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Au début du XXème siècle un chercheur disait « je ne peux pas faire mon expérience car les animaux sont morts »

Au milieu du XXème siècle un chercheur disait « je ne peux pas faire mon expérimentation car les animaux sont malades »

Au XXIème siècle, le chercheur déclare « je ne peux pas faire mon protocole car les animaux sont infectés »

Adapté de DG Baker. Clinical Microbiology Reviews, Apr. 1998, p. 231–266

Le phénotype sous influence

En fonction des thématiques et projets de recherche, il convient de définir « le modèle » le plus adapté. La génétique (génotype : fond génétique + mutation dans le cas d’OGM) et l’environnement sont des éléments qui font partie intégrante du modèle car ils déterminent le phénotype.

Dans les paramètres environnementaux, nous trouvons le statut sanitaire, on comprend donc qu’il peut influencer le phénotype. La situation se complique lorsque l’on souhaite connaitre le degré d’influence du statut sanitaire sur le phénotype observé. C’est pour cette raison, que l’utilisation d’un standard sanitaire (comme il existe des standards génétiques) est cruciale car il « limite », autant que possible, les variations causées par l’état sanitaire dans les résultats comparés. Ceci dit, il est tout à fait possible de ne pas utiliser de tel standard, mais dans ce cas, il devient paramètre à part entière de l’expérimentation, notamment parce qu’il peut générer une très forte variabilité dans les résultats obtenus.

Statuts sanitaires conventionnel, SPF/EOPS et SOPF

Ainsi, la reproductibilité et la comparaison des résultats dans la communauté scientifique imposent de définir des standards qu’il convient de choisir en fonction de la finalité de ses études. Le standard européen de référence est établi par la FELASA (Federation of European Laboratory Animal Science Associations) qui fonctionne sous forme de recommandations définissant et ne reconnaissant que le statut SPF (EOPS) et SOPF. A chaque statut sanitaire, correspond une liste d’exclusion, c’est-à-dire une liste d’agents infectieux qui doivent être absents de l’animalerie. Le statut « conventionnel » est basé sur une liste d’exclusion contenant uniquement les agents zoonotiques majeurs (zoonose : maladie qui peut se transmettre de l'animal à l'homme ou de l'homme à l'animal). Le statut SPF considère les principaux pathogènes chez les rongeurs et permet donc d’établir un état sanitaire pour des animaux « en bonne santé » et indemnes des principaux pathogènes. Le statut SOPF comprend dans sa liste d’exclusion les agents du statut SPF auquel on ajoute des opportunistes.

Pour maintenir un statut sanitaire dans la durée, il est nécessaire de mettre en place des barrières (d’autant plus importantes que le statut est élevé) et d’assurer un suivi sanitaire des animaux présents afin de vérifier l’exclusion des agents souhaités (fonction du type de statut souhaité) et garantir le statut sanitaire.

L'importance du statut sanitaire d'un point de vue gestion d'une animalerie 

Il est impossible d’évaluer avec certitude si un statut sanitaire est adapté à ses expérimentations. Ceci dit, le principe n’est pas de « tout » exclure ou de « tout » accepter mais d’avoir « une liste d’exclusion » sur la base de :

• Les agents que je teste (on identifie et évalue uniquement ce que l’on recherche).
• Parmi ces agents testés, lesquels sont tolérés dans mon animalerie et lesquels sont à exclure en fonction du type de recherche effectuée. Attention : la plupart des agents interférents sur vos résultats expérimentaux ne sont pas responsables de signes cliniques chez les rongeurs. Autrement dit, votre souris peut sembler être en parfaite santé et être un très mauvais modèle animal. C’est pour cela que des dépistages réguliers sont indispensables.

 Dans un institut de recherche, il y aura essentiellement deux contraintes :

• Inter-institut : de pouvoir réaliser ses expérimentations dans les conditions qui permettront une reproductibilité avec d’autres instituts utilisant les mêmes normes (standards).
• Intra-institut : De permettre à tous d’avoir des animaux avec un statut compatible avec ses expérimentations malgré la pluridisciplinarité de l’Institut.

Cela peut passer par une animalerie à un fort taux d’exclusion pour convenir à tous mais avec des contraintes logistiques importantes ou bien par la multiplication de zones distinctes (avec barrières sanitaires) couvrant plusieurs statuts sanitaires.

Figure 1 : statut sanitaire le plus adapté en fonction du besoin. En bleu : organisation de l'état (cryoconservation et animaux respirants) et des statuts sanitaires. L'intégrité de chaque zone est maintenue grâce aux barrières sanitaires. Le flux d'animaux se fait de SOPF vers conventionnelle, par contre, le retour à un statut supérieur n'est possible que par décontamination. En gris : utilisation du modèle en fonction du statut sanitaires. Un modèle se protège et s'échange plus facilement s'il est cryoconservé et/ou au statut SOPF, par contre l'expérimentation est plus aisée (flux et barrière plus simple) au statut sanitaire conventionnel ou SPF/EOPS. L'élevage et la production de lot seront d'autant plus facilités que les animaux sont en bonne santé, donc en statut plutôt SOPF et SPF. Ce principe est à adapter en fonction des projets de rechercher et leurs sensibilités aux statuts sanitaires.

Avant tout en considérant le bon sens, la réglementation et l’éthique, le fait d’avoir des animaux en bonne santé et non porteurs de pathogènes est essentiel et s’inscrit complétement dans la règle des 3Rs (maintien d’un élevage sain et productif). De plus, il y a des considérations économiques liées à la perte d’un modèle pour des raisons sanitaires et à l’impossibilité d’exploiter des résultats expérimentaux. Enfin, un standard sanitaire offre de meilleures possibilités d’échange d’animaux entre les collaborateurs.

L'importance du statut sanitaire d'un point de vue de l'interprétation des résultats 

 Maintenant que répondre à la question : « quel agent aura une influence sur mes expérimentations ? »

Tout d’abord, il est important de noter que les déficiences génétiques présentes dans les lignées OGM peuvent modifier leur susceptibilité aux agents opportunistes et/ou symbiotiques (microbiote) et ainsi faire émerger des « Pathobiontes » normalement sans impact sur le statut sanitaire.

De façon générale, on comprend bien que la liste ne sera pas exhaustive et avec des biais en fonction de la finalité de chacun et de la prévalence des agents infectieux en animalerie. Ceci dit, vous trouverez ci-dessous un tableau qui tente d’établir des « champs » d’interférences sur la recherche en fonction des agents trouvés (source https://www.inserm.fr/sites/default/files/media/entity_documents/Inserm_RecommandationsEtablissementsExperimentationAnimale_2009.pdf).

S’il est plutôt aisé de comprendre que de nombreux microorganismes auront une influence en immunologie ou sur le système digestif et respiratoire, on peut citer pour d’autres domaines par exemple :

• Le parvovirus qui empêche la pousse tumorale lors d’études en Oncologie.
• Encephalitazoon Cuniculi et différents virus chez la souris (MVM, TMEV, LCMV et MAD1), qui agissant sur le système nerveux central, auront un impact sur des études en neurobiologie.
• Le MHV est connu pour avoir une interférence très forte dans différents domaines, à commencer par la zootechnie et l’élevage.

Rationalisation :

La plateforme RAM a franchi récemment une nouvelle étape dans sa volonté de rationaliser et d’harmoniser son fonctionnement. Dans l’optique de toujours mettre en avant les spécificités de chaque site tout en apportant une visibilité et une cohésion toujours plus fortes, le RAM a sélectionné un nouvel outil de travail qui allie respect de la réglementation, communication vers l’extérieur et traçabilité de pointe au service de la recherche.

Ce nouvel outil est le logiciel de gestion d’animalerie et de procédures expérimentales AniBio.

Le contexte : 

Le plateau d’exploration fonctionnelle METAMUS de la plateforme RAM est dédiée à l’analyse du métabolisme musculaire chez les rongeurs. Il propose une infrastructure opérationnelle pour l’étude de la fonction musculaire et du métabolisme des souris et rats avec une pièce d’hébergement dédié, une salle d’exploration et une salle de prélèvements. Depuis 2011, il offre l'accès à un système CLAMS Oxymax pour la mesure de la dépense énergétique et de plusieurs appareils d’analyse de la fonction musculaire (tapis roulants, Rotarod®, Grip test, roues d’entrainements…). De plus, un équipement Echo-MRI 700 de la plateforme MÉTAMONTP, permettant des mesures de composition corporelle, est sur le plateau METAMUS de la plateforme RAM depuis mars 2018.

La plateforme MÉTAMONTP permet l'étude du métabolisme, de l'analyse chimique, moléculaire et cellulaire jusqu’à l’exploration fonctionnelle et comprend trois équipements principaux localisés sur deux sites:

- Un analyseur de flux extracellulaire Seahorse XFe96 et un automate de dosages biochimiques HORIBA Pentra 400, localisés sur le plateau MÉTAMONTP IRMB.

- L'appareil Echo-MRI 700

Les équipements

Les cages métaboliques (Comprehensive Lab Animal Monitoring System, Colombus Instruments) permettent la mesure in vivo non-invasive de la dépense énergétique, ainsi que de la sélection des substrats métaboliques. Six cages individuelles pour souris sont disponibles dans une enceinte climatique dont la température est contrôlée et peut être programmée de 7° à 38°C. Chaque cage étanche est un calorimètre à circuit ouvert permettant la mesure de la consommation d’oxygène (VO2) et la production de dioxyde de carbone (VCO2). Le quotient respiratoire RER (VCO2/VO2) est utilisé pour estimer les taux d’utilisation des substrats. Il peut notamment permettre d’observer des changements métaboliques, comme une utilisation préférentielle des lipides ou au contraire des glucides. Le suivi de la température corporelle peut-être réalisé en temps réel par télémétrie grâce à l’implantation chirurgicale préalable de mini-transmetteurs.

Applications

• Les cages métaboliques permettent de déterminer le métabolisme basal de souris et de déterminer l’utilisation des substrats. Ces mesures sont particulièrement intéressantes pour :
  • le phénotypage de modèles génétiquement modifiés dont le poids ou la composition corporelle sont altérés
  • l'étude de l’influence de traitements nutritionnels ou pharmacologiques.

•  Le dispositif EchoMRI est idéal pour déterminer la composition corporelle des modèles à un instant précis ou lors d’un suivi longitudinal (ie. au cours du temps) des animaux. La détermination de la composition corporelle est particulièrement intéressante pour :
  • évaluer le statut nutritionnel dans des modèles génétiquement modifiés
  • mesurer l’impact de l’activité physique
  • quantifier l’atrophie musculaire au cours du vieillissement au lors du déconditionnement musculaire
  • étudier l’influence de régimes nutritionnels, de traitements nutritionnels ou pharmacologiques
  • évaluer en oncologie la cachexie et déterminer des doses en chimiothérapies
  • des tests de toxicité.

Contacter METAMUS : François Casas (responsable scientifique) & Cette adresse e-mail est protégée contre les robots spammeurs. Vous devez activer le JavaScript pour la visualiser.(responsable technique)

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