Troubles nerveux
- 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 respiratoires
- Troubles sensoriels
- Troubles urogénitaux
Étude de l’impact de la modulation des gènes dans des cellules non neuronales dans un contexte d’ataxie cérébelleuse. EU3/4
- Formation professionnelle
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Transportées à pied d'un bâtiment à l'autre dans une cage placée en double emballage opaque, 360 souris circulent entre les quatre établissements utilisateurs de ce projet sur l'ataxie cérébelleuse. Elles subissent un prélèvement d'oreille, une chirurgie d'une heure sous anesthésie, des tests comportementaux répétés jusqu'à cinq fois, puis pour une partie d'entre elles une dernière chirurgie d'injection de fixateur, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. 52 femelles passent par un projet d'élevage pour la reproduction avant d'être tuées, les 308 autres sont tuées pour prélèvement de tissus. Sur le remplacement, le porteur écrit qu'un axe d'études comportementales rend impossible de se passer du modèle animal, et que les réseaux neuronaux visés ne se reproduisent pas en culture cellulaire.
Objectifs
Les ataxies cérébelleuses sont un groupe de maladies neurodégénératives caractérisées par des troubles de la marche, une perte d'équilibre et de coordination motrice. Ces troubles sont causés par la dégénérescence des neurones du cervelet. Du fait de la faible prévalence de ces maladies, la mise en place d'études cliniques s'est avérée difficile et, à ce jour, aucun traitement curatif n'est disponible et très peu de médicaments sont proposés aux patients. Au fil des années, des modèles murins reproduisant les symptômes de plusieurs formes d'ataxie cérébelleuse ont été développés. Chaque modèle reproduit les principales caractéristiques génétiques, la dégénérescence cellulaire et les symptômes observés chez les patients. Au sein de ce projet multi-établissement (effectués dans 4 établissements utilisateurs, nommés ici EU1/EU2/EU3/EU4) nous avons sélectionné deux modèles murins d'ataxie cérébelleuse pouvant servir de paradigme pour ce groupe de maladies : l'ataxie spinocérébelleuse de type 1 (SCA1) et l'ataxie de Friedreich (AF). En fait, ces maladies couvrent l'hétérogénéité de ce groupe en termes de mode de transmission, de type de mutation génétique et de fonction de la protéine mutée. Nous avons récemment réalisé une analyse du cervelet afin d'identifier les principaux dysfonctionnements impliqués dans ces maladies. Nous avons constaté que la perte neuronale peut être influencée par des anomalies de certains types cellulaires non neuronaux qui contribuent au bon fonctionnement des neurones. Parmi ces anomalies, nous avons identifié un gène dont l'expression est plus faible chez les souris malades que chez les souris saines, dans les deux modèles de maladie. Ce projet vise donc à rétablir l'expression de ce gène au même niveau que chez les souris saines afin de démontrer son rôle dans la maladie. Dans cette optique, nous injecterons dans le cervelet de souris anesthésiées un vecteur portant un fragment génétique destiné à augmenter l'expression du gène spécifiquement dans un type particulier de cellules non neuronales, avant l'apparition des symptômes. En surveillant le comportement des souris et en réalisant des analyses moléculaires et histologiques ultérieures, nous espérons améliorer ou retarder l'apparition des symptômes chez les souris injectées. En complément, la seconde partie de notre projet tend à démontrer que la diminution d’expression de ce gène à elle seule suffit à faire apparaître les symptômes moteurs de la maladie chez des souris saines.
Bénéfices attendus
Par la modulation d'un gène spécifique et la combinaison de tests comportementaux, d'analyses histologiques, moléculaires et biochimiques, ce projet vise à élucider le rôle des cellules non neuronales dans l'ataxie cérébelleuse. Plus précisément, grâce à deux modèles murins paradigmatiques d'ataxie cérébelleuse, nous cherchons à démontrer la fonction cruciale d'une protéine produite par les cellules non neuronales pour protéger la fonction neuronale et ainsi prévenir les symptômes neurologiques. Ce projet pourrait prouver l'intérêt de ce gène pour le développement de futurs médicaments applicables à plusieurs types d'ataxies cérébelleuses.
Procédures
Les animaux de ce projet seront soumis à un prélèvement de tissus à l’oreille unique, procédure prenant environ 5 secondes au sein de l’EU1 et de l’EU2. Par la suite, un traitement sera administré par une intervention chirurgicale unique durant 1 heure et qui sera réalisée sous anesthésie et analgésie au sein de l’EU3. Des tests comportementaux, dont la durée totale est de 15 minutes, seront réalisés sur les animaux (au maximum 3 répétitions par test, EU3). En fonction du traitement reçu, ces tests seront réalisés soit 1 fois sur les animaux soit 5 fois (au maximum). Pour finir, une partie des animaux recevra une dernière chirurgie avec injection d’un fixateur sous anesthésie et analgésie pour prélèvements d’organes (intervention prenant 10 minutes au sein de l’EU4).
Impact sur les animaux
Un des deux modèles murins de ce projet commence à perdre du poids à partir de 20 semaines d’âge accompagné de symptômes ataxiques. Le second modèle de ce projet ne présente pas de symptômes ataxiques avant 9 mois mais à partir de 4 à 5 mois des symptômes légers de défaut de coordination motrice sont visibles lors de tests comportementaux. Les tests comportementaux ne sont pas invasifs, sont indolores et n’impliquent qu’un court et léger stress ne causant donc aucun dommage durable aux animaux. La procédure chirurgicale d’injection est accompagnée des mesures d’anesthésie et analgésie nécessaires en amont et lors de l’opération. Il est toutefois possible que les animaux soient soumis à de la douleur post-opératoire pendant les jours suivant la procédure. En prévision de cela, nous optons pour un traitement analgésique post-opératoire pour tous les animaux ayant reçu une injection.
Devenir
Les animaux utilisés dans ce projet sont des organismes génétiquement modifiés qui ne peuvent être replacés ou relâchés. Une partie des animaux produits (femelles) sera réutilisée pour reproduction au sein d’un projet d’élevage déjà en place dans l’EU2 avant mise à mort. Le reste sera étudié puis mis à mort pour prélèvement de tissus et analyses histologiques, moléculaires et biochimiques.
Remplacement
Ce projet comprenant un axe d’études comportementales, il n’est pas possible de se passer du modèle animal. De plus, il n’est pas possible à l’heure actuelle de reproduire en culture cellulaire des réseaux neuronaux complexes comme ceux que nous allons étudier.
Réduction
Toutes les procédures ont été conçues pour réduire au minimum le nombre d’animaux utilisés, sans compromettre la fiabilité des résultats des expériences. Les analyses statistiques ont été prévues en amont pour déterminer les tailles d’effectifs adéquates. De plus, afin de minimiser le nombre d’animaux, les mêmes individus seront utilisés pour les analyses comportementales, histologiques, moléculaires et biochimiques Des animaux des 2 sexes seront utilisés car l'ataxie spinocérébelleuse de type 1 et l’ataxie de Friedreich affectent de manière égale les mâles et les femelles. Ceci nous permet de générer moins d’animaux pour former nos groupes expérimentaux.
Raffinement
Le transport court des animaux entre les différents établissements utilisateurs sera réalisé à pied et de préférence en début de journée, pour limiter l’impact sur la phase de repos des animaux, dans une cage fermée placée dans un double emballage opaque et fermé. Les animaux seront habitués à l’expérimentateur avant le début des manipulations pour minimiser leur stress. Nous utiliserons des méthodes de contention peu stressantes, comme des tunnels ou le fait de simplement prendre les souris dans la paume de la main au lieu de les prendre par la queue. Les animaux seront aussi habitués aux dispositifs pour tests comportementaux en amont de la réalisation des tests. De plus, nous effectuons un marquage temporaire de couleur à la base de la queue avec un feutre non toxique afin de différencier plus facilement les souris sans avoir besoin de contention pour les identifier lors du comportement. Les animaux seront surveillés tout au long de l’étude à l’aide d’une liste de points limites adaptés et précoces. Pour la prise en charge de la douleur péri-opératoire, nous avons mis en place un protocole analgésique complet accompagné d’une grille de score adaptée pour surveiller le bon rétablissement des animaux. En complément, une grille de score est mise en place afin de surveiller l’état de santé des animaux et de pouvoir mettre en place un traitement précoce et adapté à l’apparition de symptômes.
Choix des espèces
Dans ce projet, nous avons choisi d'utiliser des modèles murins parce que ces derniers présentent des similitudes anatomiques et physiologiques avec le tissu humain : les mêmes types de cellules avec une organisation tissulaire similaire. Ces similitudes entre le cerveau de la souris et celui de l'homme sont cruciales pour disposer de connaissances solides qui pourront être transférées à l'avenir pour soigner l'homme. Il n'existe pas encore d'outils cellulaires capables de récapituler l'état de développement et la complexité de la structure du cerveau animal. La souris est actuellement l’animal de laboratoire sur lequel nous disposons des plus nombreux outils génétiques et moléculaires pour travailler. Les deux modèles utilisés au sein de ce projet sont déjà bien caractérisés ce qui nous permet de prévoir et gérer l’apparition des symptômes ataxiques ainsi que de tester un traitement par modulation génique avant apparition des symptômes. Les tests comportementaux seront effectués à l’âge où les symptômes ataxiques sont significativement visibles afin de mesurer l’efficacité de notre traitement.
Evaluation de candidats-médicaments contre les troubles dépressifs induits par défaite sociale répétée chez la souris MODIFICATION
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
4 080 souris vont être utilisées, chacune hébergée seule jusqu'à douze semaines d'affilée. Les souris "test" subissent jusqu'à dix défaites sociales face à une souris dominante, deux à dix minutes d'affrontement suivies de vingt-quatre heures à vue et à l'odeur du dominant. Viennent ensuite 28 jours de traitement, cinq séries de tests portant sur l'interaction sociale, l'anxiété, l'anhédonie, l'activité spontanée et la cognition, et une ponction de liquide céphalorachidien sous anesthésie. 2 280 souris relèvent d'un niveau de souffrance sévère et sont tuées, 1 800 sont réutilisées dans deux autres études au maximum, et le porteur inscrit parmi les bénéfices attendus ceux qui reviendraient à l'animal, sous la forme d'une "acquisition de connaissances sur l'espèce utilisée".
Objectifs
Les troubles dépressifs sont des affections très répandues chez l’homme, touchant environ 5 % de la population adulte (4 % des hommes et 6 % des femmes), soit environ 280 millions de personnes dans le monde. Bien qu’il existe des traitements antidépresseurs, environ 30 % des patients y sont peu ou pas sensibles, ce qui souligne la nécessité de découvrir de nouveaux médicaments. De plus, les antidépresseurs traditionnels présentent de nombreux effets secondaires qui apparaissent parfois avant les effets bénéfiques, ce qui limite l'observance thérapeutique. L’objectif de ce projet est de modéliser un stress social chronique chez la souris afin d’évaluer les effets de candidats-médicaments destinés au traitement des troubles dépressifs chez l’homme. Ce modèle comportemental permet d’induire chez les animaux un état proche de la dépression, caractérisé notamment par une diminution des interactions sociales, une anhédonie (perte de la sensation de plaisir) et un état anxieux. Ces symptômes persistent dans le temps, plusieurs semaines après la fin du protocole. Tout comme chez l’homme, ces symptômes peuvent être améliorés par l’administration chronique (sur plusieurs semaines) d’antidépresseurs. Ce modèle constitue donc un outil pertinent pour l’étude des troubles dépressifs chez l’homme et permet d’évaluer le potentiel thérapeutique de nouveaux candidats-médicaments. La découverte d'antidépresseurs avec un effet rapide et sans effets secondaires constitue un enjeu majeur de santé publique.
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus sont la mise au point de nouveaux médicaments pour traiter les troubles dépressifs et anxieux, qui touche plus de 280 millions de personnes dans le monde dont environ 30% qui ne répondent pas aux traitements actuels. Pour l’animal, les bénéfices attendus sont une acquisition de connaissances sur l’espèce utilisée (souris) par le développement d’outils de raffinement de plus en plus adaptés et le choix de l’espèce la plus prédictive en fonction de l’objectif scientifique attendu.
Procédures
MODIFICATION Pour la bonne induction du stress social et favoriser l'interaction des animaux, l'ensemble des animaux seront hébergées individuellement durant toute la durée du protocole. Au maximum l'hébergement individuel sera de 12 semaines : habituation, défaites sociales, traitement chronique avec candidats médicaments / antidépresseurs de référence et tests de comportement. Au maximum, les souris "test" subiront 10 défaites sociales (entre 2 et 10 minutes d'interaction avec une souris dominante suivi de 24h à vue et odeur de la souris dominante), 28 jours de traitements par le candidat-médicament ou un antidépresseur de référence (1 à 2 administrations/jour maximum, 2 min par administration) et 5 tests de comportement visant à évaluer l'interaction sociale (15 min par animal), l'anxiété (10 minutes par animal), la sensation de plaisir (test effectué dans la cage d'hébergement pendant plusieurs jours), [AJOUT:] l'activité spontanée (60 min par animal), le comportement de type dépressif (10 min et 6 minutes) et la cognition (8 min et 20 minutes par animal). Ces tests pourront être répétés deux fois maximum, une fois avant et une fois après traitement. Les tests cognitifs ne seront réalisés qu'une seule fois. Un à deux prélèvements de sang pourront être réalisés au cours de l'expérience (2 min maximum par prélèvement) ainsi qu'un prélèvement de liquide céphalo rachidien sous anesthésie et analgésie (maximum 1h). Les souris "témoins" subiront les mêmes contraintes mais sans défaites sociales. Les souris "dominantes" réaliseront 3 défaites sociales (maximum 10 minutes chacune) suivies de 3 séries de 10 défaites sociales au maximum (24h maximum chacune).
Impact sur les animaux
MODIFICATION Les animaux seront hébergés individuellement durant l'ensemble du protocole (mais toujours en contact visuel et olfactif avec un animal). Les animaux « test » subiront jusqu’à 10 défaites sociales entrainant un stress chronique (base du modèle). L’administration des composés à l'essai ou de référence pourra entrainer un stress mineur de courte durée et une douleur équivalente à la piqure d’une aiguille. Les tests de comportements permettant d'évaluer [AJOUT] l'interaction sociale, l'anxiété, la sensation de plaisir, l'activité spontanée, le comportement de type dépressif et la cognition induiront un stress léger à modéré de courte durée lié à la nouveauté de l’environnement et aux conditions de luminosité. Lors des prélèvements, les animaux pourront aussi subir une douleur légère et brève liée à la piqûre avec une aiguille. Dans le cas d’une anesthésie pour un prélèvement, celle-ci peut induire un stress à l’endormissement. Les effets potentiellement indésirables des produits testés font l’objet d’échanges réguliers avec le responsable bien-être animal afin d’adapter les outils d’observation et d’anticiper au mieux d’éventuels signes cliniques. L’impact négatif sur les animaux sera minimisé en définissant avec précision la durée d’exposition et le nombre d’interactions nécessaires pour induire un stress social, tout en évitant de grandes blessures.
Devenir
Euthanasie des animaux à la fin des expériences pour les animaux avec degré de sévérité "sévère" et/ou euthanasie des animaux pour réaliser des prélèvements d’organe/ fluides corporels à un volume ne permettant pas la survie de l’animal et/ou euthanasie des animaux suite aux effets indésirables éventuels provoqués par le(s) produit(s) à l'essai (candidats médicaments). Les animaux avec degré de sévérité "modéré" pourront être réutilisés au maximum sur deux autres études comme décrit dans la littérature scientifique sur ce modèle.
Remplacement
Dans le cadre du développement de nouveaux médicaments, ce projet est réalisé chez la souris car il n’existe pas de méthode de substitution (in vitro ou in silico) pour évaluer les effets d’une nouvelle molécule sur le comportement dépressif, ou si elles existent, elles ne sont pas suffisantes pour répondre aux objectifs scientifiques du projet. Or, avant toute administration à l’homme, l’animal constitue un passage obligatoire pour l’évaluation de l’efficacité, la toxicité et la pharmacocinétique d’un candidat médicament. A ce jour, la souris est l’espèce qui est la plus adaptée à ce type de modèle d’étude.
Réduction
Un nombre minimal et suffisant d’animaux par groupe est utilisé afin d’analyser de façon rigoureuse et efficace les résultats des expériences et d’effectuer des analyses statistiques. Nombre d’animaux minimal et suffisant par groupe pour réaliser une analyse statistique : 12 / par groupe. L’analyse statistique sera adaptée au modèle.
Raffinement
Dans ce projet, le raffinement sera obtenu par : • la mise au point de procédures rigoureuses, • la formation du personnel, • un suivi quotidien de l’état de santé des animaux, • le recours à des procédures les moins invasives possibles, • Le suivi d’éventuels signes cliniques, • La détermination des points limites, • Le recours aux procédures d’euthanasie dès que nécessaire, • La réduction du volume sanguin prélevé grâce à l’amélioration de la sensibilité des méthodes d’analyse, • La familiarisation des animaux aux conditions expérimentales, • le ré-emploi d'animaux (souris mâles reproducteurs employés comme dominants), • Le recours à des procédures d'anesthésie et d'analgésie pour le prélèvement de LCR en ante-mortem.
Choix des espèces
La souris est l'une des espèces animales la plus pertinente et la plus couramment utilisée pour évaluer les effets bénéfiques d'un produit sur la dépression car elle présente un comportement de territorialité vis-à vis d'un intrus qui entre sur son territoire. Animaux adultes. Ce projet n’a pas pour objectif d’étudier les effets du produit sur l’animal à d’autres stades de développement.
Étude de l’impact de la modulation des gènes dans des cellules non neuronales dans un contexte d’ataxie cérébelleuse. EU1/4
- Formation professionnelle
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Biopsie de l'oreille, chirurgie d'une heure sous anesthésie, puis pour une partie des animaux une seconde chirurgie avec injection d'un fixateur pour prélever les organes : 360 souris passent par ces étapes réparties sur quatre établissements utilisateurs, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. 308 sont tuées à l'issue, 52 femelles étant d'abord réutilisées pour la reproduction dans un projet d'élevage avant d'être tuées elles aussi. Le projet porte sur deux modèles d'ataxie cérébelleuse, dont l'un perd du poids dès vingt semaines d'âge. Les tests comportementaux, répétés jusqu'à cinq fois, sont qualifiés de non invasifs et indolores sans qu'aucun ne soit nommé.
Objectifs
Les ataxies cérébelleuses sont un groupe de maladies neurodégénératives caractérisées par des troubles de la marche, une perte d'équilibre et de coordination motrice. Ces troubles sont causés par la dégénérescence des neurones du cervelet. Du fait de la faible prévalence de ces maladies, la mise en place d'études cliniques s'est avérée difficile et, à ce jour, aucun traitement curatif n'est disponible et très peu de médicaments sont proposés aux patients. Au fil des années, des modèles murins reproduisant les symptômes de plusieurs formes d'ataxie cérébelleuse ont été développés. Chaque modèle reproduit les principales caractéristiques génétiques, la dégénérescence cellulaire et les symptômes observés chez les patients. Au sein de ce projet multi-établissement (effectués dans 4 établissements utilisateurs, nommés ici EU1/EU2/EU3/EU4) nous avons sélectionné deux modèles murins d'ataxie cérébelleuse pouvant servir de paradigme pour ce groupe de maladies : l'ataxie spinocérébelleuse de type 1 (SCA1) et l'ataxie de Friedreich (AF). En fait, ces maladies couvrent l'hétérogénéité de ce groupe en termes de mode de transmission, de type de mutation génétique et de fonction de la protéine mutée. Nous avons récemment réalisé une analyse du cervelet afin d'identifier les principaux dysfonctionnements impliqués dans ces maladies. Nous avons constaté que la perte neuronale peut être influencée par des anomalies de certains types cellulaires non neuronaux qui contribuent au bon fonctionnement des neurones. Parmi ces anomalies, nous avons identifié un gène dont l'expression est plus faible chez les souris malades que chez les souris saines, dans les deux modèles de maladie. Ce projet vise donc à rétablir l'expression de ce gène au même niveau que chez les souris saines afin de démontrer son rôle dans la maladie. Dans cette optique, nous injecterons dans le cervelet de souris anesthésiées un vecteur portant un fragment génétique destiné à augmenter l'expression du gène spécifiquement dans un type particulier de cellules non neuronales, avant l'apparition des symptômes. En surveillant le comportement des souris et en réalisant des analyses moléculaires et histologiques ultérieures, nous espérons améliorer ou retarder l'apparition des symptômes chez les souris injectées. En complément, la seconde partie de notre projet tend à démontrer que la diminution d’expression de ce gène à elle seule suffit à faire apparaître les symptômes moteurs de la maladie chez des souris saines.
Bénéfices attendus
Par la modulation d'un gène spécifique et la combinaison de tests comportementaux, d'analyses histologiques, moléculaires et biochimiques, ce projet vise à élucider le rôle des cellules non neuronales dans l'ataxie cérébelleuse. Plus précisément, grâce à deux modèles murins paradigmatiques d'ataxie cérébelleuse, nous cherchons à démontrer la fonction cruciale d'une protéine produite par les cellules non neuronales pour protéger la fonction neuronale et ainsi prévenir les symptômes neurologiques. Ce projet pourrait prouver l'intérêt de ce gène pour le développement de futurs médicaments applicables à plusieurs types d'ataxies cérébelleuses.
Procédures
Les animaux de ce projet seront soumis à un prélèvement de tissus à l’oreille unique, procédure prenant environ 5 secondes au sein de l’EU1 et de l’EU2. Par la suite, un traitement sera administré par une intervention chirurgicale unique durant 1 heure et qui sera réalisée sous anesthésie et analgésie au sein de l’EU3. Des tests comportementaux, dont la durée totale est de 15 minutes, seront réalisés sur les animaux (au maximum 3 répétitions par test, EU3). En fonction du traitement reçu, ces tests seront réalisés soit 1 fois sur les animaux soit 5 fois (au maximum). Pour finir, une partie des animaux recevra une dernière chirurgie avec injection d’un fixateur sous anesthésie et analgésie pour prélèvements d’organes (intervention prenant 10 minutes au sein de l’EU4).
Impact sur les animaux
Un des deux modèles murins de ce projet commence à perdre du poids à partir de 20 semaines d’âge accompagné de symptômes ataxiques. Le second modèle de ce projet ne présente pas de symptômes ataxiques avant 9 mois mais à partir de 4 à 5 mois des symptômes légers de défaut de coordination motrice sont visibles lors de tests comportementaux. Les tests comportementaux ne sont pas invasifs, sont indolores et n’impliquent qu’un court et léger stress ne causant donc aucun dommage durable aux animaux. La procédure chirurgicale d’injection est accompagnée des mesures d’anesthésie et analgésie nécessaires en amont et lors de l’opération. Il est toutefois possible que les animaux soient soumis à de la douleur post-opératoire pendant les jours suivant la procédure. En prévision de cela, nous optons pour un traitement analgésique post-opératoire pour tous les animaux ayant reçu une injection.
Devenir
Les animaux utilisés dans ce projet sont des organismes génétiquement modifiés qui ne peuvent être replacés ou relâchés. Une partie des animaux produits (femelles) sera réutilisée pour reproduction au sein d’un projet d’élevage déjà en place dans l’EU2 avant mise à mort. Le reste sera étudié puis mis à mort pour prélèvement de tissus et analyses histologiques, moléculaires et biochimiques.
Remplacement
Ce projet comprenant un axe d’études comportementales, il n’est pas possible de se passer du modèle animal. De plus, il n’est pas possible à l’heure actuelle de reproduire en culture cellulaire des réseaux neuronaux complexes comme ceux que nous allons étudier.
Réduction
Toutes les procédures ont été conçues pour réduire au minimum le nombre d’animaux utilisés, sans compromettre la fiabilité des résultats des expériences. Les analyses statistiques ont été prévues en amont pour déterminer les tailles d’effectifs adéquates. De plus, afin de minimiser le nombre d’animaux, les mêmes individus seront utilisés pour les analyses comportementales, histologiques, moléculaires et biochimiques Des animaux des 2 sexes seront utilisés car l'ataxie spinocérébelleuse de type 1 et l’ataxie de Friedreich affectent de manière égale les mâles et les femelles. Ceci nous permet de générer moins d’animaux pour former nos groupes expérimentaux.
Raffinement
Le transport court des animaux entre les différents établissements utilisateurs sera réalisé à pied et de préférence en début de journée, pour limiter l’impact sur la phase de repos des animaux, dans une cage fermée placée dans un double emballage opaque et fermé. Les animaux seront habitués à l’expérimentateur avant le début des manipulations pour minimiser leur stress. Nous utiliserons des méthodes de contention peu stressantes, comme des tunnels ou le fait de simplement prendre les souris dans la paume de la main au lieu de les prendre par la queue. Les animaux seront aussi habitués aux dispositifs pour tests comportementaux en amont de la réalisation des tests. De plus, nous effectuons un marquage temporaire de couleur à la base de la queue avec un feutre non toxique afin de différencier plus facilement les souris sans avoir besoin de contention pour les identifier lors du comportement. Les animaux seront surveillés tout au long de l’étude à l’aide d’une liste de points limites adaptés et précoces. Pour la prise en charge de la douleur péri-opératoire, nous avons mis en place un protocole analgésique complet accompagné d’une grille de score adaptée pour surveiller le bon rétablissement des animaux. En complément, une grille de score est mise en place afin de surveiller l’état de santé des animaux et de pouvoir mettre en place un traitement précoce et adapté à l’apparition de symptômes.
Choix des espèces
Dans ce projet, nous avons choisi d'utiliser des modèles murins parce que ces derniers présentent des similitudes anatomiques et physiologiques avec le tissu humain : les mêmes types de cellules avec une organisation tissulaire similaire. Ces similitudes entre le cerveau de la souris et celui de l'homme sont cruciales pour disposer de connaissances solides qui pourront être transférées à l'avenir pour soigner l'homme. Il n'existe pas encore d'outils cellulaires capables de récapituler l'état de développement et la complexité de la structure du cerveau animal. La souris est actuellement l’animal de laboratoire sur lequel nous disposons des plus nombreux outils génétiques et moléculaires pour travailler. Les deux modèles utilisés au sein de ce projet sont déjà bien caractérisés ce qui nous permet de prévoir et gérer l’apparition des symptômes ataxiques ainsi que de tester un traitement par modulation génique avant apparition des symptômes. Les tests comportementaux seront effectués à l’âge où les symptômes ataxiques sont significativement visibles afin de mesurer l’efficacité de notre traitement.
Détermination par imagerie ultrasonore ultrarapide des pressions critiques d’autorégulation cérébrale et des mécanismes d’autorégulation cérébrale chez l’ovin en débit sanguin continu
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
- Troubles nerveux
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
- Système nerveux
La pression artérielle de quinze brebis va être poussée par paliers de 20 à 180 mmHg au moyen d'une circulation extracorporelle, après ouverture de quelques centimètres de la boîte crânienne. Toutes sont opérées sous anesthésie générale et tuées avant tout réveil, pour repérer par imagerie ultrasonore ultrarapide les seuils au-delà desquels l'autorégulation du débit sanguin cérébral cède. Les retombées annoncées concernent l'enfant en chirurgie cardiaque congénitale. Le porteur justifie la mise à mort par les séquelles neurologiques possibles et la convalescence de la craniectomie, une issue qu'il décrit comme "moins délétère pour l'animal" que la survie que son protocole lui laisserait.
Objectifs
L’autorégulation cérébrale est un phénomène physiologique de régulation du débit sanguin cérébral par variation du diamètre des vaisseaux cérébraux. Elle permet la protection du système nerveux central en assurant un transport stable et continu d’oxygène jusqu’aux neurones dans des conditions de pressions arterielles très variables. En effet, grâce à l’autorégulation cérébrale, le débit sanguin cérébral reste stable dans la zone comprise entre 50 mmHg et 150 mmHg de pression artérielle moyenne. Au-delà, les vaisseaux cérébraux se dilatent à l’excès ou se collabent arrêtant le flux sanguin cérébral. Dans différentes situations, l’autorégulation cérébrale peut-être perturbée ; anesthésie générale, chirurgie cardiaque sous circulation extra-corporelle, cardiopathie congénitale. Les techniques de surveillance du débit sanguin cérébral en routine tels que l’oxymétrie tissulaire par spectrométrie proche infrarouge (NIRS), ou bien le Doppler transcrânien (DTC) n’ont une visualisation du débit sanguin cérébral indirect et parcellaire. L’imagerie par ultrasons ultrarapide est une technique en cours de développement, dont plusieurs études ont validé les données dans l’étude de la perfusion cérébrale. Cette technique permet de visualiser la vascularisation cérébrale dans sa globalité, à haute résolution temporelle et haute sensibilité. L’objectif du projet est de déterminer les pressions de perfusion cérébrale critiques, au-delà desquelles les systèmes d’autorégulation cérébrale sont dépassés et où le débit sanguin cérébral n’est plus stable, grâce à l’imagerie par ultrasons ultrarapides. Cette imagerie nous renseignera sur des paramètres jusque-là jamais décrits à propos de l’autorégulation cérébrale, notamment les variations territoriales de cette autorégulation, l’importance et le rôle des territoires artériels et veineux, dans la situation singulière de débit sanguin continu, très différente du régime pulsatile physiologique par contraction cardiaque.
Bénéfices attendus
Les résultats de cette recherche permettront de comprendre les phénomènes physiologiques et les mécanismes de l’autorégulation cérébrale. Ils pourront ensuite être utilisés pour interpréter des situations physiopathologiques chez l’homme, et plus particulièrement chez l’enfant en période néonatale et périopératoire de chirurgie cardiaque congénitale.
Procédures
Les animaux seront hébergés en période pré-procédurale au sein de l’animalerie. Le jour de la procédure ils seront d’abord sédatés par voie intramusculaire, une fois sédatés ils seront emmenés jusqu’au bloc opératoire où ils seront perfusés. L’anesthésie générale est alors administrée par voie intra-veineuse et permet une sédation complète et un contrôle complet de la douleur. Une fois anesthésiés une assistance respiratoire est posée car l’anesthésie générale qui est un puissant dépresseur respiratoire. Sous anesthésie générale sera réalisée dans un premier temps une ouverture de quelques centimètres de la boite crânienne pour permettre l’apposition et la transmission des ondes ultrasonores au travers du système nerveux central, et ainsi pouvoir réaliser les mesures d’échographe ultrasonore ultrarapide. Ensuite la variation de pression artérielle sera assurée par un système de circulation sanguine extracorporel type ECMO (extracorporeal membrane of oxygenation) au moyen de canules artérielle et veineuse posées dans les vaisseaux de l’aine. Nous ferons varier la pression artérielle par paliers progressifs entre 20 mmHg et 180 mmHg. A chaque palier, des séquences d’imagerie ultrasonore ultrarapide seront réalisées, associées à une mesure Doppler vasculaire transcrânienne (échographie standard) et mesure de l’oxygéntaion tissulaire cérébrale par NIRS (spectrométrie proche infrarouge). Pour s’affranchir de la dérégulation cérébrale liée aux variations de concentration de CO2 contenu dans le sang artériel influencé par la circulation extracorporelle, une analyse sanguine sera régulièrement réalisée (2 ml par prélèvement, réalisé 10 fois au total par animal soit 20ml). Nous estimons la durée totale de procédure d’environ 6h par animal. A la fin de procédure, sous anesthésie générale, une euthanasie médicamenteuse par thiopental sera réalisée selon les recommandations en vigueur.
Impact sur les animaux
Les effets indésirables potentiels incluent : le stress pré-procédural, le risque de saignement lié à la circulation extra corporelle et au retrait de la part d’os crânien, les troubles du rythme ou dysfonctions cardiaques.
Devenir
L’ensemble des animaux seront euthanasiés sous anesthésie générale, en effet le protocole induit des variations de pression artérielle supra-physiologique avec un risque de séquelle neurologique, ainsi que les risques de complication et la convalescence lourde de la craniectomie. Ainsi l’euthanasie de l’animal s’avère moins délétère pour l’animal.
Remplacement
Aucune méthode de modélisation sur ordinateur n’existe pour le moment par manque de connaissance sur les mécanismes d’autorégulation cérébrale étudiés par cette procédure. La brebis adulte par sa taille et son poids est un mammifère couramment utilisé pour modéliser la physiopathologie humaine, ses particularités cérébrales proche de l’homme permettent une bonne valeur prédictive des résultats qui seront retrouvés.
Réduction
Le nombre d’animaux a été estimé statistiquement pour permettre de tenir compte du risque d’intolérance hémodynamique de l’animal, des risques liés à la craniotomie, et enfin au risque d’aléa d’acquisition technique des données ultrasonores sur un système de recherche, parfois de qualité insuffisante pour permettre leur interprétation. Ainsi 15 animaux au total sont prévus pour ce projet.
Raffinement
L’animal est place dans les conditions d’hébergement initial avec les méthodes de raffinement adéquat a son espèce : groupe social, pierre a sel et jouets Les animaux sont suivis quotidiennement par du personnel formé. Pour l’intervention, l’animal sera prémédiqué. Sous anesthésie générale, le niveau de sédation et d’anti-douleur sera adapté aux besoins de l’animal L’ensemble des gestes invasifs, douloureux ou pourvoyeur de stress seront réalisés ensuite sous anesthésie générale. A l’issue de la procédure, toujours sous anesthésie générale, les animaux seront euthanasiés.
Choix des espèces
Les brebis adultes ont été sélectionnées pour leur similitudes morphologiques et physiologiques en termes de poids taille et caractéristiques neurologiques avec l’homme.
Etude chez la souris du rôle joué par la neuroinflammation périnatale dans la progression de la tauopathie à l’âge adulte, une composante majeure de la maladie d’Alzheimer_modification
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
Une partie des souris utilisées porte des plaques amyloïdes et fait des crises d'épilepsie spontanées, avec une mortalité précoce de 6 % chez les mâles et 13 % chez les femelles dans la colonie du laboratoire, qui peut atteindre 30 % après une injection intracérébrale. 1 869 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dont 1 824 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Les souriceaux reçoivent dix injections d'une substance inflammatoire sur cinq jours, certains subissent ensuite une chirurgie du crâne de vingt à trente minutes, et celles destinées aux tests de mémoire sont hébergées en enrichissement minimal pour éviter les biais. Les reproducteurs sont tués en fin de fertilité et les souriceaux au génotype non voulu immédiatement après génotypage, le porteur écrivant que le fond génétique de ces lignées interdit de les réutiliser ailleurs.
Objectifs
Il n'existe pas actuellement de traitement curatif de la maladie d’Alzheimer (MA) dont le nombre de cas est amené à augmenter régulièrement au cours des prochaines décennies du fait du vieillissement de la population. L'amélioration de la connaissance de la MA permettra d'identifier de nouvelles possibilités de traitements et de marqueurs diagnostiques afin d'améliorer la prise en charge des patients, un enjeu crucial de santé publique. Cette maladie, causée par une lente dégénérescence des neurones, se caractérise par la présence dans le cerveau de plaques amyloïdes, et de dégénérescences neurofibrillaires, résultant de l’accumulation de la protéine Tau. La protéine Tau est exprimée dans les neurones, où elle régule la dynamique du réseau de microtubules (sortes d’armatures de soutien des cellules). Dans la MA, on assiste à une modification de la protéine Tau qui se traduit par une formation d'agrégats toxiques s’accumulant dans les neurones entrainant leur mort. Ce phénomène, appelé tauopathie, joue un rôle majeur dans la maladie d'Alzheimer, car il existe une très bonne corrélation entre la progression de la tauopathie et celle des symptômes. Les recherches récentes désignent la neuroinflammation comme acteur majeur parmi l’ensemble des causes de la MA. Il est bien établi que la microglie, cellule immunitaire cérébrale, joue un rôle dans l’élimination des plaques amyloïdes. Le rôle de la microglie dans la tauopathie est cependant moins étudié. Pourtant, des études récentes suggèrent que la microglie joue un rôle dans la propagation de la tauopathie entre neurones connectés. Il est donc crucial de déterminer quel état microglial favorise ou au contraire ralentit la progression de la tauopathie. Pour répondre à cette question nous utiliserons deux modèles murins de la maladie d’Alzheimer dans lequel un syndrome inflammatoire sera induit par des injections de protéines stimulant la réaction immunitaire. Ce protocole sera appliqué sur différents animaux modèles de la MA soit transgéniques, soit par transfert de gène à l'aide de vecteurs AAV. Cela permettra d'analyser l'effet de la modification à long terme de la microglie sur l'évolution de la tauopathie, et de déterminer quel état d'activation microgliale il faut favoriser pour lutter contre la progression de la tauopathie. MODIFICATION : Le projet est modifié pour que les conditions d’hébergement n’influent pas sur les tests comportementaux.
Bénéfices attendus
La maladie d’Alzheimer est une maladie incurable et mortelle causée par la dégénérescence progressive des neurones,ayant pour conséquence des déficits cognitifs importants évoluant invariablement jusqu’à la démence et la perte d’autonomie complète. Elle touche près d’une personne sur 5 au-delà de 75 ans. Les traitements disponibles actuellement ne font que ralentir très modérément la progression de la maladie. Il est donc nécessaire de mettre au point des nouveaux traitements qui représenteront de réelles avancées thérapeutiques pour les patients et leurs proches. Pour mettre au point ces nouveaux traitements, il est nécessaire de mieux comprendre quelles sont les causes de la maladie, ce qui permettra d’identifier de nouvelles cibles thérapeutiques. C’est l’objectif principal de ce projet qui vise à mieux comprendre l’implication d’un type de cellules cérébrales impliquées dans la réaction immunitaire, les cellules microgliales, dans la progression de la maladie d’Alzheimer. Ces cellules sont les macrophages résidents du cerveau et sont activées concomitamment à la neurodégénérescence. Nous utiliserons un modèle d’activation à long terme de la microglie obtenu par administration d’une cytokine pro-inflammatoire dans les jours qui suivent la naissance. Ce protocole sera combiné à des modèles murins de maladie d’Alzheimer. Afin de mieux cerner le rôle de la microglie dans le développement de la pathologie, les effets de l’injection de la substance activant la réaction inflammatoire sur l’évolution des symptômes cognitifs et des lésions tissulaires seront étudiés. Nous réaliserons également une étude des gènes exprimés par la microglie afin de caractériser les voies de signalisation et les processus métaboliques dérégulés. En plus de l’identification de nouvelles cibles thérapeutiques, ce projet permettra de mieux comprendre le rôle de l’activation microgliale en fonction des phases de la maladie d’Alzheimer, et quelle(s) stratégie(s) thérapeutique(s) adoptée(s) aux différents stades de la pathologie.
Procédures
Les animaux seront soumis à différentes interventions : - L’ensemble des animaux inclus dans les cohortes expérimentales recevront une injection d’une substance inflammatoire) ou de solution saline (10 injections sur 5 jours sur souriceaux vigiles [30 secondes par injection]). - Une partie des animaux recevra une injection intracérébrale à l’âge adulte (entre 3 et 9 mois en fonction des groupes) par une technique de chirurgie spécifique au cerveau (durée de la chirurgie : 20 à 30 minutes. Cet acte est peu invasif et les animaux récupèrent généralement très rapidement dans un délai de l’ordre de quelques heures. - Une partie des animaux recevra une injection unique de vecteur utilisé pour apporter le gène d’intérêt aux cellules cibles à l’âge adulte (2-3 mois). Cet acte dure moins d’une minute et se pratique sous anesthésie légère. Une partie des animaux sera soumise à 5 tests comportementaux peu stressants et destinés à évaluer leur capacités cognitives et mnésiques. Chacun de ces tests durent entre 30 sec et 6 min par souris et par jour. L’ensemble des tests est effectué sur une période de 4 à 6 semaines en fonction du nombre de tests prévus (4 à 5).
Impact sur les animaux
Les animaux seront soumis à différents types de manipulations qui entraineront des effets indésirables différents : - L’injection de la substance inflammatoire aux souriceaux entraîne des effets secondaires minimes, principalement une inflammation périphérique et centrale, ainsi qu’une hypothermie transitoire. Tous ces effets cessent après l’administration. - Les effets secondaires liés à l’injection intracérébrale se limitent à une douleur transitoire au niveau de l’abord chirurgical (incision du scalp et pose d’agrafes). - Deux des trois modèles de souris utilisés ne présentent pas de symptômes plus invalidants que les déficits cognitifs décrits dans la littérature. - Les souris présentant des plaques amyloïdes ont un phénotype dommageable (présence d’un caractère qui altère gravement l’état général de l’animal) car elles présentent des crises d’épilepsie spontanées conduisant à une mortalité précoce avec un pic entre 1 et 3 mois d’âge. Dans notre colonie, la mortalité est de 6% chez les mâles et 13% chez les femelles, mais elle peut atteindre 30% suite à une injection intracérébrale. - L’injection intraveineuse peut entraîner une hémorragie légère qui se résorbe spontanément en quelques minutes. - Les tests comportementaux sont réalisés sur animaux vigiles et peuvent entraîner un stress léger. Le stress ponctuel dû au test sera réduit au minimum par l’habituation à l’expérimentateur avant chaque session de comportement. La diminution de l’enrichissement dans les cages d’hébergement peut engendre un léger stress des animaux.
Devenir
Tous les animaux qui seront inclus dans des cohortes expérimentales sont in fine destinés à une étude histologique (analyse des tissus) et/ou transcriptomique (analyse de l’expression des gènes) des régions atteintes du cerveau, ce qui nécessite leur euthanasie pour prélever cet organe. L’euthanasie interviendra par des méthodes adaptées et validées. Les animaux reproducteurs des différentes lignées transgéniques utilisés pour générer les souris incluses dans les cohortes expérimentales seront euthanasiées en fin de période de fertilité. Ces animaux ne seront en effet plus utilisables dans le cadre du projet, et ne pourront pas non plus être recyclés dans d’autres projets du fait des potentiels biais expérimentaux induits par la période de reproduction active (effets des changements hormonaux chez les femelles et développement de l’agressivité envers les congénères chez les mâles). L’euthanasie interviendra par des méthodes adaptées et validées. Afin de minimiser le temps d’élevage en captivité, les animaux issus de ces accouplements dont le génotype n’est pas souhaité pour le projet seront euthanasiés immédiatement à l’issue de la procédure de génotypage par les mêmes méthodes. Le fond génétique de ces différentes lignées, qui peut diverger de celui des souches de souris initiales, ne permet pas la reutilisation des animaux pour d’autres projets afin d’éviter tout risque de biais expérimental dû au fond génétique.
Remplacement
Ce projet fait appel à des modèles de souris déjà caractérisés de la maladie d’Alzheimer. A l’heure actuelle, ce projet ne peut ni être réalisé à l’aide de modèles cellulaires, ni être simulé par des techniques informatiques. En effet les symptômes neurologiques cognitifs de la maladie ne peuvent être répliqués que chez l’animal, notamment dans les modèles génétiques murins. Par ailleurs, les modifications de l’activation microgliale qui surviennent au cours du vieillissement normal et pathologique ne peuvent pas être reproduit dans des modèles cellulaires 2D ou organoïdes. Enfin, l’étude des relations entre cellules gliales et neurodégénérescence requiert toute la complexité des réseaux neuronaux qui se mettent en place au cours de la maturation et du vieillissement du cerveau. Il est donc nécessaire de réaliser ce projet sur une espèce modèle mammifère comme la souris, présentant le plus possible de similitudes avec la physiologie humaine, c’est à dire possédant un cerveau complexe doté d’un système limbique permettant d’exprimer des comportements sophistiqués. De plus la proximité entre l’espèce humaine et la souris maximisera la pertinence des cibles thérapeutiques identifiées au cours de ce projet.
Réduction
Une simulation statistique a été réalisée pour déterminer le nombre minimum d’animaux par groupe, nécessaire pour observer des effets significatifs compte tenu des valeurs attendues en fonction des analyses pratiquées pour chaque procédure. Cette simulation est fondée, d’une part, sur des données obtenues dans la littérature scientifique et, d’autre part, sur les valeurs que nous avons observées dans le passé lors d’expériences utilisant des analyses similaires. Ainsi, nous prévoyons d’utiliser 1869 animaux lors des expériences qui seront menées pendant les 5 années de l’étude. Ce nombre maximum, qui comprend 66 groupes expérimentaux et 52 groupes témoins de référence qui seront étudiés tout au long des 5 années du projet, a été déterminé en fonction des expériences à réaliser pour pouvoir répondre à la question scientifique. Pour minimiser le nombre d’animaux utilisés dans le projet nous prévoyons que les cohortes incluses dans les différentes procédures puissent être étudiées sur différents paramètres. Par exemple certains animaux seront utilisés à la fois pour des études transcriptomiques et histologiques.
Raffinement
Le suivi quotidien des souris hébergées en groupe dans un milieu enrichi et l’application de critères d’arrêt en élevage et en expérimentation permettra de garantir leur bien-être. En cas d’apparition d’effets inattendus, le vétérinaire de l’installation sera alerté afin de mettre en œuvre des traitements appropriés. Afin d’éviter tout biais dans les résultats des tests comportementaux destinés à évaluer la mémoire des souris, les animaux destinés à ces tests seront hébergés en conditions minimales d’enrichissement. L’état de santé des animaux sera surveillé tout au long de l’expérience. Les protocoles d’anesthésie et d’analgésie des procédures chirurgicales ont été définis et validés par une équipe vétérinaire. Des échelles cliniques journalières, un soutien nutritionnel adapté et l’application de critères d’arrêts permettent de veiller au bien-être des rongeurs. Les animaux bénéficieront de périodes de récupération suffisantes après les anesthésies générales et les gestes chirurgicaux. L’état de santé des souriceaux sera surveillé de manière biquotidienne tout au long de la période de traitement périnatal. Leur état de forme sera évalué grâce à une grille de score permettant de définir le point limite au-delà duquel le traitement ne pourra être poursuivi pour l’animal en question. Les tests comportementaux seront précédés par une phase d’habituation à l’expérimentateur afin de minimiser le stress et d’assurer une reproductibilité optimale de ces expériences.
Choix des espèces
Choix de l’espèce modèle : L’objectif de ce projet est d’améliorer les connaissances sur la maladie d’Alzheimer afin d’identifier de nouvelles pistes thérapeutiques. La région initialement et la plus gravement atteinte dans la MA est le système limbique (connu sous le nom de cerveau émotionnel) qui gère la mémoire et les émotions. Les modèles animaux invertébrés ne possèdent pas de système limbique. Il est donc nécessaire de mener ce projet sur une espèce dotée d’un tel système, similaire à celui retrouvé dans l’espèce humaine. Les rongeurs, et la souris en particulier, possèdent un système limbique très proche de celui de l’espèce humaine. De plus, la grande proximité entre le génome de la souris et le génome humain assure une pertinence maximale des cibles thérapeutiques qui seront identifiées au cours de ce projet. Les souris qui seront utilisées reproduisent les différentes lésions anatomiques retrouvées dans le cerveau des patients atteints de MA. Elles présentent également des altérations cognitives (défauts de mémoire spatiale et de mémoire de travail) qui sont caractéristiques de la MA. Ces déficits peuvent être quantifiées par des tests comportementaux qui sont réalisés en routine au laboratoire. Choix du stade de développement étudié : Les administrations de cytokines seront réalisées à la période périnatale pour respecter le protocole d’activation microgliale à long terme largement validé et publié par nos collaborateurs. La MA se déclare la plupart du temps chez le sujet âgé, mais des déficits subtils apparaissent longtemps en amont du diagnostic. Nous étudierons donc les modèles animaux à un temps précoce et a un temps tardif pour refléter les effets observés en début et en fin du processus pathologique, soit entre 5 et 14 mois selon les différents modèles de MA qui seront étudiés au cours du projet.
Exploration de l’efficacité de la photobiomodulation sur la neuropathie périphérique chimio-induite
- Recherche appliquée
- Cancers
- Troubles nerveux
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système nerveux
Pour mesurer si des LED rouges ou proches infrarouges soulagent la neuropathie provoquée par les anticancéreux, 96 rats vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Ils reçoivent huit injections de paclitaxel en vingt-cinq jours sous sédation légère, puis passent cinq minutes par séance dans un box de plexiglas, appareil allumé pour la moitié des groupes et éteint pour l'autre. Le porteur écrit que l'induction de la neuropathie est "une nuisance à part entière, mais indispensable à la conduite de l'étude", et suit chaque semaine par des tests comportementaux l'allodynie tactile et thermique qu'elle provoque. Une grille de points limites explore diarrhée, pâleur des extrémités, déshydratation, perte de poids, pelage et locomotion, et retire du projet pour mise à mort rapide les rats dont le score l'exige.
Objectifs
La neuropathie périphérique chimio-induite est un effet indésirable caractéristique des anticancéreux neurotoxiques (taxanes, sels de platine…). La neuropathie périphérique chimio-induite se caractérise par des symptômes sensitifs distales et symétriques (picotement, douleur neuropathique, engourdissement), altérant la qualité de vie des patients, et pouvant perdurer longtemps après la fin des traitements anticancéreux. La prise en charge thérapeutique est très limitée, car aucun traitement préventif n’est recommandé et seule la duloxétine est modérément recommandée pour traiter les douleurs neuropathiques associées. La littérature scientifique souligne aujourd’hui l’intérêt de la photobiomodulation dans le traitement des douleurs neuropathiques et de la neuropathie périphérique chimio-induite. La photobiomodulation est une technique non invasive qui utilise des lumières rouges ou proches infrarouges de faible intensité (LED), pour stimuler l’activité cellulaire en agissant principalement sur les mitochondries ; cette lumière déclenche une série de réactions biochimiques bénéfiques telles que l’augmentation de la production d’énergie cellulaire, la modulation de l’inflammation, la stimulation de la régénération tissulaire et de la synthèse de collagène, sans effet thermique ni endommagement des tissus. L’objectif du projet sera de mesurer les effets préventifs et analgésiques de la photobiomodulation sur un modèle animal de neuropathie périphérique chimio-induite.
Bénéfices attendus
Ce projet propose d’étudier une nouvelle stratégie de prise en charge de la neuropathie périphérique chimio-induite utilisant la photobiomodulation. Rappelons qu’à ce jour la prise en charge de la neuropathie périphérique chimio-induite est très limitée, avec aucune stratégie préventive recommandée et seule la duloxétine avec un niveau de recommandation modérée pour le traitement des douleurs neuropathiques associées. Ainsi ce projet pourrait ouvrir de nouvelles perspectives de traitement et de prévention des neuropathie périphérique chimio-induite, avec une technique non-invasive.
Procédures
Tous les animaux recevront des injections intraveineuses sous sédation légère. Le nombre total d’injections sera de 8 sur 25 jours, et pour une durée des injections de 10 secondes (max). Tous les animaux seront exposés à la procédure de photobiomodulation (2 groupes d’animaux avec un appareil éteint et 2 groupes d’animaux avec un appareil allumé). La procédure de photobiomodulation durera 5 min, et durée pendant laquelle les animaux seront dans des box en plexiglass transparent permettant aux animaux de se toiletter, de se voir et de se sentir. Tous les animaux seront suivis par des tests comportementaux hebdomadaires et jusqu’à la fin des injections. Les tests comportementaux dureront en moyenne 5 à 10 min par animal. Il n’y aura aucun prélèvement sanguin durant les procédures. Un seul prélèvement sanguin total sera réalisé en fin de procédure sous anesthésie profonde et avec analgésie, à la suite de quoi les animaux seront mis à mort.
Impact sur les animaux
L’induction de la neuropathie périphérique chimio-induite chez l’animal sera une nuisance à part entière, mais indispensable à la conduite de l’étude. La neuropathie périphérique chimio-induite sera associée à des désordres nociceptifs qui seront évalués dans le cadre du projet (allodynie tactile et thermique). Les administrations répétées de paclitaxel seront responsables d’une réduction du gain de poids des animaux. Le poids des animaux sera suivi régulièrement dans le cadre des administrations d’anticancéreux (dose en mg/kg et mesure bi-hebdomadaire), et permettra de contrôler la tolérance des animaux au paclitaxel. Pour chaque animal, les points limites seront contrôlés à l’aide d’une grille (voir annexe), et explorant : diarrhée, pâleur des extrémités, déshydratations, point d’injection, perte de poids par rapport à la dernière mesure, yeux, pelage, activité spontanée, et locomotion. Selon le score obtenu par l’animal (points limites), l’animal sera retiré du projet pour une euthanasie rapide.
Devenir
Les expérimentations conduiront à l'euthanasie des animaux pour permettre des analyses biologiques sanguines et tissulaires afin d'optimiser l'emploi des animaux à des fins de recherche.
Remplacement
Ce type d'étude sur modèle animal de neuropathie périphérique chimio-induite n'est pour le moment pas encore remplaçable par des modèles in vitro. Des travaux sont en cours sur des cellules souches humaines de neurones ou organoïdes. Mais ces modèles in vitro ne permettent pas encore d'appréhender la complexité de la physiopathologie de la neuropathie périphérique chimio-induite, qui n'est-elle-même pas encore complètement élucidée. Enfin, s'agissant d'une étude sur la douleur neuropathique, l'animal vivant est encore nécessaire pour explorer, évaluer et valider les troubles nociceptifs par le biais de tests comportementaux.
Réduction
Le nombre d’animaux sera limité à 12 par groupe, afin de respecter le principe de réduction tout en garantissant la robustesse scientifique de l’étude. Dans ce type d’étude exploratoire, une diminution plus importante du nombre d’animaux ferait courir un risque élevé de ne pas pouvoir conclure, ce qui entraînerait une perte de valeur scientifique et une utilisation inutile des animaux. Le nombre retenu permet de réaliser des analyses statistiques fiables, fondées sur des tailles d’effet attendues suffisamment larges pour mettre en évidence des différences pertinentes entre les groupes.
Raffinement
Les animaux seront hébergés par groupe avec un enrichissement de l’environnement (cylindres en plastique et en carton) afin de favoriser les interactions sociales et les comportements de jeu, contribuant ainsi à améliorer leur bien-être tout au long de l’étude. Les injections de produits à l’étude seront réalisées sous sédation légère. L’exposition des animaux à la photobiomodulation n’imposera aucune contention. Les animaux seront dans des box individuels en plexiglass et sans contention pendant 5 minutes. Les box seront transparents et ouverts, permettant aux animaux de se voir et se sentir, ce qui limitera l’isolement des animaux. Enfin, lors du prélèvement sanguin en point final, les animaux seront sédatés profondément avec une analgésie.
Choix des espèces
Le choix du rat plutôt que la souris se justifie d’abord par sa taille, qui permet de prélever une quantité plus importante de matériel biologique par individu et donc de limiter le nombre total d’animaux nécessaires tout en répondant aux objectifs scientifiques. La souche Sprague-Dawley, connue pour son comportement calme et sa bonne maniabilité, est particulièrement adaptée aux tests comportementaux de la douleur, contrairement à des souches plus actives comme Lou ou Wistar qui peuvent introduire davantage de variabilité dans les mesures. L’utilisation de cette souche s’appuie également sur l’expertise existante et des données antérieures au sein du laboratoire, ce qui renforce la robustesse et la comparabilité des résultats. Les animaux seront utilisés à un âge correspondant à de jeunes adultes (environ 9 semaines), ce qui est cohérent avec la plupart des études publiées et facilite la comparaison avec la littérature ainsi qu’avec les données internes. Le recours à des animaux plus âgés pourrait mieux refléter la situation clinique en oncologie (cancers touchant majoritairement des sujets seniors), mais leur coût élevé et leur moindre utilisation dans les modèles précliniques limitent cette option. Des mâles et des femelles seront inclus afin de refléter la réalité clinique des traitements par paclitaxel, administrés aussi bien chez les hommes que chez les femmes, et de prendre en compte d’éventuelles différences liées au sexe dans les réponses aux traitements.
Gestion des prélèvements pour le généotypage des rongeurs rats et souris
- Formation professionnelle
- Maintien des lignées génétiquement modifiées
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Rats : 800
Tués si leur génotype ne convient pas, versés dans des protocoles de recherche s'il convient, 2 500 souris et 800 rats vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Chacun subit une biopsie de moins d'un millimètre à l'extrémité de la queue vers 15 jours, sur animal vigile, ou à l'oreille sous anesthésie générale à partir de 4 semaines. Le projet ne poursuit aucune question scientifique : il couvre l'ensemble des actes de génotypage de l'établissement. Le porteur présente son bénéfice attendu comme statistique, faire figurer dans les comptes annuels les animaux génotypés de façon invasive, et indique que des techniques non invasives restent "en cours d'évaluation".
Objectifs
L'objectif de ce projet est de couvrir l'ensemble des actes de génotypage de l'établissement de recherche.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra de prendre en compte les animaux qui sont génotypés de manière invasive en plus de leur identification par tatouage dans les statistiques annuelles de l'établissement. Cela permet de continuer à travailler sur des mesures de raffinement de ce génotypage et d'encourager les équipes à développer des méthodes non invasives.
Procédures
les animaux sont soumis à une biopsie de tissu à l’extrémité de la queue ou à l’oreille, selon l’âge de l’animal, qui sera inférieure à 1mm. Pour les animaux de moins de 15jours l'intervention sera faite sur desanimaux vigiles et anesthésiés pour des animaux plus âgés. Cette intervention dure quelques secondes.
Impact sur les animaux
La biopsie de tissu pour génétypage sera réalisée à l’extrémité de la queue ou à l’oreille cela implique un stress léger lors de la contention de l'animal et une douleur de courte durée lors de la coupe de tissu.
Devenir
En fonction du génotype, les animaux seront soit euthanasiés soit incorporés dans des protocoles de recherche.
Remplacement
L’utilisation d’animaux transgéniques permet l’étude d’un gène de façon ciblée ou d’une fonction spécifique de l’organisme. Des techniques génétiques permettent de modifier le génome de façon très précise. De plus, la modification du génome peut induire la perte ou l’activation de l’expression d’un gène, et ceci de façon ciblée dans le temps ou dans un organe, constitutivement ou après induction. Ces modèles animaux sont précieux pour réaliser des recherches scientifiques fondamentales ou précliniques et ne peuvent souvent pas être remplacés car les fonctions étudiées mettent en jeu des interactions inter-organes essentielles au bon fonctionnement de l’organisme, impliquant des réponses hormonales, immunitaires et nerveuses.
Réduction
Le nombre d’animaux pour le maintien d’un élevage de souris est maintenu au minimum pour garantir le fonds génétique et éviter la dérive génétique (environ 10 à 15 animaux maximum /lignée âgées de 6 mois au maximum pour garantir leur fertilité). L’élevage de lignées transgéniques est limité et restreint aux lignées utilisées dansles projets de recherche. En cas d’arrêt ou d’interruption de projets, les lignées sont cryoconservées par congélation de sperme. Les animaux de mauvais généotypes pourront être proposés en interne pour une utilisation par d'autres équipes.
Raffinement
La biopsie de la queue sera réalisée précocement, à l’âge de 15 jours, avant l’ossification de la queue ce qui permet de limiter la nuisance de ce geste. Chez l’adulte, une biopsie de la pina de l’oreille sera privilégiée et sera réalisée sous anesthésie générale. La taille de la biopsie est réduite à son minimum et représente au maximum 1 mm. Des techniques alternatives de biopsie non invasives sont en cours d’évaluation et pourront être utilisées lorsque le génotypage sera validé et si l’absence de contaminations croisées est démontrée.
Choix des espèces
La transgenèse est généralement réalisée chez la souris et depuis récemment chez le rat et l’établissement utilisateur possède à la fois un zone d’élevage et d’expérimentation sur les différents modèles de souris et rats transgéniques utilisées en recherche fondamentale et préclinique. La biopsie caudale sera réalisée à l’âge de 10-15 jours afin de limiter les nuisances du prélèvement. La biopsie de la pina de l’oreille sera réalisée à l’âge de 4 semaines pour éviter l’incision de la queue qui s’est ossifié.
Étude du rôle d’une protéine d’intérêt dans un modèle de sclérose en plaques chez la souris
- Recherche appliquée
- Troubles immunitaires
- Troubles nerveux
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
7 009 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dont 2 439 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère et 4 060 un niveau léger. Elles subissent une biopsie de queue pour génotypage, deux prélèvements sur animal vigile, deux anesthésies et sept injections, et celles chez qui l'encéphalomyélite auto-immune est induite développent une paralysie partielle que le porteur qualifie de transitoire. Le bénéfice annoncé tient à la compréhension du rôle d'une protéine et au développement d'approches thérapeutiques fondées sur sa biologie, sans traitement curatif de la sclérose en plaques en vue. Le porteur affirme que les migrations de cellules immunitaires vers le système nerveux central ne sont pas étudiables in vitro et conclut qu'il n'existe "pas d'alternative" à l'expérimentation animale.
Objectifs
L'objectif du projet est de caractériser l'effet protecteur d'une protéine d'intérêt dans un modèle de sclérose en plaque chez la souris. La sclérose en plaques est une maladie inflammatoire du système nerveux central. Elle est la première cause de déficit neurologique chez le jeune adulte. Les femmes sont atteintes deux fois plus que les hommes et le coût socio-économique de la sclérose en plaques est le second après les traumatismes dans ce groupe d’âge. Il n’y a actuellement pas de traitement curatif pour la sclérose en plaques qui est donc une maladie chronique persistant tout au long de la vie du patient. Certains traitements permettent d’en ralentir la progression chez certains patients. La sclérose en plaques implique des cellules du système immunitaire qui attaquent le système nerveux central. Il y a un grand espoir que la protéine d'intérêt, qui module le système immunitaire, puisse contribuer à l’amélioration de cette maladie. La sclérose en plaques peut être modélisée chez la souris. En utilisant un modèle de sclérose en plaques chez la souris, ce projet analysera le mode d'action de la protéine d'intérêt en prenant en compte sa production par différents types cellulaires au cours de cette maladie. Il testera également des approches thérapeutiques basées sur la biologie de cette protéine d'intérêt.
Bénéfices attendus
Le bénéfice attendu est la compréhension du rôle de la protéine d'intérêt dans un modèle de sclérose en plaques chez la souris, et le développement de nouvelles aproches thérapeutiques basées sur la biologie de cette protéine. Le modèle de sclérose en plaques utilisé dans ce projet est prédictif de la sclérose en plaques, et a déjà servi à la mise en place des traitements principaux aujourd'hui utilisés pour cette maladie chez l’homme.
Procédures
biopsie à la queue (génotypage invasif) pour prélèvement de la biopsie: ~10 secondes. Prélèvements (x2 sur animaux vigiles): 1x~5 secondes + 1x~15 secondes. Anesthésie (x2): ~15 minutes/anesthésie. Injections: ~30 secondes (x2 sur animaux anesthésiés) + ~10 secondes (x4 sur animaux vigiles) + ~45 secondes (x1 sur animaux vigiles).
Impact sur les animaux
Injection = douleur légère, de courte durée et localisée. Contention dans un tube adapté à la taille de la souris pouvant induire un léger stress de manière transitoire. Prélèvement = douleur légère à moyenne, de courte durée et localisée. Biopsie à la queue (génotypage invasif) pour prélèvement de la biopsie = douleur légère, de courte durée et localisée. Nuisance liée au modèle encéphalomyélite auto-immune expérimentale=paralysie partielle et transitoire.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort pour permettre le prélèvement des tissus d'intérêt.
Remplacement
Ce projet vise à caractériser l’effet de la protéine d'intérêt dans un modèle de sclérose en plaques. Les réponses immunitaires se développent dans les organes lymphoïdes secondaires, et impliquent des processus d’interactions entre différents types cellulaires et de migrations cellulaires entre différents organes qui ne sont pas modélisables in vitro actuellement. Les maladies auto-immunes du systèmes nerveux central impliquent également la migration des cellules du système immunitaire dans le système nerveux central, puis l’interaction de ces cellules avec des cellules résidentes du système nerveux central. Ces processus ne sont actuellement pas étudiables in vitro. Il n’y a donc pas d’alternative au fait de conduire les investigations décrites chez l'animal.
Réduction
Le protocole d'induction du modèle expérimental de sclérose en plaques a été optimisé de manière à ce que la maladie se développe de manière homogène chez les souris identiques génétiquement, ce qui permet de réduire le nombre de souris utilisées tout en permettant d'obtenir des résultats statistiquement valides. Le nombre de souris utilisées est réduit au minimum pour avoir des résultats statistiquement interprétables. Ces estimations sont basées sur notre expérience, et les estimations obtenues avec un programme d'analyse de puissance statistique. Les effectifs sont déterminés et les résultats analysés avec des tests statistiques adaptés.
Raffinement
Le protocole d'induction du modèle expérimental de sclérose en plaques a été raffiné de manière à ce que les souris entrent en rémission après un court épisode de paralysie afin de réduire la souffrance des animaux. Nous avons établi des points limites adaptés qui permettent d'éviter toute souffrance indésirable et inutile des souris. Les animaux sont suivis de manière quotidienne par le personnel de l'animalerie formé au bien-être animal ainsi que par le/les expérimentateur(s). La gravité des symptômes et le poids sont mesurés quotidiennement. Les animaux sont hébergés par groupes sociaux et dans un environnement enrichi.
Choix des espèces
Le modèle expérimental de sclérose en plaques chez la souris a été utilisé pour le développement de thérapies aujourd’hui utilisées chez les patients. Il s'agit donc d'un modèle pertinent pour le développement et la compréhension de nouvelles pistes thérapeutiques pour cette pathologie humaine. Utilisation de souris à partir de l’âge de 10 jours pour effectuer les gestes d'identification ainsi que la biopsie. Utilisation des souris à partir de 4 semaines pour effectuer un prélèvement pour génotypage. Cet âge est requis afin de s’assurer que les souris aient une taille appropriée et suffisante pour effectuer ces gestes sans porter atteinte à leur intégrité physique. A partir de 6 semaines d’âge et jusqu'à 16 semaines d’âge, les souris pourront être immunisées pour induire l'encéphalomyélite auto-immune expérimentale parce que cela correspond à l'âge pendant lequel la maturité du système immunitaire est adaptée pour étudier la pathogenèse de la maladie. Ce modèle permet l'utilisation de lignées de souris génétiquement modifiées qui sont nécessaires pour définir de manière robuste le rôle de chaque type cellulaire dans les processus étudiés et pour conduire les études mécanistiques.
Modèle murin de maltraitance physique infantile : syndrome du bébé secoué
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
- Recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
- Système nerveux
Des souriceaux de 7 jours sont séparés de leur mère, anesthésiés, puis secoués horizontalement, une première fois seuls puis à dix reprises à 24 heures d'intervalle. 1 306 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère, seule gravité déclarée pour ce projet. Le porteur annonce des douleurs cérébrales, des difficultés d'alimentation, un retard de croissance et de développement psychomoteur, une rigidité corporelle, des mouvements convulsifs et des troubles respiratoires, et écrit par ailleurs que les animaux "ne ressentiront aucune souffrance supplémentaire, car toutes les analyses seront effectuées après leur euthanasie". Les cerveaux et les rétines sont prélevés après la mise à mort pour y chercher des hémorragies, l'objet étant de reproduire chez la souris nouveau-née le syndrome du bébé secoué.
Objectifs
Le syndrome du bébé secoué, forme grave de maltraitance, provoque des lésions cérébrales sévères et des séquelles durables (troubles moteurs, cognitifs, langagiers ou comportementaux). Malgré son impact, ses mécanismes biologiques restent mal connus, freinant le développement de traitements ciblés. L’objectif de ce projet est de mieux comprendre les mécanismes cérébraux et biologiques impliqués dans le syndrome du bébé secoué, en développant un modèle expérimental chez la souris nouveau-née, dont le développement cérébral présente des similarités avec celui du nourrisson humain. Ce modèle est nécessaire car les phénomènes étudiés impliquent des interactions complexes entre le cerveau, le système vasculaire et les réponses inflammatoires, qui ne peuvent pas être reproduites par des méthodes alternatives in vitro. La procédure expérimentale consistera à appliquer des secouements contrôlés et standardisés, réalisés une première fois de manière isolée, puis répétés à intervalles de 24 heures, pour un total de dix secouements. Cette approche vise à reproduire, de façon reproductible et encadrée, des conditions compatibles avec celles décrites chez les nourrissons victimes de ce syndrome. Les conséquences de ces secouements seront étudiées à différents stades du développement. Les analyses porteront sur le cerveau et la rétine afin d’identifier d’éventuelles lésions, notamment des hémorragies, à l’aide de techniques d’imagerie et d’analyses histologiques. Les réponses inflammatoires et certaines modifications biologiques seront également évaluées. Le développement et le comportement des animaux seront analysés à l’aide de tests adaptés à l’âge, permettant d’évaluer la motricité, la communication précoce, l’activité, l’anxiété et les interactions sociales. Ces évaluations permettront de relier les lésions cérébrales observées à d’éventuelles altérations fonctionnelles. Les animaux feront l’objet d’une surveillance attentive tout au long du projet, et toutes les procédures seront réalisées en appliquant strictement les principes des 3R (Remplacement, Réduction, Raffinement) afin de limiter le nombre d’animaux utilisés et de minimiser les contraintes qui leur sont imposées. À terme, ce modèle permettra d’évaluer l’efficacité de traitements existants et d’explorer de nouvelles pistes thérapeutiques pour améliorer la prise en charge des enfants victimes.
Bénéfices attendus
Ce projet apportera une compréhension détaillée et intégrée des mécanismes cellulaires, moléculaires et comportementaux liés au traumatisme crânien non accidentel du syndrome du bébé secoué. En analysant les altérations cérébrales à différents stades du développement, de l’enfance à l’âge adulte, il permettra d’identifier les périodes clés de vulnérabilité et les moments les plus favorables à des interventions thérapeutiques ciblées. Ces résultats seront essentiels pour développer des approches adaptées aux enfants et adolescents victimes, et contribueront à mettre au point des stratégies de prévention secondaire efficaces, personnalisées et basées sur des données biologiques objectives.
Procédures
Après le traumatisme, des groupes d’animaux d’âges différents seront euthanasiés par surdosage d’anesthésiant. Une fois l’anesthésie confirmée (absence de réaction au pincement), les cerveaux sont prélevés en vue des analyses (lot 4 et 7 = 288 animaux). Pour certains animaux, une procédure chirurgicale sous anesthésie générale et analgésie permettra de réaliser des mesures d’imagerie cérébrale (durée : 1 heure). Ces animaux seront euthanasiés sans réveil (lot 5= 100 animaux)
Impact sur les animaux
Le jour du traumatisme crânien par secouement : • Séparation d’avec la mère lors de l’anesthésie par inhalation. • Risque d’hypothermie lié à l’isolement maternel. • Application du traumatisme par secouement horizontal. Conséquences post-traumatiques : • Douleurs cérébrales dues aux lésions provoquées par le secouement. • Difficultés d’alimentation entraînant un retard de croissance pondérale. • Retard du développement psychomoteur. • Tension musculaire anormalement élevée, rigidité corporelle, mouvements anormaux ou convulsifs. • Troubles respiratoires. • Altérations du comportement. Lors des tests de comportement : • Le stress de manipulation et la séparation temporaire du groupe peuvent induire une anxiété passagère ou une agitation motrice. • Fatigue transitoire lors du test du niveau d’anxiété ou l’évaluation motrice Test IRM (photo détaillée du cerveau) et fUS (vidéo de l’activité cérébrale en direct) : • Une injection d’anesthésiant sera réalisée pour permettre ces deux tests. Les animaux ne ressentiront aucune souffrance supplémentaire, car toutes les analyses seront effectuées après leur euthanasie. • Les prélèvements seront réalisés après la mise à mort
Devenir
Tous les animaux seront euthanasiés. Les cerveaux seront prélevés post-mortem pour les différentes analyses qui permettront d’étudier de manière approfondie le tissus cérébral après le traumatisme, ainsi que l’inflammation cérébrale.
Remplacement
Dans le domaine de l’étude des traumatismes crâniens non accidentels et de leurs conséquences sur le développement cérébral et comportemental, plusieurs alternatives aux modèles animaux ont été explorées, notamment les cultures cellulaires, les organoïdes cérébraux, mini-cerveaux sans pensée ni conscience crées en laboratoire à partir de cellules souches humaines, et les modèles informatiques. Les cultures cellulaires permettent d’étudier certains mécanismes moléculaires et cellulaires, comme l’inflammation ou les hormones, mais elles ne reproduisent pas la complexité de l’architecture cérébrale, des réseaux neuronaux et des interactions entre différents types de cellules dans un cerveau en développement. Les organoïdes cérébraux offrent une approche tridimensionnelle plus proche de l’organisation du cerveau humain, mais ils ne permettent pas de modéliser des fonctions comportementales, les interactions sociales ou les réponses du cerveau à un traumatisme physique. Les modèles informatiques et les simulations sont utiles pour tester des hypothèses ou analyser des données, mais ils reposent sur des informations expérimentales obtenues sur des modèles animaux vivant et ne permettent pas de prédire de manière fiable l’impact d’un traumatisme crânien sur le développement cérébral et comportemental.
Réduction
Pour mettre au point le modèle, nous utiliserons le moins d’animaux possible. Si le nombre minimal de secouements nécessaire pour provoquer les lésions caractéristiques est atteint, les expérimentations seront arrêtées. Les cerveaux des animaux participant aux analyses de la connexion entre les neurones et aux tests comportementaux seront également utilisés pour les analyses du tissus cérébral. Cette approche permet d’optimiser l’utilisation de chaque animal et de réduire le nombre total nécessaire. Toutes les mesures seront mises en œuvre pour réduire au maximum l’utilisation d’animaux. Grâce aux méthodes expérimentales régulièrement appliquées dans les laboratoires, nous disposons déjà de données préliminaires solides. Celles-ci nous permettent de calculer précisément le nombre minimal d’animaux nécessaires pour obtenir des résultats statistiquement significatifs entre les groupes. Les comparaisons entre groupes seront réalisées à l’aide de tests statistiques. Le plan expérimental a été optimisé afin de garantir la robustesse et la reproductibilité des résultats, tout en respectant strictement le principe de réduction, le nombre d’animaux étant limité au strict nécessaire pour répondre aux objectifs scientifiques du projet.
Raffinement
L’environnement des animaux sera enrichi avec du papier doux absorbant permettant la fabrication de nids, reproduisant ainsi un comportement naturel de nidification. Lors des manipulations (secouements), les souriceaux seront maintenus au chaud à l’aide d’une lampe chauffante pour éviter toute hypothermie. L’état général des animaux sera suivi quotidiennement à l’aide d’un arbre décisionnel, permettant une observation attentive au sein de la portée sans perturber la relation mère-petits, essentielle à leur développement. Principe de l’arbre décisionnel : Un animal en difficulté est rapidement repéré grâce à des signes cliniques caractéristiques. En cas de détresse physiologique (troubles respiratoires, hypothermie sévère, variation importante de la fréquence cardiaque), la procédure sera immédiatement arrêtée et l’animal euthanasié. Enfin, avant les prélèvements de tissus cérébraux, les animaux recevront un analgésique.
Choix des espèces
Le choix de la souris comme modèle expérimental est scientifiquement pertinent en raison de la reproductibilité des résultats, de la connaissance approfondie de sa biologie, et de son cycle de reproduction court, qui permet des études développementales efficaces. Le protocole de secouement sera appliqué à 7 jours de vie, stade qui correspond au début de la petite enfance chez l’humain en termes de développement cérébral. L’objectif étant d’étudier les interactions cellulaires dans un cerveau en développement, dans un contexte de traumatisme crânien, il est essentiel d’utiliser une espèce dont le système nerveux central présente des similarités structurales et fonctionnelles avec celui de l’humain. La souris répond à ces critères et constitue un modèle validé pour les études en neurosciences. Le modèle murin est ici particulièrement adapté : sa robustesse face aux manipulations, la richesse des données précliniques disponibles, et la possibilité d’explorer les effets du secouement sur des périodes développementales bien définies justifient pleinement son utilisation. Le traumatisme crânien par secouement sera induit à 7 jours de vie, âge correspondant au début de l’enfance chez l’humain, afin de mimer la survenue précoce de lésions cérébrales. L’évolution des lésions et l’analyse des différents types de cellules du système nerveux seront étudiées à plusieurs étapes importantes du développement: • 8 et 9 jours de vie : stades précoces correspondant à l’enfance, • 14 et 21 jours de vie : stades intermédiaires évoquant l’adolescence, • 1 mois 1/2 et 6 mois : stades tardifs correspondant à l’âge adulte.
Evaluation de l’efficacité de composés dans un modèle de stress induit, chez le rongeur, par l’exposition chronique à la corticostérone
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Rats : 840
Manipulés deux à trois fois par semaine pendant quinze jours, habitués une semaine aux gestes d'injection, puis traités un à sept jours de suite par piqûre intrapéritonéale, sous-cutanée ou gavage : 840 souris et 840 rats vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. La corticostérone administrée par voie orale leur fait prendre du poids et déclenche anxiété et stress, et le porteur indique que les injections répétées peuvent provoquer infections, inflammations et irritations au point de piqûre, les gavages des fausses routes et des irritations de l'œsophage. Aucune mesure n'est faite sur l'animal vivant : les 1 680 rongeurs sont anesthésiés à l'isoflurane puis décapités, et c'est sur des tranches de leur cerveau que l'activité électrique est enregistrée. Le porteur écrit avoir besoin de réseaux neuronaux "natifs et connectés", ce que seule la mise à mort permet d'obtenir.
Objectifs
L’objectif de ce projet sera d’évaluer l’efficacité de nouvelles molécules destinées à réduire les effets du stress chronique. Pour cela, nous utiliserons un modèle chez le rongeur dans lequel un état de stress prolongé sera reproduit en administrant une hormone du stress, la corticostérone. Grâce à ce modèle et à nos mesures d’activité électrique du tissus nerveux nous pourrons mieux comprendre si les molécules testées peuvent corriger les effets du stress chronique, et d’identifier les traitements potentiels les plus prometteurs pour des études ultérieures.
Bénéfices attendus
Notre projet permet de caractériser, évaluer et comprendre les effets de futurs candidats médicaments dans ce modèle. Nos techniques, mises en œuvre dans ce projet, pour l’évaluation de leurs effets sur le tissu nerveux vivants constitue une bonne approche car elle permet : - Dans un modèle de la pathologie chronique une analyse fine de l’effet de la molécule ; - de limiter le nombre d’animaux à tester par l’utilisation de tissus (mesures multipoints sur le même tissu séparé en petits échantillons, ex vivo); Ce projet permet ainsi d’affiner la sélection et l’orientation du développement des composés testés avant de lancer les premières étapes précliniques.
Procédures
Les animaux sont manipulés 2 à 3 fois par semaine les 15 premiers jours puis habitué aux futures manipulations d’injection pendant une semaine et enfin à chaque injection les jours suivants. Ils sont traités entre une fois par jour pendant un jour ou 7 jours maximum soit 1 à 7 injections. Ces traitements peuvent être soit une injection intrapéritonéale, soit une injection sous cutanée ou soit un gavage oral. Chacun dure moins d’une minute. Et enfin une anesthésie à l’isoflurane durant 5 min maximum.
Impact sur les animaux
La projet peut générer des effets indésirables. : *-Du stress peut être induit par la manipulation régulière d’un animal ; *-la prise de poids importante, l’anxiété et le stress sont déclenchés par la prise orale de corticostérone ; *-des infections, inflammations, irritations peuvent apparaitre lors des administrations répétées au site d’injections. *-de fausses routes et irritations de l’œsophage peuvent apparaitre lors des gavages répétés.
Devenir
Ce projet nécessitant une analyse fine de l'efficacité des molécules à tester sur tranche de cerveau, nous devons mettre à mort tous les animaux de ce modèle.
Remplacement
Nos évaluations nécessitent de pouvoir réaliser des observations sur des réseaux neuronaux natifs et connectés, « donc les plus physiologiques possibles ». Il n’est pas envisageable de réaliser sur l’Homme les tests que nous proposons. Nous devrons donc utiliser des animaux vivants pour cela. En effet, nos tests, permettent d’évaluer des molécules avec des effets potentiellement inconnus, en les administrant à un organisme vivant. De plus, nous utilisons des tissus fraichement prélevés, car il n’est pas possible, in silico, de reproduire la complexité de ces connexions anormales ou perturbées observées lors d’un état de stress chroniques.
Réduction
Un test statistique a été utilisé pour calculer le nombre minimum d’animaux nécessaire pour ce projet. Ce nombre est de 84 animaux maximums pour la réalisation de ce protocole lors d’une étude. Notre capacité à utiliser un même animal pour plusieurs mesures et plusieurs conditions d’exposition diminue le besoin en nombre d’animaux et nous permet de faire, une analyse précise à l’échelle du tissu tout en s’affranchissant des problèmes de passage dans le système nerveux et des problèmes de disponibilité dans l’organisme, mais aussi d’analyser rapidement l’impact sur le fonctionnement électrique du tissus nerveux d’un composé dans ce modèle de stress chronique.
Raffinement
Tous les animaux bénéficient de trois groupes d’enrichissement tournants adaptés pour contrecarrer l’anxiété des animaux. Les animaux utilisés seront habitués, dès le départ, aux contentions à réaliser pour limiter le plus possible les stress futurs liés à ces gestes techniques. Une attention particulière sera portée aux animaux pour repérer chaque signe de dispute/bagarre et isoler au plus tôt les agresseurs. Une vigilance spéciale autour des animaux injectés de façon répétée est posée, pour que lors de ces injections répétées, les sites d’injection soient modifiés dans la zone cible en surveillant tout problème éventuel d’inflammation, au lieu d’injection. Les points limites sont aussi adaptés aux effets possibles dus à cette induction de stress. Lors de la mise à mort par décapitation rapide, les animaux adultes sont au préalable anesthésiés grâce à une induction à l’isoflurane par du personnel qualifié et formé.
Choix des espèces
Le développement de ce modèle inductible de stress et la grande quantité d’informations scientifiques disponibles sur le fonctionnement du système nerveux des souris et rats, ajoutée à la maîtrise de leur élevage, de leur génétique et au développement de techniques d’enregistrement de l’activité cérébrale sur explants vivants font de ces espèces un modèle de choix pour la préparation de tranches de tissu nerveux et l’évaluation de l’efficacité de futur médicament. Pour ces raisons, nous n’utilisons que ces rongeurs. Les animaux seront utilisés entre 6 et 16 semaines post natal afin de permettre une comparaison avec des résultats précédemment publiés.
Développement et validation de biomarqueurs IRMf permettant de distinguer les altérations vasculaires et astrocytaires dans des conditions neurologiques spécifiques.
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Rats : 60
Jusqu'à trois heures d'acquisition par séance sous sédation continue, et trois séances par souris à 3, 6 et 12 mois : 260 souris et 60 rats vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chaque animal subit d'abord une chirurgie de la tête d'une à deux heures pour marquer, lire puis inactiver les cellules qui relient les neurones aux vaisseaux sanguins, geste dont le porteur indique qu'il peut provoquer des douleurs et une perte de poids les jours suivants. L'objet est de calibrer des marqueurs d'IRM fonctionnelle capables de suivre l'évolution des maladies des petits vaisseaux cérébraux, que l'imagerie anatomique ne renseigne pas sur la gravité. Le porteur retient des rongeurs de 8 semaines à 18 mois pour couvrir tous les stades, du jeune adulte à l'animal vieillissant, et les cerveaux sont prélevés après la mise à mort pour examen au microscope.
Objectifs
Les maladies des petits vaisseaux cérébraux (MPVC), qui affectent les vaisseaux intracrâniens de moins de 500 microns de diamètre, sont responsables de 20 à 30 % des accidents vasculaires cérébraux ischémiques (mauvaise irrigation du cerveau) et de 90 % des hémorragies intracérébrales. Elles peuvent entraîner un déclin cognitif allant de légères altérations des fonctions exécutives jusqu'à une démence sévère. À un stade avancé, elles favorisent également des difficultés de marche et d'équilibre, des troubles de l'humeur et des changements de comportement. Comme d'autres maladies neurodégénératives, les MPVC n'ont actuellement pas de traitements pharmacologiques. Le diagnostic de ces maladies repose sur l'identification de lésions caractéristiques par imagerie par résonance magnétique (IRM) anatomique. Bien que l'IRM soit utile pour le diagnostic, elle ne permet pas de définir la gravité de la pathologie, étant donné que le nombre et l'étendue des lésions varient dans le temps de manière quasi indépendante de la gravité. Elle ne permet donc pas de suivre l’évolution de la maladie. Notre premier objectif est de voir si une modalité d’IRM cette fois-ci dynamique, l’IRM fonctionnelle cérébrale (IRMf), pourrait permettre de collecter des données renseignant finement sur l’évolution de la maladie, en mesurant presque en temps réel les changements locaux de flux sanguin. Chez les souris, en alternative à l'IRM fonctionnelle, nous utiliserons l'écho-encéphalographie fonctionnelle, qui a démontré une meilleure sensibilité et une résolution temporelle supérieure, tout en fournissant des signaux similaires à ceux de l'IRMf. Pour y parvenir, nous aurons recours à plusieurs modèles animaux des MPVC qui ont été développés au cours des dernières décennies. Ces modèles génétiques ou pharmacologiques, nous permettront de comprendre l’origine des altérations vasculaires et notamment de faire la différence entre des altérations des vaisseaux eux-mêmes et des altérations de l’environnement cellulaire de ces vaisseaux.
Bénéfices attendus
Nos recherches visent à identifier et calibrer de nouveaux outils diagnostiques basés sur l'IRMf pour évaluer la présence et la gravité des MPVC. Actuellement, le diagnostic de ces maladies ne s'effectue qu'à partir des symptômes ou par analyses génétiques. Ces approches ne répondent pas aux besoins des patients, car elles ne fournissent pas d'éléments sur la gravité de la maladie et n'informent que sur les stades les plus avancés de celle-ci. Des outils diagnostiques capables de détecter les phases précoces et de produire des données quantitatives sur la gravité ouvriront la voie aux tests de différents traitements pharmacologiques déjà validés sur des modèles de souris. A plus long terme, l’obtention de marqueurs fins de la maladie et de son évolution devrait permettre de développer des premiers traitements efficaces pour ces maladies.
Procédures
Les animaux recevront un antidouleur et une anesthésie générale avant de subir une quelconque intervention. Certaines souris avec des mutations transgéniques activables via l'administration de substances spécifiques, recevront le traitement par applications transdermiques de la durée de quelques minutes, le temps pour faire absorber la solution sur la peau, pendant 5 jours consécutifs. Tous les animaux seront soumis à une chirurgie d’environ une heure (et pas plus de 2 heures) réalisée au niveau de la tête– pour : I) marquer les cellules qui participent aux interactions entre les neurones et les vaisseaux sanguins, II) pour "lire" les signaux provenant des cellules marquées, III) pour « inactiver » ces cellules avec des substances spécifiques, déjà largement utilisées dans des expériences précédentes sur des rongeurs. La lecture et l'inactivation des cellules d'intérêt seront effectuées pendant les séances d’IRM ou par l'écho-encéphalographie, mais ces imageries ne provoquent aucune douleur ni gêne aux animaux, d’autant plus qu’ils seront sédatés. Avant les sessions d'imagerie un cathéter sera posé sur le dos de animaux pour leur administrer en continue une molécule qui induit une sédation. Une fois le cathéter positionné, les animaux seront ensuite positionnés dans un berceau compatible avec l’IRM ou avec les ultrasons fonctionnels pour 3h maximum d’acquisition. Il n’y aura pas plus de 3 séances d’acquisition par souris, à 3, 6 et 12 mois. Une seule séance pour les rats.
Impact sur les animaux
La chirurgie pour préparer les animaux aux expériences d'IRM pourra entraîner des douleurs et/ou une perte de poids dans les jours suivants l’expérimentation. L’anesthésie mise en place lors du protocole d’acquisition IRM pourra fragiliser les animaux en induisant une modification de leur comportement et/ou une perte de poids. Pendant les applications sur la peau des substances d’intérêts, les souris peuvent réagir brièvement à la sensation de froid de l'éthanol, mais aucune douleur durable ni lésion tissulaire n'a été observée par des études précédents. Les animaux seront gardés isolés pendant quelques minutes dans une cage, au chaud, après chaque session d'IRM pour qu'ils se réveillent. Dans ce cas, un mouchoir en papier sera ajouté à la cage pour servir de nid et une partie de la litière de la cage d'origine sera ajoutée pour rendre l'environnement moins étranger à l'animal.
Devenir
La suite du projet prévoit des analyses approfondies des différents tissus du cerveau. Les animaux seront donc mis à mort en fin de procédure pour prélever leurs cerveaux et pour les étudier par microscopie.
Remplacement
L’objectif de ce projet est d’étudier la dynamique vasculaire grâce à l’IRM fonctionnelle et de mettre en place de nouvelles méthodes diagnostiques de la MPVC chez l’humain. Il n’existe pour l’instant pas de modèles in vitro suffisamment robustes et complexes pour reproduire la dynamique vasculaire cérébrale. Seul un organisme vivant suffisamment proche de l’humain possède les mêmes caractéristiques d’organisation et de complexité. Cette caractéristique du cerveau n’est présente que dans le cerveau vivant au repos. C’est pour cette raison qu’il n’est pas possible de remplacer les animaux par une autre alternative non animale.
Réduction
Nous effectuerons des recherches constantes dans la littérature scientifique pour vérifier que des études similaires à la nôtre soient publiées entre-temps. Dans ce cas, nous suspendrons les investigations qui pourraient dupliquer inutilement des résultats déjà publiés, sauf s'il y a des besoins évidents de vérification des résultats ou des doutes fondés sur la qualité des résultats publiés. En outre, tous les groupes expérimentaux ont été soigneusement calculés a priori, sur la base d'études antérieures similaires, dans le but d'utiliser le nombre minimum d'animaux, tout en permettant une analyse statistique rigoureuse des résultats.
Raffinement
Tous les animaux seront surveillés tout au long de la procédure. Pendant les interventions chirurgicales les animaux sont anesthésiés et reçoivent un analgésique ainsi que des injections d’anesthésique locales. Pour le suivi post chirurgie des modèles pharmacologiques, nous utiliserons une grille de score dans laquelle des points limites sont déterminés. Les IRM seront réalisées par une personne qualifiée et spécialiste de la pratique de cet examen. L’IRM n’est ni invasive, ni douloureuse et se déroulera sous anesthésie générale. Un monitoring de la respiration et température est prévu tout au long de la séance IRM. Si un animal présente un signe de douleur persistant il sera retiré du protocole et euthanasié. Les animaux seront hébergés en groupe. Un enrichissement avec des balles de papiers pour réaliser un nid et une maisonnette en plastique seront prévus pour chaque cage. De par notre expérience passée sur des protocoles similaires, la probabilité qu’un animal présente des signes importants de stress ou de souffrance (à cause d’une blessure par exemple) sera très faible. Néanmoins, un système d’observation rigoureux des animaux sera mis en place afin de repérer rapidement d’éventuels signes de stress ou de souffrance. Des points limites adaptés ont été définis, permettant d’identifier ces rares cas. Dans une telle situation, une évaluation précise de l’état général de l’animal sera réalisée, et les interventions nécessaires seront mises en œuvre, conformément aux recommandations vétérinaires.
Choix des espèces
Notre projet repose sur l'utilisation des modèles suffisamment proches de l’humain d’un point de vue organisation générale (des organes, des tissus, des types cellulaires et des fonctions). Les rongeurs constituent un modèle adapté pour les expériences proposées, où l'unité neuro-vasculaire complètement fonctionnelle est requise. Nous utiliserons également des modèles de souris issus de lignées génétiquement modifiées disponibles, ayant une reproduction bien maitrisée. Les souris et les rats sont très couramment utilisés en recherche sur les MPVC, et de nombreux modèles expérimentaux existent déjà. Les MPVC sont des maladies qui se déclenchent à l’âge adulte. Cependant, l’intérêt de cette étude est de pouvoir mettre en place des biomarqueurs détectables à tous les stades de la maladie (d’un stade précoce à un stade âgé). Les animaux utilisés seront donc des animaux adultes âgés de 8 semaines à 18 mois afin d’avoir un panel élargit allant de jeunes adultes à rongeurs âgés.
Hébergement de chiens atteints du syndrome de Sanfilippo
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
Déjà engagés dans un essai préclinique de thérapie génique, 20 chiens porteurs d'une mutation qui reproduit le syndrome de Sanfilippo changent d'animalerie pour se rapprocher de l'appareil d'IRM qui mesurera l'effet du traitement. Le séjour relève d'un niveau de souffrance léger, et aucun n'est tué à cette occasion : tous regagnent leur établissement d'origine et y poursuivent les procédures déjà autorisées. Le trajet comprend deux transports d'environ quatre heures et un de trente minutes, pour des animaux de moins d'un an chez qui la maladie évolue encore sans signe clinique visible. Le porteur présente cette autorisation supplémentaire comme une mesure de raffinement destinée à éviter le cumul du transport et de l'examen dans la même journée, et décrit le chien comme un modèle "incontournable" en raison de la taille de son cerveau et de sa proximité immunologique avec l'être humain.
Objectifs
La maladie de Sanfilippo est une maladie génétique humaine rare. Elle est causée par le déficit d’une enzyme qui engendre une accumulation toxique d'une molécule dans de nombreux organes, en particulier le cerveau. La maladie de Sanfilippo est caractérisée par une atteinte sévère du système nerveux central. La maladie débute le plus souvent entre 2 et 6 ans avec un retard du développement psychomoteur, des troubles du comportement, un défaut d'attention, une hyperactivité et une agressivité. La régression des acquisitions intellectuelles est rapide et sévère et dans la phase finale, les patients perdent tout contact avec leur entourage et developpent une encéphalopathie profonde. Le décès survient généralement au décours d'une surinfection respiratoire. L’espérance de vie des enfants atteints de cette pathologie est de l’ordre de 15 à 20 ans. Actuellement, aucun traitement curatif n'est disponible. Les seuls soins apportés visent a traiter les complications liées a la maladie et à améliorer la qualité de vie des malades et de leur entourage. Les espoirs actuels pour guérir cette maladie reposent sur la thérapie génique, qui a fait ses preuves dans le modèle murin. Chez le chien, une anomalie génétique similaire à celle rencontrée chez l'Homme a été décrite, conduisant comme chez l’homme à un développement anormal du cerveau et à des troubles moteurs tardifs. Ces animaux sont un modèle incontournable pour valider un passage en phase d'essai clinique de l'approche de thérapie génique développée, en raison de leur grande taille (y compris du cerveau), offrant la possibilité de tester des méthodes d'administration directement transposables à l'Homme. De plus, la complexité de leur système nerveux central les rapproche de l’humain plus que les modèles rongeurs. Leur système immunitaire est également proche de celui de l'Homme et leur maladie présente de nombreuses similitudes avec celle de l’humain. Le présent projet s'inscrit dans le cadre plus large qu'est celui de l'essai pré-clinique de thérapie génique dans ce modèle, et vise à assurer l'hébergement des animaux, traités ou non, dans une animalerie plus proche de l'endroit où ils iront passer un examen IRM permettant d'évaluer le bénéfice thérapeutique (machine très spécifique, disponible dans ce seul site). Cet hébergement de courte durée a pour objectif d'éviter aux animaux une trop longue journée incluant examen IRM et transport aller-retour depuis leur animalerie habituelle.
Bénéfices attendus
Ce projet s'inscrit dans une démarche de raffinement, afin d'éviter le cumul d'événements potentiellement stressants pour les animaux dans une même journée.
Procédures
Changement d'hébergement transitoire d'animaux avec possible phénotype dommageable. Transports routiers d'un établissement agréé à un autre par transporteur agréé (deux transports d'environ 4 heures, un transport d'environ 30 minutes).
Impact sur les animaux
En lien avec la maladie de Sanfilippo : - Apparition de signes cliniques : pertes d'équilibre, tremblements (peu probable, car habituellement au-delà de l'âge de 2 ans, animaux inclus dans le projet âgés de moins d'un an) En lien avec le projet : - Stress lié à l'arrivée dans une nouvelle structure
Devenir
Les animaux regagneront leur animalerie d'origine et poursuivront les procédures expérimentales autorisées sur place.
Remplacement
De nombreuses études in vitro ont été effectuées en amont de ce projet, en particulier la démonstration de la fonctionnalité du produit de thérapie génique. Il n’existe pas aujourd’hui de méthode alternative pour tester l’effet d’un traitement de thérapie génique in vivo. Nous savons que l’efficacité du transfert de gène dans une lignée cellulaire in vitro n’est pas comparable à ce qui peut se passer in vivo dans un organisme entier. L’animal est le seul organisme vivant permettant d’étudier l’impact d’un transfert de gène dans différents types cellulaires (différents organes) et sur son phénotype, en lien avec le mode d’administration utilisé et la dose administrée, et ce d'autant plus lorsque c'est le système nerveux central qui est ciblé. L'utilisation d’un modèle animal est donc nécessaire pour l'évaluation préclinique de produits thérapeutiques pour le traitement du syndrome de Sanfilippo. Ce projet s'inscrit dans les dernières étapes précliniques nécessaire pour une demande de la première phase d'essai clinique, pour lesquelles l’utilisation d’un modèle gros animal, permettant la mise en place d’une approche chirurgicale similaire à celle qui sera effectuée sur les patients dans l’essai clinique est indispensable et nécessite donc l’utilisation de ces chiens.
Réduction
Le nombre d'animaux hébergés dans le cadre de ce projet correspondra au nombre d'animaux inclus dans l'étude de thérapie. Ce nombre est celui requis pour une démonstration statistique de la normalisation d'un biomarqueur de la maladie dans le liquide cérébro-spinal des chiens traités.
Raffinement
Ce projet s'inscrit dans une démarche de raffinement, pour éviter aux chiens une trop longue journée avec cumul du stress lié au transport et à l'examen d'imagerie. A leur arrivée, les chiens seront rassurés par la voix et leur cage de transport ouverte dans leur lieu d'hébergement. Le temps de décider de sortir explorer leur nouvel environnement et/ou venir vers les humains présents leur sera laissé, une friandise leur sera proposée à la sortie de leur cage de transport. Un examen vétérinaire sera effectué une fois les chiens plus à l'aise. Les chiens seront hébergés dans une zone calme, isolée des autres chiens hébergés dans la structure, toujours en groupe d'au moins deux animaux, habitués à cohabiter. Ils seront hébergés sur litière avec à disposition corbeille de couchage, plateformes, et jouets divers (adaptés au tempérament du chien). Un vétérinaire sera présent dans les heures ouvrées durant la période d'hébergement des chiens, et davantage si un problème médical le justifiait. Dans une optique de raffinement également, le projet dans lequel s'inscrit plus largement cette demande d'autorisation sera mené sur des chiens dans la phase pré-symptomatique de leur maladie, au cours de laquelle il n'existe pas de signes cliniques, mais tout de même des signes détectables permettant d'évaluer un bénéfice thérapeutique (biomarqueurs). Une attention particulière sera néanmoins portée à l'apparition de signes neurologiques, même si celle-ci est improbable.
Choix des espèces
Il existe un modèle murin du syndrome de Sanfilippo, qui reproduit la pathologie humaine, mais les modèles de rongeurs sont limités par une faible complexité neurologique. Les modèles animaux de plus grande taille peuvent fournir des informations supplémentaires et complémentaires sur la pathologie et sont bien adaptés pour confirmer la sécurité et l'activité pharmacologique des traitements potentiels avant le début des essais sur l'homme. Ces modèles représentent mieux la maladie humaine et la réponse au traitement en raison de leur plus grande similitude génétique avec l'homme, de leur statut non consanguin, de leur système immunitaire robuste, de leur taille plus importante (y compris la taille et la complexité du cerveau) et de leur durée de vie plus longue. Par ailleurs, dans le cas présent, la thérapie génique est administrée grâce à un dispositif chirurgical innovant, qui pourra être utilisé sur le chien (non applicable sur le petit animal) et transposé à l'Homme dans le cadre du futur essai clinique. A ce titre, et au stade de développement de l'approche testée dans le cadre du projet plus global dans lequel sont inclus les animaux, le modèle canin du syndrome de Sanfilippo a été privilégié. Le projet sera mené au cours de la première année de vie des chiens. Les études de phénotypage menées sur le modèle ont permis de déterminer qu'à ce stade la maladie évolue de manière occulte, sans signe clinique mais avec des paramètres quantifiables (biomarqueurs dans le liquide cérébro-spinal par exemple), permettant d'objectiver un effet thérapeutique à ce stade, tout en évitant d'atteindre un stade de vie au cours duquel des signes neurologiques sont susceptibles d'apparaître.