Troubles nerveux

Opérés une première fois pour prélever un lambeau de peau et de graisse, 24 lapins enchaînent six interventions sous anesthésie générale étalées sur six mois, biopsies, prélèvements sanguins et micro-injections, dans des procédures classées en souffrance modérée. Chaque animal est hébergé seul pendant toute la durée, ce que le RNT reconnaît comme une source de stress supplémentaire. Le projet cherche à améliorer la récupération de sensibilité après reconstruction mammaire, une technique décrite comme longue et de résultat encore incertain chez l'humain. Tous les lapins sont tués au dernier jour de suivi pour les prélèvements finaux, certains réutilisés entre-temps pour des formations, toujours sous anesthésie, puis tués.

Objectifs

Après une mastectomie, la reconstruction mammaire est souvent réalisée à l’aide d’un lambeau de peau et de graisse prélevé sur le ventre : c’est la technique du lambeau libre de DIEP (Deep Inferior Epigastric Perforator) . Cette méthode, devenue la référence, donne de bons résultats esthétiques tout en limitant les séquelles au niveau du ventre. Cependant, un problème persiste : la perte de sensibilité du sein reconstruit, qui peut gêner les patientes dans leur vie quotidienne, affecter leur image corporelle, leur confort ou leur intimité. Pour tenter d’améliorer cette sensibilité, une technique appelée "neurotisation" a été proposée. Elle consiste à reconnecter les nerfs entre la peau du thorax et le lambeau. Mais cette opération est longue, délicate et n’a pas encore fait la preuve claire de son efficacité. Elle n’est donc pas réalisée en routine. À l’inverse, plusieurs observations montrent que des sensations peuvent revenir, même sans intervention sur les nerfs. On pense que cela est dû à une "repousse spontanée" des nerfs. Mais ce phénomène reste mal compris, et peu d’études ont cherché à l’expliquer ou à l’améliorer. Notre hypothèse est que cette repousse nerveuse naturelle pourrait être une bonne alternative à la neurotisation, si on apprend à mieux la comprendre et à la stimuler. L’objectif principal de notre projet est donc d’identifier des moyens thérapeutiques permettant de stimuler cette réinnervation naturelle dans un modèle animal de lambeaux. Cela permettrait également d’étudier la repousse spontanée des nerfs et de comprendre comment elle fonctionne. Trois moyens thérapeutiques seront testés : • Le tissu adipeux (graisse), riche en cellules qui libèrent des substances aidant à la régénération nerveuse. • Le plasma riche en plaquettes (PRP), utilisé depuis longtemps pour favoriser la cicatrisation, et qui semble aussi utile pour les nerfs. • La curcumine, un extrait naturel aux propriétés anti-inflammatoires et neuroprotectrices, déjà prometteur dans d'autres maladies des nerfs. Ce projet pourrait permettre de proposer à l’avenir une méthode plus simple, naturelle et sûre que la neurotisation pour améliorer la sensibilité après reconstruction mammaire.

Bénéfices attendus

Ce projet de recherche chez l’animal permettra deux avancées importantes : 1. Mieux comprendre comment la sensibilité peut revenir naturellement dans un lambeau de peau après une opération : En évaluant la sensibilité cutanée du lambeau à l’aide d’un test clinique non douloureux ; En observant au microscope comment les nerfs repoussent dans le temps. 2. Tester de nouvelles pistes thérapeutiques, comme l’injection de plasma enrichi en plaquettes (PRP), de tissu graisseux ou d’un composé naturel appelé curcumine (issu du curcuma), pour voir s’ils peuvent aider les nerfs à repousser plus vite ou en quantité supérieure dans le lambeau. Ces derniers tests ne peuvent pas être réalisés chez l’humain pour des raisons de sécurité, ni en laboratoire sur des cellules isolées, car la repousse des nerfs dépend de nombreux facteurs vivants qui interagissent entre eux. De plus, la curcumine n’est pas encore autorisée en usage médical chez l’homme. En identifiant les traitements les plus prometteurs et en comprenant mieux les mécanismes de repousse nerveuse, ce projet pourrait, à l’avenir, permettre de restaurer la sensibilité des seins reconstruits, sans geste supplémentaire lourd, et ainsi améliorer le confort et le bien-être des patientes après leur cancer.

Procédures

Intervention n°1 (J0) : réalisation des lambeaux sous anesthésie générale et des biopsies (durée entre 1 et 2 heures). Intervention n°2 (J7) : évaluation de la sensibilité (vigile, dans la cage d’hébergement – procédure non douloureuse) puis anesthésie générale pour réaliser le prélèvement sanguin permettant d’obtenir le PRP, adipectomie, biopsies, micro-injections dans les lambeaux (durée 1 heure) Intervention n°3 et n°4 : identiques à l’intervention n°2 Intervention n°5 : évaluation de la sensibilité (vigile, dans la cage d’hébergement – procédure non douloureuse) puis anesthésie générale pour la réalisation des biopsies des lambeaux (durée 15 à 30 minutes) Intervention n°6 : évaluation de la sensibilité (vigile, dans la cage d’hébergement – procédure non douloureuse) puis anesthésie générale pour la réalisation des biopsies des lambeaux (durée 15 à 30 minutes), mise à mort.

Impact sur les animaux

L’anxiété et le stress sont des effets indésirables attendus avant, et après chaque intervention. Les nuisances liées à la chirurgie pourraient être, en post-opératoire, des douleurs sur la cicatrice de l’abord chirurgical et des douleurs abdominales : nuisances légères. Les animaux seront hébergés individuellement tout au long du projet pouvant entraîner un stress supplémentaire

Devenir

Tous les animaux seront mis à mort le dernier jour de suivi, pour les derniers prélèvements de tissus de M6. Le nombre d’anesthésies générales et de prélèvements subis ainsi que la durée longue du suivi (6 mois) rend difficile la réutilisation des animaux pour d’autres procédures. Cependant, lorsque cela sera possible, les animaux, toujours sous anesthésie générale, pourront être réutilisés dans le cadre de formations (autre projet autorisé), et mis à mort ensuite.

Remplacement

Ce projet vise à étudier la réinnervation au cours du temps de lambeaux sous l’effet de différentes pistes thérapeutiques dans des conditions in vivo. Ces tests ne peuvent pas être réalisés chez l’humain pour des raisons de sécurité, ni en laboratoire sur des cellules isolées, car la repousse des nerfs dépend de nombreux facteurs vivants qui interagissent entre eux. De plus, la curcumine n’est pas encore autorisée en usage médical chez l’homme. L'utilisation d'animaux dans le cadre de ce projet est ainsi indispensable.

Réduction

Ce projet de recherche est exploratoire : il s’agit d’une première étape qui vise à obtenir des résultats préliminaires, utiles pour orienter de futurs travaux. Les données récoltées permettront, si besoin, de concevoir d’autres projets de recherche plus poussés, avec des analyses statistiques approfondies ou l’évaluation d’autres traitements potentiellement intéressants. Ces éventuelles étapes ultérieures feront l’objet d’une nouvelle demande d’autorisation du projet. Dans un souci de réduction du nombre d’animaux utilisés, seuls trois traitements différents seront testés dans ce projet, que l’on estime les plus prometteurs. Pour chaque traitement, il est nécessaire d’avoir au moins trois animaux afin de pouvoir tirer des premières conclusions fiables. Un quatrième animal par groupe a été ajouté pour prévenir toute perte liée à un problème imprévu (comme un décès post-opératoire), afin de ne pas avoir à recommencer l’étude en cas d’aléa. De plus, le choix a été fait de réaliser 2 lambeaux par lapin, permettant d’avoir un lambeau contrôle et un lambeau expérimental pour un même lapin sans avoir besoin de multiplier le nombre de ceux-ci. Au total, 12 lapins seront inclus dans cette première phase. Si les résultats s’avèrent trop limités ou incomplets pour permettre une interprétation fiable, une seule répétition de l’expérimentation est prévue, ce qui porterait le nombre total maximum à 24 animaux.

Raffinement

Les animaux seront gardés pendant une période d'acclimatation de 5 jours minimum entre leur entrée dans l’animalerie expérimentale, et leur première entrée en procédure. Leur environnement comportera un enrichissement (bûchettes à ronger, foin...). Les animaux seront suivis quotidiennement et leur état de santé et de bien-être sera évalué tout au long du protocole expérimental. Les animaux seront anesthésiés et analgésiés pendant les procédures chirurgicales et seront suivis au cours de la procédure. Un suivi renforcé sera effectué durant les premiers jours après chaque chirurgie. Si un animal présente un signe de douleur ou de souffrance, des analgésiques pourront lui être administrés. Dans le cas où l'animal présenterait une souffrance, une maladie ou une altération physique sans qu'il soit possible de le soulager efficacement (atteinte d'un point limite), l'animal sera sorti d'expérimentation et mis à mort.

Choix des espèces

Le lapin est un modèle animal reconnu pour l’étude de ses vaisseaux et de nombreux modèles de lambeaux ont été décrits chez cet animal. La biologie vasculaire a été bien étudiée chez le lapin et est similaire aux mécanismes humains. De plus, le calibre des vaisseaux (veine, artère) d’intérêt chez le lapin est semblable à celui des vaisseaux de la plupart des lambeaux utilisés en reconstruction mammaire chez l’homme. Les animaux utilisés seront des adultes. A ce stade de développement, le calibre des vaisseaux (veine, artère) d’intérêt chez le lapin est semblable à celui des vaisseaux des lambeaux utilisés en reconstruction mammaire chez les humains.

3 780 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré, certaines recevant jusqu'à soixante-huit injections sur un mois. Elles servent à tester deux substances censées bloquer une molécule impliquée dans la mémoire, contre la maladie d'Alzheimer. Les tests comportementaux mesurent la mémoire et l'anxiété, l'un d'eux pouvant provoquer une douleur modérée de quelques secondes. La mise à mort permet de prélever des tissus, dont certains à l'état frais pour des analyses ex vivo.

Objectifs

L’objectif de cette étude est de tester des substances pouvant agir comme traitement dans le cerveau de la souris, afin de lutter contre la maladie d’Alzheimer, en particulier contre les troubles de la mémoire. Deux substances ont été choisies car elles sont capables de bloquer l’action d’une petite molécule naturellement produite par le cerveau. Cette molécule peut modifier l’activité des neurones (les cellules du cerveau) ainsi que la structure des connexions entre ces cellules. Elle agit en se fixant sur un type particulier de “récepteur” (une sorte de capteur situé sur les neurones), qui joue un rôle important dans la transmission des informations et la mémoire. On a observé que cette molécule est présente en plus grande quantité chez les personnes atteintes de la maladie d’Alzheimer, et qu’elle contribue à certains symptômes, comme les pertes de mémoire et les perturbations de l’activité du cerveau. Le but de ce projet est donc de vérifier si les deux substances sélectionnées peuvent devenir des traitements efficaces contre la maladie d’Alzheimer, en les testant sur trois modèles de souris reproduisant cette maladie.

Bénéfices attendus

Dans le monde, environ 50 millions de personnes sont touchées par des troubles importants de la mémoire et du raisonnement, dont la maladie d’Alzheimer est la forme la plus fréquente. Cette maladie concerne environ une personne sur trois après 80 ans, et le nombre de personnes touchées augmente avec le vieillissement de la population. Aujourd’hui, il n’existe pas encore de traitement permettant de guérir cette maladie. Trouver de nouvelles solutions est donc une priorité majeure pour la santé publique. Notre équipe de recherche s’intéresse à une petite molécule présente dans le cerveau qui semble jouer un rôle important dans la communication entre les cellules du cerveau. Cette molécule est retrouvée en plus grande quantité chez les personnes atteintes de la maladie d’Alzheimer. Dans ce projet, nous allons tester deux substances pour voir si elles peuvent corriger les problèmes de communication entre les cellules du cerveau et améliorer les troubles de la mémoire liés à cette maladie. Les résultats obtenus seront très importants pour savoir si ces substances pourraient, à l’avenir, être développées comme traitements chez l’être humain.

Procédures

Certaines souris seront entrainées pour des analyses de comportement afin de comprendre leurs capacités de mémorisation et leurs niveaux d'anxiété. Ces analyses de comportement dureront quelques minutes par jour par souris sur une durée d'un mois. D'autres souris seront traitées avec un composé thérapeutique dans le but de développer un traitement pour la maladie d’Alzheimer. Certaines souris traitées le seront pendant toute la durée du comportement (1 mois donc 68 injections) et certaines souris seront traitées uniquement 4 jours (8 injections). Chaque injection ne durera que quelques secondes par jour. Les injections seront faite 2 fois par jour et peuvent aussi induire une nuisance.

Impact sur les animaux

Le projet s’intéresse à la mémoire. Par conséquent les effets indésirables principaux pourront se manifester par des troubles de la mémoire. Les tests comportementaux seront majoritairement sans douleur (un seul test peut entrainer une douleur modérée transitoire de quelques secondes). Il pourrait y avoir une douleur transitoire lors de l'injections des composés.

Devenir

Après les tests comportementaux, les animaux seront euthanasiés pour prélever des tissus et réaliser des études post-mortem. Certains animaux seront euthanasiés pour prélever des tissus afin de maintenir les circuits neuronaux actifs mais aussi pour effectuer certaines analyses ex-vivo qui nécessitent des préparations à partir de tissus frais.

Remplacement

Pour comprendre comment fonctionne le cerveau et comment la maladie d’Alzheimer affecte la mémoire et le comportement, il est nécessaire d’étudier un cerveau complet, comme celui des mammifères. En effet, les modèles plus simples (comme des cellules en laboratoire, des simulations informatiques ou des animaux très simples) ne permettent pas de reproduire toute la complexité du cerveau et de ses connexions. Nous utilisons donc des souris, car ce sont aujourd’hui les modèles les plus adaptés pour étudier cette maladie.

Réduction

Le nombre de souris utilisé est soigneusement calculé pour obtenir des résultats fiables tout en évitant d’en utiliser plus que nécessaire. De plus, chaque souris participe à plusieurs étapes de l’étude lorsque cela est possible, afin de limiter le nombre total d’animaux. L’organisation des groupes est aussi optimisée pour utiliser au maximum les animaux élevés dans ce projet. Avant de faire ces tests sur les animaux, nous avons d’abord réalisé des expériences en laboratoire (sur des cellules) pour sélectionner les substances les plus prometteuses. Cela nous a permis de réduire le nombre de substances testées sur les animaux, en ne gardant que deux substances actives et une substance de comparaison.

Raffinement

Tout au long de l’étude, le bien-être des animaux est une priorité. Les chercheurs surveillent attentivement tout signe de souffrance (comme une perte de poids, un manque d’activité ou un mauvais état du pelage). Si un problème apparaît, l’expérience est arrêtée immédiatement et l’animal est pris en charge, voir euthanasié si les moyens mis en oeuvre pour diminuer sa souffrance sont insuffisants. Avant les tests, les souris sont habituées progressivement à être manipulées par les chercheurs afin de réduire leur stress. Elles sont également placées dans un environnement calme avant chaque test pour qu’elles s’y acclimatent. Les expériences sont organisées de manière à augmenter progressivement le niveau d’inconfort, afin de ne pas perturber les résultats.

Choix des espèces

Nous avons une très bonne connaissance des caractéristiques biologiques des souris par les travaux scientifiques et techniques publiés. L’élevage selon les mêmes conditions assure la reproductibilité des expérimentations. Pour comprendre comment fonctionne le cerveau et comment la maladie d’Alzheimer affecte la mémoire et le comportement, il est nécessaire d’étudier un cerveau complet, comme celui des mammifères. En effet, les modèles plus simples (comme des cellules en laboratoire, des simulations informatiques ou des animaux très simples) ne permettent pas de reproduire toute la complexité du cerveau et de ses connexions. Nous utilisons donc des souris, car ce sont aujourd’hui les modèles les plus adaptés pour étudier la maladie d'Alzheimer. Cette étude permettra de développer une approche thérapeutique de la maladie d'Alzheimer. Nous disposons de techniques adaptées à cette espèce. Les animaux seront utilisés à l’âge adulte, où les premiers symptômes de la maladie d’Alzheimer peuvent être observés dans les lignées murines.

Gardés en vie et réutilisés à l'issue, 3 macaques à longue queue vont être utilisés dans une étude de pharmacocinétique, dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré. Chaque animal subit jusqu'à trente prélèvements de sang, une administration intraveineuse sous anesthésie et deux administrations orales en contention vigile, sur six à neuf semaines. Le projet teste une forme orale d'un médicament contre les maladies neurodégénératives, déjà administré par voie intraveineuse. Le macaque est retenu pour la ressemblance de son système digestif avec celui de l'humain.

Objectifs

Ce projet concerne le développement d’un nouveau médicament destiné au traitement de maladies neurodégénératives graves, comme la sclérose latérale amyotrophique. Les études déjà réalisées chez plusieurs espèces animales ainsi que chez des volontaires sains ont montré que ce médicament est bien toléré et ne présente pas de toxicité notable. Actuellement, ce traitement est administré par injection intraveineuse plusieurs fois par semaine à l’hôpital. Ce mode d’administration est contraignant pour les patients, car il nécessite des interventions répétées par du personnel médical, et entraîne des coûts élevés. L’objectif principal du projet est de développer une forme du médicament pouvant être prise par voie orale, sous forme de comprimé. Cette approche vise à simplifier le traitement, en le rendant plus facile à administrer et plus adapté à une utilisation sur le long terme. Le projet a pour but de vérifier si cette nouvelle formulation permet au médicament de passer correctement dans la circulation sanguine et de rester suffisamment longtemps dans l’organisme pour agir. Ces paramètres seront étudiés chez des primates non humains, afin d’obtenir des informations pertinentes pour une utilisation future chez l’Homme. À terme, cette nouvelle voie d’administration pourrait améliorer la prise en charge des patients et permettre d’envisager l’utilisation de ce médicament dans d’autres maladies neurodégénératives chroniques, comme la maladie d’Alzheimer.

Bénéfices attendus

A court terme, ce projet permettra d’établir l’intérêt de la formulation de comprimés pour l’administration par voie orale d’un nouveau médicament qui est prometteur pour les pathologies neurodégénératives (diminution des symptômes ou de l'avancée des maladies) pour ensuite poursuivre avec des études d’efficacité puis des études réglementaires de mise sur le marché d’un nouveau médicament. Si ce projet démontre que l’administration du médicament par voie orale est équivalente à l’administration par voie intraveineuse cela permettra aux patients de bénéficier d’un meilleur confort de traitement.

Procédures

Dans ce projet, les 3 animaux sont soumis à : - Trois périodes d’isolement en cage individuelle (sans isolement visuel et olfactif avec ces congénères) pendant une durée

Impact sur les animaux

Ce nouveau médicament a déjà été évalué chez plusieurs espèces animales dont le macaque cynomolgus et n’a pas montré d’effet indésirable après administration par voie intraveineuse. Nous ne connaissons pas les éventuels effets indésirables après administration par voie orale. Les administrations et les prélèvements sanguins réalisés en contention vigile engendreront du stress et une douleur liée à la piqûre, et les prélèvements sanguins répétés pourront entrainer l’apparition d’hématomes.

Devenir

Tous les animaux (3) sont gardés en vie à la suite de cette procédure. Ils seront examinés par un vétérinaire pour vérifier qu’ils ont recouvré leur état de santé en fin de protocole.

Remplacement

Il n'existe pas de méthodes alternatives pour remplacer le présent projet. Des études in vitro ont déjà été réalisées mais ne permettent pas de reproduire toutes les conditions représentant la complexité d'un système digestif humain. Le modèle animal est donc nécessaire pour évaluer le passage dans le sang et l'élimination de ce nouveau médicament après administration par voie orale dans le temps.

Réduction

Étant donné que ce nouveau médicament est éliminé rapidement de l’organisme, l’utilisation continue des 3 mêmes animaux au cours de l’étude est possible, tout en respectant des phases de repos (2 à 3 semaines) entre les différentes phases expérimentales. Le nombre pertinent d’animaux retenu est de 3 par phase. Ce choix repose sur des données issues d’études antérieures réalisées chez le primate non-humain, notamment lors d’injections intraveineuses de ce nouveau médicament, ainsi que sur l’analyse d’études similaires rapportées dans la littérature. Dans ces travaux précédents, un effectif de 3 animaux par groupe avait permis d’obtenir des résultats satisfaisants concernant le passage du médicament dans la circulation sanguine ainsi que son élimination. Ainsi, cet effectif est considéré comme scientifiquement pertinent pour générer des données fiables tout en respectant le principe de réduction du nombre d’animaux.

Raffinement

- Hébergement : Les animaux pourront être temporairement placés en cage individuelle pendant de courtes périodes (moins de 24 heures), toutes les 2 à 3 semaines, afin de faciliter leur manipulation et d’éviter les conflits entre individus ne se connaissant pas. Ils garderont un contact visuel et olfactif avec leurs congénères. En dehors de ces périodes, les animaux seront maintenus dans leurs groupes sociaux habituels. Dès leur arrivée, ils sont habitués à la présence humaine et aux manipulations. Un programme d’enrichissement adapté à l’espèce et à l’âge des animaux est mis en place sur tout le site, comprenant des structures, des objets à manipuler et des friandises, et est supervisé par le responsable du bien-être animal. - Procédures : Pour l'administration par injection intraveineuse, les animaux seront anesthésiés afin de réduire le stress et la douleur liés aux manipulations et aux prélèvements sanguins. Après réveil, les prélèvements suivants seront réalisés sans anesthésie pour éviter des anesthésies répétées. Pour les administrations par voie orale, aucune anesthésie ne sera utilisée pour garantir la sécurité des animaux. Toutes les manipulations sont effectuées de manière à minimiser le stress. - Prélèvements et suivi : Pour réduire l’impact des prélèvements sanguins répétés, différents sites de ponction seront utilisés et alternés. En cas de marque ou de petite réaction locale, des soins appropriés seront appliqués. Des critères précis de surveillance permettent d’évaluer l’état des animaux tout au long de l’étude. Si des signes de souffrance apparaissent, la procédure sera interrompue immédiatement.

Choix des espèces

Parmi les différentes espèces envisageables, le macaque cynomolgus apparaît comme le modèle le plus pertinent, en raison de la proximité de son système digestif avec celui de l’Homme. À l’inverse, la souris et le rat présentent un système digestif trop différent de celui de l’humain. Par ailleurs, cette étude constituant une analyse préliminaire et la vitesse de passage du nouveau médicament dans la circulation sanguine après administration par voie orale restant inconnue, nous souhaitons éviter des modèles présentant une vidange de l'estomac trop rapide, comme c'est le cas chez le chien, ou trop lente, comme chez le porc. Les animaux utilisés seront des juvéniles ou de jeunes adultes ne dépassant pas les 5kg afin de pouvoir garantir une contention vigile sécuritaire pour le personnel lors des administrations par voie orale notamment (absence de canines adultes).

Soumises à des injections intrapéritonéales et à une chirurgie de quarante minutes, 810 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue. Elles reproduisent une anomalie protéique observée dans les maladies des petits vaisseaux du cerveau, pour lesquelles aucun traitement n'existe. Les cerveaux sont prélevés à différents âges après la mise à mort, afin de suivre l'évolution des lésions. Le porteur conclut que ces interactions vasculaires ne peuvent être reproduites ni sur cellules isolées ni par ordinateur, et que le recours à l'animal ne peut donc "pas être substitué".

Objectifs

Les maladies des petits vaisseaux cérébraux sont une cause majeure d’accidents vasculaires cérébraux récurrents chez l’homme, et aucun traitement spécifique n’est actuellement disponible. Ce projet vise à étudier le mécanisme des lésions vasculaires dans des modèles souris reproduisant une anomalie protéique fréquemment observée dans ces maladies. Des analyses moléculaires, biochimiques et histologiques seront effectuées sur des cerveaux prélevés à différents âges après la mise à mort des animaux, afin d’examiner l’évolution des lésions aux divers stades de la maladie. Ces études sont essentielles pour mieux comprendre les mécanismes cellulaires et moléculaires sous-jacents et pour concevoir de nouvelles stratégies thérapeutiques

Bénéfices attendus

Santé humaine : Ce projet apportera des avancées significatives dans la compréhension et le traitement des maladies des petits vaisseaux cérébraux. À court terme : Valider la pertinence de 2 modèles chez la souris pour évaluer les conséquences d’une anomalie protéique fréquemment observée dans ces maladies. À moyen terme : Mieux comprendre les mécanismes moléculaires et cellulaires impliqués dans ces maladies afin de développer des approches thérapeutiques adaptées.

Procédures

Injections intrapéritonéales, moins de 5/animal, 10 secondes. Chirurgie sous analgésie et anesthésie (40 minutes)

Impact sur les animaux

Stress et douleur légère de courte durée (environ 10 secondes) lors des injections intrapéritonéales

Devenir

Les animaux des lots expérimentaux et de génotype d'intérêt sont mis à mort afin de pouvoir prélever le cerveau et réaliser les analyses moléculaires, biochimiques et histologiques.

Remplacement

La surexpression de la protéine X a été mise en évidence par l’analyse globale des protéines présentes dans les tissus. À ce jour, il n’existe pas de modèle sur cellules en culture permettant d’étudier de manière pertinente l’impact de cette surexpression sur les vaisseaux cérébraux. Les interactions entre les vaisseaux sanguins, le cerveau et la régulation du débit sanguin sont complexes et impliquent de nombreux mécanismes interdépendants. Il est donc nécessaire d’étudier ces anomalies chez l’animal vivant, afin d’analyser ces phénomènes dans un organisme intact, où l’ensemble des systèmes de régulation fonctionne de manière intégrée. En raison de cette complexité, il n’est actuellement pas possible de reproduire fidèlement ces interactions en laboratoire sur des cellules isolées ni à l’aide d’un modèle informatique. Pour ces raisons, le recours au modèle animal ne peut pas être substitué par un modèle sur cellules ou par une modélisation informatique.

Réduction

Les âges d’analyse et les tailles d’échantillons ont été définis sur la base de jeux de données issus d’expériences antérieures. Le projet est en outre structuré de manière séquentielle, permettant d’adapter la poursuite des travaux en fonction des résultats intermédiaires. Les comparaisons statistiques sont réalisées avec les tests appropriés.

Raffinement

Les animaux sont maintenus en groupes sociaux dans un environnement enrichi. Afin de minimiser le risque de rejet par la mère après injection chez les souriceaux, de la sciure provenant de la cage est saupoudrée sur les souriceaux, de manière à ne pas perturber leur reconnaissance par la mère. Une grille de score ainsi qu’une liste de points limites ont été établies pour assurer le suivi du bien-être animal. La chirurgie est réalisée sous analgésie et anesthésie.

Choix des espèces

La souris est un animal vertébré chez lequel, d'une part, l'organisation du système vasculaire cérébral est assez proche de l'homme et d'autre part les manipulations génétiques sont aujourd’hui réalisables. Ces manipulations génétiques sont indispensables pour la réalisation de ce projet. Souriceaux de 7 à 8 jours, prépubères, adultes de 2 mois à 9 mois pour étudier les différents stades de la maladie

Deux à quatre anesthésies générales de deux heures chacune pour des examens d'IRM : 18 souris femelles vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue pour prélever leur cerveau. La cuprizone incorporée à leur nourriture détruit la myéline et provoque des troubles moteurs, une perte de poids et des comportements anxieux, réversibles à l'arrêt du produit. Le projet compare une nouvelle méthode d'IRM à la technique de référence pour mesurer la myéline. Leur mise à mort sert à vérifier que les images correspondent à la réalité du cerveau.

Objectifs

De nombreuses maladies du cerveau et de la moelle épinière s’accompagnent d’une atteinte de la myéline, une structure agissant comme une couche isolante autour des neurones, permettant aux messages du cerveau de circuler plus vite et efficacement. Parmi ces maladies, nous retrouvons la sclérose en plaques (SEP), dont l'incidence est en augmentation depuis plusieurs années. Ainsi, pour mieux traiter ces patients, il est nécessaire de disposer d'outils en pratique clinique permettant de quantifier cette atteinte, et l’imagerie par résonance magnétique (IRM) permet cela de façon non-invasive. Néanmoins, les techniques d’IRM actuellement utilisées en pratique clinique ne permettent pas de voir directement la myéline mais seulement les dégâts infligés au cerveau lors de l’atteinte de cette myéline. Depuis plusieurs années, des techniques d’IRM sont développées pour essayer de mesurer directement l’atteinte de la myéline, et il en existe aujourd’hui une qui est considérée comme la référence. Néanmoins, cette technique est complexe et nécessite une longue durée d’acquisition, rendant son utilisation en pratique clinique impossible en l’état. Nous avons donc développé une nouvelle technique d’IRM ciblant la myéline, plus simple dans sa mise en œuvre. Ce projet vise à tester cette nouvelle méthode d’imagerie, en la comparant à la technique de référence, à l’aide d’un modèle murin imitant la sclérose en plaques humaine : le modèle cuprizone. Le projet se déroule dans 2 établissements utilisateurs différents.

Bénéfices attendus

Ce projet permettra d'établir une nouvelle méthode d'IRM fiable, non invasive et applicable en conditions cliniques pour quantifier la myéline in vivo, ce qui fait actuellement défaut pour le suivi des patients atteints de SEP. Cette nouvelle approche sera aussi utile dans le cadre d’autres pathologies neurodégénératives, comme la maladie d’Alzheimer. Ceci est d'autant plus important que le développement de thérapies innovantes visant à favoriser la remyélinisation (c’est-à-dire visant la réparation de la myéline atteinte, et donc la protection des neurones), devient une priorité depuis quelques années.

Procédures

Le traitement par cuprizone sera administré per os, directement incorporé au sein de la nourriture habituelle des souris, à la concentration de 0,2%. Les animaux bénéficieront de 2 à 4 sessions d’anesthésie générale gazeuse, afin de permettre leur immobilité et de réduire leur stress lors des examens par IRM. Chaque session aura une durée maximale de 2 heures.

Impact sur les animaux

L’administration du traitement par cuprizone peut entraîner chez la souris des troubles moteurs légers, à savoir principalement des troubles de la coordination et locomotion. Elle peut aussi entraîner des troubles comportementaux liés à des problèmes de mémoire et d’apprentissage, pouvant être à l’origine de comportements anxieux ou dépressifs. La cuprizone peut également avoir des effets physiologiques généraux avec une perte de poids et une baisse de l’activité. Toutefois, dès que l'on arrête de donner le produit à la 6ème semaine, le cerveau cesse d'être attaqué. Cela marque le début d'une phase de guérison où l'animal retrouve progressivement sa forme et son comportement normal. Par ailleurs, il peut y avoir un stress lié aux transports des souris entre les animaleries et la plateforme d'imagerie.

Devenir

A la fin de la procédure, toutes les souris seront mises à mort afin de prélever et analyser leur cerveau. Cette étape est indispensable pour vérifier que les images obtenues en IRM reflètent bien la réalité biologique observée dans le cerveau.

Remplacement

Dans le cadre de ce projet, l’utilisation d’animaux vivants est obligatoire pour valider la robustesse de nouveaux paramètres IRM dans des conditions biologiques réelles. Ces validations constituent une étape incontournable avant toute transposition en clinique. A ce jour, malgré les progrès récents dans les domaines de la culture cellulaire et de la biologie computationnelle, aucune alternative non animale ne permet de reproduire de manière fiable la complexité des mécanismes de démyélinisation et de remyélinisation in vivo.

Réduction

Le nombre de 18 souris est nécessaire et suffisant pour analyser la perte de myéline induite par le traitement à la cuprizone, la reconstitution de la myéline tout en considérant les variabilités inter-individus, aux 3 points temporels de notre étude. Le suivi longitudinal permet de réduire la variabilité inter-individuelle et le nombre total d’animaux utilisés, tout en évaluant la nouvelle technique IRM.

Raffinement

Des mesures de raffinement seront prises au cours du suivi afin de réduire le stress engendré par les examens IRM répétés,les transports et les contentions multiples et les troubles induits par l'ingestion du médicament pour induire une démyélinisation . Ces mesures seront réalisées sous anesthésie générale, afin que l’animal ne bouge pas et permettra de diminuer le stress induit par le bruit des machines. L’hypothermie, induite par le passage dans la machine IRM sera prévenue par un maintien d’une température stable pendant toute la durée de l’anesthésie. Des points limites seront appliqués, conduisant selon la situation, à l’arrêt de la procédure et/ou à la mise à mort humanitaire conformément aux procédures en vigueur.

Choix des espèces

Le modèle cuprizone est le modèle de choix pour l'étude des changements du contenu en myéline dans le cerveau de souris. Il s’agira de souris femelles adultes ayant un développement cérébral achevé (âgées de 6 à 8 semaines) car la sclérose en plaques est une maladie du jeune adulte, touchant de façon prédominante les femmes.

Exposées à l'alcool, opérées pour implanter un dispositif dans le cerveau, soumises à l'optogénétique, à des tests sociaux, à un stress de contention répété et à un isolement de dix jours, 756 souris enchaînent ces procédures dans des travaux impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue pour conserver leur cerveau. Ces souris portent une mutation liée à la dépendance à l'alcool chez l'humain. Une modification récente ajoute une pompe implantée sous la peau diffusant de la nicotine en continu. Le même animal traverse plusieurs de ces étapes successivement, ce qui réduit, selon le porteur, le nombre total d'animaux utilisés.

Objectifs

Les problèmes liés à la consommation d'alcool sont très courants et dangereux dans notre société. Selon l'Organisation mondiale de la santé (OMS), 5 % des décès dans le monde sont causés par une consommation excessive d'alcool. Pour mieux comprendre ce problème et trouver des solutions, il est important de savoir comment notre corps et notre environnement influencent cette dépendance. Des études ont montré qu'une petite différence dans un gène, appelé CHRNA5, peut augmenter le risque de devenir dépendant à l'alcool. Toutefois, il reste difficile d'étudier ce lien chez les humains. Pour mieux comprendre, des chercheurs ont utilisé des rats qui avaient cette différence génétique. Ces rats avaient un risque plus élevé de rechute dans l’alcool après une période d’abstinence. De plus, ce gène joue un rôle important dans certaines parties du cerveau qui sont liées à la mémoire et aux relations avec les autres. Et les connexions entre ces zones du cerveau sont aussi liées à l’anxiété et au comportement social. L’objectif de cette recherche est d’étudier comment cette différence génétique affecte les émotions et les comportements sociaux, ainsi que la communication entre certaines parties du cerveau. Pour cela, nous utiliseront des souris spéciales qui ont cette même différence génétique, et les compareront à des souris normales. Nous observerons comment cela influence leurs comportements et leur consommation d'alcool, en étudiant aussi les différences entre les mâles et les femelles. Ensuite, nous enregistreront l’activité du cerveau des souris pour comprendre comment cette différence génétique change la manière dont les parties du cerveau communiquent entre elles. Puis nous essayeront de manipuler cette communication pour voir comment cela affecte les comportements sociaux des souris. Enfin, nous tenteront de remettre en place la version normale du gène dans le cerveau des souris pour voir si cela améliore leur comportement.

Bénéfices attendus

Des études ont montré qu'une petite différence dans un gène, appelé CHRNA5, peut augmenter le risque de devenir dépendant à l'alcool. Mais on ne sait toujours pas vraiment comment cela fonctionne. Malgré les graves conséquences de la dépendance à l'alcool sur la société, il existe très peu de traitements qui fonctionnent bien, et la plupart des personnes dépendantes rechutent après avoir essayé d'arrêter de boire. Les personnes qui souffrent de dépendance à l'alcool peuvent avoir des comportements très différents. Par exemple, certaines peuvent être anxieuses ou avoir des comportements antisociaux. Il est cependant compliqué de savoir si ces comportements sont causés par la consommation d'alcool ou s'ils étaient déjà présents avant. Notre projet a pour but de mieux comprendre comment les émotions et les comportements sociaux sont liés à la consommation d'alcool. Nous voulons savoir si ces comportements viennent de la consommation ou s'ils existaient avant. De plus, nous voulons prendre en compte les différences entre les sexes, car les réactions des hommes et des femmes peuvent être différentes. Ce projet pourrait nous aider à plusieurs niveaux. En tenant compte des émotions et pas seulement de la quantité d'alcool consommée, nous espérons comprendre comment cette différence génétique augmente le risque de dépendance. Si nous découvrons des comportements chez les animaux qui ressemblent à ceux observés chez les humains, cela pourrait nous aider à tester des traitements adaptés aux différents types de dépendance. Cela pourrait aussi conduire à des soins plus personnalisés, qui prendraient en compte la personnalité, le type de consommation d’alcool et le sexe de chaque personne, pour une meilleure efficacité. Enfin, nous cherchons à comprendre quelles parties du cerveau sont affectées par l'alcool et comment cela influence les comportements sociaux et émotionnels. Cela pourrait permettre de créer de nouveaux médicaments pour aider les personnes à arrêter de boire et à éviter les rechutes, en fonction de leur profil émotionnel et social.

Procédures

Les animaux passeront par plusieurs étapes dans cette étude : Ils auront accès à un biberon avec une solution d'alcool, une fois par jour, pendant 6 à 12 semaines (144 animaux). Ils subiront une petite opération sous anesthésie, d'environ 30 à 45 minutes, pour implanter un dispositif dans le cerveau (468 animaux). L’activité de leur cerveau sera mesurée sous anesthésie profonde pendant environ 1 heure après avoir stimulé une région spécifique du cerveau (144 animaux). Une technique utilisant la lumière permettra d'activer ou de désactiver certaines parties du cerveau chez des animaux éveillés, pendant 3 minutes (180 animaux, dont 90 pour l'activation et 90 pour la désactivation). Ils participeront à un test pour observer leur comportement social pendant 10 minutes par jour, sur une période de 5 jours (612 animaux). Ils seront soumis à un léger stress de restriction de leurs mouvements pendant 15 minutes, jusqu’à 4 fois au total, avec au moins une semaine de repos entre chaque session (144 animaux). Un petit échantillon de sang sera prélevé sous leur mâchoire. Certains animaux auront ce prélèvement une fois (288 animaux), d'autres deux fois, avec au moins une semaine d'écart entre les deux prélèvements (252 animaux). Certains animaux seront places en isolement social dans une cage contenant une roue d'activite pendant une periode de 10 jours avant d'etre replaces en cage collective (72 animaux). MODIFICATION: CERTAINS ANIMAUX RECEVRONT UN PETIT IMPLANT SOUS LA PEAU POUR DIFFUSER UNE PETITE QUANTITE D'UNE SUBSTANCE (NICOTINE) EN CONTINU (n=24).

Impact sur les animaux

Les animaux seront soumis à plusieurs types de procédures expérimentales pouvant entraîner des nuisances de sévérité variable. Certains seront exposés de manière volontaire à une solution contenant de l’alcool sur plusieurs semaines. Cette consommation, laissée au choix de l’animal, peut induire des effets relaxants et une modification transitoire de l’état émotionnel. Certains animaux subiront une intervention chirurgicale sous anesthésie générale visant à accéder à des structures cérébrales. Cette procédure peut entraîner une douleur modérée et une légère perte de poids pendant quelques jours après l’intervention. Des complications peuvent survenir, telles qu’un saignement, une infection locale ou une perte du dispositif implanté, pouvant conduire à une décision de mise à mort. MODIFICATION: UNE AUTRE INTERVENTION CONSISTE A IMPLANTER SOUS LA PEAU UN DISPOSITIF PERMETTANT L’ADMINISTRATION CONTINUE D’UNE SUBSTANCE. CETTE PROCEDURE PEUT PROVOQUER UNE DOULEUR LOCALE MODEREE ET TRANSITOIRE AINSI QU’UNE LEGERE PERTE DE POIDS. ELLE PEUT EGALEMENT ENTRAINER DES MODIFICATIONS TEMPORAIRES DE L’ACTIVITE ET DE LA PRISE ALIMENTAIRE. Certains animaux feront l’objet de manipulations permettant de moduler l’activité de circuits cérébraux à l’aide de lumière. Ces manipulations peuvent induire un état anxieux léger et transitoire. D’autres procédures incluent la réalisation de tests comportementaux, pouvant générer un stress léger et de courte durée, ainsi que l’application ponctuelle d’un stress modéré. Des prélèvements sanguins pourront être réalisés, entraînant une douleur brève au moment du geste. Enfin, certains animaux seront maintenus en isolement social pendant plusieurs jours, ce qui peut induire un stress modéré persistant durant toute la période d’isolement (10 jours maximum).

Devenir

A la fin des procédures les animaux sont euthanasiés sous anesthésie générale profonde pour la conservation des tissus (cerveau), qui seront analysés ultérieurement.

Remplacement

Ce projet étudie la manière dont les souris reconnaissent les émotions et comment cela est lié à la consommation d'alcool. À ce jour, il n'existe pas d'autres méthodes pour faire ces recherches sans utiliser des animaux. De plus, nous voulons comprendre comment certaines mutations génétiques influencent ces comportements. C'est pourquoi nous devons utiliser des souris spéciales qui ont les mêmes mutations que celles que l'on retrouve chez l'humain

Réduction

Nous optimisons le nombre d'animaux utilisés en réalisant plusieurs tests sur chaque animal au lieu de multiplier les groupes. Ainsi, les animaux passeront par différentes étapes de manière séquentielle (comme des opérations, des prélèvements, ou des tests de comportement). Avant de lancer un protocole complet, nous faisons d'abord des essais sur un petit groupe de 4 à 5 animaux pour voir si cela vaut la peine de poursuivre. Cela nous aide à éviter d'utiliser trop d'animaux. Si les résultats sont prometteurs, nous passons à un groupe de 12 animaux, qui est le nombre minimum que l’on estime nécessaire pour avoir des résultats fiables. Nous vérifions également que les données sont bien réparties avant de les analyser avec des méthodes statistiques appropriées. MODIFICATION: ON AJOUTE UNE PETITE CHIRURGIE POUR PLACER SOUS LA PEAU UNE MINI POMPE QUI DIFFUSE EN CONTINU DE LA NICOTINE OU DU SERUM PHYSIOLOGIQUE, CELA LIMITE LES VARIATIONS DE CONCENTRATION DU PRODUIT DANS LE SANG ET PEUT AINSI REDUIRE LE NOMBRE DE SOURIS NECESSAIRES POUR OBTENIR DES RESULTATS FIABLES.

Raffinement

Nous ferons tout pour garantir le bien-être des animaux pendant l'étude. Lors des opérations, ils recevront une anesthésie pour les endormir et des médicaments pour soulager la douleur. Si l'opération dure longtemps, nous les hydraterons avec une injection pour qu'ils ne soient pas deshydratés au reveil. Tous les animaux vivront dans un environnement confortable, avec des matériaux pour construire des nids et des endroits où se cacher. Ils seront gardés ensemble pour maintenir leurs liens sociaux, et des techniciens vérifieront leur état chaque jour. Si un animal montre des signes de douleur, les techniciens préviendront immédiatement le responsable de l'étude pour prendre des mesures. Si nécessaire, nous donnerons des médicaments ou des crèmes pour les aider à guérir. Nous pouvons aussi leur fournir de la nourriture spéciale pour les aider à manger. Après certaines opérations, nous utiliserons des matériaux doux pour éviter d’endommager les implants. Les tests qui leur permettent d’interagir chaque jour contribuent aussi à leur bien-être. Tous ceux qui s’occupent des animaux sont formés pour le faire correctement. Enfin, si un animal doit être euthanasié, cela se fera de manière douce, sans douleur, pour minimiser ses souffrances. MODIFICATION: ON AJOUTE UNE PETITE CHIRURGIE POUR PLACER SOUS LA PEAU UNE MINI POMPE QUI DIFFUSE EN CONTINU DE LA NICOTINE OU DU SERUM PHYSIOLOGIQUE. CELA EVITE DE FAIRE DE NOMBREUSES INJECTIONS CHAQUE JOUR.

Choix des espèces

La souris est un animal souvent utilisé pour étudier le cerveau chez les vertébrés. Son système nerveux est organisé de manière similaire à celui des humains, et elle partage environ 95% de ses gènes avec nous, ce qui permet de transposer les résultats obtenus chez la souris à l'humain de manière assez fiable. De plus, la souris peut être génétiquement modifiée, ce qui nous aide à comprendre les mécanismes biologiques impliqués dans de nombreuses maladies. Par exemple, grâce à des modèles de souris génétiquement modifiées, nous pouvons étudier comment certaines mutations génétiques humaines affectent des molécules ou des récepteurs spécifiques dans le cerveau. Les souris adultes ont été choisies pour cette étude car elles présentent une maturation complète des systèmes physiologique et neurologique, nécessaire à l’analyse des processus socio-emotionnels. Plus spécifiquement, nous utiliserons des souris modifiées pour exprimer des mutations des récepteurs nicotiniques, liées à la dépendance à l'alcool chez l'humain. Les souris montrent également une variété de comportements sociaux et de réponses émotionnelles, ce qui en fait un modèle pertinent pour notre recherche sur les émotions et la consommation d'alcool.