un transporteur agréé. Les symptômes que pourraient développer les souris ne sont pas encore complètement caractérisés, c’est pourquoi les animaux seront étroitement surveillé par le personnel de soin animalier et les expérimentateurs. Des points limites ont été définis et seront respectés pour éviter toute souffrance des animaux. Avant la chirurgie, des phases d’habituation permettront aux souriceaux et à leurs parents de découvrir les gestes et matériaux nécessaires pour l’opération. Lors de la chirurgie et après, une prise en charge anesthésique et analgésique adaptée sera assurée. Une fois anesthésié, les animaux seront maintenus à bonne température et leurs yeux seront protégés pour qu’ils ne se dessèchent pas. Suite à la chirurgie, les animaux feront l’objet d’un suivi postopératoire avec une surveillance rapprochée jusqu’à leur réveil complet. L’expérimentateur et le personnel de soin animalier réaliseront ensuite une surveillance quotidienne étroite pendant une semaine. Un médicament antidouleur sera administré toutes les 12h. Si nécessaire, ce traitement pourra être prolongé jusqu’au rétablissement de l’animal. Après la chirurgie, les animaux seront pesés chaque jour pendant une semaine, puis une fois par semaine pour s‘assurer qu‘ils ne perdent pas de poids.
Choix des espèces
Ce projet sera mené avec des souris, qui sont encore aujourd’hui l’un des modèles animaux les plus pertinents dans le domaine de la recherche sur les maladies neurodégénératives et l’épilepsie. Ce choix a été motivé par des raisons scientifiques : 1) Cette étude nécessite des modifications génétiques très précises (mutation d’une protéine d’intérêt dans un seul type de cellules du cerveau). 2) Avoir une lignée pure, dont certaines caractéristiques génétiques sont stables, homogènes et utilisées dans les laboratoires du monde entier, permet de pouvoir comparer et reproduire des résultats. De cette façon, le nombre d’animaux nécessaires est réduit. 3) Cette espèce est largement utilisée pour étudier les crises d’épilepsie. Elle a été explorée de manière exhaustive, du niveau moléculaire jusqu‘à l‘échelle du comportement animal. Cela permet d‘avoir une solide base scientifique sur laquelle le projet se repose. 4) Les rongeurs ont un cerveau qui génère des activités électriques et des crises d’épilepsie dont les mécanismes pathologiques, au niveau moléculaire et cellulaire, sont similaires à l'humain. Les procédures seront réalisées sur des animaux de 7 jours (prélèvement pour savoir si les animaux sont mutés ou non) à 3 mois (euthanasie). Pour une partie des animaux, la chirurgie aura lieu quand ils auront 12 à 14 jours. Pour l’autre partie, la chirurgie sera réalisée quand les animaux auront 6 semaines (1,5 mois).
Test d’efficacité d’une nouvelle molécule chez la cochette pré-pubère
- Recherche appliquée
- Maladies animales
- Tests réglementaires
- Autres tests de tolérance et d’efficacité
Remplacer une hormone d'extraction dont l'approvisionnement devient difficile : 120 cochettes pré-pubères vont être utilisées pour tester une molécule qui déclenche l'ovulation, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Toutes sont abattues en fin de protocole pour prélever les ovaires et l'utérus et compter les embryons. Sur onze jours, chaque animal subit une prise de sang de 10 mL par jour, soit 110 mL au total, une injection intramusculaire, jusqu'à neuf échographies, l'introduction d'un verrat deux fois par jour pendant une semaine pour détecter les chaleurs, puis deux inséminations artificielles. Le porteur écrit que 120 cochettes "seront nécessaires", justifie l'espèce par le fait qu'aucun modèle in vitro ne reproduit l'état physiologique d'une cochette pré-pubère, et rattache l'enjeu à la production porcine.
Objectifs
Nous développons une molécule capable de remplacer les traitements actuels d'induction de l'ovulation chez les animaux de rente. L'efficacité et la toxicité de cette molécule ont déjà été testées dans différentes espèces, dont la cochette pubère. Nous souhaitons dans cette nouvelle saisine tester son efficacité chez la cochette pré-pubère. En effet, actuellement, la puberté est induite chez ces animaux par l'utilisation de PG600, qui est un mélange de hCG (human chorionic gonadotropin) et de eCG (equine chorionic gonadotropin), hormones extraites dont l'approvisionnement devient problématique. Au total, 120 cochettes pré-pubères seront nécessaires pour ce projet.
Bénéfices attendus
Cette expérience permettra de démontrer l'efficacité de RPV à induire l'ovulation chez les cochettes pré-pubères, et sa capacité à remplacer des hormones d'extraction telles que le PG600.
Procédures
Tous les actes se feront sur animal vigile. Prélèvements de sang : 10 ml de sang seront prélévés, 1 fois par jour, pendant 11 jours (J1, J2, de J4 à J10, J14 et J16), soit un volume total de 110 ml par animal. Injection de produit : 1 fois par animal, en intra-musculaire. Echographie transabdominale : 9 fois par animal maximum sur 10 jours. Détection des chaleurs par introduction du verrat dans la stabule : 2 fois par jour pendant une semaine. Insémination artificielle : 2 fois par animal, 12H et 24H après la détection des chaleurs.
Impact sur les animaux
Les nuisances attendus sont le stress lié à la manipulation des animaux, la douleur et les hématomes liées aux prises de sang, la douleur liée à l'injection intra-musculaire.
Devenir
Tous les animaux seront abattus en fin de protocole. Les ovaires et l'utérus seront prélevés comptage de corps jaunes, et du nombre d'embryons totaux et viables.
Remplacement
L'efficacité de cette molécule a déjà été démontré chez la vache et la cochette pubère. Cette expérimentation vise à démontrer son éfficacité chez la cochette pré-pubère qui représente un état physiologique particulier, pour induire la première ovulation. Un modèle in vitro ou un autre modèle animal ne peuvent donc refléter l'état physiologique d'une cochette pré-pubère.
Réduction
Le nombre de cochettes nécessaire à l'expérimentation a éré calculé en fonction des résultats précédemment obtenus chez la génisse et la cochette pubère.
Raffinement
Les animaux seront hébergés en groupe, et non en loge individuelle afin de limiter le stress. Un système de récompense est utilisé : elles recevront un aliment appétent après chaque acte (type smarties® ou de l'aliment pour porcelet). Les interventions seront réalisées par du personnel compétent, dans le calme avec récompense alimentaire et un suivi de l’état de l’animal sera mis en place dans les heures qui suivent. Ainsi, pendant le jour de la prise de sang, et un jour après, les animaux feront l'objet d'une surveillance particulière sur les points suivants : - Surveillance de comportements anormaux tels que la prostration, ou l’agressivité. - Surveillance d'apparition d'hématome sur les lieux de prélèvements : mise en place du suivi de la résorption de l'hématome. - Hyperthermie dans les 24h qui suivent les prélèvements : en cas de fièvre (+2°C) par rapport à la température de référence, un antalgique sera administré à l’animal. Notre procédure sera raffinée en minimisant nos interventions et en favorisant les interactions positives avec les animaux. Les animaux voient plusieurs fois par jour les animaliers qui surveillent attentivement leur comportement. Une phase de simulation, durant plusieurs semaines, de prise de sang est réalisée à la porcherie afin d’entrainer l’animal à coopérer pendant l’acte. Pour ce faire, nous distribuons du jus de pomme à la seringue tout en appuyant avec le doigt sur la zone de prélèvement. Le but recherché est d’apprendre à l’animal à assimiler zone de prélèvement/prélèvement et récompense. Le prélèvement est réalisé en moins d’une minute. Les prises de sang seront chronométrées et toute prise de sang non terminée au bout de 1 minute sera abandonnée. En cas d'apparition de fièvre, l'animal sera traité.
Choix des espèces
L'efficacité de cette molécule a déjà été démontré chez la vache et la cochette pubère. Cette expérimentation vise à démontrer son éfficacité chez la cochette pré-pubère qui représente un état physiologique particulier, pour induire la première ovulation. Une autre espèce ne peut donc pas être utilisée. Cette expérimentation vise à démontrer l'efficacité de notre molécule RPV dans l'induction de l'ovulation chez la cochette pré-pubère, d'où l'utilisation de cochette entre 135 et 150 jours d'âge.
Evaluation de l’activité et d’absence de toxicité de produits synthétiques de transfert d’acides nucléiques chez la souris
- Recherche appliquée
- Autres troubles humains
Pour mettre sur le marché des agents qui font entrer de l'ADN et de l'ARN dans les cellules, des souris de 6 semaines reçoivent jusqu'à trois injections de ces produits, par voie sous-cutanée, intraveineuse, intramusculaire, intrapéritonéale ou intranasale. 1 260 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue pour des analyses histologiques de leurs organes, après une à quatre prises de sang. Les produits peuvent provoquer des thromboses, des réactions inflammatoires ou des troubles de la démarche, alors que le porteur dit vouloir "valider l'activité et l'absence de toxicité des produits". Il justifie le choix de la souris par l'usage majoritaire de cette espèce dans les phases de recherche, et parce qu'elle "permet d'induire une réponse inflammatoire facilement identifiable".
Objectifs
Ce projet s’inscrit dans le développement de solutions pour la production de thérapies biologiques, cellulaires et géniques. Le but est de commercialiser des agents pour libérer in vivo de l’ADN et de l’ARN. Dans le cadre des développements, de la production commerciale et des études de stabilité des produits précliniques et cliniques, des essais sur des modèles in vitro sont réalisés. Néanmoins, ces derniers ne reflètent pas le comportement des produits in vivo, notamment en termes d’activité et de toxicité. Pour cela, l’administration par voie locale ou systémique est nécessaire pour permettre de valider l’activité et l’absence de toxicité des produits. Ainsi, dans le cadre de ce projet, des vecteurs de transfection ou des acides nucléiques synthétiques seront testés chez la souris selon différents modes d’injection (sous-cutanée, intraveineuse, intramusculaire, intrapéritonéale ou intra-nasal) en fonction de leur composition. L’objectif sera de valider l’efficacité de transfection in vivo, l’absence de toxicité mais aussi d’évaluer l’élimination des produits testés.
Bénéfices attendus
Ces agents, une fois testés chez la souris, pourraient être transférables à des applications thérapeutiques en clinique humaine. Ce projet aura pour but de dégager des conditions optimales d’utilisation du système ayant une bonne distribution dans différents types cellulaires et sans impact toxique sur la souris.
Procédures
Les animaux recevront aux maximum 3 injections des composés de transfection (durée 2-3 minutes). On réalisera ensuite un ou plusieurs prélèvements sanguins (maximum 4) (durée 2-3 minutes) avant l'euthanasie en vue du prélèvement d'organes et des analyses post-mortem.
Impact sur les animaux
Les animaux subiront des injections (sous cutanée, intrapéritonéale, intraveineuse, intramusculaire, ou intranasale). De plus ils subiront un ou plusieurs prélèvements sanguins. Une potentielle toxicité suite aux injections pourra être observée dans ces études, avec notamment un risque de thrombose, de réactions pro-inflammatoires, ou encore du trouble du comportement en particulier de la démarche.
Devenir
Tous les animaux sont euthanasiés à l'issue des procédures expérimentales afin de collecter les organes pour des analyses histologiques.
Remplacement
Ce projet a pour objectif d'évaluer l'administration de produits de transfection délivrant ADN ou ARN. Les premières évaluations seront réalisées in vitro, dans des systèmes cellulaires. Les réactifs retenus seront ensuite évalués in vivo, en vue d'utilisation dans le domaine de la thérapie génique et cellulaire, de l'immunothérapie et de la vaccination.
Réduction
Le nombre d'animaux par groupe expérimental a été déterminé suite à des projets précédents. Nous avons effectué des analyses permettant de déterminer la puissance statistique des paramètres mesurés et avons conclu que l’effectif de 6 animaux pour chaque condition utilisée dans l'étude constitue un bon compromis entre puissance d'analyse et réduction de nombre d'animaux. Le test statistique utilisé sera un test paramétrique (comparaison des animaux traités avec des animaux contrôles).
Raffinement
Lors du prélèvement sanguin, nous effectuerons une compensation du volume injecté avec du sérum physiologique. Nous suivrons l'état général des animaux, le toilettage, la posture, la présence de vocalisation et les sites d'injection. Tous ces items nous permettront de décider de l'atteinte de points limites le cas échéant pouvant entrainer l’euthanasie de l'animal pour éviter toute souffrance. En cas de rixe entre animaux, nous pourrons être amenés à isoler l'individu dominant pour éviter toute lésion. L’animal isolé sera sorti de la procédure temporairement (si on arrive à le soigner) ou définitivement et il sera alors mis à mort. Le cas échéant, des soins locaux seront attribués. Si une douleur est présente, un antalgique pourrait être administré selon les recommandations vétérinaires.
Choix des espèces
Le systèmes évalués dans ce projet sont essentiellement utilisés dans les phases de recherche, qui sont majoritairement effectuées chez la souris. Par ailleurs, l’utilisation de modèles animaux standardisés comme la souris permet d’induire une réponse inflammatoire facilement identifiable. Nous utiliserons des animaux âgés de 6 semaines, âge qui permet d'identifier une activité maximale des produits lipidiques, autrement dit des réactifs de transfection.
Rôle de l’activité d’une protéine membranaire dans un modèle épileptique chez la souris. 2/2
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Deux injections dans le crâne à un jour de vie, une biopsie avant le sevrage, quinze injections de traitements entre le dixième et le vingt-cinquième jour, une chirurgie de trente minutes pour poser un transmetteur à l'âge adulte, puis une dernière opération de dix minutes sans réveil. 2 605 souris vont être utilisées, toutes tuées pour prélever leurs tissus, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger pour une partie et sévère pour 1 440 d'entre elles. Le projet crée des lignées porteuses d'un canal modifié afin de provoquer des crises d'épilepsie et d'étudier la sclérose tubéreuse de Bourneville. Le porteur résume les atteintes attendues en deux lignes, la survenue de crises d'épilepsie et des irritations dues aux injections répétées, sans décrire la fréquence ni l'intensité des crises, ni les points limites qui déclencheraient la mise à mort.
Objectifs
Notre objectif est de mettre en place des modèles de souris porteurs d'un canal modifié dans le cerveau. Ces modèles nous permettront de mieux comprendre les mécanismes conduisant à des désordres neurologiques et des crises épileptiques.
Bénéfices attendus
L'établissement de modèles murins pertinents avec atteintes cérébrales permettra de mieux comprendre la physiopathologie de la sclérose tubéreuse de Bourneville et de découvrir des mécanismes génétiques responsables du développement du cerveau et de la formation des crises d’épilepsie. Il permettra d’identifier de nouveaux biomarqueurs potentiellement impliqués dans la sclérose tubéreuse de Bourneville et dans d’autres pathologies neurologiques et de développer de nouvelles stratégies thérapeutiques pour les patients réfractaires aux traitements actuels.
Procédures
-2 injections chez le nouveau-né à P1 (2 min) -biopsies avant le sevrage à P21 (10 secondes) -15 injections de traitements pharmacologiques entre P10 et P25 (3 minutes) -chirurgie pour installation d’un transmetteur de 30 min à l’âge adulte -chirurgie sans réveil de 10 minutes à l’âge adulte
Impact sur les animaux
-survenue de crises d’épilepsies -irritations dues aux injections répétées
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort pour prélever les tissus.
Remplacement
Le développement du cerveau et l’épilepsie sont des processus biologiques complexes où de nombreux types cellulaires communiquent entre eux en 3 dimensions. Aucun modèle in vitro ne peut mimer à ce jour ces processus. Les modèles animaux sont nécessaires pour évaluer les altérations moléculaires à la base des maladies et les interactions avec les différents organes et le système immunitaire.
Réduction
L'analyse de paramètres multiples par souris et l'utilisation de tests statistiques adaptés permettront de réduire le nombre de souris utilisées à son minimum. En se basant sur les résultats de la litterature et notre expérience au laboratoire nous avons calculé que n=6 individus par groupe est nécessaire pour obtenir des résultats exploitables et signitificatifs.
Raffinement
Les souris seront surveillées quotidiennement par les membres formés et qualifiés de l'animalerie afin de détecter tout signe de douleur ou de maladie ainsi que les weekends par les personnes d'astreinte. Les souris bénéficieront d'un enrichissement. Les souris seront hébergées par 5 en cage ventilée. Les responsables du projet formés aux gestes tiendront une fiche d’observation des points limites au cours de la procédure. Le volume des injections sera réduit au minimum possible. Pour éviter une irritation, une solution apaisante sera appliquée. Pendant les différentes chirurgies, les animaux seront sous anesthésie générale avec analgésie.
Choix des espèces
Voici plusieurs facteurs qui justifient le choix de la souris : 1) tous les gènes d'intérêt, jusqu’à présent identifiés sont conservés chez la souris et l’homme, ainsi que leur fonction ; 2) la souris est le modèle de choix pour les techniques qui visent à introduire des mutations dans le génome des mammifères ; 3) nous disposons d’un large répertoire de lignées de souris modèles, ce qui permet d’évaluer l’interaction parmi plusieurs éléments de cette signalisation ; 4) nous disposons également de nombreux outils adaptés à la souris ; 5) la taille des souris, leur durée de vie, leur capacité reproductive est particulièrement adaptée à un programme de recherche de 5 ans; 6) l'âge postnatal est le stade de développement privilégié pour étudier la survenue des crises épileptiques.
Évaluation d’un traitement in vivo chez la souris modèle du Syndrome de Rett like
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
Les souris mâles utilisées ici sont privées du gène Mecp2 et développent dès l'âge de trente jours des apnées, une hyperventilation, une perte de mobilité et une perte de poids. 1 695 souris entrent dans le projet, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère, pour tester un virus modifié censé délivrer une copie saine du gène au système nerveux central. Chaque animal subit une biopsie d'identification, une injection sous anesthésie gazeuse, un gavage, des tests comportementaux dont l'un dure jusqu'à quarante-huit heures, puis une ponction et une perfusion intracardiaques. Une partie des souris est gardée en vie comme reproductrices, les autres sont tuées à la fin des procédures pour prélever leurs organes, et le porteur présente l'étude sur les femelles comme une étape "indispensable" avant l'essai clinique.
Objectifs
Le syndrome de Rett (RTT) est une maladie rare neurodéveloppementale d’origine génétique liée au chromosome X. Elle conduit à une déficience intellectuelle progressive et sévère majoritairement chez les filles. Dans 95% des cas le RTT est dû à une mutation du gène MECP2. Le RTT ne connait à ce jour aucun traitement curatif. Les traitements administrés ciblent les symptômes et complications liées à la maladie afin de les alléger et ainsi améliorer la vie des patientes. Parmi les symptômes on retrouve notamment une perte des fonctions motrices volontaires, des troubles de la respiration et des troubles divers affectant le sommeil et l’alimentation. En 2007, la preuve de concept selon laquelle il est possible de restaurer un phénotype sain (c’est-à-dire que la souris malade est guérie) chez la souris mâle déficiente pour Mecp2 même à un stade avancé de la pathologie est publiée. Cette avancée est porteuse d’espoir et laisse place à de nombreuses études notamment en thérapie génique de remplacement visant à intégrer dans les cellules une copie saine du gène via un virus modifié. La cible étant le système nerveux central, les études se heurtent à un obstacle majeur : le passage de la barrière hémato-encéphalique présente autour du système nerveux central pour le protéger contre les substances étrangères. Jusqu’ici le virus le plus adapté pour infecter mène à un taux d’infection des cellules assez faible et plusieurs études utilisant ce virus rapportent également une forte expression du gène apporté dans le foie causant une toxicité. Récemment, une publication a montré le potentiel d’un nouveau virus conçu de manière à avoir une forte infection dans le système nerveux central mais pas ailleurs. Ces caractéristiques pourraient résoudre les effets secondaires observé avec le précédent virus. L’objectif de l’étude est de caractériser ce virus appelé AAV.Cap-B10 dans le cadre d’un traitement par thérapie génique sur des souris mâles Mecp2 et femelles déficientes et d’évaluer l’efficacité et la toxicité du traitement.
Bénéfices attendus
Ce projet a pour but d’évaluer l’efficacité d’un nouveau virus capable de cibler spécifiquement le système nerveux central sans infecter les autres organes dans le cadre d’une thérapie génique d’une pathologie neuronale. Si l’infection s’avère spécifique et homogène les résultats pourront servir à d’autres équipes cherchant à infecter le système nerveux central dans d’autres pathologies du cerveau. De plus, si le traitement est efficace les résultats serviront de bases pour une étude sur le modèle femelle Rett, étape indispensable avant le passage en essai clinique chez les patientes.
Procédures
Les animaux seront soumis à: - une biopsie pour identification et classement des animaux (une dizaine de secondes – 1 fois) – déclaration de la maladie (troubles respiratoires, moteurs; stress et perte de poids) - une anesthésie générale gazeuse au cours de laquelle sera réalisée l'injection pour la thérapie génique (durée environ 10min - 1 fois) - des tests comportementaux non invasifs (durée variable selon les tests de 5minutes à 48h – 1 à 3 fois par tests selon les groupes) - une administration par voie orale par gavage (30s à 1 minute) - une anesthésie générale profonde pour la mise à mort (durée 30min – 1 fois) – ponction cardiaque (1 fois 1min au décès) – perfusion intracardiaque (1 fois 1min au décès)
Impact sur les animaux
Dans ce modèle de souris, les mâles et les femelles déclarent plusieurs symptômes mimant ceux présents dans le syndrome de Rett. Les mâles montrent une apparition sévère des symptômes de manière précoce (environ 30 jours après la naissance). Chez les femelles les symptômes apparaissent plus tardivement (vers 5mois) et sont moins sévères, la souris est progressivement atteinte. Les effets cliniques attendus chez ces souris sont sévères et comprennent : - une altération des fonctions respiratoires conduisant à des apnées ou de l’hyperventilation - une altération des fonctions motrices conduisant à une réduction de la mobilité - une sensibilité accrue au stress et une perte de poids seulement chez les mâles (les femelles présentent à l’inverse une prise de poids). Les nuisances générées par les procédures comprennent : - le stress léger lié à la réalisation d'une anesthésie générale gazeuse - le stress léger lié aux tests comportementaux non invasifs - la douleur modérée, de courte durée, modulée par une anesthésie et analgésie adaptée) liée au prélèvement intracardiaque et à la perfusion intracardiaque terminale.
Devenir
Certains animaux seront gardés en vie comme reproducteurs. Les autres animaux seront mis à mort à l'issue des procédures expérimentales pour prélèvements d'organes.
Remplacement
La pathologie nécessite l’étude du cerveau et se caractérise par un polyhandicap. Pour l’étudier sous toutes ses dimensions un modèle de culture cellulaire n’est pas envisageable. Il est donc nécessaire d'avoir recours à un modèle animal de la pathologie pour espérer produire des résultats qui seront transférables chez l’homme. L'expérimentation sur l'animal permettra d'acquérir le recul et les compétences requises à une recherche translationnelle.
Réduction
La variabilité interindividuelle est réduite par l’utilisation de souches murines fixées génétiquement. Le nombre d’animaux a été déterminé en se basant sur nos études précédentes et sur le calcul statistique de puissance avec GPower pour répondre à la question expérimentale de façon que les effets attendus puissent être détectés avec un niveau de significativité suffisant tout en garantissant la sécurité des résultats. Cependant, nous utilisons un nouveau vecteur et une nouvelle construction. De ce fait, les effets attendus pourraient ne pas correspondre à ceux émis pour effectuer le calcul de puissance. C’est pourquoi, les expérimentations seront initialement réalisées sur la moitié du n prévu. Les données obtenues feront l’objet d’une analyse statistique préliminaire (étude pilote) en fonction du résultat : - les expérimentations seront arrêtées si aucune différence ne ressort entre les groupes - le nombre d’animaux par groupe sera augmenté si une différence entre les groupes semble exister mais ne ressort pas suffisamment pour atteindre la significativité. Enfin, les expérimentations post-mortem seront réalisées sur un demi- cerveau au lieu d’un cerveau entier (certaines expériences nécessitant des tranches et d’autres le broyage), permettant de réduire de moitié le nombre d’animaux nécessaires pour ces expérimentations.
Raffinement
L’hébergement est adapté aux besoins physiques et physiologiques des animaux et permet l’expression de leur gamme normale de comportements. Les souris sont hébergées en groupe, dans des cages enrichies (litière, dôme et bandelettes en carton) avec nourriture et eau ad libitum, dans des conditions environnementales maitrisées et conformes à la réglementation. Les souris étant particulièrement sujettes au stress, la manipulation des animaux et le change des cages seront faits par des personnes compétentes et sensibilisées à la contention low stress (cupping et tunnels) et à la fragilité de la lignée. Une période d’habituation à l’expérimentateur et aux tests de comportements est prévue le cas échéant. Les animaux seront anesthésiés pour toutes les procédures expérimentales induisant de la douleur, ici les injections des vecteurs viraux et des microbulles de gaz inerte via la voie rétro-orbitale le cas échéant. Cette anesthésie, sous forme gazeuse (isoflurane), suit les protocoles standards et sera accompagnée d’une analgésie et d’un suivi post-opératoire approprié. Des points limites clairs sont définis et évalués via une grille de suivi du phénotype des animaux afin de mettre en place les soins adaptés le plus précocement possible (antiseptiques, antalgique, anti inflammatoire). En parallèle, l'état général de nos animaux ainsi que l'état de la cage, de la nourriture et de l'eau seront surveillés quotidiennement. Des périodes d’habituation avec les expérimentateurs et pour les tests comportementaux le cas échéants sont prévues afin de diminuer le stress de nos animaux.
Choix des espèces
La souris permet actuellement de disposer facilement et rapidement d’un modèle mammifère de maladie génétique par manipulation du génome. L'intérêt général du modèle souris, utilisé comme modèle pré-clinique, repose essentiellement sur la proximité physiopathologique avec l'espèce humaine (transférabilité des résultats), un élément nécessaire à une recherche translationnelle valide. Le modèle Mecp2-deficient est le modèle le plus largement utilisé par les laboratoires de recherche dans les études sur le Syndrome de Rett. Il est largement caractérisé dans la littérature ce qui permet une bonne compréhension des animaux. Les souris seront incluses dans les procédures 2 et 3 à 30 jours post-natal (P30). Période à laquelle apparaissent les premiers symptômes chez les mâles et donc est plus proche de ce qui se passerait chez l’homme. L’apparition des premiers symptômes étant nécessaire au diagnostic de la pathologie. Les femelles et mâles utilisés pour la reproduction seront mis en procédure 1 durant la période de fertilité optimale respectivement de 2 à 8 mois et de 2 mois à 1 an post-natal afin d’obtenir des mâles et des femelles malades nécessaires à l’étude. Les deux premiers mois correspondent au temps d’acquisition de la maturité sexuelle.