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
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.
Gestion de lignées de rongeurs génétiquement altérés
- Maintien des lignées génétiquement modifiées
- Recherche appliquée
- Alimentation animale
- Autres troubles humains
- Bien-être animal
- Cancers
- Diagnostic des maladies
- Maladies animales
- Maladies infectieuses
- Toxicologie (hors obligations réglementaires)
- Troubles cardiaques
- Troubles endocriniens
- Troubles gastrointestinaux
- Troubles immunitaires
- Troubles musculosquelettiques
- Troubles nerveux
- Troubles respiratoires
- Troubles sensoriels
- Troubles urogénitaux
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Multisystémique
- Oncologie
- Organes sensoriels
- Système cardiaque
- Système endocrinien
- Système gastrointestinal
- Système immunitaire
- Système musculosquelettique
- Système nerveux
- Système respiratoire
- Système urogénital
Rats : 7000
660 000 souris et rats sont élevés pour être livrés aux laboratoires porteurs de la mutation voulue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger pour 535 000 d'entre eux et modéré pour 125 000. Chacun peut subir jusqu'à quatre biopsies de l'oreille ou de la queue pour vérifier son génotype, jusqu'à quatre prélèvements sanguins par jour et une injection d'hormone destinée à activer sa mutation. Une partie part vers d'autres établissements, le reste est mis à mort, ces animaux appartenant au scientifique et ne pouvant, selon le porteur, être replacés. Il annonce une hausse d'environ 10 % des effectifs et indique que les scientifiques s'engagent par écrit à l'absence de solution de remplacement, l'objectif affiché étant de leur livrer le "modèle parfaitement adapté" à leurs expérimentations.
Objectifs
Ce projet consiste à maintenir des lignées de rongeurs dont certains gènes ont été modifiés. Ces modifications peuvent provoquer chez les animaux des changements visibles ou des symptômes particuliers, appelés phénotypes. L’objectif est d’observer ces animaux, de comprendre si la mutation génétique a un impact sur leur santé et leur bienêtre, et d’ajuster la manière dont ils sont suivis et soignés en fonction de ces observations. Ces animaux sont utilisés comme modèles dans la recherche scientifique, par exemple pour mieux comprendre des maladies génétiques comme la mucoviscidose, l’hémophilie ou certaines myopathies, et contribuer au développement de nouveaux médicaments. Pour savoir si un animal porte réellement la mutation recherchée, on effectue une biopsie, généralement en prélevant un morceau d’oreille. Ce prélèvement sert à extraire l’ADN et à vérifier si la mutation est présente. Cela est indispensable, car dans une même portée, tous les animaux ne sont pas forcément porteurs, et il faut pouvoir identifier précisément ceux qui seront utiles pour les recherches et garantir la fiabilité des résultats. Lorsqu’une nouvelle lignée génétiquement modifiée arrive ou est créée, et que l’on ne connaît pas encore les effets de la mutation, une phase d’observation détaillée est mise en place pour comprendre comment celleci influence l’animal et s’assurer que son bienêtre est préservé. Lorsque les effets de la mutation sont déjà connus, le suivi et les soins sont adaptés directement, en surveillant les éventuels signes cliniques et en mettant en place des mesures de prévention ou de traitement si nécessaire. Pour certaines lignées, la mutation ne s’exprime que lorsque l’animal reçoit une substance déclenchante, par exemple une hormone, ce que l’on appelle un ligand. Une administration peut donc être réalisée afin d’activer la mutation et de permettre à l’animal de manifester les caractéristiques liées à cette modification génétique. Dans l’ensemble du projet, environ 660 000 animaux sont concernés, avec une augmentation d’environ 10 % liée à une utilisation croissante de ces modèles. Ils sont répartis dans 500 à 600 projets de recherche différents. Parmi ces projets, environ 35 % portent sur des lignées génétiquement modifiées, pour lesquelles les animaux font l’objet d’une attention particulière en matière de suivi et d’évaluation des phénotypes, afin d’anticiper et de limiter au maximum l’impact potentiel de la mutation sur leur bienêtre.
Bénéfices attendus
Ce projet vise à fournir aux scientifiques des animaux génétiquement altérés (avec une analyse de la présence de la mutation validée) qui leur permettront de réaliser leurs études sur des organismes entiers et vivants. L’altération génétique de ces animaux permet de les rendre plus spécifique à une question scientifique posée, et ainsi réduire le nombre d’animaux qui aurait dû être utilisé si on avait utilisé des lignées moins adaptées à la maladie étudiée. Ainsi, le bénéfice de ce projet sera de permettre une évaluation et une prise en charge des nuisances causées par la mutation génétique des lignées génétiquement altérées et une standardisation et un raffinement des méthodes de prélèvement de tissus pour la cartographie génétique de ces lignées. Le tout permettra d’avoir une meilleure maitrise de la production, de l’élevage et de la qualité des animaux qui doivent être sains, sans agent pouvant induire des biais dans les études et porteur de la mutation génétique voulue afin de fournir aux scientifiques le modèle parfaitement adapté pour leurs expérimentations.
Procédures
Selon les besoins du projet, les animaux pourront être soumis (par animal) : à 1 à 2 biopsies (à l’oreille préférentiellement ; à la queue sur justification scientifique : un prélèvement par animal à la queue maximum) (maximum 4 biopsies sur validation par l’équipe vétérinaire), acte d’une durée maximale de 2sec par biopsie. à des prélèvements sanguins au volume et fréquence conformément à la réglementation en vigueur (maximum 4 prélèvements sanguins par jour) d’une durée maximale de max 3sec. à une injection d’un ligand, acte d’une durée maximale de 10sec par injection. Selon les besoins du projet, les animaux hébergés soumis aux nuisances énoncées pourront exprimer un phénotype ayant un impact négatif sur eux (ex : mutation induisant de l’arthrite).
Impact sur les animaux
Expression d’un phénotype ayant un impact négatif sur les animaux et des signes cliniques associés. Douleur, signes cliniques, mortalité innatendue ou stress exprimé pendant l’évaluation bien etre animal d’une nouvelle lignée. Douleur et stress léger de courte durée associés à une biopsie par méthode invasive (4 biopsies maximum) en plus d’une identification. Douleur et stress léger de courte durée associés à un prélèvement sanguin. Douleur, stress léger de courte durée dûs aux contentions. Douleur, stress léger de courte durée dus à l'injection d’un produit.
Devenir
A la fin de la procédure, les animaux sont soit expédiés, soit mis à mort (les animaux appartiennent au scientifique et ne peuvent être replacés).
Remplacement
Ce projet vise à fournir aux scientifiques des animaux génétiquement altérés qui leur permettront d’étudier dans des organismes entiers et vivants toutes les conséquences d’une altération génétique définie et/ou l’intérêt de molécules thérapeutiques pour lutter contre ces conséquences. Ceci implique l’étude de divers processus biologiques et systèmes physiologiques complexes et nombreux au fur et à mesure de la vie du modèle et nécessite de disposer d’organismes vivants et entiers afin de pouvoir observer l’impact de l’altération génétique ou d’une molécule thérapeutique dans l’ensemble des organes, tissus et fonctions physiologiques. La complexité des mécanismes mis en jeu ne permet donc pas de réaliser de nos jours de tels projets sur des modèles in vitro. Les scientifiques s’engagent par écrit à ce qu’il n’y ait pas de solution de remplacement à cette lignée.
Réduction
Le nombre d’animaux hébergés et mis en accouplement est calculé en fonction des besoins stricts de chaque scientifique. Les chercheurs sont sensibilisés à la nécessité de limiter le nombre d’animaux utilisés et nous mettons en œuvre des améliorations continues de nos méthodes de reproduction pour réduire le nombre d'animaux nécessaire pour obtenir un niveau d'élevage correspondant aux objectifs du projet. Par exemple : Adaptation du sexe du reproducteur génétiquement altéré quand il est accouplé avec des animaux non génétiquement altéréesafin de maximiser les chances de fertilités (phénotype impactant la reproduction) ; éviter les mères dont le phénotype réduit les comportements maternels ; fécondation in-vitro pour ne produire qu’une génération d’animaux d’intérêt et éviter le vieillissement ; cryoconservation des lignées non utilisée et arrêt des colonies respirantes si pas de besoin. Nous encourageons les scientifiques à utiliser les petits au génotype sauvage (non d’intérêt) en tant que contrôles. Pour l’évaluation du bien-être d’une nouvelle lignée, n’est utilisé que le nombre d’animaux minimum requis. Nous ne faisons pas naître d’animaux spécifiquement pour cette évaluation. Pour le génotypage, nous encourageons les scientifiques à choisir des méthodes de prélèvement qui associent identification et génotypage. Nous les encourageons à choisir des schémas d’accouplement ne nécessitant pas de génotypage (homozygotes x homozygotes par exemple). Nous avons aussi réduit le nombre d’animaux utilisés pour l’évaluation du bien-être des nouvelles lignées en adaptant les anciens requis Suisses et Allemands (100 animaux sur 3 générations) aux recommandations européennes (au moins 7 animaux de chaque sexe et génotype, sur 2 générations).
Raffinement
En cas de signe clinique particulier, un suivi adapté est mis en place par des techniciens qualifiés au suivi vétérinaire des animaux. Pour les lignées à phénotype dommageable, des observations cliniques plus fréquentes et spécifiques, avec des points limites, peuvent être mises en place. Pour limiter la douleur, une euthanasie pourrait être demandée à un point limite ou âge précis pour éviter l’expression du phénotype. Cela est évalué lors de la caractérisation du phénotype, en lien avec le scientifique et les vétérinaires. Les observations sont facilitées par des outils internes comme des grilles de score. En cas de détection d’un point limite terminal, l’animal est immédiatement mis à mort. Pour chaque phénotype, des points d’intervention sont adoptés pour un suivi précis et des soins adaptés (soutien nutritionnel…). Si des signes cliniques peuvent être atténués ou guéris par traitement, avec accord du scientifique, le traitement est mis en place. Les animaux présentant un phénotype dommageable léger à modéré mais aptes à voyager seront expédiés avec une communication auprès de l’utilisateur final pour assurer leur réception et utilisation selon les normes éthiques et de bien-être animal.
Choix des espèces
Les rats et les souris sont les espèces pour lesquelles les manipulations génétiques sont développées, maitrisées et avec de nombreuses données scientifiques. De plus, ces espèces permettent d’élever rapidement un nombre d’animaux suffisamment important pour pouvoir avoir des données scientifiquement exploitables et permettent ainsi de mener de manière plus fiable des études en recherche et développement. Pour ce projet, nous devons caractériser et élever des animaux génétiquement altérés qui peuvent développer des caractéristiques cliniques spécifiques à tout âge. Pour vérifier la présence de la modification génétique, une biopsie est réalisée le plus souvent (99% des cas) une semaine avant le sevrage ou au sevrage. Dans environ 1% des cas, une nouvelle biopsie à l’âge adulte peut être demandé pour vérification. Une analyse du sang peut également permettre de vérifier que l’animal présente les caractéristiques attendues, cette dernière se fait après 4 semaines d’âge minimum (adulte) Pour finir, la modification génétique peut être induite par l’injection d’une hormone, cette injection peut se faire à partir de 8.5 jours après la fécondation.
Évaluation préclinique de méthodes de transfert de gènes in vivo dans des modèles de souris pour l’immunothérapie cellulaire
- Recherche appliquée
- Cancers
- Diagnostic des maladies
- Troubles nerveux
- Troubles sensoriels
- Recherche fondamentale
- Multisystémique
- Oncologie
- Organes sensoriels
- Système cardiaque
- Système immunitaire
- Système nerveux
- Système respiratoire
Toutes tuées à l'issue pour des analyses post-mortem, 2 649 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré à sévère. Des cellules tumorales humaines leur sont implantées dans une veine, dans l'abdomen, dans le cerveau ou dans l'œil, ces deux dernières localisations sous anesthésie générale de vingt à trente minutes, puis la tumeur est suivie par imagerie une à deux fois par semaine. Le porteur annonce, selon la localisation, des troubles de la coordination et de la posture, une inflammation de l'œil ou une gêne respiratoire quand la tumeur comprime les tissus voisins. Ces souris ont été rendues immunodéficientes puis greffées avec un système immunitaire humain, et le RNT range les retombées attendues du côté de la recherche translationnelle et du "développement industriel de nouvelles stratégies thérapeutiques".
Objectifs
Les traitements qui utilisent les propres cellules de défense du patient pour attaquer les cellules cancéreuses ont déjà permis d’importants progrès, notamment contre certains cancers du sang. Ces thérapies, dites « personnalisées », reposent sur la reprogrammation des cellules immunitaires afin qu’elles reconnaissent spécifiquement les cellules malades. Leur fabrication reste cependant complexe : elle nécessite de prélever les cellules du patient, de les modifier en laboratoire, puis de les réinjecter, ce qui prend du temps et coûte cher. Ce projet explore une approche plus simple : faire en sorte que cette reprogrammation ait lieu directement dans l’organisme grâce à l’administration d’un produit porteur d’instructions génétiques. Ce produit, appelé vecteur thérapeutique, agit comme un messager qui délivre les informations nécessaires aux cellules de défense pour qu’elles apprennent à reconnaître les cellules cancéreuses. Les essais seront menés chez la souris, dans des modèles reproduisant certaines fonctions du système immunitaire humain. Ces modèles permettent d’étudier la faisabilité et la sécurité de l’approche dans un environnement vivant. Les tests concerneront différents types de cancers, notamment du sang, du cerveau et de l’œil. Objectif général : évaluer la possibilité de déclencher directement dans l’organisme la production de cellules de défense capables d’éliminer les cellules cancéreuses, afin de préparer de futures applications en immunothérapie.
Bénéfices attendus
Ce projet vise à valider des vecteurs thérapeutiques (=plateformes de transfert génétique) capables de reprogrammer directement les cellules immunitaires dans l’organisme, sans passer par les étapes complexes de fabrication en laboratoire propres aux immunothérapies cellulaires traditionnelles. En supprimant le besoin de prélèvement, de modification ex vivo et de réinjection des cellules du patient, ces approches pourraient transformer l’accès aux thérapies personnalisées. Les approches évaluées dans ce projet pourraient permettre une administration plus simple et plus rapide, sans étape préalable de préparation personnalisée, et s’adapter à différents contextes cliniques, y compris dans des environnements où l’accès aux thérapies avancées est limité. Les plateformes évaluées dans ce projet pourraient permettre une administration rapide, potentiellement « à la demande », sans conditionnement préalable, et s’adapter à différents contextes cliniques, y compris dans des environnements où l’accès aux thérapies avancées est limité. À court terme, les expériences menées sur des modèles de souris reproduisant certaines fonctions du système immunitaire humain permettront de mieux comprendre la distribution, l’efficacité et la tolérance de ces vecteurs dans l’organisme.À court terme, les expériences menées dans des modèles de souris humanisées permettront de mieux comprendre la distribution, l’efficacité et la tolérance de ces vecteurs in vivo. Ces données bénéficieront à la recherche translationnelle et au développement industriel de nouvelles stratégies thérapeutiques.
Procédures
Dans un premier groupe, les souris éveillées (vigiles) sont injectées une ou deux fois dans le sang (geste de quelques secondes). Un à deux jours plus tard, elles reçoivent une injection unique en quelques secondes (sur animal vigile). Des prises de sang ponctuelles (moins de dix secondes) sont réalisées sur les animaux vigiles Dans un second groupe, des cellules sont injectées aux animaux vigiles soit dans une veine, soit dans l’abdomen (geste très rapide). Dans un troisième groupe, des cellules sont injectées soient dans le cerveau soit dans l’œil des animaux. Ces gestes sont réalisés sous anesthésie générale et durent environ 20 à 30 minutes. Une semaine à dix jours plus tard, les animaux des groupes 2 et 3, reçoivent deux injections à 24h d’intervalle (sur animal vigile durée de chaque geste inférieur à 10 sec). La croissance de la tumeur est ensuite suivie une à deux fois par semaine à l’aide d’images prises sous une courte anesthésie de quelques minutes. Des prises de sang ponctuelles peuvent également être nécessaires (sur animal vigile durée du geste inférieur à 10sec).
Impact sur les animaux
Les animaux utilisés dans ce projet recevront des injections contenant du matériel génétique destiné à modifier certaines cellules de défense. Ces injections, réalisées par voie intraveineuse, sont habituellement bien tolérées et ne provoquent qu’une gêne passagère au point d’injection. Dans de rares cas, une réaction plus marquée peut survenir, se traduisant par une baisse d’activité, une perte de poids ou une inflammation au point d’injection. Dans certaines expériences, des cellules tumorales humaines seront implantées afin d’étudier la réponse du système immunitaire. La croissance de ces tumeurs pourra entraîner différents signes selon leur localisation. Lorsque la tumeur se développe dans le sang ou dans plusieurs organes, les animaux peuvent présenter une perte de poids ou une baisse d’activité en fin de suivi. Dans les modèles de tumeur cérébrale, des troubles de la coordination ou de la posture peuvent apparaître. Dans les modèles oculaires, l’augmentation du volume tumoral peut provoquer une gêne visuelle ou une inflammation de l’œil. Dans les modèles localisés dans d’autres organes, une gêne abdominale ou respiratoire peut survenir si la tumeur comprime les tissus voisins. Les produits testés ont été choisis pour leur bonne tolérance dans des études antérieures. Des réactions transitoires, telles qu’une légère baisse d’activité ou une perte de poids temporaire, peuvent toutefois survenir.
Devenir
Les animaux sont mis à mort pour des analyses post-mortem
Remplacement
Avant tout essai chez l’animal, les vecteurs thérapeutiques de transfert génétique envisagées dans ce projet seront testées sur cellules humaines en laboratoire (in vitro). Ces essais permettront d’évaluer leur efficacité, leur capacité de ciblage, et leur absence de toxicité directe. Cependant, ces modèles in vitro ne peuvent pas reproduire les conditions biologiques d’un organisme vivant, comme la distribution dans tout le corps, la complexité des interactions cellulaires ou la réponse immunitaire intégrée. L’objectif de ce projet est d’évaluer, dans un environnement plus proche de la réalité humaine, la capacité de ces vecteurs thérapeutiques à reprogrammer des cellules immunitaires directement dans l’organisme. Ces approches nécessitent un système vasculaire fonctionnel et un environnement immunologique actif, qui ne peuvent être reproduits qu’in vivo.
Réduction
Le projet a été conçu pour limiter au maximum le nombre d’animaux tout en garantissant des résultats fiables. Des outils d’imagerie non invasifs permettent de suivre l’évolution des tumeurs et des cellules modifiées chez les mêmes animaux tout au long de l’étude. Cela évite des prélèvements intermédiaires et réduit le nombre total d’animaux nécessaires. Les analyses réalisées après la fin de l’expérience combinent plusieurs approches sur les mêmes tissus, afin d’obtenir le plus d’informations possible pour chaque animal
Raffinement
Plusieurs mesures sont mises en place dans ce projet pour limiter les nuisances sur le bien-être animal et garantir une surveillance attentive tout au long des protocoles. À leur arrivée, les animaux bénéficient de quelques jours d’acclimatation afin de s’habituer à leur environnement. Les gestes nécessitant une grande précision, comme les injections dans le cerveau ou dans l’œil, sont réalisés sous anesthésie générale. En revanche, les injections réalisées dans la veine ou dans la cavité abdominale (pour l’administration de cellules immunitaires ou tumorales) ne nécessitent pas d’anesthésie. Elles sont effectuées en contention douce afin de réduire le stress ressenti par l’animal. Des soins sont prodigués avant et après les interventions pour prévenir toute douleur ou inconfort : maintien de la température corporelle pendant et après l’acte, surveillance rapprochée, et alimentation hydratante jusqu’à la récupération complète après anesthésie. Les animaux sont suivis quotidiennement pendant les périodes critiques, notamment les deux semaines suivant les injections de vecteurs thérapeutiques, y compris les week-ends et jours fériés. En dehors de ces phases à risque, le suivi est assuré à une fréquence adaptée à l’état des animaux, conformément aux recommandations éthiques et vétérinaires. En cas de réaction légère, des soins de soutien (réhydratation, alimentation enrichie) sont proposés. Si des signes de souffrance plus marqués apparaissent ou s’aggravent, l’animal est retiré de l’étude et une euthanasie indolore est pratiquée pour éviter toute douleur prolongée.
Choix des espèces
La souris est l’espèce la plus utilisée en recherche biomédicale car elle offre un bon compromis entre la pertinence scientifique et le respect du bien-être animal. Sa petite taille, sa biologie bien connue et la disponibilité de nombreux outils génétiques permettent de mener des études fiables en appliquant rigoureusement les principes de réduction et de raffinement des procédures. Dans ce projet, des souris dites “humanisées” sont utilisées : elles possèdent un système immunitaire humain, ce qui permet d’étudier des traitements ciblant des cellules humaines dans un organisme vivant. Ce modèle de souris humanisée est reconnu comme l’un des plus pertinents pour les études d’immunothérapie car il permet de répondre à la question scientifique dans des conditions expérimentales bien contrôlées, tout en respectant les principes éthiques des 3R (Remplacement, Réduction, Raffinement). L’utilisation de la souris réduit le nombre d’animaux nécessaires grâce à des méthodes de suivi non invasives et permet d’appliquer des mesures de raffinement limitant la douleur et le stress. Les souris seront utilisées à l’âge adulte, entre 8 et 16 semaines, afin qu’elles aient terminé leur croissance et présentent un état physiologique stable. Ce stade correspond au jeune adulte et permet d’éviter les variations liées à la croissance ou au vieillissement. Bien que ces animaux soient immunodéficients, leur utilisation à ce stade garantit de meilleures conditions pour la greffe de cellules humaines et la mise en place d’un modèle humanisé fiable. Des groupes d’animaux d’âge similaire seront utilisés pour chaque protocole afin de limiter la variabilité expérimentale.
Profil et circuits socio-émotionnels de deux lignées de souris exprimant des mutations du récepteur nicotinique α5 impliquées dans l’alcoolisme MODIFICATION
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
- Système nerveux
Pour étudier comment des mutations du gène CHRNA5, liées chez l'humain à un risque accru de dépendance à l'alcool, modifient les émotions et le comportement social, des souris porteuses de ces mutations sont comparées à des souris non modifiées. 756 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue sous anesthésie profonde pour prélever leur cerveau, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Selon les groupes, elles ont accès chaque jour à un biberon d'alcool pendant 6 à 12 semaines (144 souris), subissent une chirurgie du cerveau pour y injecter un virus ou implanter un dispositif (468), un enregistrement de l'activité cérébrale d'une heure sous anesthésie profonde (144), une activation ou une inhibition de zones du cerveau par la lumière à l'état éveillé (180), une contention de 15 minutes jusqu'à quatre fois (144), un test de comportement social de 10 minutes par jour pendant cinq jours (612) ou un isolement de 10 jours en cage individuelle avec roue (72). Le porteur présente la contention comme un "léger stress" dans la liste des procédures, puis écrit que ce "stress est modéré" et que les souris "finissent par s'y habituer".
Objectifs
Les problèmes liés à la consommation d'alcool sont très courants et dangereux dans notre société. Selon l'Organisation mondiale de la santé (OMS), 5 % des décès dans le monde sont causés par une consommation excessive d'alcool. Pour mieux comprendre ce problème et trouver des solutions, il est important de savoir comment notre corps et notre environnement influencent cette dépendance. Des études ont montré qu'une petite différence dans un gène, appelé CHRNA5, peut augmenter le risque de devenir dépendant à l'alcool. Toutefois, il reste difficile d'étudier ce lien chez les humains. Pour mieux comprendre, des chercheurs ont utilisé des rats qui avaient cette différence génétique. Ces rats avaient un risque plus élevé de rechute dans l’alcool après une période d’abstinence. De plus, ce gène joue un rôle important dans certaines parties du cerveau qui sont liées à la mémoire et aux relations avec les autres. Et les connexions entre ces zones du cerveau sont aussi liées à l’anxiété et au comportement social. L’objectif de cette recherche est d’étudier comment cette différence génétique affecte les émotions et les comportements sociaux, ainsi que la communication entre certaines parties du cerveau. Pour cela, nous utiliseront des souris spéciales qui ont cette même différence génétique, et les compareront à des souris normales. Nous observerons comment cela influence leurs comportements et leur consommation d'alcool, en étudiant aussi les différences entre les mâles et les femelles. Ensuite, nous enregistreront l’activité du cerveau des souris pour comprendre comment cette différence génétique change la manière dont les parties du cerveau communiquent entre elles. Puis nous essayeront de manipuler cette communication pour voir comment cela affecte les comportements sociaux des souris. Enfin, nous tenteront de remettre en place la version normale du gène dans le cerveau des souris pour voir si cela améliore leur comportement.
Bénéfices attendus
Des études ont montré qu'une petite différence dans un gène, appelé CHRNA5, peut augmenter le risque de devenir dépendant à l'alcool. Mais on ne sait toujours pas vraiment comment cela fonctionne. Malgré les graves conséquences de la dépendance à l'alcool sur la société, il existe très peu de traitements qui fonctionnent bien, et la plupart des personnes dépendantes rechutent après avoir essayé d'arrêter de boire. Les personnes qui souffrent de dépendance à l'alcool peuvent avoir des comportements très différents. Par exemple, certaines peuvent être anxieuses ou avoir des comportements antisociaux. Il est cependant compliqué de savoir si ces comportements sont causés par la consommation d'alcool ou s'ils étaient déjà présents avant. Notre projet a pour but de mieux comprendre comment les émotions et les comportements sociaux sont liés à la consommation d'alcool. Nous voulons savoir si ces comportements viennent de la consommation ou s'ils existaient avant. De plus, nous voulons prendre en compte les différences entre les sexes, car les réactions des hommes et des femmes peuvent être différentes. Ce projet pourrait nous aider à plusieurs niveaux. En tenant compte des émotions et pas seulement de la quantité d'alcool consommée, nous espérons comprendre comment cette différence génétique augmente le risque de dépendance. Si nous découvrons des comportements chez les animaux qui ressemblent à ceux observés chez les humains, cela pourrait nous aider à tester des traitements adaptés aux différents types de dépendance. Cela pourrait aussi conduire à des soins plus personnalisés, qui prendraient en compte la personnalité, le type de consommation d’alcool et le sexe de chaque personne, pour une meilleure efficacité. Enfin, nous cherchons à comprendre quelles parties du cerveau sont affectées par l'alcool et comment cela influence les comportements sociaux et émotionnels. Cela pourrait permettre de créer de nouveaux médicaments pour aider les personnes à arrêter de boire et à éviter les rechutes, en fonction de leur profil émotionnel et social.
Procédures
Les animaux passeront par plusieurs étapes dans cette étude : Ils auront accès à un biberon avec une solution d'alcool, une fois par jour, pendant 6 à 12 semaines (144 animaux). Ils subiront une petite opération sous anesthésie, d'environ 30 à 45 minutes, pour implanter un dispositif dans le cerveau (468 animaux). L’activité de leur cerveau sera mesurée sous anesthésie profonde pendant environ 1 heure après avoir stimulé une région spécifique du cerveau (144 animaux). Une technique utilisant la lumière permettra d'activer ou de désactiver certaines parties du cerveau chez des animaux éveillés, pendant 3 minutes (180 animaux, dont 90 pour l'activation et 90 pour la désactivation). Ils participeront à un test pour observer leur comportement social pendant 10 minutes par jour, sur une période de 5 jours (612 animaux). Ils seront soumis à un léger stress de restriction de leurs mouvements pendant 15 minutes, jusqu’à 4 fois au total, avec au moins une semaine de repos entre chaque session (144 animaux). Un petit échantillon de sang sera prélevé sous leur mâchoire. Certains animaux auront ce prélèvement une fois (288 animaux), d'autres deux fois, avec au moins une semaine d'écart entre les deux prélèvements (252 animaux). MODIFICATION: CERTAINS ANIMAUX SERONT PLACES EN ISOLEMENT SOCIAL DANS UNE CAGE CONTENANT UNE ROUE D'ACTIVITE PENDANT UNE PERIODE DE 10 JOURS AVANT D'ETRE REPLACES EN CAGE COLLECTIVE (72 ANIMAUX).
Impact sur les animaux
Les animaux participeront à différents traitements et tests au cours de cette étude : Consommation d'alcool : Ils auront accès à un biberon contenant de l'alcool une fois par jour pendant 6 à 12 semaines. Cela peut leur donner une sensation de détente et d'euphorie. Opération du cerveau : Ils subiront une intervention sous anesthésie pour injecter un virus ou placer un dispositif dans leur cerveau, ce qui dure environ 30 à 45 minutes. Le jour suivant, ils peuvent perdre un peu de poids, mais ils le récupèrent généralement en trois jours. Ils ressentent une légère douleur, bien contrôlée par des médicaments contre la douleur qu’ils reçoivent avant et après la chirurgie. Il peuvent être confronté au saignement après la chirurgie, l’infection de la plaie qui est bien gérée par une désinfection à la Bétadine et un suivi par l’expérimentateur. Dans de rares cas le dispositif implanté dans leur cerveau peut se décrocher. Enregistrement de l'activité cérébrale : Nous allons enregistrer l'activité de certaines parties de leur cerveau pendant environ une heure, sous anesthésie générale profonde, après avoir stimulé une région spécifique. Activation ou inhibition du cerveau par la lumière : Nous utiliserons une technique spéciale qui permet d'activer ou de calmer certaines parties du cerveau des animaux éveillés pendant 3 minutes. L'activation peut causer une légère anxiété temporaire, tandis que l'inhibition a un effet de diminution du stress. Test de reconnaissance des émotions : Les animaux seront observés lors d’un test qui dure 10 minutes par jour pendant 5 jours, pour observer leur comportement et réaction emotionelle. Cela peut provoquer un léger stress. Stress modéré : Les animaux seront placés dans un dispositif qui limite leurs mouvements pendant 15 minutes, jusqu'à 4 fois, avec une semaine entre chaque session. Ce stress est modéré, et les animaux finissent par s'y habituer. Prélèvement sanguin : Un petit échantillon de sang sera prélevé sous leur mâchoire. Cela est rapide mais peut causer une légère douleur et un stress momentané au moment où l’aiguille entre dans la peau. Certains animaux subiront ce prélèvement une fois, et d'autres deux fois, avec une semaine d'intervalle. MODIFICATION: CERTAINS ANIMAUX SERONT HEBERGES INDIVIDUELLEMENT DANS UNE CAGE CONTENANT UNE ROUE D'ACTIVITE PENDANT UNE PERIODE DE 10 JOURS AVANT D'ETRE REPLACES EN CAGE COLLECTIVE CE QUI PEUT GENERER UNE STRESS TEMPORAIRE LIE A L'ISOLEMENT.
Devenir
A la fin des procédures les animaux sont euthanasiés sous anesthésie générale profonde pour la conservation des tissus (cerveau), qui seront analysés ultérieurement.
Remplacement
Ce projet étudie la manière dont les souris reconnaissent les émotions et comment cela est lié à la consommation d'alcool. À ce jour, il n'existe pas d'autres méthodes pour faire ces recherches sans utiliser des animaux. De plus, nous voulons comprendre comment certaines mutations génétiques influencent ces comportements. C'est pourquoi nous devons utiliser des souris spéciales qui ont les mêmes mutations que celles que l'on retrouve chez l'humain
Réduction
Nous optimisons le nombre d'animaux utilisés en réalisant plusieurs tests sur chaque animal au lieu de multiplier les groupes. Ainsi, les animaux passeront par différentes étapes de manière séquentielle (comme des opérations, des prélèvements, ou des tests de comportement). Avant de lancer un protocole complet, nous faisons d'abord des essais sur un petit groupe de 4 à 5 animaux pour voir si cela vaut la peine de poursuivre. Cela nous aide à éviter d'utiliser trop d'animaux. Si les résultats sont prometteurs, nous passons à un groupe de 12 animaux, qui est le nombre minimum que l’on estime nécessaire pour avoir des résultats fiables. Nous vérifions également que les données sont bien réparties avant de les analyser avec des méthodes statistiques appropriées.
Raffinement
Nous ferons tout pour garantir le bien-être des animaux pendant l'étude. Lors des opérations, ils recevront une anesthésie pour les endormir et des médicaments pour soulager la douleur. Si l'opération dure longtemps, nous les hydraterons avec une injection pour qu'ils ne soient pas deshydratés au reveil. Tous les animaux vivront dans un environnement confortable, avec des matériaux pour construire des nids et des endroits où se cacher. Ils seront gardés ensemble pour maintenir leurs liens sociaux, et des techniciens vérifieront leur état chaque jour. Si un animal montre des signes de douleur, les techniciens préviendront immédiatement le responsable de l'étude pour prendre des mesures. Si nécessaire, nous donnerons des médicaments ou des crèmes pour les aider à guérir. Nous pouvons aussi leur fournir de la nourriture spéciale pour les aider à manger. Après certaines opérations, nous utiliserons des matériaux doux pour éviter d’endommager les implants. Les tests qui leur permettent d’interagir chaque jour contribuent aussi à leur bien-être. Tous ceux qui s’occupent des animaux sont formés pour le faire correctement. Enfin, si un animal doit être euthanasié, cela se fera de manière douce, sans douleur, pour minimiser ses souffrances.
Choix des espèces
La souris est un animal souvent utilisé pour étudier le cerveau chez les vertébrés. Son système nerveux est organisé de manière similaire à celui des humains, et elle partage environ 95% de ses gènes avec nous, ce qui permet de transposer les résultats obtenus chez la souris à l'humain de manière assez fiable. De plus, la souris peut être génétiquement modifiée, ce qui nous aide à comprendre les mécanismes biologiques impliqués dans de nombreuses maladies. Par exemple, grâce à des modèles de souris génétiquement modifiées, nous pouvons étudier comment certaines mutations génétiques humaines affectent des molécules ou des récepteurs spécifiques dans le cerveau. Les souris adultes ont été choisies pour cette étude car elles présentent une maturation complète des systèmes physiologique et neurologique, nécessaire à l’analyse des processus socio-emotionnels. Plus spécifiquement, nous utiliserons des souris modifiées pour exprimer des mutations des récepteurs nicotiniques, liées à la dépendance à l'alcool chez l'humain. Les souris montrent également une variété de comportements sociaux et de réponses émotionnelles, ce qui en fait un modèle pertinent pour notre recherche sur les émotions et la consommation d'alcool.
Evaluation des effets antipaniques de candidats-médicaments chez le rat soumis à une hypercapnie
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
Opérés pendant une heure trente à deux heures pour recevoir un émetteur de télémétrie, puis isolés quinze jours, 200 rats sont exposés jusqu'à six fois à un air enrichi en CO2 destiné à déclencher chez eux une réaction de panique et de fuite. Le niveau de souffrance déclaré est modéré. La moitié sera tuée pour des prélèvements terminaux ou après des effets marqués des produits testés, l'autre moitié réutilisée dans d'autres projets, dont des formations. Le porteur qualifie ces expositions de stress de courte durée, alors que le protocole vise précisément à provoquer une attaque de panique pour tester des candidats médicaments antipaniques.
Objectifs
L'attaque de panique est une des manifestations possibles des troubles anxieux. C'est une crise d'angoisse aiguë qui apparaît de façon brutale et qui dure de quelques minutes à quelques heures. La personne va ressentir une peur intense, une sensation de danger immédiat et des sensations physiques désagréables. Le projet a pour but d'évaluer l'efficacité de candidats médicaments sur le comportement anxieux et les attaques de paniques, les variables physiologiques (paramètres cardio-vasculaires) induits par une exposition brève à un air enrichi en CO2 chez le rat. En effet, une exposition au CO2 à des concentrations élevées induit une baisse de pH sanguin qui va être détecté par le système nerveux autonome et induire une réaction comportementale illustrée par un comportement de panique et d'échappement.
Bénéfices attendus
A long terme, les bénéfices attendus sont la découverte de nouveaux médicaments pour traiter les attaques de panique et l'anxiété, des pathologies dont on estime qu'une personne fera l'expérience d'au moins un épisode d'anxieté aigue au cours de sa vie. Les composés pourraient avoir aussi une application en médecine vétérinaire. A court terme, les bénéfices attendus sont de démontrer que le composé testé est actif dans un modèle expérimental de la pathologie ciblée ou d’évaluer ses éventuels effets secondaires avant son passage en phases cliniques.
Procédures
Ce projet nécessite différents types d'interventions. Dans un premier temps mais pas systématiquement, une chirurgie sous anesthésie générale sera pratiquée afin d'implanter un dispositif (émetteur de télémétrie) permettant l'enregistrement automatique des paramètres cardio-vasculaires (durée: 1h30-2h). Les animaux instrumentés seront tenus afin de pouvoir leur administrer des produits anesthésiques et analgésiques (durée: environ 1-2minutes). Après la chirurgie d’implantation de l’émetteur de télémétrie, 15 jours de récupération, au minimum, sont prévus avec hébergement individuel des animaux pour optimiser la cicatrisation. Le candidat médicament ou du placebo seront administrés aux animaux (durée 1-2minutes). Les animaux seront ensuite placés dans un environnement restreint pendant 2h maximum où ils seront exposés pendant 5 minutes à un air enrichi en CO2. Six expositions maximum seront faites avec un espacement de 48h minimum. Des prélèvements sanguins pourront être effectués durant les phases expérimentales sur animal vigile ou anesthésié (durée des prélèvements: moins de 3min).
Impact sur les animaux
Les contentions des animaux vigiles pour induire l'anesthésie et administrer le produit peuvent engendrer un stress mineur à l'animal. La chirurgie d'implantation d'un émetteur de télémétrie peut induire des douleurs post-chirurgicales. Post-chirurgies, les animaux pourront être placés en hébergement individuel pendant 15 jours maximum. Cet hébergement engendra un stress de durée moyenne et d'intensité modérée. Les animaux seront soumis à plusieurs expositions à un gaz enrichi en CO2 qui entrainera un stress de courte de durée (6 sessions max). Les effets potentiellement indésirables du/des produits ne sont pas prévisibles à l'initiation du projet.
Devenir
Les animaux seront mis à mort si réalisation de prélèvements terminaux, suite à des effets marqués des produits testés, si non utilisés pour d’autres projets. Certains animaux (ex: témoins, animaux ne présentant pas d'effets marqués après traitement) pourront être réutilisés pour d'autres projets (ex: formation) si la gravité réelle a été de contrainte légère ou modérée et si les volumes sanguins prélevés et la période de récupération sont respectés.
Remplacement
Dans le cadre du développement de nouveaux médicaments, ce projet est réalisé chez le rat car il n’existe pas de méthode de substitution (in vitro ou in silico) pour évaluer les effets d’une nouvelle molécule sur les troubles anxieux et les attaques de panique. 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, le rat 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 : 10 / par groupe.
Raffinement
Le raffinement de la procédure expériementale sera obtenu par un protocole anesthésique et analgésique adapté pour la chirurgie et la période post-opératoire et un suivi post opératoire de l'état de santé des animaux avec des soins adaptés. La cage des animaux présentera un sur-enrichissement (lanière de kraft par exemple) et ils seront en contact visuel - olfactif - sonore avec leur congénères afin de limiter l'impact de l'hébergement individuel pendant la phase de récupération. les animaux seront habitués à la chambre expériementale pour réduire le stress lié à ce nouvel environnement et seront manipulés pour diminuer le stress lié aux contentions. Les animaux sont également suivis quotidiennement. Des points limites adpatés sont définis et le recours à l'euthanasie se fera lorsque cela s'averera nécessaire.
Choix des espèces
Le rat est l’espèce animale la plus adaptée et la plus couramment utilisée pour évaluer les effets bénéfiques d’un produit sur l’attaque de panique Animaux adultes. Ce projet n’a pas pour objectif d’étudier les effets du produit sur l’animal à d’autres stades de développement.
Etude du rôle du peptide amyloïde dans la neurodégénérescence dans un modèle murin de maladie d’Alzheimer
- Maintien des lignées génétiquement modifiées
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
Amputées d'un fragment de queue entre sept et dix jours pour connaître leur génotype, 772 souris génétiquement modifiées entrent ensuite dans un protocole de trois mois, douze injections hebdomadaires pour les unes, quatre-vingt-dix administrations quotidiennes pour les autres, une chirurgie d'une heure sous anesthésie pour d'autres encore. 492 relèvent d'un niveau de souffrance léger et 280 d'un niveau modéré. La lignée perd spontanément neurones et synapses à partir de six mois, et le porteur prévoit de tuer les souris à ce moment précis, au début de la perte, avant que leur état général ne se dégrade visiblement. Toutes sont tuées, celles qui servent à l'évaluation des traitements pour prélever leur cerveau, les autres parce que leurs modifications génétiques interdisent de les replacer ou de les réutiliser.
Objectifs
Au cours de la maladie d’Alzheimer, des pertes de neurones et de synapses, les connexions entre les neurones, se produisent dans le cerveau. Ces pertes sont bien corrélées à l’intensité des troubles cognitifs caractérisant la maladie. Ainsi, des traitements visant à réduire ces pertes pourraient protéger contre les déficits cognitifs. Une autre des caractéristiques de la maladie d’Alzheimer est l’agrégation d’un peptide appelée bêta-amyloïde en plaques qui vont s’accumuler de façon anormale dans le cerveau. Les traitements actuels visent à réduire leur quantité, mais ils ne permettent que de freiner l’évolution de la maladie, pas de la stopper. L’objectif de ce projet est d’évaluer l’efficacité de ces traitements sur les pertes de neurones et de synapses chez souris génétiquement modifiées, modèle murin de la maladie d’Alzheimer.
Bénéfices attendus
On estime que plus de 850 000 personnes sont affectées par la maladie d’Alzheimer en France, avec une espérance de vie de 8 à 12 ans à partir du moment où le diagnostic est établi. Le mécanisme des pertes de neurones et de synapses dans la maladie d'Alzheimer est encore très mal connu. Ce projet pourrait permettre de mieux comprendre l’implication du peptide bêta-amyloïde dans ces mécanismes. A plus long terme les résultats obtenus pourraient orienter vers de nouvelles pistes pour l’amélioration des traitements existant.
Procédures
Dans le cadre de l’élevage de souris génétiquement modifiées modèles de maladie d'Alzheimer nous réaliserons une biopsie chez l’ensemble des souriceaux (une fois, vigile, durée de moins d’une minute par animal) pour déterminer leur patrimoine génétique. Des souris recevront une injection hebdomadaire pendant 3 mois d’un traitement pharmacologique (12 injections maximum, vigile, durée de moins d’une minute par animal). D’autres souris recevront une administration quotidienne d’un autre traitement pendant 3 mois également (90 administrations maximum, vigile, durée de moins d’une minute par animal). Enfin des souris auront une chirurgie unique sous anesthésie générale, avec une prise en charge analgésique adaptée. Cette chirurgie durera une heure et sera faite une seule fois. Toutes les souris seront euthanasiées en fin de période de maintien par une méthode réglementaire.
Impact sur les animaux
Les animaux ressentiront une légère et brève douleur lors du prélèvement de l’extrémité de la queue pour déterminer leur patrimoine génétique. Il existe un risque rare de saignement suite au geste. Les souris génétiquement modifiées que nous utilisons dans ce projet développent spontanément une perte de neurones et de synapses avec l'âge, mais elles seront euthanasiées au début de cette perte. La contention des souris nécessaire pour les manipulations (administration et injection) peut entrainer du stress. Les administrations et injections pourront entrainer une légère et brève douleur ou un risque d'irritation de l'œsophage lié à la répétition des administrations. La chirurgie sera associée à un risque de douleurs et d’inconfort post-opératoire. L’anesthésie générale nécessaire pour la réaliser entrainera des risques d’hypothermie et de sécheresse oculaire ainsi qu’un risque rare d’arrêt cardiorespiratoire.
Devenir
Toutes les souris utilisées pour l’évaluation des traitements seront euthanasiées afin de prélever leur cerveau pour analyser les effets obtenus. Les souris non utilisées pour ces évaluations seront euthanasiés soit pour des analyses post-mortem de la pathologie soit car il ne sera pas possible de les replacer ou les réutiliser du fait de leurs modifications génétiques.
Remplacement
Il n’existe pas de méthode alternative, autre que le recours aux modèles animaux, pour atteindre les objectifs du projet. En effet le mécanisme de la neuro-dégénérescence dans la maladie d’Alzheimer n’est pas connu. Or les modèles animaux de la maladie d’Alzheimer sont les seuls à permettre d’étudier la perte progressive de neurones et de synapses adultes au sein d’un organisme et donc d’évaluer l’effet des traitements utilisés dans la maladie d’Alzheimer sur la neurodégénérescence.
Réduction
Au cours du projet nous estimons que nous utiliserons au maximum 772 souris. Nous n’utiliserons que le nombre strictement nécessaire d’animaux pour maintenir notre lignée, réaliser les procédures expérimentales, et réaliser des analyses nécessitant seulement la collecte de tissus post-mortem. De plus, le nombre d’animaux utilisés pour les procédures expérimentales est réduit au maximum, la taille des groupes d’animaux ayant été établie pour obtenir une puissance statistique suffisante. Il sera en effet nécessaire de procéder à des tests statistiques pour une interprétation fiable des résultats.
Raffinement
Les animaux seront hébergés dans des conditions conformes à la réglementation en vigueur pour l’espèce. Ils bénéficieront d’un enrichissement de leur environnement avec des composants de nidification et des bâtonnets à ronger. Une observation quotidienne des animaux est effectuée. En cas d’anomalie celle-ci sera déclarée à la structure chargée du bien-être animal (SBEA), au vétérinaire et à notre équipe afin de mettre en place une prise en charge adaptée (soins ou euthanasie si nécessaire). Des points limites sont définis pour chaque procédure et ils seront respectés afin de prendre en charge les animaux et éviter toute souffrance. Les souris que nous utilisons dans ce projet présentent une perte de synapses et de neurones à partir de l’âge de 6 mois, elles seront euthanasiées à ce moment-là donc au début des pertes, avant que cela n’engendre un impact visible sur leur état général. De plus pour l’élevage nous n’utiliserons que des mâles pouvant développer ces signes afin de favoriser une bonne prise en charge des petits par leur mère. Le prélèvement d’un fragment de queue pour connaitre le patrimoine génétique des animaux sera de la plus petite taille possible. Il s’agit d’un geste rapide et parfaitement maitrisé. Il est réalisé dans un endroit calme par des personnes compétentes. Si un reprélèvement était nécessaire il sera réalisé au niveau de l’oreille de l’animal et n’aura lieu que s’il est justifié auprès de la structure chargée du bien-être animal. La procédure chirurgicale est réalisée sous anesthésie avec une analgésie adaptée. La température des animaux sera maintenue tout au long de leur anesthésie et un gel oculaire sera appliqué pour éviter toute sécheresse oculaire. Nous réaliserons un suivi rapproché en post-opératoire afin d’évaluer l’état de l’animal et adapter sa prise en charge.
Choix des espèces
Nous avons choisi d’utiliser la souris car il s’agit d’un modèle largement utilisé en recherche pour modéliser les pathologies humaines. Son patrimoine génétique est bien connu et nous disposons des outils nécessaires pour le modifier permettant de créer et étudier de nombreux modèles de maladies humaines. Pour la maladie d’Alzheimer nous disposons d’un modèle génétiquement modifié déjà existant qui permet de reproduire les pertes de synapses et neurones observées chez l’humain, nous permettant dans le contexte de ce projet d’évaluer l’impact de traitements sur ces pertes. Le prélèvement pour déterminer les modifications génétiques portées par les souriceaux sera réalisé à l’âge de 7 à 10 jours afin de bénéficier de la cicatrisation rapide observée chez les jeunes animaux. Les traitements visant à prévenir les pertes de neurones et de synapses seront commencés à 3 mois, avant que ces pertes ne soient détectées, et leurs effets seront analysés à 6 mois, quand les pertes sont significatives.
Etudes pré-cliniques dans un modèle murin de la maladie d’Alzheimer, basé sur l’injection de peptide amyloïde beta 1-42.
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
5 040 souris âgées de 16 à 18 mois vont être utilisées, chacune opérée une fois par chirurgie stéréotaxique pour recevoir un peptide amyloïde dans le cerveau, puis traitée tous les jours pendant huit semaines au maximum. Elles passent jusqu'à quatre tests de mémoire de moins de quinze minutes, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, et toutes sont tuées pour prélever des échantillons biologiques. Le porteur évalue ainsi des candidats médicaments contre la maladie d'Alzheimer et choisit des souris âgées parce que la baisse de performance y est plus simple à mettre en évidence. Sur l'effectif, il écrit seulement que le nombre a été choisi pour obtenir des résultats statistiquement significatifs aux tests de mémoire.
Objectifs
La maladie d'Alzheimer est caractérisée par des troubles de la mémoire et du comportement, et affecte plus de 1 000 000 personnes en France. Elle est très invalidante. L'absence de traitements efficaces contre la maladie représente un défi majeur de santé humaine. L'objectif de ce projet est d'évaluer le potentiel neuroprotecteur de candidats médicaments dans un modèle animal de la maladie de Alzheimer.
Bénéfices attendus
En cas de résultats positifs, le développement du ou des candidats-médicaments pourra se poursuivra afin de proposer un traitement aux patients souffrant de la maladie d'Alzheimer.
Procédures
Les animaux seront soumis à de la chirurgie (une fois par étude), à des traitements quotidien, sur 8 semaines au maximum, et à des tests de comportement (4 fois par étude au maximum). Ces tests seront rapides et dureront moins de 15 minutes.
Impact sur les animaux
Les animaux subiront une anesthésie gazeuse pour effectuer une chirurgie stéréotaxique pouvant causer de la souffrance post-opératoire. Les traitements quotidiens des souris peuvent induire un stress, particulièrement lors des premières administrations. Les tests de mémoire spatiale peuvent également induire un stress chez les souris puisqu'elles seront placées dans des environnements inhabituels. La souffrance post-opératoire sera limitée et prise en charge par des médicaments vétérinaires anti-douleurs.
Devenir
Mise à mort pour collecte d'échantillons biologiques.
Remplacement
La maladie d'Alzheimer est une maladie complexe qui affecte plusieurs régions du cerveau. Elle provoque également des troubles de la mémoire. Ce degré de complexité ne peut être modélisé qu’avec un modèle animal. L'analyse de la perte de mémoire ne peut se faire qu'avec des animaux.
Réduction
Le nombre de souris a été choisi pour assurer l’obtention de résultats statistiquement significatifs, pour les tests de mémoire.
Raffinement
Le raffinement sera basé sur : (i) la présence d’objets d'enrichissement, (ii) la gestion de la douleur par voie médicamenteuse (iii) et le respect des besoins physiologiques des animaux. Les intéreactions sociales seront maintenues. Les signes de souffrance éventuels seront recherchés quotidiennement. Si des signes de souffrances sont détectés, le responsable de l’étude sera informé, et un traitement antidouleur sera administré. Si un point limite est atteint, durant l'étude, les souris seront euthanasiées en utilisant les méthodes d’euthanasie autorisées.
Choix des espèces
La souris possède un système cérébral complexe, qui présente des similitudes avec le système nerveux humain. D'après la littérature et l'expérience du personnel du laboratoire, ce modèle d’étude est reproductible et pertinent pour l'étude de la maladie d'Alzheimer. La souris est donc un modèle approprié permettant la mise en place de protocoles expérimentaux courts, efficaces, simples et reproductibles. Comme dans la plupart des cas les symptômes de la maladie d'Alzheimer apparaissent à un âge avancé. Comme nous cherchons dans ce projet à exacerber le déclin cognitif des animaux, nous utiliserons des souris âgées de 16 à 18 mois pour lesquels l’état cognitif est meilleur et donc la baisse de performance plus simple à mettre en évidence.
Évaluation des effets de Süvy sur la santé MODIFICATION
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
- Troubles endocriniens
- Troubles gastrointestinaux
- Troubles immunitaires
- Troubles nerveux
Tester un complexe sucrant breveté, issu de fruits fermentés et de fibres, pour une filière qui cherche un substitut au saccharose : 6 680 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré, toutes tuées à l'issue pour prélever leur appareil digestif, leur foie, leurs reins, leur pancréas, leurs dents et leur cerveau. Chaque souris est mise à jeun cinq heures par semaine, vingt-quatre fois, et subit jusqu'à douze prélèvements sanguins. Une partie reçoit un régime hypercalorique jusqu'à l'obésité, une autre est privée de nourriture pour reproduire une anorexie, avec des périodes d'isolement pouvant atteindre vingt-deux heures. Le porteur situe le projet dans une demande croissante de la population et des acteurs de l'agroalimentaire pour des produits plus sains et sensoriellement satisfaisants, et annonce une contribution à la reformulation de produits.
Objectifs
Le sucre, et plus particulièrement le saccharose, occupe une place centrale dans notre alimentation en raison de ses propriétés organoleptiques (goût sucré, texture…) et fonctionnelles (conservation, structure...). Toutefois, sa consommation excessive est associée à de nombreuses pathologies chroniques telles que le diabète de type 2, les maladies neurodégénératives, les maladies cardiovasculaires, l’obésité, les troubles du comportement alimentaire ou encore l’inflammation. Au-delà des impacts physiopathologiques, plusieurs études mettent en évidence un lien entre consommation excessive de sucre et troubles du comportement, en particulier chez les enfants. En effet, la consommation de sucre serait associée à des troubles de l’attention, de l’impulsivité, voire à une augmentation de l’agressivité. Face à ces enjeux de santé publique, la recherche de substituts sucrants plus sains devient essentielle. L’objectif est double : maintenir les caractéristiques sensorielles et fonctionnelles du sucre tout en réduisant son impact sur la santé. Dans ce contexte, un nouveau substitut de sucre, un complexe sucrant breveté issu de fruits fermentés et de fibres, apparait comme prometteur dans cet enjeu. Ce substitut présente une particularité majeure : il possède des propriétés physiques similaires à celles du sucre, ce qui lui permet de s’intégrer aisément dans les préparations culinaires classiques, tout en limitant l’impact sur la santé. Au-delà de ces propriétés, ce substitut de sucre suscite un intérêt croissant pour son potentiel à limiter les pics glycémiques postprandiaux. Il permettrait aussi de palier aux dysrégulations émotionnelles et cognitives induites par le sucre. Par ailleurs, sa faible valeur énergétique pourrait jouer un rôle dans le contrôle du poids corporel et des apports caloriques, éléments clés dans la lutte contre l’obésité. Ce projet, à l’interface entre nutrition, physiologie et comportement, a pour objectif de déterminer si le substitut de sucre représente une alternative crédible au sucre classique du point de vue de la santé à court et long terme. NOUS AVONS CHANGE LA FAÇON DE FAIRE LES PRISES DE SANG POUR UTILISER UNE METHODE PLUS RAPIDE, MOINS STRESSANTE ET MOINS FREQUENTE POUR LES ANIMAUX.
Bénéfices attendus
Ce projet vise à générer des connaissances sur les effets d’un substitut sucrant innovant. Les bénéfices attendus sont : scientifiques, sanitaires et sociétaux. 1-Avancées scientifiques : Ce projet permettra d’approfondir la compréhension des effets des substituts du sucre sur la régulation de la glycémie, la sécrétion d’insuline et les marqueurs d’inflammation de bas grade. Il explorera également les effets neurocomportementaux d’une consommation chronique ou aiguë de sucre et de ses substituts, notamment en ce qui concerne la concentration, l’impulsivité et les comportements agressifs. Par ailleurs, les mécanismes de régulation de la satiété feront l’objet d’une attention particulière, en lien avec la fermentation colique et la production d’acides gras à chaîne courte. Enfin, le rôle de ce substitut de sucre sera évalué dans des contextes de surconsommation alimentaire (modèle d’obésité) et de réalimentation après une phase de dénutrition (modèle post-anorexique). 2-Bénéfices sur la santé humaine : Les retombées potentielles pour la santé sont significatives. Le bénéfice principal réside dans la réduction des risques associés à une consommation excessive de sucre, tels que le diabète de type 2, l’obésité, les maladies cardiovasculaires et certaines dysrégulations neurocognitives. Une attention particulière sera portée à l’amélioration de la régulation des fonctions cognitives et émotionnelles, en lien avec les variations de neurotransmetteurs observées lors de la consommation de sucre chez certains individus sensibles. 3- Impact sur la santé publique : Ce projet répond à une demande croissante de la population et des acteurs de l’agroalimentaire pour des produits alimentaires à la fois plus sains et sensoriellement satisfaisants. Il pourrait ainsi contribuer à la formulation de nouvelles recommandations nutritionnelles et à la reformulation de produits à moindre impact métabolique. En apportant des données robustes sur les effets d’un substitut sucrant à faible index glycémique, ce projet ambitionne de participer à la transition vers une alimentation plus favorable à la santé métabolique et mentale, tout en préservant le plaisir alimentaire.
Procédures
MODIFICATION Procédure 1 : - La pesée, réalisée sur animaux vigile, durera 2 min.- PRELEVEMENT SANGUIN SERA REALISE 1 FOIS TOUTES LES DEUX SEMAINES PENDANT TOUTE LA DUREE DE L’ETUDE (SOIT 12 FOIS) ET DURERA 5 MIN - Le test de l’attention sera réalisé 3 fois par souris et durera 30 à 40 min - Le test de comportement sera réalisé 1 fois par souris et durera 23min divisé en 3 sessions sur 2 jours. - le test de l’insuline sera réalisé 1 fois par groupe et durera 3h30 (à jeun) - le test de tolérance au glucose sera réalisé 1 fois par souris (sur un second lot) la semaine de la mise à mort et durera 6h (à jeun) -la mise à jeun pour la prise de la glycémie sera réalisé chaque semaine, soit 24 fois par souris et durera 5h Procédure 2 : -La période de jeun durera entre 15h30 et 19h selon la phase. -La période d’isolement durera entre 18h30 et 22h selon la phase --LE PRELEVEMENT SANGUIN SERA REALISE 1 FOIS PAR PHASE (1 PAR SEMAINE) SOIT 5 FOIS MAXIMUM DURERA 5 MIN. -Le gavage sera réalisé 1 fois par phase (1 par semaine) soit 5 fois maximum, et durera 2 min. Procédure 3 : -Le gavage sera réalisé 1 fois par jour pendant 8 jours soit 8 fois et durera 2 min. -L’injection sera réalisé 1 fois par souris et durera 2 min. -PRELEVEMENT SANGUIN SERA REALISE 1 FOIS PAR SEMAINE PENDANT TOUTE LA DUREE DE L’ETUDE (SOIT 4 FOIS), ET DURERA 5 MIN. -le test de l’insuline sera réalisé 1 fois par souris et durera 3h30 (à jeun) Procédure 4 : - La pesée, réalisée sur animaux vigile, durera 2 min. -PRELEVEMENT SANGUIN SERA REALISE 1 FOIS PAR SEMAINE PENDANT TOUTE LA DUREE DE L’ETUDE (SOIT 4 FOIS) ET DURERA 5 MIN. -le test de l’insuline sera réalisé 1 fois par souris et durera 3h30 (à jeun) -la mise à jeun pour la prise de la glycémie sera réalisé chaque semaine, soit 24 fois par souris et durera 5h Procédure 5 : - La pesée, réalisée sur animaux vigile, durera 2 min. - PRELEVEMENT SANGUIN SERA REALISE 1 FOIS TOUTES LES DEUX SEMAINES PENDANT TOUTE LA DUREE DE L’ETUDE (SOIT 12 FOIS) ET DURERA 5 MIN.. -le test de l’insuline sera réalisé 1 fois par souris et durera 3h30 (à jeun) -la mise à jeun pour la prise de la glycémie sera réalisé chaque semaine, soit 24 fois par souris et durera 5h Procédure 6 : - La pesée quotidienne, réalisée sur animaux vigile, durera 2 min. -PRELEVEMENT SANGUIN SERA REALISE 1 FOIS TOUTES LES DEUX SEMAINES PENDANT TOUTE LA DUREE DE L’ETUDE (SOIT 12 FOIS) ET DURERA 5 MIN.. -le test de l’insuline sera réalisé 1 fois par souris et durera 3h30 (à jeun)
Impact sur les animaux
Les techniques de contention et l'administration de substances peuvent induire un stress significatif chez la souris. En particulier, l'administration sous-cutanée ou par gavage, ainsi que les prélèvements sanguins, peuvent être traumatisants si effectués par du personnel insuffisamment expérimenté, entraînant des complications telles que des hématomes ou une administration incorrecte, comme dans la trachée au lieu de l'estomac. Les tests comportementaux peuvent provoquer un stress léger. Les souris devront être isolées, or l’isolement social peut causer du stress et de l’anxiété chez les souris, qui sont des animaux sociaux par nature. Un régime hyper calorique sera administré aux souris afin de mimer une obésité, leur prise de poids va entraîner une réduction de leur mobilité, ce qui pourrait provoquer un inconfort. Une privation de nourriture sera mise en place afin de mimer une anorexie chez les animaux, une perte de poids trop élevée entraînera une sortie des animaux de l’étude. Les périodes de jeûne pourraient provoquer un stress et un inconfort modérés. Les pesées réalisées plusieurs fois par semaine pourraient générer un stress léger.
Devenir
A la fin de la procédure les animaux seront mis à mort afin de prélever leurs organes pour des analyses biologiques. Ces analyses permettront de comprendre les mécanismes cellulaires et moléculaires sous-jacents à l’effet de la consommation de ce substitut de sucre. Les animaux ne seront donc pas gardés en vie car nous allons collecter l’appareil digestif, le foie, la rate, les reins, le pancréas, les muscles, le tissu adipeux, les dents et le cerveau pour procéder à des analyses biologiques.
Remplacement
À ce jour, il n’existe pas d’alternative aux tests sur les animaux qui permette de comprendre de manière fiable et complète comment ce substitut de sucre agit sur l’ensemble du corps. Les méthodes en laboratoire (sur cellules ou par modélisation informatique) ne suffisent pas à reproduire la complexité des réactions de notre organisme, notamment en ce qui concerne le métabolisme, la satiété, l’inflammation ou encore le comportement alimentaire. C’est pourquoi les études sur l’animal, en particulier la souris, restent nécessaires. Elles permettent d’observer comment ce substitut de sucre influence la sensation de satiété, la régulation du sucre dans le sang, les réponses inflammatoires et ses effets dans des situations comme l’obésité ou l’anorexie. L’utilisation de la souris offre une vision globale et sur la durée, ce qui est essentiel pour mener à bien ce projet de recherche dans un cadre scientifiquement pertinent.
Réduction
Cette étude, qui s’étalera sur cinq ans, vise à mieux comprendre les effets du substitut de sucre en le comparant aux sucres et édulcorants déjà disponibles sur le marché. Elle prendra en compte les différences entre les sexes en étudiant ses effets à la fois chez les mâles et les femelles, car le métabolisme peut varier selon le genre. Pour évaluer les effets d’une consommation prolongée, un grand nombre de souris est nécessaire. Certaines seront analysées à différentes étapes de l’étude afin de détecter, le cas échéant, des effets sur des organes comme le foie, les reins ou les intestins. Toutefois, si aucun impact n’est observé après 24 semaines chez un premier groupe de souris, les autres groupes ne seront pas utilisés. Le nombre de souris a été calculé pour obtenir des résultats fiables : 20 souris par groupe permettront notamment de tester la réponse du corps au sucre (tolérance au glucose et à l’insuline).
Raffinement
Les souris seront logées en groupes de quatre ou cinq dans des cages respectant les normes réglementaires, avec un accès libre à l'eau et à la nourriture. Pour réduire au minimum les nuisances sur le bien-être animal, les souris seront manipulées quotidiennement par les mêmes expérimentateurs. Ces mêmes expérimentateurs feront les administrations de la molécule et les tests comportementaux tout au long du projet. Les expérimentateurs s’assureront quotidiennement du bien-être animal Des points limites seront mis en place. Les mises à mort seront effectuées sous anesthésie profonde. Enfin, pour limiter le stress des animaux lors des tests comportementaux, des phases d’acclimatations dans les différentes enceintes font partie intégrante du protocole.
Choix des espèces
Les souris sont des modèles animaux largement utilisés dans la recherche biomédicale en raison de leur similitude biologique avec l'homme. Elles ont des systèmes digestifs, hormonaux et métaboliques assez proches de ceux de l’homme, ce qui permet d'étudier les effets physiopathologiques des aliments, tels que les substituts de sucre. Le choix d’utiliser des souris a aussi été conforté par le fait qu’il existe un plus grand nombre d’outils d’analyse disponibles (dont les réactifs immunologiques), par rapport aux autres espèces. Nous allons utiliser des souris de 8 semaines afin de regarder l’impact de la prise du substitut de sucre au cours de la vie adulte.
Etude préclinique des déficits fonctionnels et de l’inflammation cérébrale dans différents modèles de traumatismes crâniens et dans une pathologie neurovasculaire associée : l’accident vasculaire cérébral (EU 1/2)
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Pour étudier l'inflammation cérébrale après un traumatisme crânien et un accident vasculaire, 760 souris vont être utilisées, dont 520 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Un traumatisme crânien de quarante-cinq minutes leur est infligé, suivi pour une partie d'entre elles d'une ischémie cérébrale d'une heure trente, de quatre tests comportementaux que le RNT ne nomme pas et d'IRM sous anesthésie jusqu'à trois mois après le choc. Toutes sont ensuite ouvertes sans réveil pour le prélèvement de leurs organes. Le porteur écrit que les souris se déplacent et s'alimentent normalement, prennent soin de leur pelage et n'émettent aucun son audible à l'oreille humaine, dans un projet où 520 d'entre elles subissent des procédures classées sévères.
Objectifs
Le traumatisme crânien (TC) est un trouble neurologique majeur à l’échelle mondiale, encore mal pris en charge sur le plan clinique. Ils sont divisés en trois catégories selon leur gravité : léger, modéré et grave. Le TC induit une lésion émise par le choc initial qui peut provoquer ischémies et hémorragies, un dysfonctionnement immunitaire, une rupture de la barrière hémato-encéphalique ou encore une coagulopathie. Suite à un TC, une coagulation anormale est fréquemment observée chez les personnes touchées, menant à une aggravation des symptômes et du pronostic lors de la survenue de coagulopathies et pathologies neurovasculaires tel que l’accident vasculaire cérébral (AVC). Ce projet permettra d’étudier les déficits fonctionnels et inflammatoires dans différents modèles de TC chez un modèle murin et d’explorer a posteriori les modulations physiologiques potentielles qu’ils entraînent. Dans un second temps, cette étude se focalisera sur la caractérisation de l’inflammation cérébrale et des déficits fonctionnels chroniques sur des souris touchées par un AVC ischémique après un TC afin d'en analyser les mécanismes sous-jacents. Le projet se déroulera dans deux établissements utilisateurs (EU).
Bénéfices attendus
Cette étude va nous permettre d’acquérir des données fondamentales visant à améliorer les connaissances sur la physiopathologie des traumatismes crâniens, et des accidents vasculaires cérébraux qui peuvent en découler, et présentent un potentiel translationnel vers l’humain via l’identification de possibles cibles thérapeutiques.
Procédures
- Traumatisme crânien (45 minutes), tests comportementaux (4 tests : 5 fois 30 secondes ; 5 fois 15 minutes (deux tests joints) ; 3 fois 5+5 minutes), pose de cathéter intraveineux pour injection d’agent de contraste (15 minutes), IRM anatomique et moléculaire (7 jours, 21 jours, 2 mois, 3 mois post-TC ; 35 minutes). Une chirurgie sans réveil sera effectuée pour le prélèvement d’organes à la fin du projet. - Traumatisme crânien (45 minutes), modèle d’ischémie cérébrale (1h30), tests comportementaux (4 tests : 5 fois 30 secondes, 5 fois 90 minutes, 3 fois 15 minutes, 3 fois 5+5 minutes), pose de cathéter intraveineux pour injection d’un traitement et/ou agent de contraste (15 minutes), IRM anatomique (24h pré-AVC ; 8 minutes) et moléculaire (24h, 7 jours post-AVC ; 35 minutes). Une chirurgie sans réveil sera effectuée pour le prélèvement d’organes à la fin du projet. L'ensemble des procédures chirurgicales, d'anesthésie et d'imagerie seront effectuées dans l'EU 1/2, et les tests comportementaux dans l'EU 2/2.
Impact sur les animaux
Les nuisances et effets indésirables étant susceptibles d’apparaître chez les animaux seraient pour toutes les procédures : une perte de poids, une hypothermie (lors des phases d’anesthésies), des douleurs post-opératoires, du stress (notamment lors des phases de tests comportementaux), des déficits fonctionnels et/ou cognitifs.
Devenir
L'ensemble des animaux utilisés dans ce projet feront l'objet d'une mise à mort à la fin de chaque procédure afin de générer des tissus permettant des observations histologiques ou par quantification protéique.
Remplacement
Les procédures expérimentales pour réaliser ce projet ont un caractère de stricte nécessité et ne peuvent pas être remplacées par d'autres méthodes expérimentales n'impliquant pas l'utilisation d'animaux vivants et susceptibles d'apporter le même niveau d'information. En effet, des approches in silico ou in vitro ne permettent pas d’obtenir le même niveau de sensibilité et ne permettent pas de reproduire la complexité d’un modèle in vivo. Nous avons sélectionné le modèle présentant le meilleur compromis entre pertinence scientifique et sensibilité de l’espèce. Avant de procéder à une telle étude, nous nous sommes assurés d’utiliser le nombre minimal d’animaux adéquat pour atteindre le résultat souhaité afin de souscrire au principe de réduction. Les conditions d'élevage, d'hébergement, de soin et les méthodes utilisées sont les plus appropriées pour respecter le bien-être de l’animal. Le projet est justifié d’un point de vue scientifique car il permettra des recherches fondamentales, translationnelles et/ou appliquées pour le diagnostic et le traitement des TC chez l’homme.
Réduction
Notre projet ne nous permet pas d’utiliser d'autres moyens que l’expérimentation animale. Avant de procéder à une telle étude, nous nous sommes assurés d’utiliser le nombre minimal d’animaux adéquat pour atteindre le résultat souhaité afin de souscrire au principe de réduction. Ainsi, les procédures expérimentales décrites dans ce projet ont un caractère de stricte nécessité et ne peuvent pas être remplacées par d’autres méthodes expérimentales n’impliquant pas l’utilisation d’animaux vivants et susceptibles d’apporter le même niveau d’information disponible. Dans ce projet, le nombre minimum d’animaux pour chaque procédure a été défini à partir de nos expériences précédentes, données disponibles dans nos publications et des données disponibles dans la littérature. En fonction de l'expérimentateur (habileté, expérience, prédisposition pour ce type de gestes), le nombre d'animaux pourra être revu à la baisse en fonction de son aisance. L’ensemble des échantillons collectés permettra un partage de tissus, une réutilisation et donc une réduction du nombre d'animaux nécessaires.
Raffinement
Les principes éthiques et les standards de raffinement seront utilisés pendant tout le projet. Les conditions d'élevage, d'hébergement, de soin et les méthodes utilisées sont les plus appropriées pour respecter le bien-être de l’animal. L’hébergement des animaux s’effectuera au moins 7 jours avant le début des procédures pour minimiser leur stress. Le bien-être des animaux sera contrôlé 7j/7 par du personnel qualifié. Cette surveillance quotidienne permettra de détecter tout signe clinique de souffrance et d’agir rapidement pour mettre fin à une éventuelle détresse. L’ensemble des connaissances et des acquis dont nous disposons au laboratoire pour les techniques utilisées dans ce projet montre que les animaux se déplacent et s'alimentent normalement, prennent bien soin de leur pelage et n’émettent aucun son audible à l'oreille humaine. Une fois entrés en protocole, les animaux seront pesés tous les jours pour surveiller leur poids et des points limites ont été établis pour permettre un arrêt de protocole si nécessaire. Tout le matériel et les consommables utilisés seront neufs (comme les seringues et aiguilles) ou soigneusement nettoyés et désinfectés (pour le matériel réutilisable comme les pinces métalliques). Durant la mise en place des modèles, les souris seront sous anesthésie générale et sous analgésie, où la température corporelle centrale sera surveillée en continu à l'aide d'une sonde rectale et maintenue à 37°C à l'aide d'un coussin chauffant contrôlé placé sous les animaux. Les animaux recevront également une anesthésie locale. Les yeux seront couverts afin de ne pas éblouir les animaux avec la lampe de la loupe binoculaire et prévenir la déshydratation. Après chirurgie, les souris seront placées dans des enceintes post opératoires chauffées avant d’être remises dans leurs cages propres et disposeront de croquettes humides dans une coupelle sur le sol de leur cage ou bien encore de la nourriture gélifiée pour faciliter la prise de nourriture et l'hydratation pendant la période post-opératoire. Des gommettes de couleurs seront collées sur les étiquettes des cages afin d’assurer une surveillance adaptée : rouge après une procédure chirurgicale pour une surveillance plus importante de la respiration, alimentation, réactivité et comportement de l'animal pendant 24h, puis jaune de 24h à 48h après l’intervention, les 48h après chirurgie étant les plus critiques pour l’animal.
Choix des espèces
La souris (Mus musculus) est l’espèce animale la plus étudiée dans la recherche sur les TC et les techniques employées sont bien maitrisées. L’anatomie du système nerveux murin et la physiologie de la souris sont également bien connues et sont proches de celles de l’Homme, ce qui fait des modèles utilisés dans ce projet des approches expérimentales fiables. L’ensemble des connaissances et des acquis dont nous disposons au laboratoire et dans la littérature rend cette espèce particulièrement intéressante pour cette étude. Qui plus est, il n’existe pas de modèle fiable utilisant des vertébrés moins sensibles ou des invertébrés, compte tenu de leur anatomie et de leur physiologie très différentes de l’Homme. Concernant l’ensemble des procédures, seuls des animaux adultes âgés de 8 semaines seront nécessaires, afin d’être comparable aux données présentes dans la littérature sur ces modèles.
Validation d’implants neuronaux, neurophysiologie, comportement et neuroanatomie fonctionnelle cérébrale de la vocalisation chez le mini-porc
- Recherche appliquée
- Autres troubles humains
- Troubles nerveux
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
- Système nerveux
Vingt-cinq des 60 mini-porcs de ce projet sont destinés à l'adoption, parfois avec des morceaux d'implants laissés au contact de leur cortex parce que les retirer mettrait leur vie en danger. Vingt-sept autres sont tués pour que soit examinée la réaction de leur cerveau aux électrodes, et huit sont opérés puis stimulés sous anesthésie sans être réveillés. Les animaux gardés vivants subissent jusqu'à dix anesthésies en vingt-quatre mois, des séances d'IRM d'une à deux heures, une chirurgie d'implantation crânienne suivie d'un isolement d'au moins vingt-quatre heures, et portent un capot fixé sur la tête, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Le porteur présente le mini-porc comme une "alternative éthique aux Primates Non Humains" et retient son cerveau parce qu'il bouge beaucoup, ce qui permet de tester la stabilité d'implants destinés à des personnes privées de parole.
Objectifs
Cinq millions de personnes dans le monde ont un déficit sévère de la parole suite à des traumatismes, lésions vasculaires, ou des maladies neurodégénératives. L’objectif des interfaces cerveau-machine pour la parole (BCI parole), est de permettre à certaines personnes de communiquer à nouveau grâce au contrôle d’une synthèse vocal à partir de leur activité cérébrale enregistrée à l’aide d’implants cérébraux. Afin d'optimiser les BCIs parole, ce projet vise à comprendre la dynamique cérébrale de la production de vocalisations et à valider de nouveaux implants corticaux capables d’enregistrer et de stimuler de façon stable et précise l’activité cérébrale sur le long terme avant leur utilisation chez l’homme. Le premier objectif est l’étude des bases corticales de la vocalisation chez le miniporc. Les BCIs parole chez l’homme utilisent des algorithmes nécessitant l’identification de caractéristiques pertinentes des signaux cérébraux liés à la production vocale et des zones cérébrales impliquées. Des implants à haute densité couvrant de manière extensive le cortex permettront de préciser finement la dynamique spatio-temporelles corticale spécifique du contrôle volontaire de vocalisations chez le miniporc libre de ses mouvements et en interaction avec ses congénères. Ces données serviront de références pour le décodage de la parole chez l’homme. Des méthodes d’imagerie préciseront les voies anatomo-fonctionnelles impliquées. Le second objectif est de valider sur plusieurs mois la performance d’enregistrement/stimulation et la biocompatibilité de nouveaux implants cérébraux. Après validation in-vitro et chez le rat, des tests chez le miniporc viseront à déterminer leur performance et leur acceptabilité par le tissu cérébral dans une situation proche de l’homme. Contrairement au rat, le porc est très sensible aux infections, permettant de valider l’efficacité et la compatibilité des protocoles de stérilisation. De plus, la taille du cerveau permet de valider des dispositifs similaires à ceux qui seront utilisés chez l’humain. Enfin, les mouvements importants du cerveau de miniporc permettront de valider la stabilité des implants.
Bénéfices attendus
À court terme, cette étude servira à vérifier que les nouveaux types d’électrodes implantées dans le cerveau n’occasionnent pas de lésions ou d’effets indésirables, garantissant ainsi la sécurité et la tolérance des dispositifs implantés chez l’homme. Elle apportera également des connaissances nouvelles sur le cerveau du miniporc, dont la structure reste encore mal connue. Elle permettra enfin d’observer comment ces animaux communiquent et interagissent entre eux à travers leurs vocalisations et comportements sociaux. À long terme, ce projet de recherche s’inscrit dans un projet plus vaste destinés à développer des interfaces cerveau-machine pour redonner la capacité de communication à des personnes présentant un déficit sévère de la parole. Pour y parvenir, il est essentiel de mieux comprendre comment le cerveau produit la parole et d’identifier les zones précises impliquées dans ce processus. Cela permettra de savoir où placer les électrodes afin d’enregistrer les signaux électriques liés à la production de sons et de mots. Des premiers résultats préliminaires ont déjà montré que certaines régions du cerveau activées lors de vocalisations chez le miniporc sont similaires à celles activées lors de la production de la parole chez l’humain, ce qui rend le miniporc particulièrement intéressant comme modèle d’étude.
Procédures
Les animaux seront soumis aux interventions suivantes : Avant la chirurgie, des séances d’imagerie IRM (environ 1 à 2h) et scanner (environ 30 minutes en plus du transport) seront réalisées sous anesthésie après injection. Pour le transport entre la zone d’hébergement (stabulation) et le service d’imagerie, les animaux seront anesthésiés par injection. La chirurgie d’implantation sera effectuée sous anesthésie gazeuse ou fixe. L’induction sera réalisée par 2 injections préalables d’anesthésiques, les animaux seront ensuite intubés ou maintenus au masque. Une perfusion sera également mise en place. Des traitements antalgiques et analgésiques seront administrés pendant la chirurgie ainsi qu’en période post-opératoire pendant une semaine. Après l’opération, si certains soins nécessitent une immobilité totale, des anesthésies de courte durée (2 heures) pourront être réalisées par injection. Les animaux subiront au maximum 10 anesthésies pour l’ensemble des procédures sur 24 mois. Des substances fluorescentes seront également injectées chez 4 mini-porcs. Pendant les anesthésie, des stimulations pourront être délivrées au niveau du cortex pour localiser les zones impliquées dans le contrôle des muscles impliqués lors des vocalisations.
Impact sur les animaux
Nuisances associées : - au transport : les animaux seront transportés dans des véhicules réglementaires pour les IRM et scanner. La durée de chaque transport n’excèdera pas 30 minutes. - à la chirurgie d’implantation : o hypothermie, douleurs si l’anesthésie et l’analgésie sont mal dosées pendant la chirurgie et les stimulations électriques o des douleurs, un inconfort du fait de la présence d’un capot sur leur tête, un risque d’infection au niveau de la zone d’implantation pendant quelques jours après la chirurgie. o l’isolement physique de l’animal durant environ 24h pourra également générer un stress après l’intervention chirurgicale - Au rejet ou un mauvais positionnement des implants
Devenir
Nous ferons en sorte que le maximum d’animaux puisse bénéficier d’une adoption (notamment lorsqu’un animal sera utilisé seulement pour évaluer la performance et la longévité des implants et non leur biocompatibilité). En pratique nous estimons que cela concernera au maxium 25 animaux sur les 60 prévus dans l’étude. Avant adoption, les connecteurs des implants seront retirés, ainsi que la chambre de protection et le ciment de fixation. Il est possible que certaines parties des implants (zones des électrodes au contact du cortex) ne puissent pas être retirées sans mettre en danger la vie de l’animal ou nécessiter une chirurgie lourde. Dans ce cas, nous chercherons à faire adopter l’animal avec les résidus d’implants non retirés si ceux-ci ne risquent pas de mettre en danger sa santé, et ce une fois que la peau recouvrant le crâne aura cicatrisé (environ 3 semaines). En général les animaux seront adoptés à un âge allant de 12 à 24 mois. Une partie importante de l’étude concerne la biocompatibilité des implants. Afin d’étudier la structure du cerveau de cochons qui ont été implantés de façon chronique ainsi que le comportement des implants, ces animaux devront donc être mis à mort (soit 27 animaux). 8 animaux serviront à des études de stimulation électrique sous anesthésie. Ces animaux ne seront pas réveillés après la chirurgie.
Remplacement
Avant tout test chez l’animal, les performances des implants seront d’abord évaluées in vitro dans des solutions tampon. Cela permettra de vérifier les propriétés électriques et électrochimiques des électrodes afin d’en optimiser le mode de fabrication. Une fois leur fabrication optimisée, des dispositifs seront alors testés chez l’animal pour évaluer leur performance in vivo dans le temps. Ce projet trouve 3 justifications à l’utilisation d’animaux : 1) Tester de nouveaux types d’implants avant leur utilisation chez l’homme nécessite une validation préclinique in-vivo. 2) L’étude des bases corticales de la vocalisation chez le miniporc est un sujet complètement inexploré et présente donc par lui-même un intérêt de recherche fondamentale important. 3) Les « BCIs parole » chez l’homme utilisent des algorithmes décodant les signaux corticaux afin de prédire la parole produite. Analyser ces signaux directement chez l’homme est possible chez des patients implantés pour des raisons médicales (épilepsie) mais le nombre et l’étendue de la couverture corticale des implants n’est pas contrôlable. Ici nous préciserons finement cette dynamique en couvrant de manière extensive le cortex avec plusieurs implants dans des zones spécifiques afin d’identifier les meilleurs signaux pertinents au décodage des vocalisations, ce qui pourra s’étendre au décodage de la parole chez l’homme.
Réduction
Le nombre minimum d’animaux utilisés à chaque étape permettra d’obtenir des résultats utiles et reproductibles. Afin de réduire le nombre d’animaux, le même animal sera utilisé pour plusieurs protocoles à chaque fois que ce sera possible.
Raffinement
Durant leur séjour à l’animalerie, tout sera mis en œuvre pour que les animaux préservent au maximum une interaction sociale afin de diminuer leur stress. Pour tous les mini-porcs, une période d’acclimatation, essentielle pour réduire le stress lié au transport et à l’introduction dans un nouvel environnement, et ainsi améliorer leur bien-être durera au minimum 2 semaines. Au cours de cette période, les animaux seront habitués au personnel et aux routines et préparés aux procédures expérimentales en utilisant des jeux et un renforcement positif. Toutefois, après la chirurgie d’implantation, les animaux devront être isolés au moins 24h. Pour améliorer leur bien-être, ils cohabiteront dans la même pièce que leurs congénères mais dans un box différent avec des séparations transparentes ; cela leur permettra quand même d’interagir visuellement et auditivement quand ils sont séparés. Des jeux et/ou animations seront mis à disposition des animaux afin de leur créer un milieu enrichi (ballons, sons, etc.). Pour le bien-être des animaux, un traitement post-opératoire (antibiothérapie et antalgiques / analgésiques) sera administré systématiquement. Les animaux seront observés quotidiennement ou plus fréquemment si apparition de signes cliniques. Des points limites spécifiques découlant de l’utilisation d’une grille de scoring et d’un arbre décisionnel ont été définis afin d’éviter toute souffrance inutile. Pour la réalisation des examens d’imagerie, les animaux seront anesthésiés. Ils seront transportés dans un véhicule climatisé, à l’intérieur de cages de transport adaptées et conformes aux autorisations sanitaires en vigueur. L’anesthésie sera maintenue en continu depuis le départ de l’animalerie jusqu’au retour.
Choix des espèces
Outre son alternative éthique aux Primates Non Humains, le modèle porcin est beaucoup plus pertinent que le rat pour plusieurs raisons 1) Le mini-porc produit un nombre important de vocalisations différentes de manière spontanée, ce qui permettra de faciliter l’étude des zones corticales de la vocalisation. Par ailleurs, le porc est un animal social permettant d’étudier ces activités lorsque plusieurs animaux interagissent. 2) Le mini-porc est pertinent pour évaluer la biocompatibilité des implants et leur capacité à enregistrer l’activité neuronale et la stimuler électriquement de manière stable sur le long terme. Le miniporc est plus pertinent que le modèle rat car son cerveau est plus grand permettant de valider des dispositifs semblables à ceux qui seront ensuite utilisés chez l’homme. Par ailleurs, le cerveau de miniporc produit des mouvements importants, sources principales de l’instabilité des signaux chez l’homme et des contraintes d’implantation. Enfin, il présente les mêmes contraintes en termes d’asepsie, de stérilité et de chirurgie que pour l’homme. La chirurgie sera effectuée préférentiellement sur des animaux âgés de 3 à 6 mois à cause de contraintes anatomiques empêchant une implantation à des stades plus tardifs.
Etude préclinique des déficits fonctionnels et de l’inflammation cérébrale dans différents modèles de traumatismes crâniens et dans une pathologie neurovasculaire associée : l’accident vasculaire cérébral (EU 2/2)
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Un traumatisme crânien de quarante-cinq minutes, pour une partie des animaux suivi d'une ischémie cérébrale d'une heure trente, puis des séances d'IRM à sept jours, vingt et un jours, deux mois et trois mois : 760 souris vont être utilisées, dont 520 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Toutes sont tuées par une chirurgie sans réveil qui permet le prélèvement des organes. Le porteur affirme que les animaux se déplacent et s'alimentent normalement, prennent soin de leur pelage et n'émettent aucun son audible à l'oreille humaine. Il annonce quatre tests comportementaux, en donne les durées à la seconde près, et ne dit pas lesquels.
Objectifs
Le traumatisme crânien (TC) est un trouble neurologique majeur à l’échelle mondiale, encore mal pris en charge sur le plan clinique. Ils sont divisés en trois catégories selon leur gravité : léger, modéré et grave. Le TC induit une lésion émise par le choc initial qui peut provoquer ischémies et hémorragies, un dysfonctionnement immunitaire, une rupture de la barrière hémato-encéphalique ou encore une coagulopathie. Suite à un TC, une coagulation anormale est fréquemment observée chez les personnes touchées, menant à une aggravation des symptômes et du pronostic lors de la survenue de coagulopathies et pathologies neurovasculaires tel que l’accident vasculaire cérébral (AVC). Ce projet permettra d’étudier les déficits fonctionnels et inflammatoires dans différents modèles de TC chez un modèle murin et d’explorer a posteriori les modulations physiologiques potentielles qu’ils entraînent. Dans un second temps, cette étude se focalisera sur la caractérisation de l’inflammation cérébrale et des déficits fonctionnels chroniques sur des souris touchées par un AVC ischémique après un TC afin d'en analyser les mécanismes sous-jacents. Le projet se déroulera dans deux établissements utilisateurs (EU).
Bénéfices attendus
Cette étude va nous permettre d’acquérir des données fondamentales visant à améliorer les connaissances sur la physiopathologie des traumatismes crâniens, et des accidents vasculaires cérébraux qui peuvent en découler, et présentent un potentiel translationnel vers l’humain via l’identification de possibles cibles thérapeutiques.
Procédures
- Traumatisme crânien (45 minutes), tests comportementaux (4 tests : 5 fois 30 secondes ; 5 fois 15 minutes (deux tests joints) ; 3 fois 5+5 minutes), pose de cathéter intraveineux pour injection d’agent de contraste (15 minutes), IRM anatomique et moléculaire (7 jours, 21 jours, 2 mois, 3 mois post-TC ; 35 minutes). Une chirurgie sans réveil sera effectuée pour le prélèvement d’organes à la fin du projet. - Traumatisme crânien (45 minutes), modèle d’ischémie cérébrale (1h30), tests comportementaux (4 tests : 5 fois 30 secondes, 5 fois 90 minutes, 3 fois 15 minutes, 3 fois 5+5 minutes), pose de cathéter intraveineux pour injection d’un traitement et/ou agent de contraste (15 minutes), IRM anatomique (24h pré-AVC ; 8 minutes) et moléculaire (24h, 7 jours post-AVC ; 35 minutes). Une chirurgie sans réveil sera effectuée pour le prélèvement d’organes à la fin du projet. L'ensemble des procédures chirurgicales, d'anesthésie et d'imagerie seront effectuées dans l'EU 1/2, et les tests comportementaux dans l'EU 2/2.
Impact sur les animaux
Les nuisances et effets indésirables étant susceptibles d’apparaître chez les animaux seraient pour toutes les procédures : une perte de poids, une hypothermie (lors des phases d’anesthésies), des douleurs post-opératoires, du stress (notamment lors des phases de tests comportementaux), des déficits fonctionnels et/ou cognitifs.
Devenir
L'ensemble des animaux utilisés dans ce projet feront l'objet d'une mise à mort à la fin de chaque procédure afin de générer des tissus permettant des observations histologiques ou par quantification protéique.
Remplacement
Les procédures expérimentales pour réaliser ce projet ont un caractère de stricte nécessité et ne peuvent pas être remplacées par d'autres méthodes expérimentales n'impliquant pas l'utilisation d'animaux vivants et susceptibles d'apporter le même niveau d'information. En effet, des approches in silico ou in vitro ne permettent pas d’obtenir le même niveau de sensibilité et ne permettent pas de reproduire la complexité d’un modèle in vivo. Nous avons sélectionné le modèle présentant le meilleur compromis entre pertinence scientifique et sensibilité de l’espèce. Avant de procéder à une telle étude, nous nous sommes assurés d’utiliser le nombre minimal d’animaux adéquat pour atteindre le résultat souhaité afin de souscrire au principe de réduction. Les conditions d'élevage, d'hébergement, de soin et les méthodes utilisées sont les plus appropriées pour respecter le bien-être de l’animal. Le projet est justifié d’un point de vue scientifique car il permettra des recherches fondamentales, translationnelles et/ou appliquées pour le diagnostic et le traitement des TC chez l’homme.
Réduction
Notre projet ne nous permet pas d’utiliser d'autres moyens que l’expérimentation animale. Avant de procéder à une telle étude, nous nous sommes assurés d’utiliser le nombre minimal d’animaux adéquat pour atteindre le résultat souhaité afin de souscrire au principe de réduction. Ainsi, les procédures expérimentales décrites dans ce projet ont un caractère de stricte nécessité et ne peuvent pas être remplacées par d’autres méthodes expérimentales n’impliquant pas l’utilisation d’animaux vivants et susceptibles d’apporter le même niveau d’information disponible. Dans ce projet, le nombre minimum d’animaux pour chaque procédure a été défini à partir de nos expériences précédentes, données disponibles dans nos publications et des données disponibles dans la littérature. En fonction de l'expérimentateur (habileté, expérience, prédisposition pour ce type de gestes), le nombre d'animaux pourra être revu à la baisse en fonction de son aisance. L’ensemble des échantillons collectés permettra un partage de tissus, une réutilisation et donc une réduction du nombre d'animaux nécessaires.
Raffinement
Les principes éthiques et les standards de raffinement seront utilisés pendant tout le projet. Les conditions d'élevage, d'hébergement, de soin et les méthodes utilisées sont les plus appropriées pour respecter le bien-être de l’animal. L’hébergement des animaux s’effectuera au moins 7 jours avant le début des procédures pour minimiser leur stress. Le bien-être des animaux sera contrôlé 7j/7 par du personnel qualifié. Cette surveillance quotidienne permettra de détecter tout signe clinique de souffrance et d’agir rapidement pour mettre fin à une éventuelle détresse. L’ensemble des connaissances et des acquis dont nous disposons au laboratoire pour les techniques utilisées dans ce projet montre que les animaux se déplacent et s'alimentent normalement, prennent bien soin de leur pelage et n’émettent aucun son audible à l'oreille humaine. Une fois entrés en protocole, les animaux seront pesés tous les jours pour surveiller leur poids et des points limites ont été établis pour permettre un arrêt de protocole si nécessaire. Tout le matériel et les consommables utilisés seront neufs (comme les seringues et aiguilles) ou soigneusement nettoyés et désinfectés (pour le matériel réutilisable comme les pinces métalliques). Durant la mise en place des modèles, les souris seront sous anesthésie générale et sous analgésie, où la température corporelle centrale sera surveillée en continu à l'aide d'une sonde rectale et maintenue à 37°C à l'aide d'un coussin chauffant contrôlé placé sous les animaux. Les animaux recevront également une anesthésie locale. Les yeux seront couverts afin de ne pas éblouir les animaux avec la lampe de la loupe binoculaire et prévenir la déshydratation. Après chirurgie, les souris seront placées dans des enceintes post opératoires chauffées avant d’être remises dans leurs cages propres et disposeront de croquettes humides dans une coupelle sur le sol de leur cage ou bien encore de la nourriture gélifiée pour faciliter la prise de nourriture et l'hydratation pendant la période post-opératoire. Des gommettes de couleurs seront collées sur les étiquettes des cages afin d’assurer une surveillance adaptée : rouge après une procédure chirurgicale pour une surveillance plus importante de la respiration, alimentation, réactivité et comportement de l'animal pendant 24h, puis jaune de 24h à 48h après l’intervention, les 48h après chirurgie étant les plus critiques pour l’animal.
Choix des espèces
La souris (Mus musculus) est l’espèce animale la plus étudiée dans la recherche sur les TC et les techniques employées sont bien maitrisées. L’anatomie du système nerveux murin et la physiologie de la souris sont également bien connues et sont proches de celles de l’Homme, ce qui fait des modèles utilisés dans ce projet des approches expérimentales fiables. L’ensemble des connaissances et des acquis dont nous disposons au laboratoire et dans la littérature rend cette espèce particulièrement intéressante pour cette étude. Qui plus est, il n’existe pas de modèle fiable utilisant des vertébrés moins sensibles ou des invertébrés, compte tenu de leur anatomie et de leur physiologie très différentes de l’Homme. Concernant l’ensemble des procédures, seuls des animaux adultes âgés de 8 semaines seront nécessaires, afin d’être comparable aux données présentes dans la littérature sur ces modèles.
Appétit hédonique : dimorphisme sexuel et rôle du microbiote chez la souris MODIFICATION
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
- Recherche fondamentale
- Multisystémique
- Oncologie
Pour comprendre pourquoi les souris mâles et femelles ne réagissent pas de la même façon à l'appauvrissement de leur microbiote intestinal, 1 032 souris vont être utilisées, dont 696 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère, toutes tuées pour prélever leurs tissus. Chacune peut recevoir cinquante-six injections sous-cutanées en quatre semaines, sept ponctions de la veine de la queue étalées sur deux heures et un cocktail d'antibiotiques et d'antifongiques destiné à vider son intestin de ses bactéries. Les mesures de prise alimentaire imposent un isolement qui peut durer quatre semaines. Les souris qui perdent plus de 20 % de leur poids en une semaine sont mises à mort, et le porteur annonce des tests comportementaux adaptés à un modèle de dépression sans préciser lesquels.
Objectifs
L'appétit, la satiété et les préférences alimentaires sont influencés par le microbiote intestinal. Plusieurs études récentes indiquent que chez la souris, l'absence ou l'appauvrissement du microbiote intestinal augmentent la consommation d'aliments appétents tels qu'une solution de saccharose, des granulés de saccharose ou des aliments riches en lipides avec un effet potentiel du sexe. Dans cette étude, nous évaluerons l’effet de la déplétion du microbiote intestinal dans notre modèle sur les états émotionnels afin de comprendre les facteurs qui sous-tendent le dimorphisme sexuel observé ainsi que le rôle d'une hormone gastro-intestinale dans l’effet de la déplétion du microbiote intestinal sur la prise alimentaire hédonique.
Bénéfices attendus
Les données issues de ce projet contribueront à une meilleure compréhension des influences du microbiote intestinal selon le sexe sur l’appétit hédonique et des mécanismes associés. Cette étude chez l’animal est nécessaire pour permettre d’envisager par la suite des études plus appliquées dans des modèles de troubles du comportement alimentaire par exemple ou chez l’Homme.
Procédures
Le test de tolérance au glucose sera mené sur des animaux vigiles, une seule fois par animal. Une administration intragastrique avec une solution de glucose sera réalisé. Cette intervention prendra de 10 à 15 secondes par animal. Sept prélèvements de sang au niveau de la queue seront réalisés par ponction de la veine caudale afin de recueillir une goutte de sang par prélèvement. La durée de l’intervention (contention, ponction, prélèvement) sera de 30 secondes par animal. Les prélèvements s’étaleront sur deux heures. Des administrations sous-cutanées bi-quotidiennes pendant 4 semaines seront réalisées sur des animaux vigiles, ce qui représente 56 injections par souris. L'injection prendra de 15 à 30 secondes par animal. Les mesures de prise alimentaire nécessitent un isolement des souris. Cet isolement pourra durer jusqu'à 4 semaines. Il n'excèdera pas 2 semaines pour la majorité des souris.
Impact sur les animaux
L’administration d’un cocktail d’antifongique/antibiotiques pour dépléter le microbiote digestif peut induire des modifications de la motilité intestinale, une augmentation de l’hydratation des selles et une inflammation intestinale modérée. L’hébergement en individuel peut engendrer un stress chez la souris. Les tests de tolérance au glucose nécessitent une étape d'administration intragastrique et une ponction de sang au niveau de la veine caudale. Ces actions peuvent entraîner du stress ou de la douleur chez les souris. Les tests comportementaux adaptés au modèle de dépression peuvent être stressant pour les souris. Les autres interventions ne devraient pas entraîner d'autres souffrances ni d'angoisses.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort pour récupérer les tissus biologiques, indispensables pour mener les expérimentations en lien avec les questions de recherche du projet.
Remplacement
Cette étude comprenant des mesures neuro-comportementales ne peut être ni réalisée in vitro ni modélisée in silico. Elle nécessite donc l’utilisation d’animaux.
Réduction
Le nombre d’animaux prévu a été déterminé grâce à des données issues de la littérature et des travaux antérieurs au sein de l’équipe. Le nombre d’animaux prévu permet d’effectuer des analyses statistiques qui permettront de détecter des différences neurocomportementales ou de réponses physiologiques entre les groupes expérimentaux. La réalisation d’une expérience pilote permettra de choisir des doses d’agents pharmacologiques efficaces sur nos paramètres d’intérêt sur un nombre limité d’animaux afin de garantir le succès des procédures concernées. L’utilisation d’un plan d’étude croisé (administration consécutive des différentes doses du traitement au même sujet) permet de limiter le nombre d’animaux utilisés dans l'expérience pilote.
Raffinement
Les souris seront logées en groupe de 4 par sexe, dans des cages enrichies offrant des zones où elles pourront se dissimuler. Un surenrichissement de la cage sera prévu lors des phases d'hébergement individuel (ajout de matériel de nidification supplémentaire et stimulant le comportement exploratoire). De même, les souris seront habituées à l'administration intragastrique et à la contention avant le test de tolérance au glucose. Les souris seront pesées régulièrement, et elles seront toutes observées chaque jour afin de prévenir la survenue d’un potentiel problème. Dès que nécessaire, des analgésiques seront utilisés pour prévenir la douleur. Des points limites stricts et spécifiques au projet seront appliqués, comme la perte de poids >20% du poids sur une semaine.
Choix des espèces
Le modèle souris est largement utilisé pour les recherches sur le comportement alimentaire en raison de ses réponses reproductibles permettant une robustesse des résultats générés. L’abondance des données dans la littérature sur les mécanismes de régulation de la prise alimentaire dans cette espèce permet d’autre part le raffinement des méthodes (outils analytiques disponibles évitant la mise au point de certaines méthodes sur des animaux supplémentaires). Enfin, nous disposons déjà de données préliminaires sur ce modèle animal. Nous avons décidé de travailler sur des individus « jeune adulte » âgées de 7-8 semaines à l’arrivage pour éviter les effets liés au développement d’une part et au vieillissement d’autre part.