Pour mieux comprendre l’étendue et la gravité de l’expérimentation animale, nous avons demandé au ministère de la Recherche de nous fournir le détail des déclarations annuelles disponibles*. Les graphiques ci-dessous vous permettront de connaitre les chiffres détaillés et leur évolution au fil des années pour les nombreuses espèces concernées.
via "Une ressource inédite en Europe pour connaître les faits et combattre l'expérimentation animale"
Date : Thu, 1 Dec 2022 10:19:02 +0000
One Voice
"Malheureusement, les statistiques annuelles ne prennent pas en compte les animaux morts sans avoir été utilisés dans les procédures (animaux utilisés comme reproducteurs, pour la création de lignées génétiquement modifiées, animaux morts de maladies imprévues, animaux tués pour utiliser leurs tissus…). Nous ne pouvons donc pas mieux vous informer sur ceux-ci.
Pour vous familiariser avec le vocabulaire de l’expérimentation animale afin de mieux comprendre le contenu des graphiques et les commentaires qui les accompagnent, vous pouvez consulter notre glossaire de l’expérimentation animale ou l’ouvrir à tout moment en cliquant sur l’icône en bas à gauche de l’écran."
[Image] Le graphique montre le nombre total d’animaux de l’espèce choisie utilisés dans des procédures expérimentales. Les animaux « réutilisés » sont des animaux ayant déjà subi des expériences sans avoir été tués par la suite, ce qui reste rare. Un bouton permet d’afficher des informations supplémentaires sur la provenance des animaux, définie en référence à la directive européenne.
À l'heure où les méthodes alternatives à l’expérimentation animale sont en plein essor, peut-on enfin se passer de modèles animaux dans la recherche biomédicale ?
La science, CQFD, 07.09.2022
Résumé
À l'heure où les méthodes alternatives à l’expérimentation animale sont en plein essor, peut-on enfin se passer de modèles animaux dans la recherche biomédicale ?
avec :
Francelyne Marano (professeur émérite de biologie cellulaire et de toxicologie à l’Université Paris-Diderot), Ivan Balansard (Vétérinaire au CNRS et président du GIRCOR).
En savoir plus
En Europe, La France est le troisième pays qui a le plus recours aux animaux de laboratoire : la question ne date pas d’hier : pourra-t-on un jour s’en passer ?
90% des prix Nobel de médecine s’appuient sur eux. Sans lapins, pas de vaccin contre la rage inventé par Pasteur en 1885. Sans moutons, pas de Nobel en 1905 pour l’étude de la tuberculose. Sans rongeurs, pas de Nobel en 2008 pour les travaux sur le sida. La recherche médicale leur est largement redevable. Mais face aux progrès technologiques, peut-on parvenir à se passer complètement des animaux de laboratoire ?
Expérimentation animale : pas de rats, pas de résultats ?
Nous avons le plaisir de recevoir Francelyne Marano, présidente de la Commission spécialisée Risques liés à l’environnement. professeur émérite de biologie cellulaire et toxicologie à l’Université de Paris-Cité et Ivan Balansard, vétérinaire, en charge du bureau Éthique et Modèles Animaux du CNRS et Président du GIRCOR (Groupe Interprofessionnel de Réflexion et de Communication sur la Recherche).
À l’heure de la sixième extinction de masse, Philippe Grandcolas nous engage, dans son ouvrage « Le sourire du pangolin », à mieux connaître et comprendre la diversité du vivant.
Bonnes feuilles : « Le sourire du pangolin »
Philippe Grandcolas, 25.03.2022
"Se représenter un ensemble aussi vaste et complexe que la diversité du vivant avec ses millions d’espèces, leurs innombrables caractéristiques et interactions mutuelles est une sorte de défi en matière de sémantique et de communication. En outre, les cultures humaines n’ont pas toujours considéré cette question de la même manière, loin de là. Des vocables différents se sont succédé au fil du temps, avec des significations souvent sensiblement différentes ou changeantes. Ces mots qui nous servent à communiquer aujourd’hui peuvent ainsi véhiculer malgré nous des manières désuètes ou erronées de percevoir la réalité.
Que voulons-nous dire et quelle pensée s’installe dans notre esprit quand nous parlons de nature, du vivant ou de la biodiversité ?
La « nature » est un terme familier ; utilisé dans des circonstances très diverses, il est toujours très commenté, y compris au plan philosophique. Et pourtant, il reste passablement confus, recouvrant de nombreuses significations différentes ; il a été souvent contesté tant il peut être artificiel ou trompeur, avec des conceptions très diverses selon les cultures. À ce jour, la « nature » rassemble pêle-mêle vivant, minéral et environnement physique. Par exemple, dire que l’on va se promener dans la « nature » signifie que l’on intègre mentalement un paysage avec sa végétation et ses animaux au cours de son itinéraire.
Bien souvent, le terme « nature » personnifie cet ensemble de manière fallacieuse – mère Nature ou dame Nature –, comme dans une forme de pensée magique. On a ainsi pu lire ou entendre que la nature se vengeait avec la Covid-19 ; rien de plus trompeur, il n’y a bien évidemment pas de volonté à l’œuvre et la personnifier ainsi nous met en danger de lui prêter des intentions, là où il n’y a que l’effet de nos mauvais traitements que nous devrions identifier et faire cesser. Le terme « nature » implique également l’idée d’un état originel vierge d’influence humaine ; ne dit-on pas revenir à la « nature », ne parle-t-on pas du « naturel » pour désigner ce qui n’aurait pas été perverti ? La conception sous-jacente est passablement romantique, chacun y mettant une vision idéalisée et caricaturée de la nature dite « originelle ». Cela peut être le paradis perdu, une nature merveilleuse, belle et bienfaisante, source de plaisirs et qui comble nos besoins si elle n’est pas trop altérée par l’espèce humaine. C’est la nature des naturalistes, celle qui fait cruellement défaut dans les grandes villes, alors qu’elle est source d’équilibre psychologique et de bien-être et aide à lutter contre les îlots de chaleur ; il s’agit à l’extrême du sophisme de l’appel à la nature, déjà dénoncé par John Stuart Mill, un principe fallacieux selon lequel tout ce qui est naturel serait bon.
Mais cette nature présumée vierge dans ses plus beaux atours peut être aussi l’enfer vert, un grouillement d’organismes se dévorant les uns les autres et en perpétuelle compétition, admirable, mais dans laquelle il ne ferait pas bon vivre, théâtralisée par ses colonisateurs occidentaux, grands amateurs de conversion des milieux. La dure loi de la nature, en somme, souvent intégrée dans les caricatures de la théorie de l’évolution biologique et du darwinisme (the struggle for life de Charles Darwin). Chez certains médecins et décideurs, elle est de fait synonyme de problèmes et de nuisances contre lesquelles il faudrait se prémunir. Dans cette dernière conception, se rapprocher de la nature crée des risques. Confronter ces deux conceptions mythifiées – paradis perdu ou enfer vert – est particulièrement révélateur. Cela ne revient pas seulement à comparer des caricatures dont aucune n’est complètement pertinente, c’est aussi prendre conscience qu’il n’existe pas de lois simples et universelles dans notre rapport à l’environnement. Ainsi, créer un parc urbain de plus à Paris avec quelques plantes et animaux régionaux ne semble présenter que des avantages. En revanche, multiplier les jardins avec certaines plantes ornementales locales en Floride augmente le nombre de moustiques vecteurs de maladie. La nature ne se résume pas à une équation de surface par habitant, mais est un système complexe dans lequel toutes les composantes jouent un rôle. Plaider pour ou contre la « nature » n’est donc pas suffisant, elle n’est pas singulière comme ce vocable pourrait le laisser entendre, mais plurielle.
Dans tous les cas, le terme a le grand inconvénient d’exclure les humains dont on sait qu’ils n’ont nulle place au paradis – il a été perdu ! – ni dans l’enfer vert – il est invivable ! La nature sans l’humain est ainsi au centre des approches romantiques occidentales, sacralisant la nature sauvage avec le concept de « wilderness » ou de « naturalité ». Et pourtant, il serait bien difficile aujourd’hui de ne pas trouver un lieu sur Terre où notre espèce n’a pas eu une influence significative durant ces derniers siècles, y compris au fin fond de l’Amazonie où la forêt a été façonnée à petits pas par des siècles de cultures sur brûlis.
Moins chargé d’émotion, mais tout aussi significatif, « vivant » est un autre terme également souvent employé durant le XXe siècle. Au sens littéral, ce terme englobe tout ce qui vit – humains compris – et, plutôt que de se focaliser sur les différences entre organismes, le désigne comme une communauté de propriétés.
Les sciences du même nom, lesdites « sciences du vivant » (Life Sciences en anglais), ont dominé la biologie de ces dernières décennies et ont apporté quantité de connaissances nouvelles extraordinaires grâce à l’étude de quelques organismes en laboratoire. Ces derniers sont appelés « organismes modèles », parce qu’ils sont censés représenter – au point d’être modèles – l’ensemble du vivant, et permettre de comprendre les lois qui seraient générales et communes à tous. C’est ainsi que l’on a aujourd’hui de considérables connaissances sur l’hérédité, le fonctionnement des cellules et des organismes, souvent extrapolées à l’espèce humaine et notamment utilisées en médecine. On peut considérer arbitrairement comme organismes modèles ceux dont le génome est aujourd’hui entièrement connu et annoté. Cette connaissance génomique, encore difficile à acquérir jusqu’à une époque récente, est la preuve de l’intérêt de la science pour une espèce, car son acquisition représente un gros effort de recherche, mais représente aussi un outil exceptionnel. À peu près un millier d’espèces sont ainsi connues, dont par exemple la drosophile (mouche du vinaigre) « représentant » les insectes, l’arabette des dames (une petite plante de la famille des Crucifères) « représentant » les plantes, le zebra fish ou la souris pour les vertébrés, et bien d’autres encore.
Mille espèces modèles seulement parmi plus de 2 millions d’espèces connues, c’est à la fois beaucoup et très peu : beaucoup pour comprendre en profondeur les mécanismes généraux du vivant et les transposer à l’espèce humaine, et trop peu pour gérer l’environnement et vivre en harmonie avec la nature. En effet, des milliers d’espèces nous sollicitent chaque jour de par le monde, qu’elles soient vectrices d’agents pathogènes, auxiliaires indispensables ou ennemies de nos cultures, sources de molécules nouvelles, etc. Il nous faut les connaître, car chacune d’entre elles a ses particularités uniques qui nous posent problème ou nous offrent des solutions !
Les sciences du vivant ont ouvert de tels champs d’études avec leurs changements d’échelle, cellulaire puis moléculaire, qu’elles risquent de s’égarer dans l’infinie complexité de ces univers, en perdant de vue que chaque organisme est différent, qu’il est issu d’une évolution dont l’étude demande comparaison avec ses apparentés et qu’il interagit avec des milliers d’autres dans son environnement. Quel besoin sinon y aurait-il à comparer les espèces, quand une seule cellule d’un organisme de laboratoire recèle un univers entier avec plus de 40 millions de protéines de 5 000 sortes différentes, et des dizaines de milliers de gènes ?
C’est sans doute pour cela que le terme « biodiversité » est né dans les années 1980, comme une contraction de « diversité biologique ». Parmi les termes existant précédemment, « nature » est par trop imprécis ou mythifié et « vivant » fait l’impasse sur la diversité. Or cette diversité a une importance fonda – mentale.
Malgré leurs caractéristiques communes, les organismes diffèrent tous les uns des autres par bien des aspects ; ils interagissent de manière complexe au sein des écosystèmes dans lesquels ils ne sont pas substituables. En tant qu’espèce humaine, nous nous nourrissons d’espèces différentes (5 fruits et légumes par jour !), chacune vivant avec ses centaines d’auxiliaires et d’antagonistes souvent spécifiques. Nous luttons contre des espèces différentes de pathogènes, chacune avec ses caractéristiques qu’il nous est indispensable de connaître : le paludisme est ainsi causé par un Protozaire Plasmodium, tandis que la Covid-19 l’est par un coronavirus, organismes dont les biologies n’ont pas grand-chose de commun et conditionnent les thérapeutiques ou les politiques vaccinales. De nombreux scientifiques s’en sont rendu compte et ont donc proposé un concept – la biodiversité – qui réconcilie la généralité du vivant – « bio » –, ce qui est commun à toutes les espèces, et sa diversité, ce qui est particulier seulement à une ou quelques-unes. Le mot a fait florès et il est même devenu militant.
De fait, issu des années 1980, il évoque dans nos esprits baleines, papillons colorés, coccinelles, grands arbres et fleurs somptueuses. Il inclut pourtant tous les organismes, y compris ceux auxquels nous pensons moins spontanément : des espèces domestiquées (un champ de maïs, le champignon Penicillium du fromage), d’autres qui nous répugnent (cafards, rats) ou nous effraient (serpents, araignées), des pathogènes (bactéries, protozoaires), mais aussi des espèces éteintes (fossiles)… et nous, les humains ! Consacré par la Convention internationale sur la diversité biologique rassemblant plus de 100 États dans le monde, le terme a acquis une valeur juridique et sa définition a été stabilisée dès 1992 :
« Variabilité des organismes vivants de toute origine y compris, entre autres, les écosystèmes terrestres, marins et autres écosystèmes aquatiques et les complexes écologiques dont ils font partie ; cela comprend la diversité au sein des espèces et entre espèces ainsi que celle des écosystèmes. »
Le seul inconvénient de cette définition est qu’elle fait l’impasse sur la notion d’évolution, comme si la biodiversité était figée et ne pouvait changer. Ou encore comme si son origine évolutive n’était pas un sujet d’importance, et qu’il nous importe juste de la conserver et d’assurer son fonctionnement à notre bénéfice. Or, on le verra, non seulement la biodiversité est issue de l’évolution, mais encore évolue-t-elle en permanence ; c’est même sa caractéristique la plus intime."
Directeur de recherche CNRS, systématicien, directeur de l’Institut de systématique, évolution, biodiversité (ISYEB), Muséum national d’histoire naturelle (MNHN)
... je propose qu’on parle de culture quand il existe des comportements qui se transmettent de génération en génération par apprentissage social (le fait d’apprendre grâce aux autres), formant ce qu’on appelle communément des traditions. Ces dernières peuvent différer entre plusieurs populations d’une même espèce, et se maintenir sur un plus ou moins grand nombre de générations.
Déborah Federico, 20.10.2021
Vue comme cela, la culture a plus de prétendants qu’on ne le croit. Certains vont même jusqu’à étudier une potentielle transmission culturelle… chez les insectes ! Et notamment chez les drosophiles, ces petites mouches de 2-3 mm que vous voyez virevolter autour de vos fruits trop mûrs à la belle saison.
Les drosophiles, conformistes et capables de traditions ?
Le comportement culturel que nous étudions chez la drosophile, c’est le choix du partenaire reproducteur. On pourrait résumer ainsi : l’amour chez les mouches, est-ce une affaire de culture ?
On sait que les mouches observent et copient les préférences de leurs voisines : « Si ma voisine aime les partenaires poudrés en vert, moi aussi. Si elle préfère ceux poudrés en rose, alors je les choisis aussi. » Au sein d’un groupe, elles sont même capables de détecter et de copier la préférence majoritaire : on dit qu’elles sont conformistes. Je pense que la drosophile dessinée par Peb & Fox vous expliquera mieux que moi !
À partir de ces découvertes, couplées à d’autres résultats sur les capacités d’apprentissage social chez les mouches, mon équipe a émis une hypothèse : les drosophiles semblent posséder les capacités cognitives nécessaires pour que des traditions culturelles puissent émerger. Des modèles informatiques, qui nous permettent d’intégrer ces capacités cognitives et de les extrapoler à l’échelle de populations de mouches virtuelles, appuient cette prédiction. Ils confirment notamment un point déjà soulevé par les études sur la culture humaine : la capacité à se conformer semble un mécanisme central pour qu’une culture puisse exister.
Conjecture osée ? Peut-être. Car pour l’instant, la culture a surtout été étudiée chez des animaux un peu plus… réputés pour leur intelligence ? Mais c’est là toute la beauté du sujet, selon moi : allons flirter avec les frontières de nos connaissances, de nos théories… rien de tel pour mettre à l’épreuve nos concepts encore un peu confus, comme c’est le cas de la culture.
Quoi qu’il en soit, il s’agit maintenant de tester cette hypothèse. Mon travail de thèse s’inscrit dans cette démarche. Nous disposons de deux armes : les expériences et les modèles théoriques.
Les expériences nous permettront par exemple de vérifier si la préférence sociale pour tel ou tel type de partenaires peut se transmettre d’une génération de mouches à la suivante, cette hérédité culturelle étant centrale dans l’établissement de traditions."
Julien Royet nous présente ses travaux sur les liens entre bactéries et système immunitaire chez la mouche Drosophila
Entomo-Flash février 8, 2021
Par Julien ROYET
(...)
La drosophile peut-elle aider à comprendre les interactions bactéries-neurones ?
"Les interactions entre les microorganismes et le système nerveux des animaux sont donc nombreuses et essentielles pour l’hôte comme pour le microorganisme. Si les recherches visant à comprendre ce dialogue inter-espèces sont en plein essor, dans la plupart des cas, les molécules microbiennes, les cellules de l’hôte impliquées et les mécanismes par lesquels les premiers affectent les second demeurent inconnus. L’immense diversité des microbes qui cohabitent avec les animaux et l’extrême complexité du système nerveux des eucaryotes supérieurs tels que les mammifères compliquent énormément la tâche. L’élucidation de la relation de cause à effet entre les interactions hôte-microbe et les changements de comportement peut être facilitée par l’utilisation de modèles animaux relativement simples et sur lesquels les études génétiques sont plus aisées.
Ces dernières années, les études menées sur deux invertébrés, la drosophile (Drosophila melanogaster) et un nématode (Caenorhabditis elegans), ont non seulement permis de mettre en évidence l’étendue insoupçonnée des interactions entre les microorganismes et le système nerveux des animaux, mais ont aussi commencé à révéler la nature des molécules microbiennes perçues par les neurones, le type de neurones qui les détectent et les conséquences comportementales associées à leurs interactions réciproques (Masuzzo et al., 2020).
Nous présentons les résultats récents de notre équipe (Institut de Biologie du Développement de Marseille (IBDM)) sur les interactions entre bactéries et neurones chez la drosophile."
(...)
[Image] Cerveau de drosophile infectée par des bactéries. Le bleu correspond au noyau des neurones, le vert marque les cellules gliales et le rouge une protéine de l’inflammation (Source : Florent Fioriti)
Des drosophiles au génome identique adoptent des comportements différents. Un aperçu fascinant du rôle des mécanismes aléatoires dans ce qui fait de nous des individus.
Par Hervé Morin Publié le 07 mars 2020 - Mis à jour le 09 mars 2020 - Article réservé aux abonnés
"Un même génome n’induit pas forcément les mêmes comportements. On l’observe chez les vrais jumeaux humains, qui ne sont pas strictement similaires malgré un patrimoine héréditaire identique. Entre le « programme » porté par l’ADN, l’environnement, la trajectoire de vie, les circonstances et la culture, bien des facteurs en interaction peuvent faire diverger l’« individualité ». A une échelle plus fondamentale, la drosophile permet d’explorer ce que les comportements individuels doivent aussi à la part d’aléatoire s’inscrivant dans le développement de chacun d’entre nous, y compris aux stades les plus précoces. Des observations conduites chez cet insecte, et décrites dans la revue Science du 6 mars, en apportent une illustration élégante, aux implications épistémologiques peut-être majeures.
L’expérience tourne autour de ce que les chercheurs nomment le « paradigme de Buridan », en référence à l’âne proverbial mort d’inanition parce que incapable de choisir entre deux picotins d’avoine. En l’occurrence, la mouche, privée de ses ailes et placée dans une petite arène circulaire fortement éclairée, hésite entre deux bandes verticales sombres placées sur la paroi à l’opposé l’une de l’autre. Elles sont perçues comme protectrices – ou simplement dignes d’exploration, dans ce morne environnement. La drosophile marche donc alternativement vers elles selon un parcours plus ou moins rectiligne.
Asymétrie imprévisible
Ce que montre l’équipe dirigée par Bassem Hassan (Institut du cerveau et de la moelle épinière (ICM), Paris ; Université de médecine et Université libre de Berlin), c’est que la trajectoire de la mouche entre ces deux pôles d’attraction est liée au degré d’asymétrie dans la façon dont des neurones participant à la vision se projettent vers deux structures cérébrales. Plus cette asymétrie est prononcée, plus l’animal « marche droit », et inversement. Faire se reproduire entre elles les mouches ayant le même comportement ne garantit pas de retrouver celui-ci à la génération suivante. Ce caractère est donc strictement individuel, non héritable et directement lié au développement primordial de ces neurones dont l’asymétrie n’est pas prévisible. Elle est liée à un mécanisme d’inhibition de certains signaux « intrinsèquement stochastique », aléatoire, au niveau moléculaire, écrivent les chercheurs. Le hasard est entré dans la danse, « et il touche la définition même de l’individualité », constate Bassem Hassan."
[Image] Cette illustration met en relation l’asymétrie neuronale au sein du système visuel de la drosophile, et sa façon de se rendre d’un point d’intérêt à un autre. Les trajets sont plus directs quand le réseau neuronal est plus asymétrique. Maheva Andriatsilavo/Suchetana Bias Dutta/Bassem Hassan
Bernadette Cassel's insight:
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« C’est une question de câblage » : s’il est fait bien symétrique, la mouche passe pour saoule - From www7.inra.fr - 11 March, 18:35
L’Office parlementaire d’évaluation des choix scientifiques et technologiques ou OPECST a organisé jeudi 17 janvier 2019 une audition de quatre heures ouverte à la presse, intitulée « Utilisation des animaux en recherche et alternatives à l’expérimentation animale : état des lieux et perspectives ».
Dix ans après son « rapport sur l’expérimentation animale en Europe : Quelles alternatives ? Quelle éthique ? Quelle gouvernance ? » L’OPECST a souhaité dresser un état des lieux, présenter les nouvelles méthodes dont l’intérêt va bien au-delà du simple remplacement des animaux, et identifier les freins à leur développement.
Dix personnalités du monde scientifique et enseignant et un représentant des associations de protection animale ont successivement pris la parole. Ivan Balansard, président du GIRCOR, directeur de recherche au CNRS, faisait partie des intervenants.
"Les parlementaires ont fait jeudi le point sur l’utilisation des animaux en laboratoire pour la recherche médicale. Si la majorité des scientifiques auditionnés plaide pour maintenir ces tests, l'heure est toutefois à leur rationalisation et à leur limitation, alors que l'émergence de modèles informatiques capables de remplacer l'expérimentation "in vivo" reste une alternative."
De nombreux groupes examinent la faisabilité de lancer des tests sur l’animal ou l’être humain, en particulier pour les vaccins et les produits de diagnostic.
Pour les vaccins, la situation évolue rapidement et les chiffres changent tous les jours. On a identifié jusqu’à présent 15 sociétés et groupes de recherche, même si la plupart viennent seulement de commencer les travaux.
Deux vaccins candidats semblent à un stade plus avancé: un vaccin à base d’ADN aux États-Unis et un produit inactivé en Inde.
Néanmoins, l’absence actuelle de modèles animaux et de réactifs standardisés constitue un obstacle. Même si la situation est encourageante, il s’écoulera au moins 18 mois avant de pouvoir tester des vaccins à grande échelle.
Pour les produits de diagnostic, 10 sociétés de biotechnologie susceptibles de fournir des tests sur l’acide nucléique ou des tests sérologiques ont été identifiées jusqu’à présent. Les premiers reposent sur une technique moléculaire utilisée pour détecter le virus dans le sang; les seconds mesurent les titres en anticorps résultant de l’exposition à un virus en particulier.
(...)
Par Dr Marie-Paule Kieny. Organisation mondiale de la Santé, 17.02.2016
"L’Inra lance le nouvel institut Sciences Animales Paris Saclay (Saps), avec ses partenaires AgroParisTech, l’Ecole nationale vétérinaire d’Alfort et..."
« Quelle sélection en élevage pour demain ? Quels impacts de l’environnement sur l’expression des génomes et les phénotypes animaux ? Quelles nouvelles stratégies pour la santé ? Comment prédire et modéliser ? Quels liens entre biologie des animaux d’élevage et biologie des animaux modèles pour l’homme ? Le 12 février 2015, l’Inra lance le nouvel institut Sciences Animales Paris Saclay (SAPS), avec ses partenaires AgroParisTech, l’Ecole nationale vétérinaire d’Alfort et l’Anses. Fort d’un collectif de recherche de près de 600 personnes, il s’impose comme un pôle majeur d’envergure internationale en biologie animale, au service de l’agriculture et de la santé. »
Académie d’agriculture de France. Groupe de travail sur les potentiels de la science pour l’avenir de l’agriculture, de l’alimentation et de l’environnement.
Louis-Marie Houdebine
Directeur de Recherche honoraire, INRA, France
Membre correspondant de l’Académie d’agriculture de France
« Résumé : La transgénèse permet de replacer un gène dans son environnement complexe qu’est un organisme entier. Elle comprend l’addition de gènes étrangers, mais aussi le remplacement d’allèles et l’inactivation ciblée de gènes. Pour le règne animal, la transgénèse permet 1) de mieux comprendre les mécanismes de la régulation de l’expression des gènes, mais aussi leur fonction dans l’organisme 2) de créer des modèles pour l’étude de maladies humaines, 3) d’adapter des cellules et des organes pour des transplantations à l’homme, 4) de produire massivement des protéines pharmaceutiques dans le lait, le blanc d’œuf ou le sang, 5) d’accroitre la diversité génétique des animaux d’élevage. Les techniques de transfert de gènes ont dû être adaptées aux différentes espèces. Les vecteurs d’expression des transgènes sont devenus beaucoup plus performants. Les techniques pour l’obtention d’animaux transgéniques (ou animaux génétiquement modifiés, AGM) dans le but d’améliorer les productions animales et les coûts ne sont plus des facteurs limitants. »
"Une nouvelle technique d'enregistrement neural, développée par des bio-ingénieurs de l'EPFL, rend possible pour la première fois la mesure intégrale des circuits neuraux qui contrôlent le mouvement des membres. Les résultats de cette technique, expérimentée sur la drosophile, pourraient inspirer le développement de démarches de contrôle robotique plus sophistiquées."
Auteur: Nik Papageorgiou
Source: EPFL
"L'un des buts principaux de la biologie, de la médecine et de la robotique est de comprendre comment les membres sont contrôlés par des circuits de neurones. Et comme si ce n'était pas suffisamment complexe, une étude pertinente de l'activité des membres doit être faite pendant que les animaux sont en mouvement. Le problème est qu'il est virtuellement impossible d'obtenir une vision complète de l'activité des circuits moteurs et prémoteurs qui contrôlent les membres pendant l'activité, que ce soit chez les vertébrés ou les invertébrés.
Des scientifiques du laboratoire de Pavan Ramdya, au Brain Mind Institute et à l'Institut interfacultaire de bio-ingénierie de l'EPFL, ont développé une nouvelle méthode pour enregistrer l'activité des circuits neuraux de contrôle des membres dans l'organisme modèle populaire qu'est la Mouche du vinaigre, Drosophila melanogaster. La méthode a recours à une technique d'imagerie avancée nommée « microscopie à deux photons » pour observer le déclenchement de neurones marqués en fluorescence, qui deviennent plus lumineux lorsqu'ils sont actifs.
Les scientifiques se sont concentrés sur la corde nerveuse ventrale de la mouche, qui constitue un circuit neural majeur contrôlant les pattes, le cou, les ailes, et deux organes en forme d'haltère que l'insecte utilise pour s'orienter. Mais surtout, ils ont pu obtenir une image de la corde nerveuse ventrale pendant que l'animal exécutait des comportements spécifiques.
Les scientifiques ont découvert différents schémas d'activité dans les populations de neurones à l'intérieur de la corde pendant les mouvements et divers comportements. En particulier, les chercheurs ont observé le toilettage et la marche, ce qui leur a permis d'étudier les neurones impliqués dans la capacité de la mouche à marcher en avant, en arrière, ou à tourner pendant qu'elle navigue dans des environnements complexes.
Enfin, l'équipe a développé une technique génétique qui rend l'accès à la corde nerveuse ventrale plus facile. Cela peut être utile pour des recherches futures qui étudieront directement les circuits associés à des mouvements des membres complexes.
« Je suis très content de cette nouvelle stratégie d’enregistrement », souligne le professeur Pavan Ramdya. « En combinaison avec les outils génétiques puissants dont nous disposons pour étudier la mouche, je pense que nous pourrons bientôt mieux comprendre comment nous bougeons nos membres, et comment nous pourrions construire des robots qui se déplacent dans le monde aussi efficacement que les animaux »."
Autres contributeurs
John Hopkins University
Groupe d'imagerie biomédicale de l'EPFL
Centre pour l'imagerie biomédicale de l'EPFL
Financement
National Institutes of Health
Fonds National Suisse
Références
Chin-Lin Chen, Laura Hermans, Meera C. Viswanathan, Denis Fortun, Florian Aymanns, Michael Unser, Anthony Cammarato, Michael H. Dickinson, Pavan Ramdya.
Imaging neural activity in the ventral nerve cord of behaving adult Drosophila. Nature Communications 22 October 2018. DOI: 10.1038/s41467-018-06857-z
Image: Image à deux photons du tissu neural qui contrôle les pattes antérieures de la mouche. Les neurones expriment des protéines fluorescentes permettant de visualiser l'activité neurale (cyan) et l'anatomie neurale (rouge). (Crédit : Pavan Ramdya, EPFL)
Bernadette Cassel's insight:
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Actualité en relation :
Une fenêtre dans le système nerveux de la mouche du vinaigre - De actu.epfl.ch - Aujourd'hui, 11:52
The use of blow fly larvae to heal serious wounds is a valuable but underused medical treatment, says physician and entomologist Ronald Sherman, M.D.
Entomological Medicine: Working to Bring Maggot Therapy Into Wider Use
Par Jacqueline Kerth, 24.08.2022
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NDÉ
Traduction :
"L'un de mes symposiums préférés de la réunion annuelle 2020 de l'Entomological Society of America (ESA) était la session intitulée "Looking for Bugs in All the Wrong Places - Finding Entomology Where You Least Expect it", organisée par Laura Higgins, Ph.D., BCE-Emeritus, et Susan Moser, Ph.D. Cette session présentait un groupe diversifié de professionnels, pour la plupart non-entomologistes, qui utilisent des insectes ou des modèles d'insectes dans leur travail. Récemment, j'ai eu la chance de travailler avec l'une de ces personnes, un médecin qui a passé plus de 40 ans à étudier l'utilisation de larves de mouches à viande Lucilia sericata comme traitement médical de blessures graves,
une pratique connue sous le nom de thérapie par les asticots.
Ronald Sherman, M.D., M.Sc., DTM&H, voit la médecine à travers le prisme de l'entomologie. Il a obtenu sa licence en entomologie à l'université de Californie, à Riverside, et son doctorat à UCLA. Il a effectué son internat et sa résidence en médecine interne à l'université de San Francisco-Mt. Zion et à l'université de Davis, respectivement. Sherman a ensuite étudié la médecine tropicale clinique à la London School of Hygiene and Tropical Medicine. À son retour aux États-Unis, il a effectué un stage postdoctoral en maladies infectieuses à l'université d'Irvine. C'est au cours de cette bourse qu'il a commencé ses études cliniques sur la thérapie par les asticots.
Ronald Sherman a poursuivi ses recherches cliniques et scientifiques fondamentales sur la thérapie par les asticots en tant que membre de la faculté du campus de l'UC Irvine jusqu'à sa retraite en 2008. Aujourd'hui, il est directeur de la fondation à but non lucratif BioTherapeutics, Education and Research (BTER) et cofondateur de Monarch Labs, un laboratoire commercial réglementé par la FDA, dont l'objectif est de mettre les animaux médicinaux à la disposition de tous ceux qui en ont besoin. Le terme "biothérapie" désigne ici l'utilisation d'animaux vivants comme traitements ou interventions médicales.
Vous trouverez ci-dessous un entretien avec Sherman sur les principes de base de la thérapie par les asticots, sur la façon dont il s'est engagé dans ce croisement entre l'entomologie et la médecine, et sur ce que l'avenir pourrait réserver à l'adoption de ce traitement.
[Image] L'utilisation de larves de mouches à viande pour nettoyer et soigner des blessures graves est un traitement médical précieux mais sous-utilisé. Le médecin et entomologiste Ronald Sherman, M.D., dirige une fondation à but non lucratif qui soutient les soins aux patients, l'éducation et la recherche sur la thérapie par les asticots. On voit ici des larves, ou asticots, de la mouche Lucilia sericata. (Photo de Joseph Berger, Bugwood.org)
... Les expériences nous permettront par exemple de vérifier si la préférence sociale pour tel ou tel type de partenaires peut se transmettre d’une génération de mouches à la suivante, cette hérédité culturelle étant centrale dans l’établissement de traditions.
Déborah Federico, 20.10.2021
"Les modèles, quant à eux, nous sont utiles pour mener des études à des échelles inaccessibles au laboratoire : ils nous permettent d’étudier la dynamique culturelle pour des populations entières, sur des dizaines de milliers de générations, ou plus. Ce sont de puissants outils théoriques pour dézoomer et généraliser, et ils nous aideront à mieux comprendre les conditions requises à l’émergence d’une culture, que ce soit chez la drosophile ou au-delà !
Les leçons d’humilité de la mouche
J’aurais beaucoup aimé vous en dire plus et donner une réponse claire à ces questions sur la culture chez les mouches, mais sachez que la recherche est parfois semée d’embûches : tout ne se passe pas toujours comme prévu ni aussi vite que prévu, entre les problèmes techniques à régler, les pandémies à surmonter et le ratio des cent questions nouvelles pour une question résolue. Pour l’émotion de la découverte, il faudra patienter.
Enfin… tout dépend de ce qu’on entend par « découverte ». Je me contente pour l’instant de l’émotion de la découverte du sujet et de ses implications, des petites avancées, des idées quotidiennes, des ouvertures d’esprit.
Travailler sur la culture chez les animaux, c’est déjà pas mal d’émotions en soi. Je pense à la prise de recul que cela impose vis-à-vis de notre propre espèce : si d’autres animaux sont possiblement doués d’une forme de culture, alors nous sommes peut-être moins uniques que ce que nous aimons penser.
Quand j’imagine que même les mouches, qui nous semblent si insignifiantes et éloignées de nous, font peut-être partie du lot, je ne peux m’empêcher de ressentir une forme d’humilité. Ainsi que de la curiosité, face à toutes les questions encore ouvertes. Comment et pourquoi les capacités d’apprentissage social, dont le conformisme, sont-elles apparues au cours de l’évolution ? Comment la transmission culturelle interagit-elle avec l’hérédité purement génétique ? Quelle est sa place dans le processus d’évolution des espèces ?"
"Depuis une vingtaine d’années, de très nombreuses études mettent en évidence une réelle contribution du système immunitaire à la construction et au fonctionnement du cerveau ainsi qu’au développement des pathologies neurologiques et psychiatriques."
Neurobiologie et immunité - Sonia Garel - Collège de France - 04 mars 2021 18:00
"C’est le cas, par exemple, lors de la progression de maladies neurodégénératives, notamment la maladie d’Alzheimer. Cette contribution passe, d’une part, par l’action de cellules immunitaires extérieures au cerveau et de facteurs sécrétés qui peuvent directement moduler l’activité neuronale. D’autre part, des études ont mis en évidence le rôle central des microglies dans l’assemblage des circuits, la régulation de la transmission synaptique, la formation ou l’élimination de synapses pendant les différentes phases de la vie : le développement, l’apprentissage et la neurodégénérescence. Un nombre croissant d’études montrent que les microglies participent à presque toutes les maladies neurologiques et psychiatriques. Par leur sensibilité à des signaux systémiques comme l’inflammation, ou à l’environnement microbien, ou à celui du microbiote, les microglies constituent donc une véritable interface entre l’environnement corporel et les circuits cérébraux dans les contextes physiologiques et pathologiques.
Jusqu’au tournant de ce siècle, les immunologistes et neurobiologistes ont travaillé en parallèle dans la construction des savoirs. Aujourd’hui, autour des enjeux de l’intégration de ces nouvelles données dans l’exploration du fonctionnement du cerveau et du système nerveux, autour du lien à faire entre les études sur la physiologie normale et celles centrées sur les pathologies, il apparaît essentiel de développer une approche systémique qui intègre tous les acteurs présents, dont les cellules immunitaires, et de considérer le cerveau dans sa dynamique de construction et d’évolution. Il s’agira d’établir un nouveau schéma neuro-glio-immunitaire du développement, de la physiologie et de la pathologie des circuits cérébraux.
Caractériser ces interactions neuro-immunitaires est source d’espoir – mais également de fantasmes – pour le développement de nouvelles approches thérapeutiques ciblant différents types de pathologies. C’est pourquoi il semble primordial de replacer les faits scientifiques au cœur de la discussion : il nous faudra définir clairement les enjeux de ce rapprochement, et préciser ce qui est établi dans des modèles animaux mais reste à explorer chez l’homme, afin d’accompagner la progression des savoirs et des connaissances de manière rationnelle."
"It's #WorldArthritisDay! Animal models have played a fundamental role in developing a scientific understanding of the disease and in creating treatments #EARA #animalresearch"
360 000 vers nématodes ont été embarqués à bord d’une fusée, direction la station spatiale. Expérimenter sur les animaux en microgravité permet d’en savoir plus sur le vivant en conditions extrêmes.
Par Simon Galas, 10.01.2019
"On les appelle les « organismes modèles » : mouches, souris, poissons-zèbre, grenouilles ou vers nématodes, autant d’animaux qui sont utilisés par les chercheurs pour des expérimentations, notamment en raison de la simplicité de leurs organisations biologiques par rapport à celles des humains. C’est crucial pour la biologie fondamentale et les études en santé humaine, et cela peut se faire sur Terre mais aussi dans l’espace. Témoin, la toute récente mission NASA « Worm in space », lancée en décembre 2018, qui a envoyé dans l’espace 360 000 vers ronds Caenorhabditis elegans !
L’expérimentation animale dans l’espace n’est pas chose nouvelle. Un recensement des missions conduites par la NASA depuis 1965 jusqu’à 2011 fait état de pas moins de 382 expériences conduites sur diverses plateformes : capsule Gemini, satellites d’expérimentations biologiques, navettes de la NASA, plateforme NASA/MIR et plus récemment, au sein de la station spatiale internationale ISS, en orbite basse terrestre depuis les années 2000.
Il s’agit de mieux comprendre les effets de l’environnement spatial sur les systèmes vivants, et sur l’humain en particulier. Les astronautes, en effet, subissent des changements physiologiques progressifs qui s’accentuent au fur et à mesure de leur séjour. Ils peuvent se traduire par un risque augmenté de plusieurs pathologies : entre autres, des fractures, une déficience visuelle, une pression intra-crânienne, de l’anémie, de l’atrophie musculaire, un syndrome d’irradiation aiguë ou une altération du système immunitaire. L’utilisation d’organismes modèles soumis aux mêmes contraintes que les astronautes permet notamment de prévenir l’émergence de ces problèmes."
Est-il possible de créer de nouveaux médicaments sans valider leur activité et connaitre leur toxicité potentielle sans utilisation de modèles animaux pertinents et efficaces ? Comment et pourquoi a été mis en place une réglementation internationale sur l'utilisation des modèles animaux en recherche préclinique ? Les progrès des sciences moléculaires permettent-ils de s'affranchir des étapes réglementaires actuelles faisant obligation de démontrer la pertinence pharmacologique avec un modèle animal ? Comment connaitre la toxicité potentielle d'un candidat-médicament comme la tératogénicité autrement que sur un modèle animal ? Voici quelques-unes des questions qui seront abordées lors de cette séance biacadémique sur la recherche thérapeutique et l'utilisation de modèles animaux.
Mercredi 3 juin, la Commission européenne s'est prononcée en faveur de la poursuite de l'expérimentation animale, en réponse à l'initiative citoyenne européenne Stop Vivisection. Pour lever le voile sur cette facette de la recherche souvent décriée bien que méconnue, CNRS Le journal fait le point sur la réglementation en cours et sur les enjeux de la recherche animale.
CNRS, 3.06.2015
« [...] Certes, des recherches sont menées pour développer des méthodes alternatives qui améliorent, réduisent, voire suppriment l’emploi d’animaux. Mais, même si on peut parvenir à cultiver et à imprimer des tissus en 3D, reconstituer un organe sur puce, reprogrammer des cellules adultes ou modéliser certains mécanismes biologiques in silico, la substitution reste très limitée par la complexité du vivant. En travaillant sur un système biologique reconstitué, les scientifiques ne peuvent pas observer l’entièreté de la réaction comme ils peuvent le faire avec le modèle animal. »
« Encore aujourd’hui, les sciences biologiques et médicales ont donc besoin du recours aux animaux pour obtenir des résultats extrêmement fiables et qui font donc référence. Pour preuve, les 79 Prix Nobel de médecine qui ont été attribués à des travaux impliquant les animaux. Notons, parmi eux, les travaux sur l’immunologie de Jules Hoffmann, Prix Nobel 2011, qui se sont faits sur la mouche drosophile, et ceux de Françoise Barré-Sinoussi, Prix Nobel 2008, sur la pathogénèse de l’infection par le virus du sida, réalisés, en partie, chez les primates. [...] »
Par Rémi Sussan. Internet Actu. « Les recherches sur les systèmes complexes, qui déterminent l’organisation nos sociétés, la structure des réseaux sociaux (notamment dans le numérique) et demain, peut-être, la constitution des robots en essaims ou des nanomachines capables de circuler dans notre corps, doivent beaucoup à l’étude des insectes sociaux et du comportement animal. La fourmilière est considérée depuis longtemps comme le modèle même d’un “superorganisme”, un collectif capable de fonctionner seul sans que personne n’en soit à la tête (même si l’appellation de “reine” appliquée aux pondeuses peut laisser croire qu’il en est autrement). »
« Deborah Gordon étudie les fourmis depuis plusieurs décennies. Elle se rend régulièrement dans le désert de l’Arizona pour suivre les évolutions d’une communauté de ses insectes favoris. La revue scientifique en ligne Nautilus nous fait part de certaines de ses découvertes et notamment celles effectuées avec un neuroscientifique, Mark Goldmann. Pourquoi un tel attelage ? Parce que par bien des côtés, les membres d’une fourmilière agissent comme les neurones du cerveau. »
[...]
[Image] Les fourmis dans l'espace « Les toutes dernières recherches de Deborah Gordon sur les fourmis pourraient aider les roboticiens à comprendre comment leurs machines peuvent s’adapter aux conditions inhabituelles. Pour ce faire, l’entomologiste a envoyé ses fourmis… dans l’espace ! [...] »
« Au lieu de faire des robots humanoïdes très complexes, des équipes de chercheurs préfèrent s'inspirer du comportement social de certains insectes et faire coopérer des petits robots simples et bien moins coûteux.
Les fourmis sont capables de former des chaînes vivantes pour rapprocher des feuilles ou de s'associer à cinq ou six pour transporter des proies en tirant dans le même sens, souligne Guy Theraulaz du Centre de recherche sur la cognition animale à Toulouse.
Mimer ces comportements du monde des insectes et créer des essaims de robots revient à prendre «le contrepied d'une vision classique en robotique» qui consistait à faire des robots très complexes, dont les actions sont planifiées.
L'objectif est d'associer des robots extrêmement simples, communiquant en temps réels, capables de réagir et d'interagir, via des signaux lumineux par exemple, en fonction de ce qu'ils perçoivent dans leur environnement.
«L'avantage par rapport à un système centralisé, c'est que si un des robots est détruit, les autres peuvent continuer leur tâche», souligne Manuele Brambilla (Iridia, Université libre de Bruxelles) qui participe au projet européen Swarmanoid. [...] »
Le ver, la mouche et la souris : trois animaux d'intérêt pour la biologie du développement
par
Claude-Roland Marchand
(professeur honoraire de l'Université de Franche-Comté)
« La compréhension du vivant ne peut se faire qu'en observant la diversité des espèces ; leurs affinités phénotypiques et reproductrices permettant de les regrouper ; leur physiologie et leur dynamique vitale les rapprochant ou les singularisant. Au cours des siècles, l'intérêt s'est porté sur des animaux de proximité, sauvages ou domestiques, dans divers milieux, et les conclusions qu'on en tirait étaient nourries d'une logique et d'une culture très subjectives, imprégnées de croyances philosophiques ou religieuses (L'Homme faisait l'objet d'une lointaine et prudente approche, car il n'était pas considéré comme un animal !).
(...) Nous évoquerons trois des principaux animaux-modèles utilisés au XXe siècle et encore aujourd'hui : un Ver Nématode Caenorhabditis elegans, un Insecte, la mouche du vinaigre, Drosophila melanogaster et un Mammifère, la souris, Mus musculus.
Nous verrons en quoi leur étude a fait progresser nos connaissances fondamentales et nous évoquerons les applications possibles qui pourraient être envisagées dans de nombreux domaines. (...) »
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