Autres troubles humains

Des souris anesthésiées subissent une chirurgie de vingt minutes qui crée un défaut dans un os, puis l'implantation d'un biomatériau, avec un risque d'infection, de retard de cicatrisation ou d'ouverture de la plaie. 480 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue pour prélever et analyser l'os, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Le projet évalue de nouveaux implants destinés à réduire, à long terme, le recours aux greffes osseuses chez l'humain. Le porteur ne précise ni l'os opéré, ni la taille du défaut, ni le délai avant la mise à mort, et justifie en une phrase l'absence de méthode de remplacement par la "complexité de l'environnement osseux".

Objectifs

Les pathologies et traumatismes osseux constituent un enjeu majeur de santé publique, notamment en chirurgie orale, parodontale et traumatologique, où les pertes osseuses nécessitent des solutions thérapeutiques efficaces. Les techniques actuelles présentent certaines limites, ce qui a conduit au développement de nouvelles approches en ingénierie tissulaire. Dans ce contexte, l’objectif principal de ce projet est d’optimiser la régénération osseuse par le développement de biomatériaux innovants permettant une régénération osseuse optimale. Plus précisément, ce projet vise à évaluer, dans un modèle préclinique, les performances d’implants en termes de biocompatibilité, de toxicité et d’efficacité sur la régénération osseuse. L’étude in vivo permettra d’analyser la capacité de ces biomatériaux à favoriser la cicatrisation et la néoformation osseuse, ainsi que la cinétique de régénération des tissus osseux. À terme, ce projet a pour finalité de développer de nouveaux implants osseux plus performants, capables d’améliorer la prise en charge des pertes osseuses et de réduire le recours aux greffes osseuses traditionnelles.

Bénéfices attendus

Ce projet vise à développer et évaluer un biomatériau innovant destiné à améliorer la régénération osseuse. À court et moyen terme, cette étude permettra d’améliorer les connaissances scientifiques sur les mécanismes de cicatrisation osseuse et sur le comportement in vivo de ces biomatériaux. Les résultats permettront notamment d’évaluer la tolérance du biomatériau par les tissus vivants, sa capacité à favoriser la formation de nouvel os, ainsi que sa résorption progressive et son intégration dans l’organisme. Ces données sont indispensables avant toute application chez l’Homme. Ce projet permettra également d’améliorer les méthodes d’évaluation de la régénération osseuse grâce à l’utilisation de techniques d’imagerie tridimensionnelle et d’analyses histologiques, contribuant ainsi à faire progresser la recherche dans le domaine de l’ingénierie tissulaire osseuse. À long terme, les résultats de ce projet pourraient contribuer au développement de nouveaux substituts osseux plus efficaces et plus sûrs pour les patients présentant des pertes osseuses liées à des traumatismes, des maladies parodontales, des tumeurs ou des malformations. À plus long terme, le développement de biomatériaux innovants pourrait permettre de réduire le recours aux greffes osseuses autologues, qui nécessitent des prélèvements chez le patient et peuvent entraîner des complications ou des douleurs supplémentaires. Ce projet pourrait ainsi contribuer à améliorer la prise en charge des patients, à réduire la durée des traitements et à améliorer leur qualité de vie. Enfin, ce projet contribuera au progrès des connaissances en biomatériaux, en médecine régénérative et en chirurgie osseuse, avec des retombées potentielles importantes pour la santé humaine.

Procédures

Une chirurgie de 20 minutes sera réalisée sur des souris anesthésiées.

Impact sur les animaux

Les nuisances attendues dans ce protocole sont principalement liées à l’intervention chirurgicale nécessaire à la création du défaut osseux et à l’implantation du biomatériau. L’animal subira une anesthésie générale, ainsi qu’une chirurgie, ce qui peut entraîner une douleur post-opératoire modérée, un inconfort temporaire, ainsi qu’un risque de complications chirurgicales telles qu’une infection, une inflammation locale, un retard de cicatrisation ou une ouverture de la plaie. Une perte de poids transitoire, une diminution de l’activité ou un isolement peuvent également être observés dans les jours suivant la chirurgie. Les anesthésies et les manipulations peuvent également entraîner un stress chez l’animal.

Devenir

Les animaux seront mis à mort pour prélèvements et analyse du tissu osseux.

Remplacement

Malgré des études in vitro approfondies ayant validé l’intérêt des implants, le recours à des modèles in vivo demeure nécessaire en raison de la complexité de l’environnement osseux.

Réduction

Limitation du nombre d’animaux grâce à une approche statistique rigoureuse et à l’utilisation de modèles standardisés, ainsi que grâce à une approche en design apparié.

Raffinement

Prise en compte du bien-être animal. Tous les actes chirurgicaux seront réalisés sous anesthésie générale, complétée par une anesthésie locale et une analgésie pré- et postopératoire afin de limiter la douleur. Une surveillance postopératoire sera assurée par une visite clinique et une pesée quotidiennes. Un tapis chauffant sera utilisé pendant la chirurgie. Une injection de NaCl à 0,9 % sera réalisée en fin de chirurgie afin de réhydrater les animaux. De l’eau et des croquettes seront mises à disposition dans la cage afin de faciliter leur alimentation et leur récupération. En cas de difficulté d’alimentation ou d’hydratation, des mesures compensatoires adaptées seront mises en place. Des points limites ont été définis afin de prévenir toute souffrance excessive et de permettre une intervention rapide si l’état de l’animal le nécessite. Avant le début de l’expérimentation, les souris bénéficieront d’une période d’acclimatation de deux semaines. La première semaine permettra aux animaux de s’adapter à leur nouvel environnement sans manipulation. La deuxième semaine sera consacrée à une habituation progressive aux manipulations, afin de limiter le stress lors des procédures expérimentales.

Choix des espèces

L’étude de la régénération en site osseux chez la souris est un modèle validé et utilisé très largement dans notre domaine. Des études similaires nous ont déjà permis de tester et de valider certains biomatériaux d’intérêt thérapeutique pour la régénération osseuse. Nous utiliserons des souris adultes entre 12 et 40 semaines afin de se rapprocher au maximum des conditions cliniques chez un patient adulte non âgé.

60 souris âgées de quatre semaines vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Sous anesthésie, une dent leur est extraite puis réimplantée, avec ou sans une molécule censée régénérer le ligament qui la relie à l'os, et elles peuvent ensuite avoir du mal à se nourrir, d'où une alimentation molle. Les analyses ont lieu quatre semaines après l'opération, sur la mâchoire supérieure prélevée après la mise à mort, et les applications annoncées en dentisterie restent au conditionnel. Parmi les bénéfices, le porteur affirme que sa molécule pourrait remplacer le traitement de référence, un produit d'origine animale, pour "réduire l'utilisation de produits d'origine animal".

Objectifs

Le ligament parodontal est un tissu souple qui relie la dent à l’os de la mâchoire. Très fin (environ un quart de millimètre), il agit comme un véritable amortisseur et permet à la dent de résister aux forces exercées lors de la mastication. Grâce à un réseau de fibres et de cellules spécialisées, il joue un rôle essentiel dans le maintien de la dent et dans le renouvellement des tissus environnants, comme l’os et la surface de la racine dentaire. Il s’agit d’un tissu vivant, riche en nerfs et en vaisseaux sanguins, capable de s’adapter en permanence. Avec l’âge, les infections bactériennes ou certaines maladies chroniques inflammatoires, ce ligament s’amincit, se fragilise et perd progressivement ses fonctions. Cela peut conduire au déchaussement des dents. Dans certaines situations cliniques, notamment lors de la pose d’implants dentaires, ce ligament est totalement absent. Si les fibres et les cellules responsables de l’attachement de la dent et du renouvellement des tissus ont déjà été largement étudiées, les vaisseaux sanguins du ligament restent en revanche mal connus. Pourtant, ils sont indispensables à la vitalité du tissu : ils assurent l’apport de nutriments, le bon fonctionnement des nerfs, le renouvellement des cellules et le maintien de la structure du ligament. Il existe des molécules naturellement présentes dans ce tissu, qui jouent un rôle clé dans la formation et le maintien des vaisseaux sanguins. Lorsque ces molécules sont altérées, le ligament perd sa structure et sa capacité à fonctionner correctement. À partir de ces découvertes, nous avons développé une nouvelle molécule capable de stimuler la réparation des vaisseaux et de favoriser la régénération du tissu. L’objectif de ce projet est d’évaluer l’effet réparateur de cette molécule sur la régénération du ligament parodontal. Pour cela, nous utiliserons un modèle expérimental chez la souris, basé sur l’extraction puis la réimplantation d’une dent. Les résultats obtenus avec cette nouvelle approche seront comparés à ceux d’un traitement de référence déjà utilisé en dentisterie, ainsi qu’à un support neutre servant de contrôle [MAIS AUSSI UNE NOUVELLE MOLECULE PROMETTEUSE]. Nous analyserons différents paramètres, tels que l’épaisseur du ligament, la dégradation de la racine dentaire ou la fusion anormale entre la dent et l’os. Des analyses microscopiques permettront également de suivre l’évolution du tissu pendant un mois et d’évaluer la qualité de sa régénération.

Bénéfices attendus

L’ambition du projet est d’exploiter des propriétés nouvelles mise en évidence pour une molécule recombinante pour améliorer les performances du ligament parodontal. Cela pourrait permettre une meilleure prise en charge des traumatismes dentaires, le développement d’implants dentaires bio-intégrés, l’optimisation des traitements orthodontiques et le traitement des maladies du ligament parodontal. De plus, le traitement utilisé actuellement est un produit d’origine animale dont le mode d’action est peu connu. Notre molécule recombinante pourrait remplacer ce produit pour réduire l’utilisation de produits d’origine animal.

Procédures

Tous les animaux seront soumis à une procédure chirurgicale sous anesthésie avec extraction dentaire puis réimplantation avec ou sans la molécule d'intérêt. Cette intervention durera quelques minutes. Les analyses se feront 4 semaines après l'intervention chirurgicale.

Impact sur les animaux

Des douleurs d'intensités légères pourront être ressenties sur une durée limitée (quelques heures) lors des injections et après la chirurgie. Il y a également des risques d'infection ou de saignement du site opératoire au moment de l'extraction. Les souris pourront ensuite avoir des difficultés à se nourrir correctement.

Devenir

Tous les animaux seront euthanasiés par du personnel formé afin que les prélèvements du maxillaire en vue des études histologiques prévues puissent être faits.

Remplacement

Ces expériences doivent être réalisées sur un modèle animal, car il n’est pas possible de reproduire en laboratoire toute la complexité d’un tissu vivant. Seules des études menées chez l’animal permettent d’observer des phénomènes essentiels comme la formation des vaisseaux sanguins et la cicatrisation, dans des conditions proches de celles du corps humain. Des tests en laboratoire ont déjà été réalisés pour mettre au point la molécule utilisée et définir la meilleure façon de l’employer. Toutefois, avant toute application chez l’humain, il est indispensable de passer par des études précliniques sur l’animal. Dans le cadre de ce projet, ces travaux seront menés chez le rongeur. Ces études permettent de vérifier si la molécule est efficace, si elle fonctionne correctement dans un organisme vivant et si elle favorise réellement la régénération du ligament qui maintient la dent. Les résultats obtenus chez l’animal constituent une étape clé avant toute évolution vers une application clinique.

Réduction

Le nombre d’animaux a été déterminé par un calcul de puissance statistique a priori. Des expérimentations in vitro ont déjà été menées sur cette nouvelle molécule pour déterminer la formulation optimale

Raffinement

Afin de limiter leur stress, une période d’adaptation est prévue pour les habituer progressivement aux déplacements vers la salle de chirurgie. Pendant l’intervention, les animaux seront endormis puis maintenus sous anesthésie de façon adaptée à la chirurgie réalisée dans la bouche. Des traitements contre la douleur seront administrés avant et après l’opération afin d’assurer leur confort. Un gel protecteur sera appliqué sur les yeux pendant l’intervention pour éviter toute sécheresse. À la fin de la chirurgie, une solution hydratante tiède sera administrée afin de prévenir la déshydratation. Le réveil se fera dans des conditions contrôlées, sur un support chauffant, et chaque animal sera placé temporairement dans une cage individuelle pour éviter tout risque lié au contact avec d’autres animaux encore éveillés. Une fois complètement réveillé, l’animal sera replacé dans sa cage habituelle. Après l’intervention, une alimentation molle sera proposée pour faciliter la prise de nourriture et éviter tout déplacement de la dent traitée. Une attention particulière sera également portée à une bonne hydratation. Les animaux seront surveillés quotidiennement pour veiller à ce que les points limites définis ne soient pas atteints. Une procédure précise de décisions sera mise en place par l'expérimentateur en collaboration avec le personnel de l'animalerie.

Choix des espèces

Le projet utilise un modèle murin déjà décrit. La molécule que nous voulons tester a déjà été utilisée dans le modèle de rétine postnatale de souris et s’est avéré fonctionnelle et sans effet délétère dans cette espèce. Les souris utilisées seront âgées de 4 semaines qui correspond à un âge ou le ligament parodontal est bien établi et fonctionnel.

Porteuses de gènes humains, ces souris développent dès douze semaines une maladie rénale auto-immune, avec du sang et des protéines dans les urines, puis subissent des prises de sang à la joue deux fois par mois, des injections dans la veine de la queue, des gavages et, pour un petit groupe, une biopsie du rein sous anesthésie générale. 492 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, pour tester des anticorps, des ARN messagers et des nanoparticules, dans des études sollicitées par l'industrie pharmaceutique. Le porteur affirme qu'"Il n'y a pas de nuisances lié à la maladie de Berger", celle-là même qu'il décrit chez ces souris. Toutes sont tuées après chaque traitement pour analyser l'inflammation de leurs reins.

Objectifs

Nous disposons d'un modèle unique dans le monde, le modèle de souris avec des gènes humains exprimant des anticorps spécifiques et un récepteur pour les anticorps spécifiques. Ces souris développent une maladie auto-immune rénale (c'est à dire qui résulte d'un dysfonctionnement du système immunitaire qui conduit ce dernier à s'attaquer à l'organisme) et ainsi cause l'accumulation anormale des anticorps dans les reins avec de la protéinurie (présence de protéines dans les urines) et d'hématurie (présence de sang dans les urines) à partir de 12 semaines. Comme il n'existe pas de traitement curatif pour cette maladie, notre laboratoire cherche à développer des nouveaux traitements. Nous avons généré cinq anticorps anti-inflammatoires et l'industrie pharmaceutique nous a sollicité pour des études sur l'animal basées sur nos recherches précèdentes . En effet, nous avons démontré une belle efficacité d'une enzyme, une protéine capable de couper les anticorps et ainsi réduire l'inflammation liée à la maladie. Le problème était que comme il s'agit d'une protéine d'origine bactérienne, il y a une réponse immunitaire contre cette enzyme , des anticorps anti-enzymes bloquant son activité. L'objectif de notre étude est de traiter les souris exprimant la maladie avec les anticorps anti-inflammatoires, des ARN messagers (molécule capable d'induire la production d'une protéase qui est une enzyme (=protéine) capable de cliver les anticorps responsable de la maladie) ou avec des nanoparticules (particules de petite taille) permettant d'induire une tolérance au traitement avec la protéase recombinante d'origine bactérienne. Ces traitements sont bien tolérés sans aucun dommage chez la souris (résultats obtenus au laboratoire). L'objectif est d'évaluer l'action de ces traitements sur les anticorps circulants, sur les dépôts rénauxd'anticorps, l'inflammation tissulaire rénale et sur la protéinurie.

Bénéfices attendus

La néphropathie (ou maladie de Berger) est l'une des premières causes d'insuffisance rénale en France et dans le monde. Cette maladie est causée par une accumulation anormale d'anticorps dans les reins. Il n'existe actuellement pas de traitement spécifique de cette maladie, les patients n'ont que des traitements de suppléance (dialyse, greffe). Le développement d'un traitement pourrait éliminer la cause de la maladie et ainsi pouvoir proposer un traitement curatif. Les traitements proposés chez les souris qui développent la maladie seront une étape pré-clinique cruciale avant le passage à l'homme pour des essais cliniques.

Procédures

Afin d'évaluer le traitement de la maladie par les anticorps anti-inflammatoires : les souris seront soumises à des prélèvements sanguins au niveau de la veine de la joue (deux fois par mois). Des prélèvements d'urines (2 fois par mois) les prélèvements seront faits sur animaux non anesthésiés, lors de l'immobilisation de la souris, le jet d'urine est en général spontanée . Des injections d'anticorps par voie intraveineuse (une fois par semaine pendant 1 mois) seront faites principalement par la veine caudale qui est située sur la queue de l'animal. Le gavage par une sonde gastrique (1 fois par mois pendant 1 mois). Afin d'évaluer le traitement de la maladie par les ARNmessagers (ARNm) : les souris seront soumises à des injections d'ARNm (une molécule retrouvée dans toutes les cellules qui sera traduite en protéine) principalement par la veine caudale (veine sur la queue) une fois par semaine pendant un mois puis une fois par mois pendant 6 mois. Les prélèvements de sang (au niveau de la veine de la joue) se feront à J0 puis une fois par mois pendant 6 mois, en même temps que les urines. Afin d'évaluer la traitement de la maladie par les nanoparticules : les souris seront soumises à des injections par voie intraveineuse (veine de la queue) 3 fois pendant 1 mois puis à des prélèvements sanguins et d'urines à J0, J1 et J7. De plus, une fois la dose et la voie optimale de traitement déterminée pour les anticorps et l'ARNm, une biopsie rénale sera faite, ce qui consite à prelever un petit fragment de tissu rénal (1mm) sous anesthésie générale avant traitement sur un petit groupe de souris afin de confirmer définitivement l'efficacité du traitement à la dose optimale.

Impact sur les animaux

Les traitements donnés sont très bien tolérés et bénéfiques pour cette maladie de Berger. Les seules nuisances attendues sont celles liées à la biopsie rénale, aux injections intraveineuse des produits, au gavage et aux prélèvements de sanguins et d'urines. Ceux-ci pourraient occasionner un stress et un inconfort pour la souris de courte durée lors de la contention et de l'injection et de quelques jours pour la biopsie. Il n'y a pas de nuisances lié à la maladie de Berger.

Devenir

A l'issue de chaque traitement, les animaux seront euthanasiés et des analyses complementaires post mortem seront réalisées au niveau des reins afin d'évaluer l'inflammation rénale.

Remplacement

A ce jour, il n'existe pas de méthode alternative pour modéliser la réponse d'un organe en entier dans le cas du developpement de la nephropathie. Le travail à l'échelle de l'organisme en entier est nécessaire, compte tenu de la complexité physiologique de la réponse inflammatoire et de la fonction rénale. Il est indispensable de travailler sur l'organisme entier, vivant et proche de l'homme pour pouvoir ensuite envisager un traitement curatif chez l'homme.

Réduction

Nous avons estimé qu'il faudra 6 animaux par groupe afin obtenir des résultats statistiquement exploitables et mener à bien notre projet. En effet, nos expériences précèdentes nous ont permis de préciser ce nombre d'animaux nécessaire.

Raffinement

Dans le but de répondre à la loi des 3R (Raffiner) et dans un souci de bien-être animal de l'enrichissement (coton, Kraft, tunnels) sera mis en place pour les animaux tout au long de l'expérience pour que les animaux puissent faire des nids. Les souris sont placées sur des portoirs ventilés par groupe de 5 individus. L'environnement , la nourriture et l'eau sont contrôlées tous les jours par le personnel technique. Des points limites suffisamment précoces et prédictifs ont été définis pour anticiper toute douleur ou angoisse infligée aux animaux. Les gestes experimentaux seront effectués par une personne compétente. Les animaux seront suivis quotidiennement par le personnel de zootechnie et les points limites seront surveillés 1 fois par semaine par l'expérimentateur ( état général, comportement et pesées). Un analgésique sera administré si l'état de l'animal le nécessite et toutes les 12heures et de façon systématique pendant 3 jours après chirurgie. Si l'animal présente des points limites atteints, il sera euthanasié. A la fin des procédures tous les animaux seront euthanasiés.

Choix des espèces

La souris est un excellent modèle pour développer la maladie de Berger car elle n'exprime pas la maladie, ce qui permet après transgénese c'est à dire la fait d'incorporer des gènes humains dans son génome d'induire et d'exprimer cette maladie en question chez ces souris transgéniques. De plus, son comportement et sa génétique sont largement connus ce qui nous permet une meilleure évaluation et prise en charge de son bien-être tout au long du projet. Il est donc indispensable pour nous d'utiliser ce modèle de souris transgéniques exprimant la maladie pour évaluer l'action et l'efficacité des traitements que nous proposons. A 12 semaines d'âge car c'est à cet âge là que les souris développent la maladie rénale.

420 souris d'une lignée reproduisant la maladie d'Alzheimer vont être utilisées, toutes tuées à l'issue pour prélèvements terminaux, dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré. Chaque animal concerné reçoit une substance par voie orale puis subit trois prélèvements sanguins par incision, espacés d'une heure dans la même journée, séquence répétée à sept, dix et quinze mois. Les tests portent sur la mémoire sociale, la reconnaissance et la localisation d'objets et la mémoire spatiale, l'un d'eux obligeant la souris à nager quatre essais par jour pendant cinq jours. Tout cela pour mesurer les effets d'une roue d'exercice laissée en cage, que le porteur décrit comme une approche "simple et accessible".

Objectifs

La maladie d’Alzheimer et, plus largement, certaines formes de vieillissement du cerveau s’accompagnent souvent d’une baisse progressive de la mémoire et d’autres capacités de réflexion. Aujourd’hui, les solutions thérapeutiques restent limitées. De nombreuses études chez l’humain et chez l’animal indiquent que l’activité physique est une approche simple et accessible, qui peut aider à préserver les fonctions cognitives. En revanche, comment l’exercice produit ces effets reste incompris, notamment via des mécanismes qui impliquent l’ensemble de l’organisme. Des travaux récents suggèrent que l’intestin pourrait jouer un rôle important dans la communication avec le cerveau. Les micro-organismes naturellement présents dans l’intestin (le microbiote) peuvent influencer des substances circulant dans le sang, qui à leur tour pourraient agir sur l’inflammation et sur certaines cellules du cerveau impliquées dans la protection et l’équilibre du tissu cérébral. L’objectif de ce projet est de mieux comprendre le lien entre activité physique, fonctionnement de l’intestin et évolution des troubles de la mémoire dans un modèle de souris de la maladie d’Alzheimer. Plus précisément, nous voulons déterminer si l’exercice volontaire peut modifier des signaux venant de l’intestin et si ces changements sont associés à une meilleure préservation des fonctions de l’hippocampe (une région clé pour la mémoire). À terme, ce travail vise à identifier des pistes biologiques pouvant expliquer pourquoi certaines personnes résistent mieux que d’autres au déclin cognitif.

Bénéfices attendus

Ce projet apportera d’abord des bénéfices scientifiques à court terme en améliorant la compréhension des liens entre l’intestin et le cerveau au cours de la maladie d’Alzheimer. Il cherchera à préciser comment les micro-organismes naturellement présents dans l’intestin (le microbiote) et certaines molécules circulant dans le sang peuvent influencer l’inflammation et le fonctionnement du cerveau, notamment dans une région essentielle pour la mémoire (l’hippocampe). Grâce à un suivi à plusieurs moments de l’évolution de la maladie et à des mesures complémentaires (tests de mémoire, analyse dans le sang, étude du microbiote, observation de cellules impliquées dans la défense du cerveau, et évaluation de dépôts caractéristiques de la maladie), l’étude pourra identifier des profils biologiques associés à une plus grande vulnérabilité, ou au contraire à une meilleure résistance du fonctionnement cognitif. Le projet évaluera aussi l’effet d’une intervention simple et accessible, l’activité physique volontaire, afin de déterminer si elle peut favoriser des changements bénéfiques du côté de l’intestin et du sang, et s’ils sont associés à une meilleure préservation de la mémoire. L’étude intégrera également des indicateurs du fonctionnement intestinal (par exemple le transit et la perméabilité), pour mieux comprendre le rôle possible de la barrière intestinale et de l’inflammation générale dans la communication intestin–cerveau. À plus long terme, l’identification et la mise à l’épreuve de molécules candidates pourrait aider à repérer des marqueurs de progression de la maladie ou de réponse à l’exercice, et ouvrir des pistes pour de futures stratégies de prévention ou d’accompagnement combinant hygiène de vie et actions ciblant le métabolisme.

Procédures

Certains animaux recevront une substance par voie orale, la procédure dure moins de 30 secondes et est réalisée sur animal vigile. Ces mêmes animaux auront 3 prélèvements sanguins espacés de 1h chacun, réalisés sur animal vigile sans anesthésie mais avec une analgésie locale, et ceci se répètera 3 fois à au moins 3 mois d'intervalle. Pour certains animaux 3 tests comportementaux seront effectués au cours de 2 à 3 semaines. Ils peuvent induire du stress du fait du déplacement des souris vers de nouvelles pièces et de la mise en contact avec de nouveaux objets.

Impact sur les animaux

Les nuisances ou effets indésirables attendus dans ce projet sont limités et seront surveillés tout au long de l'étude. Activité physique volontaire (roue en cage) : chez certains animaux, elle peut s'accompagner d'une légère diminution du poids, transitoire et d'intensité faible. Administration orale de substances : certains animaux recevront ponctuellement des substances par voie orale. La manipulation est brève (environ 15 secondes) et peut provoquer un inconfort ou un stress transitoire d'intensité légère lié à la contention. Prélèvements sanguins: ces prélèvements nécessitent une petite incision. Elle peut entraîner une douleur brève au moment du geste (environ 10 secondes) et une gêne locale temporaire d'intensité légère (petite plaie, sensibilité) jusqu'à cicatrisation, généralement en quelques jours. Chaque prélèvement est répété 3 fois dans la même journée à une heure d'intervalle. L'ensemble « administration orale + prélèvements » est réalisé à 7, 10 et 15 mois, avec plusieurs mois entre les séances, ce qui permet une cicatrisation complète et limite les effets cumulatifs. Tests comportementaux : ces tests peuvent générer un stress léger car ils reposent sur la nouveauté et l'exploration, mais ils sont de courte durée (sur 1 à 3 jours). Un des tests de mémorisation peut induire un stress modéré car l'animal doit nager ; le protocole est réparti sur 6 jours (4 essais/jour pendant 5 jours, puis 1 essai le 6ème jour).

Devenir

A la fin des procédures expérimentales, les animaux sont mis à mort afin de réaliser des prélèvements terminaux indispensables pour répondre aux objectifs du projet.

Remplacement

Le projet a pour objectif d’étudier, chez l’animal, l’effet d’une activité physique volontaire puis de l’administration de certaines molécules d’intérêt sur l’évolution de troubles de la mémoire et sur la communication entre l’intestin et le cerveau dans un modèle murin de maladie d’Alzheimer. Une partie essentielle du projet repose sur l’évaluation de capacités complexes (mémoire sociale, reconnaissance/localisation d’objet, apprentissage et mémoire spatiale). Ces fonctions ne peuvent pas être mesurées de façon pertinente avec des méthodes sans animal (cellules en culture, tissus isolés, ou modèles informatiques). De plus, l’étude porte sur des interactions entre plusieurs organes et sur des mécanismes qui évoluent dans le temps : intestin et microbiote, substances circulant dans le sang, réponses immunitaires, puis effets sur le cerveau. Ces échanges, qui dépendent du fonctionnement global de l’organisme et de différents stades de la maladie, ne peuvent pas être reproduits de manière fiable par des approches alternatives. Conformément à la démarche des 3R, lorsque des molécules ou des voies biologiques prioritaires seront identifiées, des approches complémentaires hors de l’animal pourront être utilisées (par exemple sur des cellules) pour préciser certains mécanismes. Toutefois, ces méthodes ne peuvent pas remplacer l’étude in vivo nécessaire pour établir le lien entre l’intervention (exercice/administration), les changements dans l’organisme et les effets sur le cerveau et le comportement.

Réduction

Le nombre d’animaux a été déterminé au plus juste à partir de nos données antérieures dans ce modèle et des informations disponibles dans la littérature. Il est fixé entre 10 et 15 animaux par groupe. Ces effectifs correspondent au minimum nécessaire pour obtenir des résultats statistiquement interprétables, notamment pour comparer les groupes entre eux et analyser l’évolution de la maladie au cours du temps chez les mêmes animaux. Le choix des effectifs tiennent également compte de la variabilité naturelle entre individus, pour les tests de comportement, du désintérêt de certains animaux à utiliser la roue d’exercice placée dans la cage et enfin à une mortalité plus élevée de la lignée de souris alzheimer au cours du vieillissement. Intégrer ces facteurs dès la planification évite d’avoir à constituer de nouvelles cohortes en cours d’étude.

Raffinement

Les conditions d’hébergement et les pratiques de manipulation sont conçues pour réduire au maximum le stress et le risque de blessures. Les souris seront hébergées en groupes stables de 2 à 4 dans des cages enrichies avec du matériel de nidification et un élément d’enrichissement (bûchette), afin de favoriser les comportements naturels (repos, exploration, construction du nid). L’activité physique se fera via une roue en cage, permettant à l’animal de choisir librement l’intensité et la durée. Afin de préserver les périodes de repos et d’éviter une activité excessive, les roues pourront être retirées pendant la phase d’inactivité (journée), ce qui encourage le repos. Les mâles peuvent parfois présenter des comportements d’agressivité. Pour limiter ce risque, les groupes seront constitués le plus tôt possible (après le sevrage et dès que le génotype est connu) afin de stabiliser les relations sociales. Les animaux seront surveillés régulièrement pour détecter rapidement tout signe de tension (poursuites répétées, morsures, plaies, perte de poils, amaigrissement). Si un risque de blessure apparaît, une adaptation de l’hébergement sera mise en place, pouvant aller jusqu’à l’hébergement individuel du ou des animaux concernés, uniquement si nécessaire pour prévenir les blessures, réduire la nuisance et maintenir les animaux tout au long de la procédure. Les tables de suivi de soins des animaux comportent des points limites stricts et spécifiques au projet, définis en concertation avec le vétérinaire référent, permettant une prise de décision rapide et standardisée en cas d'altération de l'état général.

Choix des espèces

Le choix de la souris est justifié car elle constitue un modèle de référence pour étudier la mémoire et les fonctions de cérébrales: l’organisation du cerveau est largement conservée chez les mammifères. Les connaissances disponibles chez la souris sur les mécanismes liés à l’inflammation cérébrale et aux modifications observées dans la maladie d’Alzheimer permettent d’établir, dans des conditions contrôlées, des liens entre changements dans le cerveau et performances de mémoire. De plus, les tests de comportement utilisés dans ce projet sont bien validés chez la souris et sont connus pour être influencés par des interventions de mode de vie, comme l’activité physique. La souris est également une espèce de référence pour étudier le rôle de l’intestin et des micro-organismes intestinaux (microbiote) dans la communication intestin–cerveau. L’activité physique peut modifier la composition et le fonctionnement du microbiote. Le choix d’une roue en cage permet une activité volontaire, où l’animal choisit lui-même l’intensité et la durée, ce qui limite le stress par rapport à des méthodes plus contraignantes. Nous utiliserons un modèle murin bien établi de la maladie d’Alzheimer, qui présente avec l’âge des changements caractéristiques et des troubles de la mémoire, ainsi que des modifications rapportées du microbiote. Ce modèle est donc adapté à une étude dans la durée des liens entre intestin, sang et cerveau, et des effets potentiels de l’exercice. Seuls des animaux jeunes adultes à âgés seront inclus, afin d’étudier l’évolution liée à l’âge : les plus jeunes auront 4 mois (âge où les animaux sont adultes) et les plus âgés 15 mois (âge correspondant à un stade avancé de vieillissement chez la souris). Cette plage d’âges est nécessaire pour suivre la progression des troubles au cours du temps et évaluer l’effet d’une intervention mise en place précocement.

Nourries pendant trente-huit semaines avec un régime riche en graisses et en cholestérol pour les rendre obèses, 30 souris sur les 40 du projet subissent en plus un jeûne nocturne pouvant atteindre quinze heures, une injection de glucose sur souris consciente et six prélèvements de sang à la queue en deux heures. Toutes sont tuées après ces trente-huit semaines pour prélever le foie, le sang et d'autres tissus, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. L'obésité ainsi provoquée est décrite comme les rendant "un peu moins actives", et l'objet est de tester un composé contre la fibrose du foie, pour laquelle le porteur indique qu'aucun traitement efficace n'existe. L'effectif de 40 souris est présenté comme calculé pour obtenir un effet statistique significatif, sans que ce calcul soit rapporté.

Objectifs

Les maladies chroniques du foie représentent un enjeu majeur de santé publique à l’échelle mondiale. Parmi ces maladies, la stéatose hépatique non alcoolique, qui correspond à une cirrhose du foie sans consommation d’alcool, est en forte progression à cause de l’augmentation de l’obésité ou encore du diabète de type 2. Dans cette maladie, il y a une accumulation importante de graisses dans les cellules du foie ,ce qui entraine une cicatrisation du foie appelée fibrose hépatique. Cette fibrose va rigidifier des parties du foie conduisant progressivement à une perte de fonction du foie et pouvant évoluer vers une insuffisance hépatique terminale. De plus, la fibrose hépatique chronique peut être responsable du développement de cancer du foie, ce qui accentue la gravité de cette pathologie. La stéatose hépatique non alcoolique est souvent diagnostiquée à un stade avancé, lorsque les lésions dans le foie sont déjà présentes. A l’heure actuelle il n’existe aucun traitement efficace pour inverser ou ralentir cette fibrose. Le développement de traitements efficaces contre la fibrose étant un enjeu majeur en santé, l’objectif principal de ce projet est de tester chez la souris un nouveau composé pour traiter la stéatose hépatique non alcoolique.

Bénéfices attendus

Le principal bénéfice attendu du projet est le développement d’un traitement efficace pour lutter contre la progression de la fibrose hépatique. De plus ce projet permettra de mieux connaitre les mécanismes biologiques encore mal connus responsables du développement de la maladie.

Procédures

Pendant 38 semaines, 30 souris seront nourries avec un régime riche en graisses et cholestérol pour les rendre obèses et 10 souris recevront un régime standard. Pour tester la glycémie au cours du régime, 20 souris parmi les 40 souris du projet seront mis à jeun sur la nuit (maximum 15h) APRES 16 SEMAINES DE REGIME. Le lendemain, une injection de glucose (moins de 20 secondes) sera réalisée sur l'animal conscient et des prélèvements de sang se feront au niveau de la queue. Les prélèvements seront réalisés sur un temps court (durée inférieure à 2 minute) et de façon répétée en 6 fois sur une période de 2h dans la même journée. APRES 37 SEMAINES DE REGIME, UN AUTRE TEST DE LE GLYCEMIE APRES UNE PERIODE DE JEUNE MAXIMALE DE 6H SERA REALISE SUR LES 30 SOURIS NOURRIES AVEC LE REGIME GRAS DONT 10 SOURIS AURONT DEJA SUBI CE TEST A LA SEMAINE 16. Un autre prélèvement sanguin au niveau de la queue (une seule prise) sur la totalité des 40 souris sera réalisé 11 semaines plus tard.

Impact sur les animaux

Les souris qui recevront sur 38 semaines le régime riche en graisses et cholestérol vont prendre du poids et devenir un peu moins actives à cause de l'obésité. Durant la période de jeûne de 14-15h sur la nuit, les souris privées de nourriture pourront ressentir une sensation de faim. Lors de l’injection de glucose, le passage de l’aiguille de petite taille au travers de la peau sera de très courte durée (moins de 20 secondes) et entrainera un inconfort chez les souris. Des prélèvements sanguins à la queue seront pratiqués sur animaux conscients après 16, 27 ET 37 semaines de régime. Ces prélèvements bien que rapides (durée < 2 minutes) sont susceptibles d’induire un stress et une légère douleur.

Devenir

Après les 38 semaines de régime, tous les animaux seront mis à mort par une méthode d'euthanasie réglementaire pour prélever les tissus et le sang. L'analyse de ces prélèvements nous permettra de mieux comprendre les mécanismes de développement dans le foie de la fibrose et d'identifier les cibles thérapeutiques de notre composé.

Remplacement

ll n’existe pas de modèle in vitro permettant de reproduire de manière fiable l’environnement in vivo que l'on retrouve dans un organisme vivant et dans lequel plusieurs types de cellules interagissent entre elles et participent au développement de la fibrose . De plus, cette maladie se développe lorsqu’il y a des problèmes métaboliques (ex hausse de la glycémie) dans l’organisme entier suralimenté, ce qui justifie l’utilisation d’animaux. Enfin il n’existe pas de méthode alternative n’utilisant pas l’animal de laboratoire pour tester l’efficacité d’un composé sur la fibrose hépatique.

Réduction

Le nombre total de souris a été calculé pour avoir un effet statistique significatif sur les paramètres étudiés. A la fin de l’étude, des tissus autres que le foie pourront être prélevés chez les animaux et utilisés dans le cadre de différents projets dans notre équipe en lien avec d’autres maladies étudiées dans notre laboratoire (obésité, pré-diabète, atteintes cardiaques, rénales). Pour l’analyse des données recueillies lors des différentes expériences nous appliquerons les tests statistiques appropriés en utilisant un logiciel d'analyse.

Raffinement

Les souris seront surveillées quotidiennement et la litière des cages sera plus fréquemment changée. Les procédures expérimentales seront réalisées par du personnel expérimenté. Pour diminuer le stress lors des prélèvements de sang, les animaux seront habitués au mesure de contention quelques semaines avant la prise de sang. Pour éviter d’avoir recours au gavage source de stress, le traitement sera administré quotidiennement (5 jours sur 7) dans de la nourriture constituée de beurre de cacahuète pour l’appétence. Le traitement avec le composé a déjà été administré chez le rongeur (rat et souris) dans de précédents travaux sans entrainer d’effets indésirables

Choix des espèces

Les souris utilisées dans ce projet sont très sensibles au régime riche en graisses et développe une obésité et une stéatose hépatique non alcoolique similaire à la maladie humaine. Les souris utilisées seront de jeunes mâles âgés de 5 à 6 semaines car la plupart des études sur le modèle murin pour étudier cette maladie sur une longue période utilisent de jeunes souris adultes. Ainsi, grâce aux nombreuses études scientifiques publiées, de nombreuses informations sur la souris sont disponibles et permettront de mieux comparer les résultats obtenus dans ce projet.

Pesées, mesures de composition corporelle sous contention, incision au bout de la queue chaque mois pour une goutte de sang, prélèvements sanguins tous les trois mois à partir de 17 mois : 400 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, sur une étude qui les suit jusqu'à leur mort. Un premier groupe de 32 est tué pour vérifier le mode d'administration du traitement, 128 autres à 24 mois pour des analyses tissulaires, et les souris restantes sont gardées "aussi longtemps que possible, jusqu'à leur mort naturelle" ou jusqu'à l'atteinte d'un point limite. Le projet associe un traitement qui élimine les cellules sénescentes et un traitement de reprogrammation cellulaire, avec l'espoir déclaré d'allonger l'espérance de vie. Le porteur annonce des tests de motricité, de force physique et de mémoire répétés jusqu'en fin de vie, sans préciser lesquels.

Objectifs

L'objectif de cette étude est d'explorer une nouvelle approche pour ralentir le vieillissement et améliorer la santé en agissant directement sur nos cellules. Des recherches ont montré qu'il est possible de "réinitialiser" certaines cellules adultes et de les rendre plus jeunes (reprogrammation). Ce phénomène a été observé chez les souris et les humains, où ces cellules reprogrammées peuvent même contribuer à reconstruire des tissus et des organes. D’autres études ont révélé que lorsqu’on applique ce processus de manière temporaire chez des souris atteintes d'une maladie provoquant un vieillissement accéléré, leur état de santé s’améliore et leur espérance de vie s’allonge. Cependant, nous avons constaté qu’une seule intervention tardive n’a pas d'effet significatif sur la longévité et les organes. Nous pensons que l'accumulation de cellules trop âgées, qui ne fonctionnent plus correctement, pourrait empêcher ce processus de rajeunissement d’être pleinement efficace. C’est pourquoi notre projet vise à associer deux stratégies : Éliminer les cellules trop usées, qui pourraient gêner la régénération. Stimuler le renouvellement des cellules restantes, pour leur redonner une "seconde jeunesse". En testant cette combinaison chez la souris, nous espérons mieux comprendre comment ralentir le vieillissement et, à terme, trouver des pistes pour améliorer la santé au fil des années.

Bénéfices attendus

Nous pensons que le processus de rajeunissement des cellules pourrait être encore plus efficace s'il était associé à un traitement capable d’éliminer les cellules trop vieilles et dégradées. Pour vérifier cette hypothèse, nous allons observer de près les effets de cette approche chez des souris âgées. Nous examinerons leurs tissus au microscope, analyserons les différentes cellules présentes et étudierons certains marqueurs biologiques du vieillissement. Nous espérons ainsi constater non seulement une amélioration de la santé des tissus, mais aussi une augmentation de leur espérance de vie chez les souris recevant ces deux traitements combinés. Ce projet nous aidera à mieux comprendre les transformations qui accompagnent le vieillissement et à explorer une nouvelle approche pour limiter les maladies liées à l’âge. À terme, ces découvertes pourraient ouvrir la voie à des applications pour l’être humain. Si les résultats sont concluants, il pourrait être possible d’activer ce processus de rajeunissement grâce à des méthodes similaires à celles utilisées pour certains vaccins récents, ou encore via des traitements ciblés directement sur les organes ou tissus concernés (comme la peau, les muscles ou les articulations). Ce projet pourrait ainsi poser les bases d’une nouvelle approche pour vieillir en meilleure santé.

Procédures

Les interventions prévues pour les animaux seront les suivantes : - Suivi du poids et de la composition corporelle : Pesée hebdomadaire et mesure de la composition corporelle (méthode non invasive, 2 minutes de contention) tous les mois jusqu’à 18 mois, puis tous les 15 jours jusqu’à la fin de vie. - Surveillance de la glycémie : Une mesure mensuelle jusqu’à 24 mois SUR TOUTE LA COHORTE, nécessitant une petite incision à l’extrémité de la queue pour prélever une goutte de sang (3 secondes) AINSI QU'UN PRELEVEMENT SANGUIN TOUS LES 3 MOIS A PARTIR DE 17 MOIS- Traitements pharmacologiques : Administrés via l’alimentation pour limiter les interventions OU PAR INJECTION SELON LES RÉSULTATS DE LA PROCÉDURE TEST, l’un dans les croquettes pour éliminer les cellules vieillissantes (pour 48 animaux, de 18 à 24 mois / pour 90 animaux de 18 mois jusqu'en fin de vie), l’autre dans l’eau de boisson pour stimuler la régénération cellulaire (pour 48 animaux de 2 à 24 mois / pour 32 animaux de 18 à 24 mois / pour 90 animaux de 2 mois jusqu'en fin de vie / pour 60 animaux de 18 mois jusqu'en fin de vie). - Évaluations fonctionnelles et comportementales : Tests de motricité (5 tests de 3 fois 5 minutes pour 128 animaux / 5 tests de 3 fois 5min puis 1 test tous les mois jusqu'en fin de vie pour 240 animaux), force physique (5 tests de 1 min pour 128 animaux / 5 tests de 1 min puis 1 test tous les 2 mois jusqu'en fin de vie pour 240 animaux) et mémoire (4 tests de 2 fois 10 minutes pour 128 animaux / 4 tests de 10 minutes puis 1 test tous les 2 mois jusqu'en fin de vie pour 240 animaux) réalisés à différentes étapes de l’étude

Impact sur les animaux

Effets indésirables prévus sur les animaux : Vieillissement naturel et effets associés ; Stress ponctuel lié aux tests de force, de motricité, de comportement et au suivi ; Douleurs légères et ponctuelles (Biopsies, tatouage, mesure de la glycémie, injection d'anesthésique lors de la fin de procédure ET INJECTION DU TRAITEMENT SI LE CHOIX SE PORTE SUR CETTE MÉTHODE). Désagréments digestifs mineurs liés à l'utilisation d'un antibiotique dans l'eau de boisson pour stimuler la régénération cellulaire, mais rien de significatif n'a pu être observé dans les expériences passées avec les mêmes concentrations. ET STRESS / LEGERE DOULEUR LIEE AU PRELEVEMENT D'UN PETIT VOLUME SANGUIN.

Devenir

UN PREMIER GROUPE DE 32 ANIMAUX SERA EUTHANASIÉ POUR VÉRIFIER LE MODE D’ADMINISTRATION ET L’EFFICACITÉ DU TRAITEMENT, AU TRAVERS D’UN CERTAIN NOMBRE D’ANALYSES TISSULAIRES ET HISTOLOGIQUE. Au terme des 24 premiers mois, un groupe de 128 animaux sera euthanasié afin de réaliser un large panel d’analyses tissulaires, cellulaires et moléculaires. Les animaux restants seront gardés aussi longtemps que possible, jusqu'à leur mort naturelle, ou jusqu’à l’atteinte des points limites préalablement définis et enregistrés sur une grille de score.

Remplacement

Bien que la reprogrammation cellulaire ait déjà montré des effets positifs sur la santé et la longévité des souris, nos recherches indiquent qu’elle fonctionne moins bien chez les souris âgées. Cela semble être dû à l’accumulation de cellules usées qui perturbent le bon fonctionnement des tissus et empêchent le processus de rajeunissement d’agir efficacement. Ce projet vise à améliorer cette approche en éliminant ces cellules vieillissantes dans différents organes pour lever cet obstacle. Il permettra aussi d’étudier en détail l’impact de ces traitements sur les cellules et les molécules des organes, notamment sur les cellules responsables de la régénération des tissus. L’utilisation d’animaux est essentielle pour comprendre comment ces traitements influencent le vieillissement et évaluer leur potentiel pour améliorer la santé au fil du temps.

Réduction

Des travaux réalisés au sein de l’équipe ont démontré pour la première fois qu’il existait une différence de la réponse à la reprogrammation cellulaire entre les mâles et les femelles. Afin d’optimiser au mieux l’utilisation de tous les animaux produits, nous allons réaliser nos tests à la fois sur les mâles et les femelles. Le nombre de groupes a été réfléchi de sorte à avoir les contrôles suffisants pour pouvoir conclure quant aux résultats obtenus. Le nombre d’animaux par groupe a été calculé à l’aide d’un logiciel de statistiques. Plusieurs tests statistiques seront envisagés afin d'analyser les données.

Raffinement

Afin de limiter au maximum les interventions et les nuisances dues aux différents traitements, ces derniers ne seront administrés que par l’alimentation (EAU DE BOISSON ET NOURRITURE), SAUF SI LES RÉSULTATS DES TESTS SONT PLUS CONCLUANTS PAR INJECTION. Les procédures expérimentales étant non invasives, l’utilisation d’analgésiques ne sera pas nécessaire. L’ajout d’éléments d’enrichissement dans les cages sera systématiquement effectué. Un tunnel en plexi rouge permet à la fois de déplacer les animaux sans stress et de les habituer à la contention pour la mesure de composition corporelle. Les animaux seront préalablement habitués aux tests de motricité. L’examen, hebdomadaire jusqu’à l’âge de vingt QUATRE mois puis bi-hebdomadaire ensuite (sauf incident avec un individu nécessitant plus d’attention ou de soins), de l’ensemble des souris sera effectué pour détecter et renseigner dans des fiches de suivi les premiers signes comportementaux de douleur ou d’éventuelles anomalies. L’état de santé des animaux sera évalué et l’atteinte d’un point limite entraînera la mise à mort de l’animal. Les animaux seront pesés tous les 15 jours jusqu’à 18 mois puis chaque semaine. Dès les premiers signes de difficultés de déplacement ou de nutrition, de la nourriture humidifiée sera ajoutée dans les cages. Enfin, nous avons fixé des points limites qui, lorsqu'ils seront atteints, déclencheront l'arrêt du test ou l'euthanasie de l'animal.

Choix des espèces

La reprogrammation permet de faire revenir des cellules adultes à un état plus jeune et moins spécialisé. Afin d’étudier l’impact de la sénescence sur la reprogrammation, les expérimentations et analyses seront réalisées sur des souris adultes. Le modèle souris permet d’étudier des animaux génétiquement modifiés et capables d’être reprogrammés lors de l’administration d’un traitement. Ainsi, les traitements (DANS LA NOURRITURE OU L’EAU DE BOISSON) seront réalisés sur des animaux dont les signes de vieillissement commencent à se manifester (à partir de 18 mois, équivalent à environ 60 ans en âge humain). La reprogrammation sera faite dès l’âge de 2 mois, ou bien sur des animaux déjà âgés de 18 mois.