Les Recherches à l'UCA

L'Université Clermont Auvergne est reconnue pour son engagement dans la recherche scientifique de pointe. Parmi les nombreux domaines de recherche explorés, l'utilisation des animaux joue un rôle crucial dans la compréhension des mécanismes biologiques, l'étude des maladies et le développement de nouveaux traitements.

Recherches innovantes et contribution animale

Les grandes thématiques de recherche à l'UCA faisant usage de la recherche animale

AME2P (Adaptations Métaboliques à l'Exercice en conditions Physiologiques et Pathologiques) :

Le laboratoire AME2P se concentre sur la recherche visant à comprendre les effets de l'activité physique sur le métabolisme énergétique, le système neuromusculaire et osseux. Leurs travaux ont pour objectif de prévenir les pathologies métaboliques, d'améliorer leur prise en charge et d'optimiser la performance sportive chez des populations spécifiques telles que les femmes et les enfants. Deux axes de recherche sont développés : le premier se concentre sur l'influence de l'exercice et de l’alimentation sur le métabolisme énergétique lors de l'effort tandis que le deuxième étudie les effets de l'exercice sur la fonction neuromusculaire et le métabolisme osseux dans des conditions normales et pathologiques.

UNH (Unité de Nutrition Humaine) :

Le laboratoire UNH se focalise sur deux thématiques de recherche. La première concerne les produits d'origine végétale, leur impact sur la santé et la promotion d'une alimentation durable. Les chercheurs étudient les relations entre l'exposition aux micro-constituants végétaux (substances naturelles présentes dans les plantes) et leurs effets bénéfiques sur la santé. Le but est de caractériser cette exposition et d'identifier les mécanismes d'action des micro-constituants afin de développer des stratégies nutritionnelles durables favorisant une alimentation saine et équilibrée. La deuxième thématique porte sur la nutrition et les mécanismes d'adaptation tissulaire et cellulaire. Les chercheurs s'intéressent aux mécanismes d'adaptation de l'organisme face à différents types de stress tels que la malnutrition, la sur-nutrition ou la fatigue. Ils cherchent à déterminer les réponses cellulaires et moléculaires impliquées dans ces mécanismes pour identifier des leviers d'action potentiels permettant de prévenir les désordres métaboliques liés au vieillissement et aux maladies chroniques, en proposant des stratégies nutritionnelles adaptées aux populations à risque.

MEDIS (Microbiote, Environnement, Digestion, Santé) :

Le laboratoire MEDIS explore les interactions des microbiotes alimentaires et digestifs chez l'homme et l'animal avec leur environnement. Les thématiques de recherche se concentrent sur :

• La recherche de nouvelles stratégies thérapeutiques pour rétablir les désordres intestinaux microbiens et cellulaires et lutter contre les micro-organismes pathogènes en utilisant des techniques de traitements avancées.
• La compréhension du métabolisme du microbiote intestinal, c'est-à-dire l'étude des processus métaboliques des micro-organismes présents dans l'intestin en relation avec les composés alimentaires et la manière dont ces interactions peuvent influencer la santé de l'hôte. L’objectif est la recherche de stratégies nutritionnelles pour prévenir et corriger les désordres microbiens.
• Le développement de modèles in vitro pour mieux étudier les mécanismes digestifs et métaboliques.
• L'étude des bactéries pathogènes comme Escherichia coli, responsable de diarrhées, et Listeria monocytogenes, une bactérie pathogène présente dans certains aliments. Ces recherches visent à mieux comprendre leurs comportements et leurs impacts sur la santé humaine.

iMoST (Imagerie Moléculaire et Stratégies Théranostiques) :

Le laboratoire iMoST se concentre sur la recherche en imagerie moléculaire et sur le développement de nouvelles stratégies thérapeutiques. Leurs projets visent à mieux comprendre certaines maladies telles que le cancer de la peau (mélanome) et les protéines spécifiques du corps (protéoglycanes). Ils étudient comment ces maladies interagissent et comment les traitements peuvent être améliorés en utilisant des techniques spéciales qui rendent les cellules cancéreuses plus sensibles aux traitements. L'objectif est de développer de nouvelles approches d'imagerie médicale et de traitements ciblés pour combattre ces maladies de manière plus efficace.

Neuro-Dol :

Le laboratoire Neuro-Dol a pour objectif de mieux connaitre la physiopathologie et la pharmacologie des douleurs chroniques, un problème majeur de santé publique ayant un grand impact tant sur le patient qu’au niveau sociétal et économique, afin d'améliorer le traitement de ces douleurs. Pour résoudre ces problèmes cliniques, le laboratoire a développé une stratégie de recherche translationnelle inverse qui part des besoins des patients pour aller vers la recherche clinique et pré-clinique. Les thématiques de recherche portent (i) d’une part sur l’étude des mécanismes d’action et des modes de prescription des médicaments analgésiques actuels et la conception de nouvelles stratégies dans le traitement des douleurs chroniques ; et d’autre part (2) sur les mécanismes d’action conduisant au développement des douleurs de la face, et notamment sur la physiopathologie de la migraine et l’apparition de symptômes douloureux, telle que l’allodynie (douleur déclenchée par une stimulation non douloureuse).

M2iSH (Microbe Intestin Inflammation Susceptibilité de l'Hôte) :

Le laboratoire M2iSH se concentre sur l'étude de l'interaction entre le microbiote intestinal (ensemble des micro-organismes présents dans l'intestin) et les cellules hôtes, en particulier les bactéries pathogènes associées à des maladies inflammatoires intestinales comme la maladie de Crohn et le cancer colorectal. L’objectif est de comprendre les mécanismes impliqués dans la réponse immunitaire excessive aux bactéries qui vivent normalement dans l'intestin (appelées organismes commensaux) ou aux bactéries pathogènes, et à développer des outils diagnostiques et thérapeutiques innovants pour ces maladies.

iGReD (Institut de Génétique, Reproduction et Développement) :

L'iGReD se concentre sur l'étude des mécanismes moléculaires et cellulaires qui régissent le développement d'un organisme. Les chercheurs du laboratoire explorent comment les gènes et les cellules interagissent pour créer et maintenir un organisme vivant fonctionnel, depuis les premiers stades de développement jusqu'à l'individu mature. Leur objectif est de mieux comprendre comment les différentes étapes de divisions et de différenciations cellulaires se déroulent pour former un individu. Ces recherches sont essentielles pour approfondir nos connaissances sur la biologie du développement et pour mieux comprendre comment les organismes se forment et évoluent.

LMGE (Laboratoire Micro-organismes, Génome et Environnement) :

Le laboratoire LMGE étudie les micro-organismes environnementaux comme les bactéries et autres entités biologiques comme les virus. Leurs recherches ont des applications dans l'environnement, la gestion des ressources en eau et dans la santé humaine et animale. Les recherches se structurent autour de six thématiques de recherche liées à la diversité et au rôle des micro-organismes dans l'environnement et leur impact sur la santé, la biogéochimie et la biodiversité. Ces thématiques abordent des questions variées liées à la compréhension des mécanismes des micro-organismes, leur diversité, leur évolution et leur rôle dans les écosystèmes.

Animaux utilisés

L'UCA mène une grande variété de recherches impliquant des animaux.

Les souris et les rats sont les animaux les plus couramment utilisés en raison de leur taille adaptée et de leurs similitudes avec les humains sur de nombreux aspects biologiques. Leur facilité d'hébergement et leur capacité à fournir des données significatives pour de nombreuses études en font des sujets privilégiés et leur utilisation répandue dans la recherche a grandement contribué à approfondir notre compréhension sur de nombreux aspects de la biologie et de la santé humaine.

Bien que d'autres espèces animales telles que les drosophiles (mouches du vinaigre), les gerbilles, les mini-porcs ou encore les lapins sont également utilisées dans certaines études spécifiques, leur utilisation reste plus rare que celle des souris et des rats. Ils sont généralement employés pour des recherches très spécialisées et peuvent être choisis en fonction de caractéristiques spécifiques de l'organisme étudié.

Focus sur Neuro-Dol

Mécanismes physiopathologiques et traitements des douleurs chroniques

Environ 30% de la population générale souffre de douleurs chroniques, mais cette prévalence peut augmenter jusqu’à 50% pour les personnes âgées de plus de 65 ans et jusqu’à 75% pour les stades les plus avancés dans le cancer. Les traitements pharmacologiques actuels ont une efficacité modérée et ce uniquement chez environ 50% des patients. Une meilleure compréhension des mécanismes physiopathologiques sous-jacents à ces douleurs, est nécessaire pour ensuite développer de nouveaux traitements et thérapies et optimiser les soins pour les patients.

Dans le cadre de ces recherches, plusieurs molécules sont sélectionnées et testées sur des cellules in vitro afin d’évaluer leur efficacité. Si les résultats de ces tests sont prometteurs, les molécules sont ensuite évaluées sur des animaux tels que souris ou rats. En effet, la complexité des mécanismes impliqués dans le développement des douleurs chroniques nécessite une étude approfondie qui ne peut être réalisée uniquement à partir de modèles in silico (ordinateur) ou in vitro.

Ce processus garantie une évaluation approfondie des nouvelles molécules avant d'envisager des essais cliniques et permet de sélectionner les composés prometteurs pour des études ultérieures. Ces recherches permettent des avancées significatives dans la compréhension du développement des douleurs chroniques et ouvrent la voie à de nouvelles thérapies.

Application des 3Rs

Dans le cadre de ces recherches, les scientifiques travaillent en collaboration avec l’école de chimie pour la synthèse de molécules qui seront testées, dans un premier temps, in vitro ce qui permet de remplacer l'utilisation d'animaux dans les phases initiales des études. L’expérimentation animale n’est envisagée que si les résultats obtenus sur les cellules in vitro se sont révélés concluants. Des études sur des organes isolés sont également privilégiées lorsque c’est envisageable.

Les protocoles expérimentaux réalisés sont minutieusement conçus par un personnel qualifié pour réduire le nombre d'animaux nécessaires tout en obtenant des résultats fiables et reproductibles. De plus, ces protocoles sont maîtrisés de manière à optimiser (Raffiner) l’utilisation des animaux en limitant les contraintes (stress), ce qui participe davantage à la réduction des animaux utilisés. Ainsi, des protocoles courts sont privilégiés, une habituation des animaux aux expérimentateurs est pratiquée pour favoriser leur acclimatation et un hébergement adapté est assuré pour optimiser leur confort. Une grille de score est utilisée pour définir des points limites au-delà desquels l’expérimentation est arrêtée.

Avancées majeures

Les recherches menées à Neuro-Dol ont abouti à des découvertes majeures dans le domaine de la recherche médicale. Ainsi les études ont permis de mieux comprendre l’utilisation des opioïdes ainsi que leur mésusage, de caractériser la douleur chez la personne âgée mais aussi de mieux cerner les mécanismes physiopathologiques de la douleur inflammatoire, neuropathique, ou encore de la migraine. L’amélioration des connaissances sur ces mécanismes permet d’explorer de nouvelles pistes thérapeutiques prometteuses pour les patients.

Ainsi, en collaboration avec les chimistes de l’université ou des entreprises pharmacologiques, de nouvelles molécules ont vu le jour et ont été brevetées. Ces molécules ont été testées in vitro puis in vivo, donnant lieu à des publications scientifiques, et les plus prometteuses sont actuellement testées en recherche clinique chez les humains.

Autres exemples de recherche

Sols volcaniques et santé

Ce projet de recherche se penche sur les risques liés à l'exposition prolongée aux sols volcaniques qui peuvent représenter un danger pour la santé humaine. Il vise en particulier à mieux comprendre comment les particules volcaniques peuvent affecter le corps et provoquer des maladies notamment des cancers et des problèmes de santé importants.
Pour atteindre cet objectif, une étude approfondie des propriétés chimiques des sols volcaniques sera effectuée pour évaluer leur toxicité potentielle et examiner la manière dont ces particules peuvent influencer le fonctionnement de l'organisme. Ces découvertes pourraient conduire au développement de nouveaux outils de diagnostic pour prévenir l'émergence de maladies liées aux risques volcaniques.

•  RNT Sols volcaniques et santé : quels sont les risques ? nouvelle approche chimique et isotopique - dossier 2021102616039953

Exploration des interactions immunitaires ovariennes :

Cette recherche vise à étudier les mécanismes moléculaires sous-jacents au syndrome d'hyperstimulation ovarienne. Ce syndrome peut survenir chez certaines femmes en cours de traitement de procréation médicalement assistée (comme la fécondation in vitro), où les ovaires réagissent de manière excessive aux hormones de stimulation ce qui peut provoquer une augmentation accrue de la taille des ovaires et la formation de nombreux follicules (cavités présentes dans les ovaires) pouvant entraîner des complications médicales sérieuses. En analysant les réponses immunitaires dans l'ovaire, l'étude cherche à identifier des biomarqueurs prédictifs de la réaction ovarienne à la stimulation hormonale. Ces marqueurs pourraient aider à prévenir le développement du syndrome d'hyperstimulation ovarienne chez les patientes recevant des traitements de procréation assistée.

•  RNT Analyses de l’infiltration immunitaire au sein de l’ovaire par des cellules issues de moëlle de souris invalidées ou non pour les récepteurs aux oxystérols LXR (Liver X Receptors) chez une souris hôte immunocompromise - numéro de dossier 2022021416469136

Pour en savoir plus sur les recherches menées à l’UCA, vous pouvez consulter l’onglet recherche de note site internet et les publications sur le HAL.