Troubles nerveux
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- Troubles cardiaques
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- Troubles respiratoires
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Effet analgésique d’un traitement dans des modèles de douleur induits chez la souris ou le rat MODIFICATION
- Recherche appliquée
- Autres troubles humains
- Troubles musculosquelettiques
- Troubles nerveux
Rats : 6992
Tous tués à l'issue pour prélever cerveau, moelle épinière et ganglions nerveux, 10 924 souris et 6 992 rats, soit 17 916 individus, vont être utilisés dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré à sévère. Une neuropathie est provoquée par chirurgie ou par injection d'un produit chimique, puis la douleur chronique, avec hyperalgésie au chaud et au froid et allodynie mécanique, est entretenue plusieurs semaines et mesurée jusqu'à deux fois par semaine par stimulation mécanique, immersion de la queue ou test thermique sur les pattes. Le porteur écrit que les études sur la douleur "n'utiliseront pas d'anesthésie ou d'analgésie pour ne pas fausser les résultats". Le nombre de souris et de rats reste une estimation, puisqu'il dépend, selon le porteur, de ses partenaires et des molécules de son pipeline.
Objectifs
Dans le cadre de programmes de maturation, nous développons au stade préclinique des nouvelles molécules pharmaceutiques ou en repositionnement. Pour chaque nouvelle molécule intégrée dans notre pipeline, des études de toxicologie (in vitro et/ou in vivo), de pharmacocinétique et d’efficacité sont réalisées. Ce projet concerne les études d’efficacité et a pour but d’étudier l’effet analgésique de différents traitements dans différents modèles de douleur chez la souris ou chez le rat. Le développement de molécules analgésiques et antalgiques pour traiter les douleurs (neuropathiques, chroniques ou aigues) est particulièrement important pour le confort des patients. Pour ce projet nous pensons effectuer 303 études avec pour chaque étude, l’utilisation de 10924 souris et 6992 rats, soit 17 916 animaux sur 5 ans. Toutefois, cela reste des estimations car le nombre d’études ne peut pas être déterminé à l’avance car il dépend de nos partenaires et de nos molécules en développement interne ainsi que du choix du modèle translationnel pour aller en clinique
Bénéfices attendus
Ce projet en général se focalise sur l’étude et la validation, dans un contexte physiopathologique pertinent, de l’efficacité de nouvelles molécules thérapeutiques ou de molécules déjà approuvées pour une autre indication pouvant avoir un effet sur la douleur. Les retombées attendues incluent le screening in vivo de molécules efficaces, l’étude si besoin de leur mécanisme d’action et l’évaluation des meilleurs candidats avant une éventuelle utilisation en clinique chez l’Homme. Ainsi, nos études permettront de trouver potentiellement des médicaments dont les effets seraient supérieurs aux molécules de référence déjà existantes
Procédures
[MODIFICATION:Un modèle de neuropathie pourra être induit par procédure chirurgicale ou injection de produit chimique.] La dose et la posologie seront déterminées à l’aide de la littérature existante et/ou d’études pilotes (varie entre 1 injection unique à plusieurs injections par semaine pendant plusieurs semaines). Les prélèvements sanguins seront réalisés sur animaux anesthésiés en fin de procédure (phase terminale). Les animaux recevront les administrations des traitements par différentes voies d’administration, jusqu’à 7 jours par semaine pendant la durée de l’étude. Des tests de comportement seront effectués jusqu’à 2 fois par semaine pendant la durée de l’étude : soit en mesurant la sensibilité à un stimulus mécanique (stimulation pendant 5 secondes, latence de 2 minutes entre chaque stimulation soit un test durant 15 minutes en tout), la sensibilité au chaud ou au froid au niveau des pattes arrières (30 sec ou 50 sec maximum, respectivement, en test unique) ou au niveau de la queue (immersion pendant 15 sec maximum avec 3 tests séparés de 5 minutes). Tous les animaux seront manipulés et observés plusieurs fois par semaine pour déterminer les scores des points limites.
Impact sur les animaux
Du fait de l’induction du modèle, l’animal va développer une douleur transitoire ou chronique (généralement d’une durée supérieure à 7 jours après l’induction du modèle expérimental et jusqu’à plusieurs semaines) avec hyperalgésie à la chaleur ou au froid et une allodynie mécanique ; l’animal peut également développer un œdème. Les modèles chroniques que nous utilisons sont conçus pour induire des douleurs d'intensité modérée, mimant la douleur chronique humaine, mais tout est mis en œuvre pour éviter une douleur excessive. L'intensité de la douleur est régulièrement évaluée à l’aide de tests comportementaux afin de s'assurer que les animaux ne souffrent pas inutilement. Nous anticipons une douleur chronique modérée et contrôlée, et les protocoles incluent des évaluations fréquentes pour s'assurer que celle-ci ne dépasse pas un seuil tolérable. Nous n’attendons pas de nuisance liée à l’administration des traitements (doses non toxiques) en dehors de celle induite par la piqure. De plus, les prélèvements de sang éventuels se feront en phase terminale sous anesthésie générale. Pour le modèle de neuropathie diabétique, des petits prélèvements de sang seront réalisés régulièrement (1 goutte) pour mesurer la glycémie à l’aide d’un glucomètre.
Devenir
Tous les animaux seront euthanasiés à l’issue de chaque procédure car certains tissus devront être prélevés pour réaliser des analyses complémentaires indispensables à l'évaluation scientifique des expérimentations menées. Nous prévoyons de collecter différents tissus (comme le cerveau, la moelle épinière, les ganglions nerveux, ou encore des tissus périphériques) afin de réaliser des analyses d'expression génique ou histologique pour évaluer les éventuels changements morphologiques ou dégénératifs. Ces analyses sont essentielles pour valider les résultats comportementaux et physiopathologiques observés durant les expériences, en apportant des preuves complémentaires au niveau cellulaire et moléculaire.
Remplacement
Notre projet se focalise sur l’induction de modèles expérimentaux de de douleur nécessitant l’utilisation d’un modèle animal. En effet, ce sont des modèles qui étudient principalement le comportement de l’animal. La douleur transitoire ou chronique est un sujet d’étude complexe nécessitant des expériences à l’échelle de l’organisme entier. Bien que des expériences in vitro seront réalisées en amont, l’espèce rat ou souris à travers nos différents modèles reproduisent au mieux la pathophysiologie humaine. Nos procédures expérimentales ont un caractère de stricte nécessité et ne peuvent pas être remplacées par d'autres méthodes expérimentales alternatives n'impliquant pas l'utilisation d'animaux vivants et susceptibles d'apporter le même niveau d'information.
Réduction
Pour nos expérimentations, nous avons prévu le nombre nécessaire et suffisant d’animaux, pour garder une puissance statistique dans le traitement des résultats et pour avoir le nombre de contrôles internes suffisant, afin de pouvoir conclure sur l’efficacité du traitement. Ce protocole ne sera mis en place qu’avec des molécules thérapeutiques qui auront montré une efficacité lors d’études précédentes afin de limiter l’utilisation des animaux.
Raffinement
MODIFICATION: Pour minimiser les impacts sur les animaux, des études pilotes (576 animaux maximum) seront menées sur un petit nombre d'animaux pour préparer une étude plus large. Toutes les procédures induisant une douleur, qu’elles soient chirurgicales (PSL, SNI) ou liées aux prélèvements sanguins, seront réalisées sous anesthésie générale à l’isoflurane (induction et maintien au masque) afin de limiter la douleur. Les interventions chirurgicales seront réalisées par du personnel habilité. Dans les modèles de douleur, l’administration systématique d’analgésiques ou d’anti-inflammatoires n’est pas applicable afin de ne pas interférer avec l’évaluation des comportements. Toutefois, lorsque nécessaire, une prise en charge analgésique pré- et post-opératoire sera mise en place pour limiter la douleur liée à l’acte chirurgical. Les animaux en chirurgie feront l’objet d’une surveillance rapprochée, avec un suivi quotidien pendant les 5 premiers jours puis bihebdomadaire. Les animaux présentant une douleur chimique ou naturelle seront suivis trois fois par semaine. Les injections intraveineuses seront surveillées et remplacées par des injections intrapéritonéales si nécessaire (queue abimée, veine collapsée…). Les études sur la douleur n’utiliseront pas d'anesthésie ou d'analgésie pour ne pas fausser les résultats, et les tests comportementaux dureront jusqu’à 15 minutes pour limiter la souffrance. Dans les procédures 3 et 4 (streptozotocine), les mises à jeun nécessaires à la mesure de la glycémie seront limitées au strict minimum afin de réduire le stress, avec un accès rapide à la nourriture après chaque mesure, l’eau restant disponible ad libitum. Elles seront réalisées en période diurne pendant 4 à 6 heures. Une attention particulière sera portée à l’état général des animaux, avec surveillance accrue et critères d’arrêt en cas de perte de poids ou de dégradation clinique. Les souris seront regroupées par 5 à 6 par cage et les rats par 2 à 3. L’environnement sera enrichi (nidification, divertissement) afin de réduire le stress et permettre aux animaux de se cacher et ronger. Les procédures auront lieu dans une pièce calme, avec manipulation délicate et habituation à l’expérimentateur. Un tunnel sera utilisé pour manipuler les souris sans les saisir par la queue. Les animaux seront randomisés afin d’optimiser l’expérience. L’objectif est de préserver le bien-être animal et de garantir la validité des résultats en limitant les biais.
Choix des espèces
La souris et le rat sont des modèles d’étude très développés et caractérisés, ils sont appropriés pour les études comportementales et pour l’étude de la douleur. Les modèles que nous allons utiliser ont été spécialement développés afin de modéliser de manière simple la douleur et d’étudier l’effet de médicaments sur celle-ci. L’utilisation des souris et des rats est reconnue pour ces modèles. Ils développent des symptômes de douleur, décrits dans la littérature et présentés dans la partie « Nuisances ou effets indésirables attendus sur les animaux ». Pour comprendre l’efficacité potentielle des médicaments testés, il est nécessaire d’utiliser plusieurs modèles avec différents mécanismes d’induction de la douleur. L’utilisation de l’espèce souris ou rat se fera en fonction de l’avancée du projet : continuité du modèle pour valider les résultats dans un contexte laboratoire indépendant ou changement d’espèce pour valider les résultats dans un modèle indépendant. Le choix de l’espèce dépendra de l’efficacité de la molécule dans une espèce donnée. En effet, si celle-ci s’avère efficace elle pourra être éventuellement testée dans l’autre espèce afin de montrer une efficacité espèce indépendante. Les animaux seront âgés de 7-10 semaines au début de l’étude en accord avec la littérature existante ce qui correspond à un stade de développement de jeune adulte.
Effets d’un traitement anti-inflammatoires chez des souris modèles de myopathie
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
Cinq chocs électriques de 0,4 mA et deux secondes, espacés d'une à deux minutes, sont infligés à chaque souris lors d'un test de conditionnement, après six semaines de gavage œsophagien quotidien. 360 souris porteuses de mutations liées à la myopathie de Duchenne sont utilisées dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré. Le porteur affirme qu'"aucune souris n'a présenté de troubles suite à ce type d'intervention", à propos de tests qu'il décrit lui-même comme comprenant des stimuli anxiogènes et des chocs électriques, et dont il ne nomme que celui de conditionnement. Toutes sont tuées à l'issue pour prélèvement du cerveau et des muscles squelettiques.
Objectifs
La myopathie de Duchenne (DMD) est une maladie génétique affectant environ 1 garçon sur 5000 naissances. En plus d’une dégradation progressive des muscles, des troubles cognitifs, comportementaux et neuropsychiatriques touchent une grande partie des patients. Les thérapies géniques développées pour traiter cette maladie ont des effets limités sur les troubles du comportement. Des études récentes suggèrent qu’une partie de ces déficits pourraient être compensés par des traitements anti-inflammatoires ou antioxydants. Ce projet a pour but de tester les effets d’un traitement anti-inflammatoire et antioxydant chez des souris modèles de cette maladie présentant des troubles comportementaux. Le projet est donc important pour le développement de nouvelles pistes thérapeutiques pour le traitement des troubles affectant le cerveau dans la DMD.
Bénéfices attendus
Les troubles comportementaux sont un symptôme commun des patients atteints de myopathie des souris modèles de cette maladie. Ce projet permettra de déterminer si les troubles comportementaux peuvent être améliorés par un traitement anti-inflammatoire. Ceci permettra de savoir s’il y a un bénéfice potentiel pour les patients à recevoir un traitement de type.
Procédures
Contention manuelle (10-15s) et gavage oesophagien (
Impact sur les animaux
La contention par la peau du cou et du dos peut provoquer une douleur de courte durée (10-15s) et un stress transitoire. Le gavage oesophagien peut également causer une douleur. Les souris seront plusieurs fois confrontées à des tests de comportement comprenant des stimuli stressants, ceci pendant une courte durée (5 min max) et une seule fois dans la journée, avec au moins 24h entre deux tests de ce type. Dans le test de conditionnement, les souris recevront 5 petits chocs électriques (0.4mA, 2s) espacés de 1 à 2 min.
Devenir
À la suite des expériences, les souris seront mises à mort pour prélèvements post-mortem du cerveau et muscles squelettiques.
Remplacement
Les recherches précliniques pour ces pathologies n’ont pas de modèle in silico ou in vitro et sont généralement menées sur des souris modèles de cette maladie, chez lesquelles nous avons préalablement identifié les troubles comportementaux qui vont servir ici de marqueur pour évaluer l’efficacité des traitements. Notre projet implique donc d’effectuer des tests fonctionnels (comportementaux) qui nécessitent l’utilisation d’animaux vivants et pouvant se comporter librement.
Réduction
Le nombre d’animaux par groupe correspond au minimum nécessaire pour une démonstration statistique convaincante des objectifs. Sur la base des publications utilisant des méthodes similaires d’analyse du comportement, la réussite des expériences nécessite 15 souris par groupe. Les groupes comprennent des souris recevant un traitement et des groupes contrôles non traités indispensables aux analyses statistiques. Notre étude, dans laquelle les souris seront soumises à plusieurs tests, permet de réduire le nombre total d’animaux. Nous utiliserons préférentiellement des tests statistiques adaptés aux petits échantillons.
Raffinement
Les tests comportementaux induisant de l’anxiété sont très courts (
Choix des espèces
D’autres modèles animaux de la DMD existent (rat, chien, porc), mais seule l’espèce souris permet actuellement de disposer de différents modèles mutants ou transgéniques porteurs de mutations variées et représentatives des sous-groupes de patients montrant des variations dans la sévérité des symptômes. Les recherches pour cette maladie sont donc généralement menées sur ces souris, chez lesquelles nous avons préalablement identifié les troubles comportementaux qui vont servir à évaluer l’efficacité des traitements. Les traitements commenceront à l’âge de 6-8 semaines et le comportement évalué 4 semaines plus tard, donc vers l’âge de 3 mois. En effet, les phénotypes qui serviront de marqueurs pour tester l’efficacité des traitements ont été préalablement évalués à cet âge.
Effet d’une supplémentation en extrait de plantes sur les troubles cognitifs et de l’humeur chez la souris
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
Gavées quotidiennement pendant six semaines avec un extrait de plantes, après une exposition chronique à un régime hypercalorique et hyperlipidique destiné à induire un état anxio-dépressif, 120 souris subissent quatre semaines de tests comportementaux. Elles sont utilisées dans des procédures d'un niveau de souffrance sévère, toutes tuées à l'issue pour prélèvement des cerveaux. L'étude est menée avec un industriel du complément alimentaire pour démontrer l'efficacité de son produit, la dépression étant ici provoquée par l'alimentation puis mesurée sur la souris. Le porteur annonce que le stress imposé pendant les tests va "de léger à sévère", sans nommer un seul des tests employés.
Objectifs
Le thème général du projet concerne l’étude de la physiopathologie des troubles de l’humeur et de l’amélioration potentielle des symptômes par l’apport d’extraits de plantes. Nous nous intéressons particulièrement aux effets de l’inflammation dans l’apparition des troubles anxio-dépressifs, induits par la consommation chronique d’une alimentation déséquilibrée. En effet, la consommation chronique d'un régime alimentaire obésogène (hypercalorique/hyperlipidique) contribue à générer une inflammation dite "de bas bruit" qui va médier un certain nombre de processus conduisant à la perturbation du fonctionnement des systèmes de transmission neuronale, ainsi qu’à un dysfonctionnement de l’axe intestin-cerveau qui peuvent sous-tendre le développement de troubles cognitifs et de troubles de l'humeur, jusqu'à la dépression. Ce projet s’inscrit dans le cadre d’une collaboration avec un industriel du complément alimentaire afin de démontrer l’efficacité de leur produit, possédant des propriétés anti-inflammatoires et prébiotiques, sur le traitement et la prévention de la dépression chez des souris adultes mâles ainsi que les mécanismes d’action mis en jeu dans ces processus (neuroinflammation et altération du microbiote par exemple).
Bénéfices attendus
Le projet a pour objectif de développer de nouvelles stratégies nutritionnelles pour améliorer la réponse thérapeutique et la prise en charge des individus atteints de troubles de l’humeur, en particulier lorsque ces derniers sont associés à un contexte inflammatoire.
Procédures
Des tests comportementaux seront réalisés afin de mesurer leurs capacités cognitives ainsi que d’éventuels troubles de l’humeur. Ces évaluations comportementales s’étaleront sur une periode d’environ quatre semaines, chaque test étant séparé du suivant par un intervalle d’au moins deux jours afin de préserver le bien-être des animaux. Parallèlement, les souris recevront une supplémentation en extrait de plantes pendant une durée de 6 semaines par gavage.
Impact sur les animaux
La prise de poids induite par l'exposition chronique au régime obésogène et les désordres métaboliques associés pourront être cause de nuisance pour les souris. Un comportement anxieux et/ou de type dépressif (modélisé ici) est attendu chez les souris soumises au régime obésogène. La procédure d'administration des extraits de plantes par gavage quotidien peut avoir des effets indésirables légers comme une irritation de l’œsophage. Il n’y a pas d’effets indésirables attendus induits par la supplémentation nutritionnelle car l’alimentarité du produit a été démontré. Le stress imposé aux animaux durant les tests comportementaux va de léger à sévère (temps du test).
Devenir
Les animaux seront mis à mort pour prélever les cerveaux et réaliser des analyses post-mortem.
Remplacement
L’étude des comportements de type anxieux et dépressif et les troubles cognitifs ne peuvent être réalisés que sur des animaux vivants ce qui rend impossible le remplacement de ceux-ci par des modèles in vitro.
Réduction
Le nombre d'animaux sera réduit au mieux en se basant sur des expériences préalablement menées au laboratoire qui ont montré par le biais de tests statistiques des différences entre plusieurs groupes. La significativité de différence statistique entre plusieurs groupes sera déterminée par analyse de variance ou tests non paramétriques en fonction des comparaisons souhaitées. D’après les études déjà menées au laboratoire sur l’analyse de marqueurs comportementaux et cérébraux, nous estimons que 15 animaux par groupe expérimental sont nécessaires pour atteindre une signification statistique.
Raffinement
En concertation avec la structure Bien-Etre du laboratoire, nous avons défini les meilleures conditions d'hébergement possibles ainsi que les points limites et les points d'arrêt précoces et adaptés. Les protocoles réalisés sur les animaux sont au préalables soumis puis approuvés par l'équipe en charge de l'animalerie afin d'assurer les bonnes conditions d'expérimentation. Pour habituer les souris au gavage, une contention quotidienne sera effectuée une semaine avant le début du gavage afin de faciliter cette procédure (réduction du stress et de la durée de la contention). Une manipulation quotidienne des animaux sera effectuée pendant une semaine avant le début des tests comportementaux, afin d’atténuer leur stress et d’habituer les souris à la manipulation. Le processus décisionnel (arbre décisionnel) est basé sur les grilles de décision (grille de bien-être) avec un suivi quotidien, un scoring permettant la prise de décision par le responsable du projet et cela tout le long du projet.
Choix des espèces
Le modèle utilisé dans ce projet est la souris. C’est un animal sur lequel les traitements nutritionnels et les évaluations comportementales sont faciles à conduire et maitrisés au sein du laboratoire. Ce sont des animaux de petite taille (faciles à manipuler) et peuvent donc être facilement hébergés au sein de l’animalerie de l’unité. La souche de souris utilisée dans ce projet est un modèle de souris consanguine robuste et reproductible dont la forte conservation phylogénétique des systèmes avec l’homme renforce la pertinence translationnelle . Les animaux expérimentaux seront utillisés à l'âge adulte puisque le projet vise à évaluer les mécanismes de la dépression et les effets thérapeutiques éventuels d'un extrait de plantes chez l'adulte, après exposition chronique à un régime obésogène.
Traitement de la thrombose dans l’AVC ischémique et l’embolie pulmonaire amplifié par hyperthermie locale par application de photoacoustique et l’hyperthermie magnétique
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Un accident vasculaire cérébral ischémique est provoqué par chirurgie en 45 minutes, puis une embolie pulmonaire est induite par cathétérisme, avant vingt minutes d'hyperthermie magnétique ou photoacoustique. 1 816 souris sont utilisées dans ces procédures, d'un niveau de souffrance sévère ou menées sous anesthésie sans réveil, toutes tuées à l'issue pour prélèvements. Les effets annoncés vont de l'hémorragie aux difficultés respiratoires jusqu'à la mortalité, et la récupération est mesurée par deux tests nommés, le couloir test et le corner test. Les souris qui perdent plus de 15 % de leur poids sont mises à mort avant la fin du protocole, pour comparer des agents dont le porteur écrit que les performances en hyperthermie "restent encore non vérifiés".
Objectifs
Les agents thrombolytiques sont utilisés pour traiter plusieurs pathologies majeures directement liées à la formation de caillots sanguins (thrombi) tel que l’accident vasculaire cérébral (AVC) ischémique ainsi que l’embolie pulmonaire. Il a été démontré qu’une élévation de la température fragilise la structure de ces thrombi en augmentant leur porosité, facilitant ainsi la diffusion et l’action des agents thrombolytiques. Pour induire cette hyperthermie localisée, deux approches innovantes font actuellement l’objet d’un fort intérêt : l’hyperthermie magnétique et la photoacoustique. Ces techniques reposent sur l’utilisation de particules ferreuses capables de générer une chaleur localisée grâce à leurs propriétés magnétiques. Dans ce projet des agents théranostiques optimisées pour l’hyperthermie grâce à leur excellente capacité de conversion de l’énergie en chaleur, seront comparées à un agent théranostique déjà développé au laboratoire et dont les effets théranostiques dans la thrombose sont établis, mais dont les performances en hyperthermie restent encore non vérifiés. L’objectif est d’évaluer dans quelle mesure l’hyperthermie peut potentialiser les capacités thrombolytiques de ces agents théranostiques ainsi que leur effet antioxydant. Ces approches, combinant ciblage théranostique et hyperthermie localisée, visent à améliorer l’efficacité de la thrombolyse, à réduire les effets secondaires systémiques et à diminuer la dose de thrombolytique nécessaire, offrant ainsi un potentiel thérapeutique optimisé pour la prise en charge de l’embolie pulmonaire et de l’AVC ischémique.
Bénéfices attendus
Cette étude permettra de valider les effets de l’hyperthermie sur l’efficacité thrombolytique et antioxydant des agent théranostiques pour deux pathologies liées à la thrombose : l’AVC ischémique et l’embolie pulmonaire chez la souris SWISS, en exploitant les propriétés magnétiques des particules auxquelles les agents thrombolytiques sont fonctionnalisés. Il est attendu a ce que ces agents thérapeutiques réduisent la dose nécessaire tout en améliorant leur efficacité thérapeutique.
Procédures
Procédure chirurgicale : Induction de l'AVC ischémique (45 minutes) Cathétérisation pour l'administration des traitements et induction de l'embolie pulmonaire (quelques minutes). Tests comportementaux : couloirs test (quelques secondes a quelques minutes) corner test (2 - 10 minutes) Imagerie : 3 minutes pour les acquisitions du MPI, 15 minutes pour les acquisitions de l'IRM Hyperthermie : 20 minutes pour l'hyperthermie magnétique et 20 minutes pour le photoacoustique.
Impact sur les animaux
•Nuisances associées aux procédures chirurgicales pouvant entraîner des douleurs temporaires ou des inconforts post-opératoires : Hémorragies, douleurs post-opératoires, perte de poids de plus de 15% •Possibilité d'effets indésirables liés aux propriétés pharmacologiques des substances, tels que des hémorragies •Symptômes provoqués par l’induction des pathologies : - Embolie pulmonaire : Gasps (difficulté de respirer), mortalité - Accident vasculaire ischémique : Perte de poids de plus de 15 %, mise à mort par atteinte du point limite , troubles sensorimoteurs •Pour les procédures nécessitants une manipulation de l’animal : Stress
Devenir
Les animaux sont mis à mort à l’issue des procédures conformément aux objectifs scientifiques du projet, notamment afin de permettre la réalisation des prélèvements et des analyses nécessaires à l’étude des effets des traitements.
Remplacement
À ce jour, il n’existe pas d’autres modèles complexe permettant d’étudier de manière complète la complexité du traitement de l’embolie pulmonaire et l’AVC ischémique, tout en prenant en compte l’inflammation réelle dans ces organes, car de nombreux facteurs y sont impliqués.
Réduction
-Un test de puissance est réalisé pour limiter le nombre d’animaux utilisé tout en assurant la robustesse des résultats en se reposant sur des articles antérieurs du laboratoire utilisant ces mêmes modèles pathologiques. -Une variété de données par animal sont collectées : •Modalités IRM pour le calcul du nombre de transformation hémorragique et tailles des lésions des souris présentant un AVC ischémique •Modalités MPI pour calculer la quantité de fer proportionnel au nombre de caillots dans le modèle d’embolie pulmonaire •Organes récupérés pour marquer l’inflammation, les caillots, les particules de fer •Les études comportementales pour évaluer la récupération fonctionnelle - Les animaux sont placés sous 5% d’isoflurane 02/nO2 30/70 dans l’IRM, le MPI, les dispositifs d’hyperthermie pour faciliter la contention et ainsi réduire le stress. L’injection des différentes conditions sont réalisés à ce moment pour réduire le nombre de manipulation. - Des tests in vitro ont été réalisés pour valider l’hyperthermie des molécules utilisées ainsi que leur effet thrombolytiques
Raffinement
-Le suivi du bien être des animaux s'effectue quotidiennement par un personnel qualifié -Les animaux sont placés dans un environnement enrichi : 5 animaux par cage, matériels de nidification (cotons, paillettes) et bâtonnets de ronge. -Lors de la réception des animaux, les animaux sont habitués pendant 1 semaine pour s’imprégner de leur nouvel environnement. Du Handling sera exercé pour les habituer a la manipulation. -Lors des procédures chirurgicales, les souris seront placées sous analgésie (Buprénorphine 0.03mg/kg injecté en sous cutané 20min avant la chirurgie) et anesthésie générale (Isoflurane 2 % O2/nO2 30/70). Pour prévenir le dessèchement cornéen induit par l’anesthésie et la lampe de la loupe binoculaire, une pommade ophtalmique à base de vitamine A (Dulcis – 311 344-3) sera déposée sur les yeux. Pour le modèle d’AVC Ischémique, une anesthésie locale sera appliquée sur les barres auriculaires à l’aide de lidocaïne (EMLA 5 % : 556 936-0) afin de limiter l’inconfort lié à la fixation céphalique. De la lidocaïne en spray sera appliqué avant ouverture de la peau de la souris et avant fermeture. -Pour améliorer la récupération post-chirurgie, les souris seront réveillées sur couverture chauffante avec eau et croquette humide pour faciliter la prise de nourriture et l’hydratation. Les points limites définis seront pris en compte et appliqués tout au long des procédures, dans le cadre du raffinement et du suivi des animaux.
Choix des espèces
La souris (Mus musculus) est l’espèce de référence utilisée dans la littérature pour l’étude des patholo-gies cardiovasculaires. L’anatomie et la physiologie de la circulation cérébrale sanguine chez la souris sont également bien connues et, dans leurs grandes lignes, similaires à celles de l’être humain. De plus, les propriétés tissulaires des artères cérébrales sont comparables chez l’homme et chez la souris. L’ensemble des connaissances disponibles au laboratoire ainsi que les données de la littérature font de cette espèce un modèle particulièrement pertinent pour l’étude de la microthrombose dans l’AVC et l’embolie pulmonaire. Le stade de développement des animaux est de 8 semaines pour un poids compris entre 35g et 40g. Nous effectuerons donc notre modèle sur des jeunes adultes. Le choix de ce stade de développement est basé sur les données de la littérature et les précédentes études réalisées au laboratoire.
Evaluation de l’efficacité thérapeutique de nouveaux traitements dans des modèles de sialorrhée aigus et chroniques chez le rat ou chez la souris
- Recherche appliquée
- Troubles endocriniens
- Troubles nerveux
Rats : 2700
Établir les données exigées par les autorités avant un essai clinique ou une mise sur le marché : 5 880 rongeurs, 3 180 souris et 2 700 rats, vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Une substance leur provoque une hypersalivation, unique ou entretenue, puis ils reçoivent des candidats-médicaments jusqu'à deux fois par jour pendant trois à quatre semaines, avec prélèvements répétés de salive et de sang et des jeûnes de six à huit heures chez la souris, de douze heures chez le rat. Certains arrivent avec un cathéter déjà implanté dans une veine, l'opération ayant été faite chez le fournisseur avant la livraison. Le porteur affirme qu'il n'existe "donc pas de modèle alternatif reproduisant nos procédures expérimentales" et présente ces expériences comme un "prérequis réglementaire majeur" pour les dossiers déposés auprès des autorités.
Objectifs
Dans le cadre de nos programmes internes de maturation et de développement préclinique, nous évaluons de nouvelles molécules pharmaceutiques, qu'il s'agisse de composés innovants ou de médicaments repositionnés. Chaque molécule du pipeline fait l'objet d'études de toxicologie, de pharmacocinétique et d'efficacité. La présente demande porte spécifiquement sur des études d'efficacité dans le domaine de la sialorrhée chez le rat ou la souris. La sialorrhée (hypersalivation ou défaut de clairance salivaire) est un symptôme fréquent chez les patients atteints de pathologies neurologiques telles que la sclérose latérale amyotrophique, la maladie de Parkinson, certaines paralysies cérébrales ou d'autres affections neurodégénératives. Elle altère fortement la qualité de vie, entraîne des difficultés de communication et d'alimentation et accroît le risque de fausses routes et d'infections respiratoires. La caractérisation de l'effet d'un candidat-médicament sur la production salivaire est une étape indispensable du développement préclinique. Elle permet de sélectionner les modèles les plus pertinents, de caractériser l'intensité et la durée de l'effet, de définir les doses et schémas d'administration optimaux tout en limitant les effets indésirables, et d'établir une relation entre le profil pharmacocinétique et l'activité biologique. Le débit salivaire ne pouvant être mesuré de façon fiable chez les patients cibles, ce projet vise à établir, chez le rat ou la souris, la relation entre l'exposition systémique d'agents anti-sialorrhée et l'inhibition de la sécrétion salivaire. Ces données ne peuvent être obtenues qu'au moyen de modèles animaux intégrant les mécanismes physiologiques impliqués (système nerveux autonome, glandes salivaires, distribution du traitement). Elles constituent un prérequis réglementaire majeur pour les dossiers soumis aux autorités, en vue d'un essai clinique ou d'une AMM.
Bénéfices attendus
Ce projet se focalise sur l’étude et la validation, dans un contexte physiopathologique pertinent, de l’efficacité de nouvelles molécules thérapeutiques ou de molécules déjà approuvées pour une autre indication pouvant avoir un effet dans la sialorrhée. Il inclura le screening in vivo de molécules efficaces et l’étude, si nécessaire, de leur mécanisme d’action dans un contexte physiologique et pertinent avant une éventuelle administration chez l’homme. Ainsi, nos études permettront de trouver potentiellement des médicaments dont les effets sur la sialorrhée seraient supérieurs aux molécules de référence, fournissant un préalable nécessaire à toute expérimentation ou commercialisation chez l’Homme.
Procédures
Les animaux seront soumis à des administrations d’inducteur de la sialorrhée (aigues ou répétées) donnant des modèles aigus ou chroniques, ainsi qu’à des administrations de candidats-médicament de manière aiguë (une seule administration) ou répétée. Les administrations dureront au maximum 15 minutes par séance (temps nécessaire à la contention, l’injection et l’observation immédiate). Le nombre d’administrations dépendra de la molécule et de la voie d’administration considérées, d’une fois par semaine à deux fois par jour pendant 3-4 semaines maximum. Des prélèvements de salives seront réalisés à différents temps quelques minutes après induction du modèle et jusque plusieurs jours après induction à l’aide de dispositifs adaptés. Selon les besoins expérimentaux, la collecte sera effectuée sous anesthésie générale gazeuse ou sous contention légère lorsque cela est possible afin d’optimiser le bien-être de l’animal et la qualité des prélèvements. Des prélèvements sanguins pourront être réalisés sous anesthésie gazeuse au cours de l’étude (environ 5 minutes par prélèvement). Afin de limiter les nuisances potentielles associées aux prélèvements sanguins répétés, des animaux porteurs de cathéters vasculaires pourront être utilisés, les procédures chirurgicales associées à l'implantation des cathéters ayant alors été réalisées chez le fournisseur dans une veine adaptée aux objectifs de l’étude et permettant la réalisation de prélèvements sanguins répétés sans manipulations invasive répétées. Selon les besoins de l’étude, plusieurs prélèvements pourront être réalisés au cours d’une même journée, tout en veillant à maintenir la perméabilité du dispositif et à assurer le bien-être de l’animal. Tous les prélèvements sanguins respecteront les préconisations concernant le volume maximal autorisé ainsi que le temps de récupération des animaux. En fonction du produit testé, de sa fréquence d’administration et de données scientifiques concernant son absorption, une mise à jeun pré- et/ou post-administration pourra être envisagée. La durée de jeûne sera limitée à la période la plus courte compatible avec l’objectif scientifique, généralement 6 à 8h chez la souris et 12h chez le rat. L’accès à l’eau sera maintenu pendant cette période.
Impact sur les animaux
Les nuisances attendues sont principalement liées à l’induction transitoire de la sialorrhée, aux possible administrations répétées, aux prélèvements de salive et de sang, ainsi qu’à la contention ou à l’anesthésie nécessaire à certaines procédures. Les injections peuvent provoquer une douleur transitoire ou une petite irritation au point de ponction. L’administration orale peut entraîner un inconfort, une irritation de l’œsophage et du stress lié à la contention. Les administrations répétées, quel que soit le mode, peuvent générer une appréhension de la manipulation et un stress accru. Les animaux pourront présenter une gêne transitoire, une modification temporaire de l’activité, un stress lié à la mise à jeun ainsi que des effets pharmacologiques attendus des composés administrés tels que l’hypersalivation, des larmoiements/sécrétions nasales augmentés, des troubles digestifs et neurologiques (tremblements) légers, une bradycardie transitoire, une somnolence, une modulation de la prise alimentaire/eau. Les prélèvements sanguins intermédiaires (réalisés sous anesthésie) peuvent causer une douleur passagère, une petite hémorragie locale ou un stress lié à la contention ou à l’anesthésie. La cathétérisation d’animaux par le fournisseur agréé pourrait générer des nuisances spécifiques (douleur, inflammation locale) qui seront limitées par une surveillance régulière, l’adaptation des prélèvements, une anesthésie si nécessaire et l’application de points limites adaptés. Les doses administrées seront choisies sur la base de la littérature et/ou des résultats d’études préalables de telle sorte qu’elles n’induisent pas d’effets délétères ou de souffrance chez l’animal.
Devenir
Tous les animaux seront euthanasiés à l’issue de chaque procédure car certains bio-fluides et tissus devront être prélevés pour réaliser des analyses complémentaires indispensables à l'évaluation scientifique des expérimentations menées. Nous prévoyons de collecter différents bio-fluides (salive et sang) et tissus (comme les glandes sublinguale, submandibulaire, parotide, de la muqueuse buccale) afin de réaliser des analyses d'expression génique ou histologique pour évaluer les éventuels changements morphologiques ou dégénératifs. Ces analyses sont essentielles pour valider les résultats physiopathologiques observés durant les expériences, en apportant des preuves complémentaires au niveau cellulaire et moléculaire.
Remplacement
Notre projet se focalise sur trois modèles d’étude d’efficacité de nouvelles molécules ou de molécules en repositionnement pouvant agir sur la sialorrhée et nécessitant l’utilisation de modèles animaux adéquats mimant au mieux les symptômes observés chez l’Homme. Le débit salivaire ne pouvant pas être mesuré de façon fiable chez les patients cibles, des échelles cliniques validées sont le plus souvent mise en place. Cependant chez le rat ou la souris, le débit salivaire pourra être étudié précisément à travers nos différents modèles afin de reproduire au mieux la pathophysiologie humaine. Bien que des expériences in vitro seront réalisées en amont, ce système est indispensable pour reproduire la physiologie d’un organisme entier et est un prérequis réglementaire majeur dans la constitution des dossiers soumis aux autorités compétentes, notamment dans la perspective d’une autorisation d’essai clinique ou d’une demande d’autorisation de mise sur le marché. Les modèles cellulaires permettent d'étudier certains mécanismes impliqués dans la sécrétion salivaire mais ne permettent pas de reproduire l'ensemble des interactions physiologiques entre le système nerveux autonome, les glandes salivaires, la pharmacocinétique du traitement et la réponse pharmacodynamique observée chez l’animal. Il n'existe donc pas de modèle alternatif reproduisant nos procédures expérimentales.
Réduction
Pour nos expérimentations, nous avons prévu le nombre nécessaire et suffisant d’animaux pour garder une puissance statistique dans le traitement des résultats et pour avoir le nombre de contrôles internes suffisant, afin de pouvoir conclure sur l’efficacité (6-12 animaux/groupe) du traitement. Une analyse statistique appropriée sera réalisée à l’aide d’un test non paramétrique.
Raffinement
Les conditions d’hébergement respecteront les exigences pour le respect du bien-être de l’animal ; il y aura 2 à 3 rats ou 5 à 6 souris par cage selon le poids de l’animal, avec nourriture à disposition (sauf pendant les périodes de mise à jeun), eau à disposition et présence d’un enrichissement du milieu. Les procédures auront lieu dans une pièce calme, avec une manipulation délicate et habituation à l’expérimentateur. Un tunnel sera utilisé pour manipuler les souris sans les saisir par la queue. Les animaux seront randomisés afin d’optimiser l’expérience. L’objectif est de préserver le bien-être animal et de garantir la validité des résultats en limitant les biais. A la fin des procédures, lors des prélèvements de sang avant euthanasie, une analgésie sera réalisée par l’ajout d’un collyre en plus de l’anesthésie.
Choix des espèces
La souris et le rat sont des modèles d'étude très développés et caractérisés, étant donné leurs tailles et leurs spécificités. Ce sont des espèces communément utilisées pour les études d’efficacité en accord avec les recommandations internationales et la littérature. Le choix de l'espèce utilisée dépendra en particulier de la molécule utilisée, des objectifs et des besoins de l'étude. Elle pourra être éventuellement testée dans les 2 espèces afin de montrer une efficacité espèce-indépendante. Pour se fournir en animaux, 3 fournisseurs agréés différents sont envisagés pour pallier tout éventuel problème de commande ou de délai d’approvisionnement même si nous privilégions un fournisseur en particulier pour la réalisation de nos études. Les animaux seront âgés de 6 à 8 semaines au minimum, à un stade de jeune adulte pour permettre de déterminer l’efficacité du traitement sur des animaux à maturité sexuelle dont les organes et le système immunitaire sont pleinement développés au début de l’étude
Etude des effets thérapeutiques de mini-anticorps dans un modèle de schizophrénie chez la souris.
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
Un produit injecté à des souris nouveau-nées pour induire des symptômes proches de la schizophrénie leur cause une perturbation motrice de deux heures. 5 520 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue pour le prélèvement d'organes. Une partie subit en plus une chirurgie de trente minutes pour poser une canule, avec douleurs post-opératoires, inflammation du site d'implantation et perte de poids possibles, ainsi qu'un isolement réparti sur deux semaines. Le porteur annonce des tests de comportement qu'il dit "indispensables à l'étude", sans préciser lesquels.
Objectifs
La schizophrénie est une maladie psychiatrique touchant environ 1 % de la population. Les symptômes sont classés en trois groupes : positifs (hallucinations, délires…), négatifs (apathie, retrait social…) ou cognitifs (mémoire réduite, attention limitée…). Plusieurs hypothèses proposent des dysfonctionnements de la transmission de certaines informations dans le cerveau. Ces informations sont des sortes de messages chimiques qui circulent dans le cerveau pour aller activer ce qu’on appelle des récepteurs. Les traitements existants ne permettent de traiter que les symptômes positifs, ce qui cause de nombreux abandons de traitement, d’où la recherche de nouvelles cibles thérapeutiques. Des mini-anticorps , ont la capacité de cibler spécifiquement les récepteurs impliqués dans la transmission des messages chimiques dans le cerveau. Ils constituent un espoir de traitement qu’il convient d’investiguer. Ce projet a donc pour ambition d’évaluer le potentiel thérapeutique de plusieurs mini-anticorps chez la souris, et plus précisément sur des souris traitées pour mimer des symptômes proches de la schizophrénie humaine.
Bénéfices attendus
Evaluer le potentiel thérapeutique des mini-anticorps permettra de poser les bases d’un développement thérapeutique futur allant de la souris jusqu’à l’Homme. Ce travail permettra également de mieux comprendre comment de petits agents thérapeutiques tels que ces mini-anticorps peuvent pénétrer et agir dans le cerveau, permettant ainsi une approche thérapeutique moins invasive et risquée pour l’Homme.
Procédures
Tous les animaux de ce projet seront traités par différentes voies : - Pour toutes les injections, le geste de contention et injection durera quelques secondes par animal Chaque injection sera au minimum espacée de 2 jours. - Pour les inhalations, le geste de contention et inhalation durera quelques dizaines secondes par animal. Les inhalations seront au nombre maximum de 4 espacées d’une semaine les unes des autres. - Certains animaux de ce projet connaitront une chirurgie (réalisée sous anesthésie et analgésie) d’une durée de 30 minutes pour mettre en place une canule permettant par la suite une injection (sous anesthésie légère). Les injections seront uniques. De plus, certains animaux auront un isolement temporaire pour un test comportemental. Cet isolement sera réparti sur 2 semaines.
Impact sur les animaux
Induction la maladie et traitement par les mini-anticorps : Les aiguilles d’injections peuvent conduire à une légère douleur à l’endroit de l'injection. Cependant, aucun effet nocif de nos mini-anticorps n’a été observé dans nos précédentes études. Le produit injecté pour induire les symptômes de la schizophrénie conduit à une perturbation motrice des nouveaux nés pendant 2h après l’injection. Chirurgie : Des douleurs en suite d’opération (problèmes sur la cicatrisation, inflammation du site d’implantation, perte de poids transitoire) peuvent être observées. Isolement temporaire des animaux pouvant générer un stress.
Devenir
Afin de retirer le maximum d’informations des expériences, tous les animaux seront mis à mort pour le prélèvement d’organes nécessaire à une étude complémentaire.
Remplacement
Dans cette étude, il n'est pas possible de remplacer les souris. En effet, les mini-anticorps que notre équipe a développés sont conçus spécialement pour fonctionner dans le corps d'une souris. Leurs propriétés et efficacité ont été testées en amont au laboratoire. Mais, sans animaux, on ne peut pas reproduire la façon dont ces mini-anticorps se déplacent dans le sang, traversent la barrière qui protège le cerveau, et agissent une fois à l'intérieur. De plus, cette étude porte sur une maladie mentale que les scientifiques ne comprennent pas encore totalement. Pour l'étudier, il existe plusieurs modèles de souris malades qui reproduisent certains symptômes de cette maladie. Pour mesurer ces symptômes, on fait passer des tests de comportement à ces souris, et ces tests sont indispensables à l'étude.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisés pour l’étude a été déterminé afin de minimiser l’utilisation de l’animal tout en assurant la pertinence statistique des études réalisées par la suite. Des variabilités attendues sur la base de travaux antérieurs ont été prises en compte. Enfin, nous avons programmé cette étude de manière à ce que les premiers résultats observés nous permettent de réduire le nombre d’animaux au cours du projet.
Raffinement
Lors des traitements les animaux seront surveillés dans les 2 heures qui suivent l’injection. Avant la procédure de chirurgie, les animaux concernés sont pesés et leur état général sera vérifié. L’étape de chirurgie est pratiquée sous anesthésie gazeuse générale sur tapis chauffant avec la mise en place d’une couverture antalgique adaptée. Une analgésie locale sera mise en place ainsi qu’une protection oculaire. Ces animaux feront l’objet d’un suivi post-opératoire particulier. Les résultats d’autres études permettent d’assumer que le traitement au mini-anticorps n’entraine pas d’inconfort particulier chez l’animal. Tous les animaux suivront une période de quatre jours d’habituation à la manipulation afin de réduire à son maximum le stress lié au contact humain et à l’environnement de l’étude.
Choix des espèces
Les souris que nous utiliserons permettent de reproduire des symptômes de la schizophrénie qui apparaissent à l’adolescence chez l’Homme. Pour obtenir ces symptômes les souris doivent être traitées lorsque le cerveau est en pleine formation. Par la suite, les effets seront étudiés à l’âge adulte.
Étude des modifications des cellules du cerveau après un stress post‑traumatique chez la souris
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
Pour identifier ce qui fait passer une peur normale à une peur incontrôlable, 1 192 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère, toutes tuées à l'issue pour prélever les échantillons. Chacune subit une injection sous brève anesthésie, une chirurgie de la tête de 45 minutes, quatre jours de tests de mémoire, puis une dernière injection sous contention. Le porteur résume les atteintes en une phrase, "Les animaux subiront des stimuli générant du stress", sans nommer les tests comportementaux employés ni décrire le choc traumatique infligé. Il indique s'appuyer sur une grille de critères d'arrêt et de points limites permettant d'évaluer l'état de souffrance et de décider, avec la vétérinaire, du traitement ou de la mise à mort.
Objectifs
Ce projet cherche à comprendre ce qui se passe quand une protéine augmente dans le cerveau après un choc traumatique. L'idée est d'identifier les cellules et molécules responsables du passage d'une peur normale à une peur incontrôlable, comme dans le trouble de stress post-traumatique (TSPT). Pour rendre notre étude plus précise, nous allons examiner le rôle de cette protéine dans différentes cellules du cerveau lors du développement d’un profil TSPT chez la souris. Nous utiliserons des souris génétiquement modifiées permettant de bloquer cette protéine dans des types cellulaires spécifiques, afin d’identifier exactement d’où elle provient. Cela nous permettra aussi d’observer la forme de ces cellules marquées et de voir si le stress traumatique les modifie. Enfin, nous étudierons si l’augmentation de cette protéine perturbe la communication entre les neurones.
Bénéfices attendus
Ce projet nous permettra à court terme de mieux comprendre le lien entre notre protéine d’intérêt et la pathologie du TSPT. Si nous démontrons un mécanisme d’action précis de cette protéine sur différentes cellules, cela pourrait aboutir au développement d’un traitement visant à inhiber cette protéine comme traitement préventif/curatif lors de l’exposition à un stress intense ou lors d'un traumatisme chez l'Homme. De plus, une meilleure compréhension des bases pathophysiologiques sous-tendant les pathologies liées au stress tel que le TSPT sont nécessaire afin de faire évoluer les méthodes de prévention, de diagnostique et de traitement de ces maladies de plus en plus prévalentes sur le long terme.
Procédures
Les souris seront brièvements anesthésiées pour recevoir une injection (30s), une chirurgie au niveau de la tête sous anesthésie générale (45min), des tests de comportements pour étudier la mémoire sur une durée de 4 jours (entre 2 et 6 min par jour), suivi d'une dernière injection sur animal immobilisé (30s).
Impact sur les animaux
Les animaux subiront des stimuli générant du stress.
Devenir
A la fin de chaque procédure les animaux seront mis à mort afin de récupérer les échantillons nécessaires pour les analyses proposées dans ce projet.
Remplacement
Afin d’étudier les effets d’un stress sur le comportement d’un organisme, il est pour l’instant impossible d’utiliser des méthodes alternatives aux modèles animaux. Cependant, nous avons tester en amont les hypothèses moléculaires sur des modèles in vitro. Les résultats préliminaires confirment un effet délétère sur la survie cellulaire lors de l’application de corticostérone ou directement de PAI-1 sur les astrocytes. L’utilisation d’animaux se justifie par l’absence d’alternative permettant de se passer de l’utilisation de modèles animaux lorsqu’il s’agit d’étudier des comportements liés au stress.
Réduction
Dans le cadre de la stratégie de réduction, notre expérience au sein du laboratoire nous a permis de déterminer qu’un nombre de 10 souris par groupe expérimental est nécessaires pour les prélèvements et analyses ex vivo et pour les analyses comportementales, afin d’obtenir des données représentatives de l’échantillon de population. De plus, nous utiliserons des souris mâles et femelles afin de déterminer d’éventuelles différences liées au sexe. Le cas contraire, les données des mâles et des femelles seront regroupées de sorte à augmenter le nombre d’individu par groupe pour étudier les effets du test.
Raffinement
Les animaux seront gardés au minimum deux par deux, dans des cages transparentes et rapprochées les unes des autres afin de maintenir des contacts olfactifs et visuels entre les animaux et en présence d’enrichissement (carrés de cellulose, sizzle, tunnels en carton). De plus, les animaux seront manipulés par un expérimentateur habilité à l’aide des tunnels en carton, afin de réduire le stress lié à cette manipulation. Au cours des 2 procédures, les animaux seront anethésiés et recevront des antalgiques en cas de besoin afin de réduire la douleur. Nous avons établi une grille de critères d’arrêt et de points limites qui permet d’évaluer l’état de souffrance de l’animal et en accord avec la vétérinaire, de prendre les décisions adaptées de traitement ou de mise à mort.
Choix des espèces
- La grande majorité des données relatives aux comportements liés au stress sont basées sur l’utilisation de souris. L’organisation du système nerveux central de cette souche est assez proche de celle de l’Homme, ce qui permet une extrapolation acceptable des résultats obtenus chez ces espèces à l’espèce humaine. - Les validations de la procédure de mémoire traumatique en termes de conditions comportementales et pharmacologiques étant déjà réalisées chez la souris, ceci permettra de réduire le nombre d'animaux utilisés dans ce projet. - La souris est un mammifère qui présente une bonne proximité phylogénétique avec l'espèce humaine et certains de ses comportements peuvent être rapprochés de ceux de l’espèce humaine. - La souris offre de nombreuses possibilités d’animaux transgéniques permettant d’étudier l’effet de molécules/facteurs sur le système nerveux central via l’étude du comportement. Tous les animaux utilisés seront de jeunes adultes (âgés de 7 à 16 semaines environ) car les systèmes étudiés ne subissent pas à cet âge de modifications, comme celles survenant au cours du développement ou au cours du vieillissement, ce qui limite la variabilité intrinsèque des mécanismes étudiés dans ce projet.
Suivi, génotypage et gestion de la production d’animaux d’une lignée souris développant une maladie neurodégénérative (EU 2/2)
- Maintien des lignées génétiquement modifiées
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Tuées pour alimenter une biobanque de tissus, ou parce que leur fécondité baisse vers douze mois, 1 686 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. À partir de douze jours de vie, les souriceaux subissent sous anesthésie gazeuse une biopsie d'oreille de 2 mm et un tatouage de phalange, la mère étant séparée de sa portée le temps du geste. L'élevage entretient une lignée porteuse d'une maladie neurodégénérative humaine, et le porteur précise qu'aucune nuisance liée au génotype n'est attendue parce que les souris n'atteindront pas l'âge d'apparition des symptômes. Il justifie le choix de l'espèce par "98% d'identité protéique avec l'Homme", une croissance rapide qui fournit des cohortes en quelques semaines et une petite taille adaptée aux travaux d'histologie.
Objectifs
Ce projet, déployé sur deux établissements utilisateurs, a pour objectif de permettre une meilleure compréhension des mécanismes impliqués dans le développement d’une maladie neurodégénérative fatale chez l’Homme. Cette maladie génétique entraine des troubles moteurs et sensoriels chez les patients dès l’enfance et affecte plusieurs organes du système nerveux et neuromusculaire comme le cerveau, le cervelet, la moelle épinière, les nerfs et les muscles. Pour mieux comprendre les mécanismes de cette pathologie et tester de nouvelles approches thérapeutiques, nous avons développé chez la souris, un modèle de la maladie qui reproduit les troubles moteurs et sensoriels retrouvés chez les patients. Afin de poursuivre ces recherches, nous devons produire et maintenir cette lignée de souris ainsi que génotyper les animaux afin de savoir s’ils sont exempts, porteurs ou atteints de la maladie. Nous réalisons également des prélèvements de tissus à différents stades de développement pour identifier les mécanismes physiopathologiques et investiguer l’évolution de la maladie ainsi qu’évaluer l’efficacité de nouvelles thérapies développées au laboratoire.
Bénéfices attendus
L'étude de modèles pour cette maladie neurologique est essentielle pour mieux la comprendre et développer de futurs traitements. Grâce à ces recherches, plusieurs avancées sont attendues : 1) Une meilleure compréhension des mécanismes moléculaires et cellulaires impliqués dans cette maladie rare. 2) Une connaissance sur le développement du système nerveux normal et dans le cadre de cette maladie 3) L’identification de nouvelles cibles et, potentiellement, de futurs traitements. Ces travaux sont une étape clé pour progresser vers des solutions thérapeutiques adaptées aux patients concernés.
Procédures
Prélèvement d’une biopsie d’oreille de 2 mm maximum sur animaux anesthésiés à partir de 12 jours de vie au sein de l’établissement utilisateur 1 (manipulation nécessitant quelques secondes par individu).
Impact sur les animaux
- Les souriceaux, à partir de 12 jours de vie, subiront une biopsie à l’oreille et un tatouage de phalange pour l’identification. Les souriceaux manipulés peuvent ressentir un court stress dû à leur brève contention, ainsi que la mère, séparée de sa portée le temps de la procédure. Le prélèvement de la biopsie et le tatouage, réalisés sous anesthésie gazeuse, peuvent générer une courte et légère douleur. - La manipulation répétée pour l’identification des géniteurs, leur mise en accouplements et la vérification des bouchons vaginaux et des gestations causent un stress léger et court, qui s’atténue à mesure que les animaux s’habituent à l’expérimentateur. - Nuisances dues au phénotype : Il n’y a aucune nuisance liée au génotype car les animaux n’atteindront pas l’âge d’apparition des symptômes phénotypiques.
Devenir
Les animaux utilisés dans ce projet sont des organismes génétiquement modifiés qui ne peuvent être adoptés. Après génotypage, les animaux alimenteront les cohortes de reproducteurs selon leur génotype. Les femelles et les embryons/souriceaux seront mis à mort pour prélèvements de tissus désirés. Lorsque leur âge approchera 12 mois ou si une baisse importante de la fécondité est constatée, les animaux reproducteurs seront mis à mort, avec prélèvement de tissus alimentant une biobanque selon le génotype.
Remplacement
Les mécanismes physiopathologiques de cette neuropathie rare sont encore mal compris et les recherches se poursuivent pour mieux les caractériser. Les interactions cellulaires complexes du cervelet ou des ganglions rachidiens dorsaux (par exemple interaction entre différents types cellulaires du système nerveux) ne peuvent pas être reproduites en laboratoire sur des cellules isolées ou par des simulations informatiques. C’est pourquoi l’utilisation de modèles animaux est essentielle : elle permet d’étudier les mécanismes de la maladie et de tester de nouvelles approches thérapeutiques. En parallèle, notre équipe se concentre toutefois également sur des modèles alternatifs de culture cellulaire (tels que les cultures de lignée ou des cultures à partir de cellules souches reprogrammées) et de modélisation permettant de déterminer certains mécanismes in vitro. Malgré cela, il n’est pas possible à l’heure actuelle de remplacer totalement les modèles murins ou les cultures primaires par des modèles purement in vitro, en particulier pour les neurones qui ne peuvent être congelés ou immortalisés.
Réduction
Pour mener nos recherches, nous appliquons une gestion rigoureuse du nombre d’animaux utilisés. Le nombre d’animaux sera limité au strict nécessaire par une gestion appropriée des plannings de croisement et la sélection de reproducteurs, afin de favoriser au mieux l’obtention d’animaux de génotypes désirés. Lorsque c’est possible, les mêmes reproducteurs sont réutilisés. Les modèles animaux sont utilisés uniquement lorsque cela est indispensable pour nos études en cours. Nous ajustons le nombre d’animaux en fonction des analyses nécessaires pour garantir les résultats scientifiques en utilisant le nombre minimum d’animaux. De plus, nous utilisons des souris des deux sexes, ce qui permet de réduire le nombre de portées nécessaires. Les tissus prélevés sur les animaux permettront de réaliser des expériences ex-vivo / in vitro et de multiplier les conditions expérimentales à partir d’un seul prélèvement / un seul animal. Les tissus issus des animaux sont systématiquement conservés dans une biobanque et partagés avec d’autres projets de recherche compatibles, maximisant ainsi leur utilité. Nous avons mis en place un programme de cryoconservation pour éviter de maintenir des lignées qui ne sont pas utilisées activement dans nos études. Cela nous permet de ne pas conserver des animaux plus de 9 mois si leur utilisation n’est pas nécessaire.
Raffinement
Pour réaliser les analyses génétiques nécessaires sur les animaux, une petite biopsie de l’oreille (2 mm maximum) sera prélevée. Cette méthode permet d’éviter les complications couramment associées aux bagues numérotées et les contaminations entre échantillons lors de l’analyse (notamment observées pour la collecte de poils qui n’est pas adaptée pour un grand nombre d’animaux). Le prélèvement est rapide (quelques secondes par animal), réalisé sous anesthésie par le personnel de l’établissement utilisateur 1. La douleur et le stress sont minimes. Chaque animal est surveillé de façon individuelle et quotidienne. Des points limites stricts et spécifiques au projet ont été mis en place pour soustraire l’animal à la souffrance. Des enrichissements et de la nourriture gélifiée pourront également être proposés pour améliorer leur confort. Lorsque cela est possible, les mâles reproducteurs seront placés avec leurs descendants après le sevrage pour limiter leur isolement. De plus, certains animaux non destinés aux expériences seront conservés jusqu’à un an d’âge maximum afin d’accompagner les animaux d’intérêt et éviter qu’ils restent seuls avant leur utilisation.
Choix des espèces
Avec 98% d’identité protéique avec l’Homme et une physiologie comparable à l’humain, la souris constitue un modèle idéal pour reproduire les pathologies humaines afin de les étudier dans un contexte physiologique. L’étude réalisée sur notre modèle a montré qu’il reproduit pour la première fois les désordres moteurs et sensoriels retrouvés chez les patients, justifiant son utilisation pour avancer sur la compréhension des mécanismes pathologiques et sur des approches thérapeutiques. Le développement embryonnaire et post-natal rapide permet d’obtenir des cohortes en quelques semaines et la petite taille des animaux est adaptée aux travaux en histologie. Les animaux pour la reproduction seront sélectionnés à l’âge de maturité sexuelle (8 semaines pour les mâles, 6 semaines pour les femelles). Les individus reproducteurs seront utilisés jusqu’à l’âge de 12 mois maximum (sauf baisse de la fertilité importante avant ce repère). Les tissus sont prélevés à partir à des stades embryonnaires et jusqu’à 28 jours post-natal. L’utilisation d’animaux à ces stades précoces de développement nous permet d’étudier les mécanismes cellulaires et moléculaires impliqués dans le développement neuronal.
Suivi, génotypage et gestion de la production d’animaux d’une lignée souris développant une maladie neurodégénérative (EU 1/2)
- Maintien des lignées génétiquement modifiées
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
1 686 souris vont être utilisées pour produire et entretenir une lignée porteuse d'une mutation neurodégénérative, chacune subissant à douze jours de vie une biopsie d'oreille de deux millimètres et un tatouage de phalange sous anesthésie. Les procédures sont déclarées de souffrance légère, le porteur écrivant qu'aucune nuisance n'est liée au génotype puisque les souris n'atteindront pas l'âge d'apparition des symptômes. Le devenir se règle par génotype : les femelles, les embryons et les souriceaux sont tués pour prélever des tissus, les reproducteurs le sont vers douze mois ou dès que leur fécondité baisse, et certaines souris sont gardées jusqu'à un an pour tenir compagnie aux souris destinées aux expériences. Comme il s'agit d'organismes génétiquement modifiés, le porteur exclut toute adoption.
Objectifs
Ce projet, déployé sur deux établissements utilisateurs, a pour objectif de permettre une meilleure compréhension des mécanismes impliqués dans le développement d’une maladie neurodégénérative fatale chez l’Homme. Cette maladie génétique entraine des troubles moteurs et sensoriels chez les patients dès l’enfance et affecte plusieurs organes du système nerveux et neuromusculaire comme le cerveau, le cervelet, la moelle épinière, les nerfs et les muscles. Pour mieux comprendre les mécanismes de cette pathologie et tester de nouvelles approches thérapeutiques, nous avons développé chez la souris, un modèle de la maladie qui reproduit les troubles moteurs et sensoriels retrouvés chez les patients. Afin de poursuivre ces recherches, nous devons produire et maintenir cette lignée de souris ainsi que génotyper les animaux afin de savoir s’ils sont exempts, porteurs ou atteints de la maladie. Nous réalisons également des prélèvements de tissus à différents stades de développement pour identifier les mécanismes physiopathologiques et investiguer l’évolution de la maladie ainsi qu’évaluer l’efficacité de nouvelles thérapies développées au laboratoire.
Bénéfices attendus
L'étude de modèles pour cette maladie neurologique est essentielle pour mieux la comprendre et développer de futurs traitements. Grâce à ces recherches, plusieurs avancées sont attendues : 1) Une meilleure compréhension des mécanismes moléculaires et cellulaires impliqués dans cette maladie rare. 2) Une connaissance sur le développement du système nerveux normal et dans le cadre de cette maladie 3) L’identification de nouvelles cibles et, potentiellement, de futurs traitements. Ces travaux sont une étape clé pour progresser vers des solutions thérapeutiques adaptées aux patients concernés.
Procédures
Prélèvement d’une biopsie d’oreille de 2 mm maximum sur animaux anesthésiés à partir de 12 jours de vie au sein de l’établissement utilisateur 1 (manipulation nécessitant quelques secondes par individu).
Impact sur les animaux
- Les souriceaux, à partir de 12 jours de vie, subiront une biopsie à l’oreille et un tatouage de phalange pour l’identification. Les souriceaux manipulés peuvent ressentir un court stress dû à leur brève contention, ainsi que la mère, séparée de sa portée le temps de la procédure. Le prélèvement de la biopsie et le tatouage, réalisés sous anesthésie gazeuse, peuvent générer une courte et légère douleur. - La manipulation répétée pour l’identification des géniteurs, leur mise en accouplements et la vérification des bouchons vaginaux et des gestations causent un stress léger et court, qui s’atténue à mesure que les animaux s’habituent à l’expérimentateur. - Nuisances dues au phénotype : Il n’y a aucune nuisance liée au génotype car les animaux n’atteindront pas l’âge d’apparition des symptômes phénotypiques.
Devenir
Les animaux utilisés dans ce projet sont des organismes génétiquement modifiés qui ne peuvent être adoptés. Après génotypage, les animaux alimenteront les cohortes de reproducteurs selon leur génotype. Les femelles et les embryons/souriceaux seront mis à mort pour prélèvements de tissus désirés. Lorsque leur âge approchera 12 mois ou si une baisse importante de la fécondité est constatée, les animaux reproducteurs seront mis à mort, avec prélèvement de tissus alimentant une biobanque selon le génotype.
Remplacement
Les mécanismes physiopathologiques de cette neuropathie rare sont encore mal compris et les recherches se poursuivent pour mieux les caractériser. Les interactions cellulaires complexes du cervelet ou des ganglions rachidiens dorsaux (par exemple interaction entre différents types cellulaires du système nerveux) ne peuvent pas être reproduites en laboratoire sur des cellules isolées ou par des simulations informatiques. C’est pourquoi l’utilisation de modèles animaux est essentielle : elle permet d’étudier les mécanismes de la maladie et de tester de nouvelles approches thérapeutiques. En parallèle, notre équipe se concentre toutefois également sur des modèles alternatifs de culture cellulaire (tels que les cultures de lignée ou des cultures à partir de cellules souches reprogrammées) et de modélisation permettant de déterminer certains mécanismes in vitro. Malgré cela, il n’est pas possible à l’heure actuelle de remplacer totalement les modèles murins ou les cultures primaires par des modèles purement in vitro, en particulier pour les neurones qui ne peuvent être congelés ou immortalisés.
Réduction
Pour mener nos recherches, nous appliquons une gestion rigoureuse du nombre d’animaux utilisés. Le nombre d’animaux sera limité au strict nécessaire par une gestion appropriée des plannings de croisement et la sélection de reproducteurs, afin de favoriser au mieux l’obtention d’animaux de génotypes désirés. Lorsque c’est possible, les mêmes reproducteurs sont réutilisés. Les modèles animaux sont utilisés uniquement lorsque cela est indispensable pour nos études en cours. Nous ajustons le nombre d’animaux en fonction des analyses nécessaires pour garantir les résultats scientifiques en utilisant le nombre minimum d’animaux. De plus, nous utilisons des souris des deux sexes, ce qui permet de réduire le nombre de portées nécessaires. Les tissus prélevés sur les animaux permettront de réaliser des expériences ex-vivo / in vitro et de multiplier les conditions expérimentales à partir d’un seul prélèvement / un seul animal. Les tissus issus des animaux sont systématiquement conservés dans une biobanque et partagés avec d’autres projets de recherche compatibles, maximisant ainsi leur utilité. Nous avons mis en place un programme de cryoconservation pour éviter de maintenir des lignées qui ne sont pas utilisées activement dans nos études. Cela nous permet de ne pas conserver des animaux plus de 9 mois si leur utilisation n’est pas nécessaire.
Raffinement
Pour réaliser les analyses génétiques nécessaires sur les animaux, une petite biopsie de l’oreille (2 mm maximum) sera prélevée. Cette méthode permet d’éviter les complications couramment associées aux bagues numérotées et les contaminations entre échantillons lors de l’analyse (notamment observées pour la collecte de poils qui n’est pas adaptée pour un grand nombre d’animaux). Le prélèvement est rapide (quelques secondes par animal), réalisé sous anesthésie par le personnel de l’établissement utilisateur 1. La douleur et le stress sont minimes. Chaque animal est surveillé de façon individuelle et quotidienne. Des points limites stricts et spécifiques au projet ont été mis en place pour soustraire l’animal à la souffrance. Des enrichissements et de la nourriture gélifiée pourront également être proposés pour améliorer leur confort. Lorsque cela est possible, les mâles reproducteurs seront placés avec leurs descendants après le sevrage pour limiter leur isolement. De plus, certains animaux non destinés aux expériences seront conservés jusqu’à un an d’âge maximum afin d’accompagner les animaux d’intérêt et éviter qu’ils restent seuls avant leur utilisation.
Choix des espèces
Avec 98% d’identité protéique avec l’Homme et une physiologie comparable à l’humain, la souris constitue un modèle idéal pour reproduire les pathologies humaines afin de les étudier dans un contexte physiologique. L’étude réalisée sur notre modèle a montré qu’il reproduit pour la première fois les désordres moteurs et sensoriels retrouvés chez les patients, justifiant son utilisation pour avancer sur la compréhension des mécanismes pathologiques et sur des approches thérapeutiques. Le développement embryonnaire et post-natal rapide permet d’obtenir des cohortes en quelques semaines et la petite taille des animaux est adaptée aux travaux en histologie. Les animaux pour la reproduction seront sélectionnés à l’âge de maturité sexuelle (8 semaines pour les mâles, 6 semaines pour les femelles). Les individus reproducteurs seront utilisés jusqu’à l’âge de 12 mois maximum (sauf baisse de la fertilité importante avant ce repère). Les tissus sont prélevés à partir à des stades embryonnaires et jusqu’à 28 jours post-natal. L’utilisation d’animaux à ces stades précoces de développement nous permet d’étudier les mécanismes cellulaires et moléculaires impliqués dans le développement neuronal.
Neuromodulation par interluminescence des circuits spinaux sous-tendant la récupération locomotrice au décours d’une lesion de la moelle épinière chez la souris
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Tuées à trois mois et demi pour prélever leur moelle épinière, 512 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. L'équipe injecte un vecteur viral dans leur moelle épinière, provoque une lésion médullaire, puis mesure leur marche pendant sept semaines. Les tâches locomotrices ne sont pas détaillées, et le porteur ne retient de la lésion que la douleur, l'infection et le stress. Sur les 512 souris déclarées, il en compte 44 comme "animaux expérimentaux", et indique par ailleurs que les souris n'ayant pas le bon phénotype sont tuées à l'issue du tatouage et du génotypage.
Objectifs
L'objectif de ce projet est d'évaluer dans quelle mesure la réorganisation des circuits neuronaux au sein de la moelle épinière peut permettre d'améliorer la récupération neurologique au décours d'une lésion médullaire. Nous testerons dans cette étude une stratégie visant à renforcer la plasticité des circuits neuronaux dans la moelle épinière.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra de mesurer la récupération locomotrice induite par un renforcement de la plasticité des circuits spinaux au décours d'une lésion médullaire. A plus long terme, ces résultats permettront d'envisager des stratégies thérapeutiques translationnelles chez des patients blessés médullaires.
Procédures
Les animaux seront soumis aux interventions suivantes, toutes réalisées à l'âge adulte : injection du vecteur viral dans la moelle épinière puis réalisation d'une lésion médullaire ; réalisation de tâches locomotrices et évaluation de la marche pendant 7 semaines ; euthanasie pour prélèvement de la moelle épinière.
Impact sur les animaux
Les animaux peuvent expérimenter des effets secondaires aux procédures chirurgicales (douleur, infection) et à l'évaluation comportementale (stress).
Devenir
Les animaux n'ayant pas le bon phénotype seront euthanasiés à l'issue du tatouage/génotypage. Les animaux expérimentaux seront euthanasiés à 3.5 mois en vue du prélèvement post-mortem de la moelle épinière.
Remplacement
Ce projet ayant pour objectif d'évaluer la récupération locomotrice au décours d'une lésion médullaire in vivo, le recours à des alternatives au modèle animal (lignées cellulaires, simulations, etc) est impossible.
Réduction
Le nombre d'animaux sera réduit au minimum nécessaire à l'obtention d'un nombre statistiquement suffisant pour réaliser une analyse comportementale et transcriptomique robuste. Une analyse statistique du nombre d'animaux nécessaires conduit à un total de 44 animaux expérimentaux pour l'étude.
Raffinement
L’ensemble des expériences de lésions et d’injections seront réalisées sous anesthésie générale. La température des animaux sera maintenue à l'aide d’un tapis chauffant et des antalgiques seront administrés en pré et post-opératoire. Une observation attentive sera effectuée après réveil de l’animal (prise de poids quotidienne et analyse de la douleur). Si l’animal présente un état physiologique anormal (douleurs persistantes, perte de poids), l’animal sera euthanasié.
Choix des espèces
Nous avons choisi la souris comme modèle en raison de la nécessité de réaliser ces expériences in vivo, et des nombreuses recherches menées et à venir sur les circuits spinaux et l'intégration proprioceptive chez cette espèce. L'utilisation d'un modèle murin nous permettra de comparer directement nos résultats avec ceux d'études antérieures réalisées dans notre laboratoire et ailleurs. Nous utiliserons exclusivement des animaux adultes pour les procédures expérimentales. L'utilisation d'animaux adultes se justifie par : la nécessité de réaliser une injection intraspinale puis du délai nécessaire à la diffusion puis expression du transgène ; et la nécessité de réaliser une évaluation comportementale avec un suivi longitudinal.
MAMBA : Impact des additifs des laits infantiles sur l’axe microbiote-cerveau
- Recherche appliquée
- Troubles endocriniens
- Troubles gastrointestinaux
- Troubles nerveux
- Recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Multisystémique
- Oncologie
- Système endocrinien
- Système gastrointestinal
- Système immunitaire
- Système nerveux
Six tests comportementaux par souris sur trois semaines, dont un labyrinthe en Y et une piscine équipée d'une plateforme de sortie, plus quatre prélèvements sanguins isolés et trois séries de prélèvements étalées sur deux heures : 288 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Des souriceaux de dix-huit jours reçoivent de l'ovalbumine par voie intrarectale sous anesthésie, puis sont tués par dislocation cervicale une heure après leur réveil. L'objet est de mesurer les effets des additifs des laits infantiles sur l'intestin et le cerveau, avec des résultats destinés à éclairer l'Efsa et l'Anses. Le porteur qualifie ces tests comportementaux de "non invasifs et n'induisant pas de stress", tout en annonçant que certaines souris pourraient développer une inflammation intestinale chronique et un comportement anxieux.
Objectifs
Le lait maternel joue un rôle essentiel dans la croissance des nouveau-nés. Il module entre autres le microbiote intestinal, qui lui-même participe au bon développement du cerveau et de la santé. De nombreux nourrissons sont alimentés avec des laits de substitution en poudre. Ces préparations contiennent des additifs, utilisés notamment pour améliorer leur texture ou leur conservation. Il a déjà été montré que certains de ces additifs peuvent perturber l’équilibre du microbiote intestinal, entraînant une dysbiose et une inflammation intestinale chez l’adulte. En revanche, leurs rôles et leurs conséquences sur le développement du cerveau durant la période néonatale sont peu explorées et leurs effets à plus long terme sur le comportement restent inconnus. Ce projet a pour objectif d'étudier chez l'animal les effets de la consommation durant la période néonatale de laits contenant ces additifs sur l’axe intestin-cerveau à différentes périodes de la vie.
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus sont multiples. Sur le plan fondamental, ce projet apportera des connaissances nouvelles sur les mécanismes par lesquels l'alimentation agit sur la santé intestinale et le développement cérébral durant la période néonatale, et sur la façon dont les perturbations précoces du microbiote peuvent influencer l’apparition d’inflammation intestinale et le comportement à long terme. Sur le plan appliqué, les résultats viendront éclairer les évaluations des risques sanitaires liés à ces additifs chez les nourrissons. Ils pourront orienter l'optimisation des formulations des laits infantiles et fournir des éléments scientifiques utiles aux instances de réglementation (Autorité européenne de sécurité des aliments (Efsa), agence nationale de sécurité sanitaire (Anses)), dans une perspective de meilleure protection de la santé des nouveau-nés. Enfin, ces travaux contribueront à enrichir les recommandations nutritionnelles destinées aux familles et aux professionnels de santé.
Procédures
Les animaux subiront 4 prélèvements uniques de sang pour une durée inférieure à 1 minute afin de mesurer la gly-cémie. Les animaux subiront 3 prélèvements multiples de sang sur une durée de 2h, chacun de ces prélèvements mul-tiples seront séparés d’au moins une semaine afin de mesure la glycémie lors d’un test de tolérance au glucose. Les animaux adultes seront impliqués dans des tests de comportement non invasifs et n'induisant pas de stress chez l'animal. Les animaux adultes seront au préalable soumis à une phase d’habituation d’une semaine qui n'induira que peu ou pas de stress chez: chaque jour, ils seront exposés à l’expérimentateur et à la salle de comportement pendant une durée de 30 minutes à 1 heure, afin de réduire le stress lié à la manipulation et à l’environnement expérimental. À l’issue de cette période, une série de tests comportementaux sera réalisée pour évaluer différents aspects tels que l’anxiété, la sociabilité, la mémoire et l’hyperactivité. Ces évaluations reposeront sur les paradigmes suivants : • tes de l’anxiété : Les dispositifs expérimentaux combineront des zones ouvertes/éclairées et des zones fermées/protégées. Le temps de présence dans chaque type de zone sera quantifié sur une période de 10 minutes • évaluation de la mémoire : phase d’habituation de 10 minutes durant laquelle l’animal est placé dans une arène contenant des objets, dans un labyrinthe en Y ou dans une piscine équipée d'une plateforme pour permettre à l'animal de sortir de l'eau. Suite à une modification de la configuration (changement d’objets ou d’accessibilité des zones), une phase de test de 10 minutes permettra de mesurer la capacité de reconnaissance ou de spatialisation de l’animal. • évaluation de la sociabilité : mesureront la préférence naturelle de l’animal à interagir ou à passer du temps à proximité d’un congénère plutôt que d’un objet inanimé, sur une durée de 10 minutes Chaque test comprendra une phase d’habituation de 10 minutes à l’arène, suivie d’une phase de test de 10 minutes par animal. La fréquence des tests est limitée à un seul test par jour et par animal au maximum, pour un total d’environ 6 tests par animal répartis sur une période de trois semaines. • animaux jeunes adultes agés de 18 jours subiront une administration intrarectale d’ovalbumine après anesthésie à l’isoflurane. Après 1h de phase de réveil, ils seront mis à mort par dislocation cervicale.
Impact sur les animaux
Certaines procédures pourraient induire une inflammation intestinale chronique de bas bruit sans ulcération majeure et qui n’a pas de conséquences visibles sur le phénotype. De plus, certains animaux pourraient développer des dérégulations métaboliques, caractérisées notamment par une augmentation de la masse grasse ainsi que présenter un comportement anxieux. Les tests comportementaux réalisés sur animaux adultes entraineront peu ou pas de stress.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à la fin de chaque procédure car l’analyse de leurs organes est nécessaire pour répondre à notre hypothèse de travail.
Remplacement
Des modèles in vitro de culture de microbiote intestinal ainsi que des modèles cellulaires permettant de mimer la barrière intestinale existent. Cependant, le recours au modèle murin est indispensable dans le cadre de ce projet afin de comprendre les interactions hôte / microbiote et notamment cerveau/intestin/microbiote en lien avec le développement d’inflammation chronique de bas bruit et de troubles du comportement. Des animaux plus simples tels que la drosophile, C. elegans ou le poisson zèbre ne peuvent pas non plus être utilisés car la physiologie du développement cérébral et du comportement de ces animaux est très différente de celle des mammifères.
Réduction
Un nombre minimum d'animaux suffisant pour assurer la reproductibilité de l’expérience et appliquer des tests statistiques entre les différentes conditions sera inclus dans chaque groupe. Des études précédentes ont montré que dans le même type de procédure, l’utilisation de 12 souris par condition et par sexe était nécessaire afin d’atteindre des résultats interprétables et garantir l’utilisation de tests statistiques appropriés. Les tests statistiques envisagés dans le cadre de ce projet l’ont été après avis recueilli auprès de biostatisticiens pour des projets similaires. De plus, il s’agit d’une expérience au design longitudinal, ce qui nous permet d’observer le phénotype des souris aux différents stades de développement et donc limiter le nombre de souris nécessaires.
Raffinement
Les procédures décrites visent à réduire autant que possible le mal-être animal. Dans un souci de raffinement, un suivi étroit des animaux et des points limites précoces et adaptés seront mis en place tout au long des expérimentations. Des points limites spécifiques et précoces sont définis pour chaque protocole. Dès l’apparition d’un signe clinique, différentes méthodes de raffinement seront appliquées pour éviter ou minimiser l’inconfort ou la douleur : utilisation de gel de réhydratation, réhydratation sous-cutanée, renforcement de l’enrichissement.
Choix des espèces
Cette étude privilégie la souris comme modèle de référence pour analyser l'impact des additifs alimentaires sur le microbiote intestinal et le développement cérébral néonatal. Ce choix se justifie par la capacité à suivre précisément les interactions microbiote-système immunitaire dès la naissance grâce à des outils d'analyse avancés. Bien que simplifiée, la physiologie mu-rine offre une pertinence conceptuelle et souvent directe pour comprendre les mécanismes chez le nouveau-né humain. En pratique, la souris est indispensable : sa reproduction rapide permet d'obtenir de grandes portées pour suivre les effets à long terme d'une exposition nutritionnelle précoce, de la nais-sance à l'âge adulte. De plus, c'est l'espèce la mieux maîtrisée pour évaluer les fonctions co-gnitives et comportementales en milieu contrôlé. Ces avantages combinés garantissent une efficacité optimale dans la recherche tout en assurant une représentation physiologique fiable des processus biologiques humains. Le premier groupe sera suivi jusqu’à l’âge du sevrage, soit environ trois semaines. Cette période constitue la phase d’exposition aux additifs ; c’est également une fenêtre de développement où le microbiote intestinal et le cerveau sont particulièrement sensibles à l’environnement nutritionnel. Le second groupe sera suivi jusqu’au 18ème jour de vie. Cette période constitue la phase d’exposition aux additifs ; c’est également une fenêtre de développement où le microbiote intestinal et le système immunitaire sont modulés par l’environnement nutritionnel. Le troisième groupe sera maintenu dans les mêmes conditions jusqu’à l’âge adulte, l’exposition aux additifs étant limitée à la seule période néonatale. Ce suivi longitudinal permettra de vérifier si les éventuelles perturbations observées chez le jeune animal perdurent et influencent le comportement et l’état général à long terme. L’utilisation de ces deux stades est indispensable à la démarche scientifique : la période néonatale représente le moment critique de l’exposition alimentaire, tandis que l’évaluation à l’âge adulte est nécessaire pour mesurer l’existence d’effets différés.
Génération d’un modèle d’étude d’une malformation d’une veine du cerveau chez la souris
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
- Recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Oncologie
- Système nerveux
Pour reproduire chez la souris une malformation d'une veine du cerveau qui touche les enfants, 572 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Les femelles gestantes subissent l'ouverture de l'abdomen sous anesthésie générale pendant 45 minutes, avec points de suture, puis des injections sous anesthésie une fois par jour pendant deux jours. Les embryons reçoivent dans le cerveau une injection de cinq secondes, qui peut provoquer leur mort. L'effectif n'est adossé à aucun calcul détaillé, le porteur indiquant l'avoir réduit "au minimum nécessaire" et renvoyant l'analyse à un test statistique qu'il qualifie d'"adéquat".
Objectifs
Notre projet a pour objectif de générer un modèle d’étude de la malformation anévrysmale de la veine de Galien chez la souris. Cette pathologie pédiatrique due à la connexion directe anormale entre une artère et une veine cérébrales et conduisant à un anévrysme est associée à des troubles neurologiques graves. Ce projet vise à étudier l’interaction entre le développement du cortex cérébral et du système vasculaire, en exprimant la forme humaine contrôle et des formes mutées de deux gènes impliqués dans cette pathologie chez un modèle de souris contrôle.
Bénéfices attendus
Le principal bénéfice attendu du projet est de connaître l’implication du système neuronal, en particulier le rôle de certains neurones, dans l’apparition des troubles neurologiques de la malformation de la veine de Galien dans un modèle de souris contrôle. Ce projet permet également d’étendre nos connaissances sur le rôle de ces cellules d’intérêt sur le développement vasculaire cérébral et du cerveau en général.
Procédures
Les femelles gestantes subiront une anesthésie générale de 45 minutes au cours d’une chirurgie qui comprendra l’ouverture de l’abdomen et des points de suture. Certaines subiront 1 fois 1 injection intra-péritonéale sous anesthésie générale. Elles subiront des injections sous anesthésie générale, 1 fois par jour pendant 2 jours. Des embryons subiront une injection intracérébrale d’une durée de 5 secondes.
Impact sur les animaux
L’induction de l’anesthésie gazeuse et la chirurgie des femelles gestantes entrainent un stress modéré. Les injections intra-cérébrales in utero peuvent entrainer la mort de certains embryons.
Devenir
Tous les animaux sont mis à mort à l’issue de la procédure pour prélèvement d’organes et analyses phénotypiques.
Remplacement
Les questions abordées dans ce projet nécessitent un modèle animal. En effet, le développement cérébral et vasculaire ne peut être étudié qu’à l’échelle de l’organisme car aucun modèle cellulaire ne reproduit la complexité des interactions entre les types cellulaires du cerveau et des vaisseaux sanguins.
Réduction
Les effectifs ont été déterminés par une approche statistique, ainsi que par des expériences antérieures sur ce type d’études de modèles animaux. Ce nombre a été réduit au minimum nécessaire pour atteindre des résultats statistiquement significatifs. L’analyse statistique sera réalisée par un test statistique adéquat.
Raffinement
Tous les animaux seront maintenus dans un environnement enrichi avec eau et nourriture à volonté. Lors des actes chirurgicaux, les souris seront anesthésiées et placées sur une plaque chauffante et régulièrement hydratées. Elles recevront des analgésiques en pré et en post-opératoire. Une litière spécifique, adaptée aux animaux opérés, sera utilisée afin de minimiser le risque d’infection post-opératoire. Un gel ophtalmique sera appliqué durant toute l’anesthésie pour prévenir le dessèchement des yeux. Après l'opération chirurgicale, la surveillance des animaux sera quotidienne afin de détecter d’éventuels signes de souffrance. Une grille de score d'évaluation des animaux sera mise en place. Une injection d'analgésique ou la mise à mort de l'animal sera réalisée en cas d’atteinte d’un ou de plusieurs points limites.
Choix des espèces
La souris représente un organisme modèle de choix pour mener des études sur le développement du système nerveux, principalement en raison de la similarité des mécanismes fondamentaux du développement du cortex cérébral et de la vascularisation du cerveau entre les rongeurs et l’humain. De plus, nous disposons d’outils adaptés à cette espèce permettant de répondre à nos questions scientifiques tels que les modèles génétiquement modifiés. Les femelles gestantes sont des adultes de 2 à 6 mois. Les expérimentations sont menées sur des animaux aux stades de développement embryonnaire et postnataux où interviennent les phénomènes étudiés.