Procédures légères
Étude du rôle d’une protéine dans l’adaptation des réponses immunitaires en fonction du microbiote intestinale chez la souris
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
90 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Soixante d'entre elles sont transportées vers une autre animalerie et mises en contact avec trente résidentes, pour que leur flore intestinale change, puis les 90 sont pesées chaque semaine et leurs excréments prélevés quatre fois. Une partie porte une modification qui réduit leur capacité à produire des cellules T régulatrices, et le porteur indique qu'elles pourraient développer une inflammation intestinale, reconnaissable à l'absence de toilettage, au retrait du groupe et à la perte de poids. Les souris dont l'état ne s'améliore pas et qui présentent des signes comportementaux critiques sont mises à mort avant le terme, les autres à la fin de la procédure pour prélèvement d'organes.
Objectifs
Le système digestif est en contact permanent avec des substances inoffensives provenant de l’alimentation et du microbiote (des microbes naturels présents dans le corps), dont beaucoup sont bénéfiques. Cependant, il doit également être capable de réagir rapidement face à des menaces telles que les agents pathogènes. C’est ici que le système immunitaire intestinal joue un rôle clé : il doit protéger contre les éléments nuisibles tout en évitant des réponses excessives contre des substances inoffensives, comme les microbes du microbiote. Si cet équilibre n’est pas maintenu, cela peut entraîner des inflammations ou des réactions indésirables, comme des allergies. Pour prévenir ce type de déséquilibre, le système immunitaire met en place des mécanismes de régulation. L’un de ces mécanismes repose sur des cellules spécialisées, les cellules T régulatrices, qui calment les réactions immunitaires inutiles et potentiellement nocives. Les cellules dendritiques jouent un rôle central dans la production des cellules T régulatrices. Ce projet de recherche vise à comprendre comment une protéine spécifique, présente à la surface des cellules dendritiques, contribue à la production des cellules T régulatrices dans des modèles animaux expérimentaux. Cependant dans les conditions d’élevage confiné des animaux de laboratoire, le microbiote intestinal n’est pas représentatif de celui d’un animal d’origine sauvage élevé de façon conventionnelle. Or, cela peut influencer les réponses immunitaires. L’objectif de ce projet est donc d’évaluer le rôle de cette protéine dans le contexte d’un microbiote « sauvage ». Pour cela, des souris génétiquement modifiées seront utilisées, permettant la suppression de la protéine ciblée sur les cellules dendritiques. Ces souris issues d’un élevage confiné (ayant un microbiote appauvri «de laboratoire»), seront mises en contact avec des animaux élevés de façon conventionnelle qui présentent un microbiote de type «sauvage». Puis les réponses immunitaires de ces animaux seront analysées en fonction de la présence ou de l’absence de cette protéine, et du type de microbiote des animaux. Ce projet permettra de mieux comprendre les mécanismes qui assurent l'équilibre entre tolérance et protection dans l'intestin en fonction du microbiote. Cela pourrait ouvrir de nouvelles pistes pour le développement d'approches thérapeutiques contre les maladies inflammatoires chroniques ou les troubles auto-immuns.
Bénéfices attendus
Ce projet vise à mieux comprendre les mécanismes qui permettent de réguler les réponses immunitaires envers le microbiote grâce à une protéine spécifique. Les résultats attendus contribueront non seulement à enrichir les connaissances fondamentales sur ces processus, mais pourraient également ouvrir de nouvelles pistes pour prévenir l’apparition de maladies auto-immunes et inflammatoires.
Procédures
60 animaux seront déplacés d’une animalerie à une autre, puis mis en contact avec 30 animaux de l’animalerie d’arrivée. Les 90 animaux seront pesés une fois par semaine. Des prélèvements de feces seront réalisés au début de l’expérimentation puis une fois toutes les 2 semaines (4 prélèvements au total).
Impact sur les animaux
Le changement d’animalerie et la mise en contact d’animaux adultes d’origines différentes peut générer un stress pour l’animal. Lors d’études préliminaires de mises en contact d’animaux contrôles (microbiote « laboratoire ») avec des animaux ayant un microbiote de type « sauvage », le développement d’aucun phénotype dommageable n’a pu être observé chez aucun des animaux. Cependant, dans ce projet, les souris avec une déficience de de la protéine ciblée sur les cellules dendritiques ayant une capacité inférieure à générer des cellules T régulatrices que les animaux contrôles, il est possible qu’elles développent des signes d'inflammation intestinale lors du changement de microbiote. L’inconfort ou la douleur qui en résulte se traduit par l’absence de toilettage, le retrait par rapport au groupe, la posture, et une perte de poids.
Devenir
Les animaux seront mis à mort avec une méthode reglementaire en fin de procédure pour récupération des organes, ce qui permettre d'évaluer l'impact de la délétion ciblée de notre molécule d'intérêt sur les réponses immunitaires étudiées.
Remplacement
Cette étude a pour objectif de comprendre comment l’organisme maintient un équilibre immunitaire et des réponses très finement régulées. Étant donné la complexité de l’environnement des tissus et des interactions entre les nombreuses cellules immunitaires impliquées, il est impossible de recréer ces conditions en laboratoire, en dehors d’un organisme vivant. C’est pourquoi il est nécessaire de réaliser des expériences directement sur des animaux pour explorer ces mécanismes de manière précise et réaliste.
Réduction
Le nombre d’animaux (n=10 par conditions) a été calculé à minima afin que les résultats puissent être statistiquement interprétables. Les résultats de la procédure dite « pilote » permettront de décider de la poursuite de l’étude, ce qui permettra de réduire le nombre d’animaux si nécessaire. Au total 90 souris seront nécessaires pour ce projet.
Raffinement
Du fait du maintien des animaux en groupes sociaux (trios), le stress lié à l’isolement sera évité. Le bien-être des animaux sera analysé et pris en compte tout au long du protocole avec un suivi adapté en termes de fréquence et de détermination des points limites. Une surveillance sera réalisée dans les heures qui suivent la mise en contact des animaux (J0) et le lendemain (J1) pour s’assurer que les animaux s’entendent bien, puis 1 fois par semaine. Le bien-être des animaux sera évalué afin de détecter un inconfort ou une douleur selon les critères choisis. En cas de détérioration de l’apparence ou du comportement de l’animal, un suivi accru quotidien sera mis en place. Si l’état de l’animal ne s’améliore pas avec l’apparition de signes comportementaux critiques, la souris sera mise à mort.
Choix des espèces
Du fait de leur similarité avec l’homme en termes de génétique, d’anatomie et de physiologie, la souris représente un modèle expérimental privilégié pour l’étude des réponses immunitaires. La sélection de la souris permet également de bénéficier d’un nombre important d’animaux transgéniques développés précédemment (comme c'est le cas ici) et facilite donc le raffinement du plan expérimental. Nous utiliserons ici 4 lignées d’animaux (et les contrôles de portée). Des souris adultes entre 8 et 25 semaines seront utilisées. Nous avons choisi cette fenêtre car à cet âge, les souris ont un système immunitaire mature et non vieillissant. Par ailleurs, les difficultés de reproduction et la nécessité d’avoir des cohortes importantes de souris nous obligent à attendre plusieurs semaines avant d’avoir un nombre suffisant de souris pour pouvoir faire une expérience.
Evaluation de la toxicité d’un candidat médicament après administration unique ou répétée chez le rongeur
- Tests réglementaires
- Toxicologie et autres tests de sécurité
Rats : 1800
Le protocole suit la voie d'administration retenue par la société qui développe le candidat médicament, orale par gavage, intramusculaire, sous-cutanée ou intrapéritonéale, jusqu'à deux fois par jour pendant un mois. 3 600 souris et 1 800 rats vont être utilisés dans des procédures impliquant des niveaux de souffrance léger à sévère, tous tués à l'issue. La mise à mort suit un prélèvement sanguin terminal sous anesthésie profonde et permet de peser et d'examiner le cerveau, le cœur, le foie et les reins. Les effets attendus du produit vont de la prostration aux troubles digestifs et nerveux, et le porteur justifie ces essais par la nécessité de mesurer la toxicité sur un "organisme entier".
Objectifs
La société développe des médicaments pour l'homme avec différentes voies d'administration possibles et visant divers récepteurs, enzymes ou d'autres cibles. Il est important de connaître la toxicité et la distribution du candidat médicament dans le corps. Ainsi, l'objectif de ce projet est de déterminer la toxicité et l'exposition dans le temps d'un candidat médicament dans le sang et les organes dans différentes espèces animales rongeurs (rat ou souris), après un traitement unique ou répété (si répété :1 mois maximum, 2 administrations maximum par jour) par voie orale, ou par voie intramusculaire, sous-cutanée, ou intrapéritonéale. 1) L'observation clinique journalière des animaux permettra de détecter d'éventuels signes de toxicité. 2) Des analyses sanguines sur prélèvement sanguin terminal permettront de compléter le recueil d'informations. 3) L'autopsie terminale des animaux permettra un examen des organes (poids, aspects macroscopiques), leur recueil éventuel pour analyses histologiques. 4) Les mesures de taux de candidat médicament dans le sang et les organes nous donneront ainsi une bonne indication quant à l'exposition du candidat médicament dans le temps, nous aideront à relier les expositions aux effets toxicologiques. Ce projet d'utilisation des animaux s'intègre dans un projet de Recherche exploratoire plus global de ce candidat médicament au profit de la santé humaine et sera fait en complément des études in vitro.
Bénéfices attendus
L'implication des animaux dans ce projet va nous permettre d'avoir une meilleure connaissance du devenir du candidat médicament dans un organisme physiologiquement proche de l'homme sur une espèce (rat ou souris) qui sera utilisée dans toutes les études de toxicité réglementaires obligatoires avant le passage en clinique chez l'homme. Cette étude permettra 1) d'avoir une première approche de la gamme de doses sans effet toxique, de la comparer à la gamme de doses thérapeutiques efficaces et le cas échéant d'éviter d'engager un candidat médicament dans les études réglementaires de toxicité obligatoires qui sont lourdes et consommatrices d'animaux, 2) de déterminer d'éventuel(s) organe(s) cible(s) en termes de toxicité et 3) d'obtenir les expositions du candidat médicament dans le sang et les organes en fonction du temps. Ces expositions pourront être reliées aux effets pharmacologiques et toxicologiques du produit. Ce projet chez le rongeur aura un grand bénéfice dans le développement du candidat médicament car cette étude ne peut pas être substituée par des études cellulaires in vitro qui ne miment pas assez finement la complexité et la dynamique d'un modèle entier vivant et sa physiologie.
Procédures
Contention et administration du produit par voie orale (gavage) ou par injection intramusculaire, sous-cutanée, ou intrapéritonéale, l'ensemble durant moins de 30 secondes à chaque administration et ce pour l'administration aigue et pour l'administration répétée pendant 1 mois maximum (au maximum deux fois par jour). Anesthésie générale profonde pour prélèvement terminal sanguin suivi de la mise à mort de l'animal avant de réaliser des prélèvements d'organes.
Impact sur les animaux
Les nuisances attendues sont celles liées à la contention de l'animal, l'administration du produit à tester (gavage, injection), à l’anesthésie avant les prélèvements sanguins terminaux pouvant conduire à un stress de l’animal ainsi que les effets indésirables éventuels du produit. Les effets indésirables liés au produit pourront être de l'ordre : prostration, hyperlocomotion, ou hypolocomotion, des comportements anormaux induits, des troubles digestifs ), des troubles du système nerveux central, des perturbations du métabolisme.
Devenir
Chaque animal sera anesthésié pour prélèvement terminal sanguin pour analyses, avant une mise à mort suivie de prélèvements terminaux d'organes (cerveaux, coeur, foie, reins...) pour analyses.
Remplacement
L'utilisation d'animaux pour des évaluations de toxicité et de toxicocinétique d'un candidat médicament est justifiée par la nécessité de pouvoir déterminer les effets de la molécule à tester sur un organisme entier, reflétant physiologiquement l'humain. La complexité et la dynamique de l'organisme et des interactions organes-médicament ne nous permettent pas de se limiter aux seuls modèles in vitro ou ex-vivo car ils ne représentent pas assez finement l'ensemble des mécanismes physiologiques. Toutefois, les candidats médicaments qui seront testés auront déjà passé une série de tests en phases précliniques précoces (in vitro) et qui permettent d'identifier les molécules les plus sélectives pour nos récepteurs d'intérêt et sans effets sur des cibles non désirées (cardiaque par exemple).
Réduction
Pour les prélèvements destinés aux analyses toxicocinétiques, le nombre d'animaux par temps selon nos données historiques est au maximum de 5 individus afin d'avoir une fiabilité de résultat en tenant compte de la variabilité inter-individus. Pour les prélèvements destinés aux analyses de biochimie et de numération-formule sanguine, le nombre d'animaux par temps selon nos données historiques est au maximum de 10 individus afin d'avoir une fiabilité de résultat en tenant compte de la variabilité inter-individus et permettre une analyse statistique. Chaque animal sera analysé sur l'ensemble des paramètres à son temps de sacrifice avec mesures des taux du candidat médicament dans le sang et dans d’autres organes (par exemple cerveau, coeur, foie, rein...), détermination de la numération-formule sanguine, mesures des paramètres de biochimie sanguine, observation macroscopique et pesée d'organes clefs en termes de toxicologie comme le coeur, le foie, les reins... et leur conservation le cas échéant pour analyse histologique.
Raffinement
Afin de réduire le stress, les animaux seront hébergés en animalerie et acclimatés au minimum 5 jours avant toute expérimentation pour s'habituer au nouvel environnement (contrôlé en continue). Pour le bien-être de l'animal et lui éviter un stress, chaque cage dispose d'un bloc de lanières de papier pour la nidation et d'un enrichissement (igloo ou tunnel), et ce, dès leur arrivée au laboratoire. Tout mal être identifié aboutira à une surveillance accrue de l'animal et à des soins si besoin (exemple : désinfection d'une plaie). Le personnel zootechnicien est sensibilisé pour remonter tout comportement suspect d'un animal anxieux soit durant le temps d'acclimatation, soit le jour même de l'expérimentation au moment de sa manipulation. Les groupes sociaux resteront ceux formés depuis l'arrivage jusqu'à la fin de l'étude. Les animaux disposeront de nourriture et eau de boisson à volonté sous surveillance quotidienne. Les traitements (oraux, injections...) se feront par du personnel formé avec du matériel adéquat pour chaque espèce rongeur. La méthode de mise à mort avec initialement un grand prélèvement terminal sanguin sera préalablement précédée d'une anesthésie gazeuse de l'animal. Le contrôle de l'anesthésie se fera par un contrôle du réflexe de retrait de la patte et en s'assurant d'une respiration abdominale. Les animaux feront l'objet d'une surveillance accrue pendant l'expérimentation. Si les points-limites préalablement établis sont atteints, l'animal sera euthanasié de façon anticipée afin de lui éviter toute souffrance.
Choix des espèces
Le rat et la souris sont des espèces relativement proches de l'homme, les données obtenues seront pertinentes afin d'extrapoler les résultats. Ces espèces sont utilisées dans les études de toxicité/toxicocinétique réglementaires obligatoires avant de passer un candidat médicament en phase clinique chez l’homme. Ces espèces sont 2 espèces de petite taille pour lesquelles il est possible d’avoir des effectifs assurant une robustesse dans les résultats et limitant les quantités nécessaires en produit administré. Le choix de l'espèce entre la souris et le rat va s'orienter selon : 1/le type de candidat médicament, 2/ les organes d'intérêt (exemple : le rat ne présente pas de vésicule biliaire par rapport à la souris) et 3/ du profil métabolique de l'espèce rongeur comparé au profil métabolique humain déterminé au préalable par des tests comparatifs in vitro. Les animaux seront utilisés au stade adulte : cela permettra de refléter un organisme mature et métaboliquement développé (en particulier au niveau du foie).
Décryptage de l’activité neuronale et astrocytaire induite par l’ocytocine dans l’amygdale centrale – AstrOT (modification)
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Biopsie de la queue dans les six premiers jours de vie, chirurgie d'une heure pour implanter des canules dans le cerveau, injection d'un agent pharmacologique, puis trois jours de conditionnement à la peur, de vingt minutes à une heure par séance : 710 souris passent par ces étapes, dans des procédures impliquant des niveaux de souffrance léger à modéré, une partie opérée sous anesthésie profonde et tuée avant tout réveil. Deux prélèvements sanguins à la queue encadrent le conditionnement. Le porteur écrit que la douleur, l'angoisse et la peur induites ne peuvent être évitées puisqu'elles sont "l'objet de l'étude", l'enjeu déclaré étant de tester des molécules agissant sur les récepteurs à l'ocytocine dans l'amygdale. Toutes les souris sont tuées pour un prélèvement post-mortem.
Objectifs
"Les troubles du stress post-traumatique (TSPT) sont des troubles psychiatriques qui surviennent après un événement traumatisant. Ils se traduisent par une souffrance morale et des complications physiques qui altèrent profondément la vie personnelle, sociale et professionnelle". Parmi ces troubles, on trouve une dérégulation du système de stress et une résurgence importante des souvenirs traumatisants, rendant la personne anxieuse face à des situations normalement non anxiogènes. Au sein du cerveau, la peur nait de l'interaction de plusieurs régions, parmi lesquelles l'amygdale joue un rôle prépondérant. De plus, cette structure est à la base des réponses autonomes, comportementales et émotionnelles de la peur, faisant de ce noyau une structure de choix pour l’étude des TSPT. Dans l'amygdale, l’ocytocine (OT) a été récemment identifiée comme étant un candidat pour le traitement de la peur pathologique. Ainsi, l’OT est un candidat de choix pour agir sur la modulation des réponses émotionnelles face à la peur ou son souvenir. Par ailleurs, un intérêt croissant émerge sur l'implication des cellules non neuronales tels que les astrocytes dans la régulation des circuits neuronaux. De plus, il a été récemment démontré que l'OT pouvait agir sur les astrocytes de l'amygdale via son récepteur présent sur ces cellules. Ce projet vise à élucider l’effet de l’activation des récepteurs à l’ocytocine (OTR) de l’amygdale via l’application de molécules modifiant l'activité de ce récepteur. Lors des études ex vivo, nous évaluerons l'activité des neurones et des cellules gliales sur des tranches de cerveau comportant l'amygdale centrale. Elles apporteront de nouvelles connaissances quant aux mécanismes d’action des TSPT, en observant particulièrement si une interaction neurone-glie est requise. Les études in vivo se feront à l’aide d’un modèle de TSPT et les observations seront menées sur l'expression de la peur conditionnée.
Bénéfices attendus
Ce projet a pour but de comprendre les mécanismes cérébraux mis en place au cours de l'acquisition et de l'extinction de la peur ce qui permettrait d'ouvrir des voies thérapeutiques permettant de réduire les symptômes de personnes traumatisées ou excessivement anxieuses.
Procédures
Les animaux seront soumis à 6 principales interventions : A. Une chirurgie terminale sans réveil réalisée sous anesthésie profonde. B. Une chirurgie d’une heure nécessaire à l'injection de marqueurs fluorescents sur animal anesthésié. C. Le conditionnement à la peur réalisé 1x/jour sur 3 jours (durée 20 minutes le jour 1 ou 1 heure les jours 2 et 3). D. 2 prélèvement sanguins à la queue avant et après le conditionnement à la peur (durée moins de 5 minutes) sur animal vigil E. Un biopsie de la queue pour génotypage (durée 1 minute) sur animal vigil (modification) F: une injection d'un agent pharmacologique permettant l'activation de la modification génétique dans les neurones d'intérêt (durée 1 minute) (modification).
Impact sur les animaux
Pour les expériences ex vivo sans réveil de l'animal (point A), la nuisance se limite à l'insertion d'une aiguille pour injecter l'anesthésique. Celle-ci peut induire une douleur légère de courte durée associée à un stress du à la contention nécessaire pour réaliser l'injection. L'implantation de canules intracérébrales (point B) peuvent entrainer des démangeaisons et une légère douleur au site d'incision sont attendues après l'opération. Le protocole de conditonnement de peur induit une douleur transitoire , une angoisse et une peur qui ne peuvent être évitées puisqu'elles sont l'objet de l'étude. Enfin, les prélèvements sanguins peuvent induire une douleur légère de courte durée chez l'animal ainsi qu'une inflammation au site de prélèvement. La biopsie de queue (modification) ainsi que l'injection d'un agent pharmacologique pour activer les neurones d'intérêt induit une douleur légère transitoire.
Devenir
Les animaux seront systématiquement mis à mort afin de réaliser un prélèvement post-mortem et réaliser une analyse ex vivo.
Remplacement
Notre étude porte sur l’analyse de l’activité complexe de réseaux neuronaux qui ne peuvent être pour le moment reproduits in vitro ou in silico. Il n’est donc pas possible, à ce jour, de remplacer l’usage d’animaux vivants. Cependant, nous comptons modéliser le réseau astro-neuronal de l'amygdale à l'aide du simulateur Brian2 afin de permettre par la suite de tester si les conclusions concernant le rôle des astrocytes dans la neuromodulation de l'amygdale sont aussi vraies dans d'autres structures avec seulement quelques expériences clef.
Réduction
Le nombre d'animaux sera limité au minimum selon les règles statistiques de façon à garantir des enregistrements fiables exploitables statistiquement. Les résultats seront comparés avec des tests statistiques appropriés permettant de mettre en evidence l’activité neuronale et astrocytaire indute par l’ocytocin dans l’amygdale centrale.
Raffinement
Pour répondre aux besoins comportementaux des animaux, ils seront hébergés en cages collectives (groupes sociaux) enrichies (bâtons, frisure, tunnel en carton) permettant ainsi aux animaux d’exprimer leur comportement naturel. Les animaux seront préalablement acclimatés à leur environnement (2 semaines avant l’expérimentation) et habitués à la présence de l’expérimentateur, aux différents tests le cas échéant, et à la contention. Les approches invasives seront réalisées sous anesthésie analgésie. La température corporelle de l’animal sera garantie par des tapis chauffant thermostaté et le dessèchement de la cornée sera prévenu par application d’un gel oculaire hydratant. Pour faciliter la récupération post-opératoire de l’animal un traitement analgésique sera mis en place et de la nourriture gélifiée appétante sera ajoutée sur le sol de la cage. L’état de santé des animaux sera évalué à l’aide d’une grille de score et des points limites précoces permettant d’interrompre les procédures et de mettre fin à la souffrance animal ont été définis. Concernant la procédure de biopsie invasive (modification),le cannibalisme maternel après caudectomie est très rare. Pour limiter ce comportement lorsque les nouveaux-nés doivent être prélevés avant 6 jours chez la souris , l’opérateur frottera ses mains dans la litière de la cage afin de limiter le dépôt d’odeurs étrangères sur les petits.
Choix des espèces
Le modèle expérimental chez la souris est un standard pour ce type d'expérience et comporte une série de symptômes superposables avec la pathologie humaine. La grande majorité des expériences réalisées à ce jour concernant l'action de l'ocytocine au sein de l'amygdale ont été effectuées chez la souris. Ainsi, il nous pourrons aisément comparer et interpréter les résultats et pour la qualité des mesures effectuées, il est préférable de travailler chez cette espèce. Les animaux seront utilisés à l’âge adulte, ce qui correspond à environ 5 semaines. En effet, nous nous intéressons ici à un mecanisme qui n'est pas développemental et pour cette raison nous souhaitons utiliser des animaux matures. Sachant que l'encéphale se développe encore jusqu'à la cinquième semaine, nous avons donc choisi d'utiliser des animaux à partir de 5 semaines.
Role de la serotonine dans la mort subite et inexpliquee en epilepsie
- Recherche fondamentale
- Multisystémique
- Oncologie
- Système nerveux
Rendues épileptiques par l'inhalation quotidienne d'un gaz pendant deux séries de cinq jours, puis par un épisode d'hyperthermie, 336 souris subissent des procédures impliquant des niveaux de souffrance allant de léger à sévère. Elles reçoivent aussi une biopsie de la queue, une chirurgie d'implantation d'électrodes pouvant durer une heure trente, jusqu'à trois périodes de trois jours d'enregistrement continu avec limitation des mouvements, et dix injections sous la peau. Le porteur attend une mortalité par mort subite d'un peu plus de 31 %, effet recherché pour pouvoir l'étudier, tout en écrivant que les crises ne provoquent aucune douleur et que la mort survient sans gêne perceptible. Les survivantes sont tuées à la fin de la procédure, les cerveaux de celles qui n'ont pas été implantées étant récupérés pour analyse.
Objectifs
Le syndrome de Dravet est une maladie développementale et épileptique sévère, due aux mutations d’un gène codant pour un canal laissant passer le sodium, caractérisée par une apparition précoce (
Bénéfices attendus
La mort subite est la cause principale de décès chez les patients épileptiques et représente une énorme source d’angoisse pour la majorité des patients épileptiques et leurs familles à cause de son caractère imprévisible, sans aucun signe précédent la mort, et de ses conséquences dramatiques. Ce projet permettra une meilleure connaissance des effets de 2 médicaments, utilisés en routine pour traiter les patients épileptiques, sur les morts subites et les anomalies cardiaques et ventilatoires et viendra compléter l'étude en cours sur le rôle de la sérotonine dans le mécanisme de la mort subite.
Procédures
Tous les animaux subissent une biopsie de queue puis une partie est utilisée dans une des procédures. Les animaux subiront une chirurgie sous anesthésie (maximum 1h30) qui permet d’implanter des électrodes pour mesurer les paramètres physiologiques d’intérêt (activité électrique du cerveau et du cœur, ventilation). Les périodes d’enregistrement en continu seront sur 3 x 3 jours maximum avec une limitation des mouvements. Un modèle animal est spontanément épileptique sans aucune intervention. Les animaux du second modèle sont rendus épileptiques par l'utilisation d’un gaz qui déclenche une crise au bout de 20 minutes environ. Ce protocole d’induction est répété quotidiennement pendant 2x5 jours, puis après une pause de plusieurs semaines, certains animaux subiront une seconde et dernière série de 2x5 jours avec des enregistrements en même temps (2h). Nous utiliserons également une fois l'hyperthermie pour déclencher une seule crise par animal. Les animaux subissent 10 fois une injection quotidienne sur 10 jours en sous-cutané (5 sec).
Impact sur les animaux
Chez l’humain, les crises d’épilepsie avec perte de connaissance ne provoquent pas de douleur, et il est très probable qu’il en soit de même chez la souris. Les crises observées sur nos animaux modèles Dravet ont une durée inférieure à 1 minute. La mort subite survient sans signe annonciateur, et n’est donc précédée d’aucune douleur ni gêne perceptible. Pendant les inductions de crises les animaux sont dans un petit compartiment et les inductions par hyperthermie induisent un certains stress, dans les 2 cas cela est limitée dans le temps (15 à 30 min avant apparition de la crise). Les anomalies cardiaques mesurées sur des animaux adultes favorisent probablement la mort subite mais ne se traduisent pas par un phénotype visible, les animaux ont une activité physique normale. Les défauts cognitifs observés chez les adultes traduisent des pertes de mémorisation mais non associées à une douleur pour les animaux. Les anomalies cardiaques et cognitives sont des conséquences à moyen terme, observées après plusieurs jours et non pas immédiatement après le début des premières crises. En résumé, les animaux ont un comportement normal pendant leur élevage mais meurent soudainement. Les inductions artificielles de crises pendant les procédures vont augmenter la fréquence des morts subites pendant ses procédures jusqu’à la mise à mort, c'est l'effet attendu pour pouvoir les étudier. On attend une mortalité d’un peu plus de 31% pour les 2 modèles animaux. Les nuisances principales induites par les procédures seront les chirurgies d’implantations (électrodes, thermistor) et les enregistrements chroniques avec une limitation des mouvements. Les animaux implantés avec des électrodes sont étudiés pour une durée maximale de 20 jours avant mise à mort. Tous les animaux implantés sont en hébergement individuel par 2 avec un séparateur pendant les procédures, une dérogation d'hébergement est demandée pour cela.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à la fin de la procédure, ceux non implantés d'électrodes seront ensuite utilisés afin de récupérer le cerveau pour des analyses.
Remplacement
L’épilepsie est un syndrome complexe avec des mécanismes de mise en place peu connus qui impliquent le système nerveux central, le système nerveux périphérique, le système cardiaque et vasculaire et probablement le système immunitaire. Il est donc impossible d’étudier ces mécanismes dans des systèmes in-vitro et l’utilisation d’animaux vivants est absolument nécessaire.
Réduction
Nous utilisons indifféremment les mâles et les femelles qui seront répartis dans les groupes d’étude, soit une perte minimale. Le nombre minimum d’animaux nécessaires dans chaque groupe de chaque procédure a été calculé avec des outils statistiques afin d’utiliser le moins d’animaux possibles tout en répondant à la question scientifique.
Raffinement
Les compartiments utilisés pour les inductions sont systématiquement nettoyés avant chaque animal, après chaque crise les animaux sont placés sous un ventilateur pendant 30s afin de les refroidir ou éliminer toute trace du gaz utilisé puis mis au calme dans une cage de récupération. Les animaux seront hébergés (au minimum 2 et maximum 5 par cage) avec un abri, de la ouate et une buchette pour leur permettre des activités variées. Les conditions de réalisation des chirurgies ont été optimisées afin de réduire au maximum la souffrance des animaux ; tapis chauffant avec sonde rectale pour maintien précis de la température, application d’anesthésique local, cage de réveil chauffée, traitements antalgiques et anti-inflammatoire (pendant et après la chirurgie). Nous utilisons une liste de points limites avec des actions précises. Nous utilisons des électrodes implantées en routine depuis plusieurs années dans des cages adaptées (connectique souple et rotative) et en alternant les périodes d’enregistrement avec des périodes de repos sans enregistrement pour diminuer la contrainte. Nous utilisons des parois en plastique transparent rouge afin que les animaux ne voient pas les expérimentateurs. Les animaux sont manipulés par la technique de la cup pour améliorer leur bien être. Les animaux en enregistrement ne présentent aucun signe de souffrance (enregistrements déjà réalisés sur plusieurs mois). Ils sont enregistrés en hébergement individuel avec un séparateur muni de nombreux trous permettant les contacts visuels, auditifs, olfactifs et physiques (contacts nez-nez), et des échanges de ouate.
Choix des espèces
Deux types de souris modèles du syndrome de Dravet sont utilisés, ils reproduisent très bien les symptômes observés chez les patients humains. Nous avons basé ce projet sur un modèle que nous utilisons couramment et connaissons bien, nous n’avons pas besoin de générer une autre lignée et nous pouvons sélectivement augmenter le taux de mort subites à plusieurs âges (après induction). Les crises peuvent être induite sans limite de 19 jours jusqu’à l’âge adulte. Nous utiliserons les animaux dès le sevrage (21 jours) pour avoir des animaux assez robustes.
Etude de la dynamique de transmission de pathogènes viraux chez le Minioptère de Schreibers.
- Recherche appliquée
- Maladies animales
Jusqu'à 70 microlitres de sang prélevés par incision d'une veine de l'aile, soit près de 10 % du volume sanguin d'un animal de 12 grammes : 480 minioptères de Schreibers vont être capturés au filet ou au piège-harpe, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Chaque chauve-souris est mesurée, pesée, marquée par transpondeur et écouvillonnée dans la bouche, en moins de dix minutes de contention. L'objet est de chercher des traces d'exposition à des lyssavirus, coronavirus et filovirus sur deux sites français, à raison de soixante individus par session et de huit sessions réparties sur deux ans. Toutes les chauves-souris sont gardées vivantes et relâchées, le porteur rappelant que la détention de ces espèces protégées est interdite en France.
Objectifs
Les chauves-souris appartiennent au groupe de mammifères le plus diversifié après les rongeurs et sont connues pour héberger une grande diversité de micro-organismes dont des pathogènes. Il semblerait que la diversité de ces derniers soit due au grand nombre d’espèces que présentent ce groupe de mammifères. De plus un nombre de maladies infectieuses négligées ou émergentes et hautement pathogènes chez les humains résultent d’une origine fortement suspectée chez les chauves-souris (ex : virus de la rage, Ebola, Marburg, Nipah, divers coronavirus responsables du Syndrome Respiratoire Aigu Sévère). Les chauves-souris possèdent des capacités physiologiques uniques comme la capacité de vol, une grande longévité au regard de leur taille, et aussi un système immunitaire puissant qui pourrait expliquer leur capacité à survivre à des infections virales et donc potentiellement à les héberger et en constituer un réservoir. L’objectif de ce projet est de rechercher pour le Minioptère de Schreibers, et à différents moments de son cycle biologique, l’évidence d’expositions et d’infections par des agents pathogènes, en ciblant plus particulièrement 4 genres différents, le genre Lyssavirus, Alphacoronavirus, Betacoronavirus et Cuevavirus (famille des Filovirus). Cette évaluation permettra de mieux appréhender la dynamique de transmission de ces pathogènes.
Bénéfices attendus
Le projet permettra de mieux appréhender la circulation de 3 groupes de virus encore très peu étudiés chez le Minioptères de Schreibers. Il permettra notamment, pour chaque groupe de virus (LLEBV, WCBV, LLOV, α COV et βCOV) d’estimer si les individus ont été exposés, s’il existe une différence de leurs séroprévalences entre les saisons et entre les jeunes ou adultes. Un des virus étudié (LLOV) est à l’origine de fortes épizooties chez cette espèce (exemple de l’épizootie détectées en Espagne en 2002 et en Hongrie en 2016) et n’a encore jamais été étudié en France alors que des événements de fortes mortalités pouvant faire suspecter la présence du virus ont été observés. Alors que le virus LLOV n’apparait pas zoonotique mais est d’intérêt d’un point de vue conservation de l’espèce, les virus de la famille des Lyssavirus (LLEBV et WCBV) sont potentiellement zoonotiques. Leur étude et donc d’intérêt pour appréhender le risque de transmission à d’autres mammifères. Dans ce projet, il s’agit tout d’abord de détecter la circulation de pathogènes dans l’hôte, avec pour sites d’études, deux sites identifiés, un dans l’Est et un dans l’Ouest de la France, à la limite de répartition de l’espèce.
Procédures
Biométrie sur animal vigile (avant-bras et poids)
Impact sur les animaux
Les effets indésirables induits par la capture, la manutention, la prise de sang et de salive ainsi que le marquage sont le stress et le refroidissement de l’animal si la manutention est maladroite et trop longue. Ces effets ne devraient pas durer au-delà du temps de l’expérimentation. Des système de chauffages ou installation des pochons sous les vetements des manipulateurs seront mis en place en cas de refroidissement (détécté par la baisse d’activité) des individus.
Devenir
les chauves-souris sont gardées en vie et relâchées
Remplacement
L’étude des pathogènes portés par les chauves-souris ne peut être réalisée que sur des matrices provenant de chiroptère sauvages. Les prélèvements salivaires et de sang devant être frais, ils ne peuvent être effectués que sur des animaux capturés vivants.
Réduction
Un effectif de 60 individus sera capturé, marqué et prélevé par session de capture. L’effectif nécessaire, par capture, a été estimé en fonction du taux d'individus avec présence d'anticoprs attendue afin de permettre de détecter une difference de l’exposition virale entre la session de printemps et la session d’été. Un total de 8 captures (2 sessions de capture par site et par an, sur une durée de 2 ans), pour un nombre total d’animaux prélevés de 480
Raffinement
Les captures sont réalisées par filet japonais ou harp-trap en dehors des périodes critiques pour l’animal qui sont la période de perte de poids en hiver ou la période de mise bas et de croissance des jeunes (Juin /début juillet). Le stress des animaux est réduit au maximum du fait d’une contention/manipulation rapide (< 10 minutes) pour le démaillage, mesures biométriques et écouvillonnage par des personnes compétentes et formées (les chiroptérologues pour l’ensemble des manipulations dont le transpondage et les personnes du laboratoire pour l’écouvillonnage et la prise de sang). Les animaux sont maintenus dans des sacs individuels pour leur acheminement jusqu’à la table de prélèvement. Le maintien dans un sac permet également de limiter le refroidissment de l’animal. Le volume de sang maximum prélevé est de 70µl (maximum 10% du volume total de sang en estimant qu’une chauve-souris, au même titre qu’une souris, possède environ 60ml de sang par kg de poids corporel et que l’espèce Minioptère de Schreibers pèse environ 12g). La prise de sang est réalisée par incision d’une veine du patagium et prélèvement du sang par capillarité via une pipette ou un buvard.
Choix des espèces
L’objectif du projet étant l’étude in natura de la circulation de pathogènes chez l’espèce Miniopterus schreibersii, il n’est pas possible d’utiliser d’autres animaux que ceux capturés dans la nature. De plus, toutes les espèces de chauves-souris présentes sur le territoire français sont protégées et leur détention/élévage est interdit. La capture qui aura lieu en printemps sera effectuée sur des adultes. La capture qui aura lieu en fin d’été sera effectuée sur adultes et juveniles émancipés (donc poids comparable aux adultes).
Caractérisation d’une souche transgénique de Gottingen miniporc, le microporc en vue de son utilisation dans des études precliniques
- Formation professionnelle
- Recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
Pour caractériser une nouvelle souche de miniporc, modifiée génétiquement pour peser 5 à 10 kg au lieu de 20 à 30, 12 cochons vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, tous tués à l'issue. Chaque animal subit des séries pouvant aller jusqu'à huit prélèvements sanguins dans la même journée, jusqu'à six prélèvements uniques supplémentaires, environ seize heures en cage à métabolisme et le port d'un gilet qui limite ses mouvements. Le porteur affirme que la réduction de moitié du poids corporel obtenue par modification génétique n'est pas dommageable pour l'animal, qui "vit normalement". L'intérêt annoncé tient à la manipulation plus facile par les techniciens, à la moindre quantité de candidat médicament consommée et à la réutilisation des animaux dans les études de toxicologie réglementaire à venir.
Objectifs
L’objectif de ce projet est d’obtenir des données de référence et valider les techniques d'administration et de prélèvements sanguins sur le nouveau modèle de porc Göttingen en cours de développement, le microporc. Ce modèle est plus petit que tous les autres modèles existants de miniporc. Il est obtenu en diminuant les récepteurs à l’hormone de croissance par modification génétique, ce qui induit une réduction d’environ 50 à 60 % du poids corporel des animaux. Cette manipulation n’est pas dommageable pour l’animal qui vit normalement. L’utilisation de ce modèle permettra de solutionner certaines contraintes associées au miniporc comme la contention et de favoriser la réutilisation des animaux (difficilement possible avec le miniporc à cause de sa croissance continue). Avant de pouvoir utiliser ce modèle dans les études de toxicologie réglementaires obligatoires pour permettre des essais cliniques ou pour l’obtention d’une autorisation de mise sur le marché d’un médicament, cette nouvelle souche microporc doit être bien caractérisée : bonne connaissance de l’évolution du poids, de la consommation de nourriture, des paramètres sanguins ou urinaires, des fonctions respiratoires et cardiovasculaires, ophtalmologiques, neurocomportemenales, reproductrices, immunologiques, du développement physique, ….
Bénéfices attendus
Le nouveau modèle de porc Göttingen, le microporc, est plus petit que tous les modèles existants de miniporc : Il pèse 5-10 kg à l’age adulte au lieu de 20-30 kg pour le modèle classique Göttingen. L’avantage de sa petite taille est sa manipulation plus facile par les techniciens et l’utilisation de moins de candidat médicament à tester (car les doses sont calculées en fonction du poids des animaux). La bonne connaissance du microporc et l’obtention de données (poids, consommation de nourriture, paramètres sanguins ou urinaires, fonctions respiratoires et cardiovasculaires, ophtalmologiques, reproductrices, immunologiques, …) permettront son utilisation dans le cadre des études de toxicologie réglementaires requises par les lignes directrices Européennes et Internationales pour accéder aux essais cliniques sur un médicament humain et pour l’obtention d’une autorisation de mise sur le marché. Ceci permettra de solutionner certaines contraintes associées au miniporc et de réutiliser les animaux (difficilement possible avec le miniporc à cause de sa croissance continue). La caractérisation de la souche et la collection de données historiques représentent des étapes essentielles pour l’évaluation de la pertinence de ce modèle animal en fonction du type de candidats médicaments (petit molécule, peptide, anticorps monoclonal, thérapie cellulaire et génique,…). Ce projet contribuera donc au développement des solutions thérapeutiques, prophylactiques ou diagnostiques innovantes pour le traitement de certaines maladies chez l’homme ou les animaux.
Procédures
Ce projet consiste principalement en l’observation et l’enregistrement de paramètres physiologiques : prélèvement de sang (série de maximum 8 prélèvements par jour réalisé 2 fois par animal et prélèvement unique réalisé maximum 6 fois par animal, chaque occasion de prélèvement espacée de 2 ou 3 semaines ; prises de sang durant quelques secondes à quelques minutes), prélèvement d'urine en cage à métabolisme (généralement 2 fois par animal, pendant environ 16 heures), observation du développement neurocomportemental dans un environnement connu et dans un espace nouveau (généralement 2 fois par animal, pendant quelques minutes), enregistrement des paramètres respiratoires et cardiovasculaires (electrocardiogramme, mesure de la pression artérielle ; généralement 2 fois par animal, avec port d’un gilet entrainant une limitation temporaire des mouvement pendant quelques minutes). Des administrations uniques ou répétées de véhicules tels que l’eau peuvent être réalisées pour mettre au point les gestes techniques nécessaires à la réalisation d’études de toxicologie réglementaire, sur un animal de cette taille. Le nombre de ces administrations sera calculé au plus juste (par exemple 1 fois par jour pendant quelques jours ou 1 fois par semaine pendant quelques semaines). La durée des administrations est généralement rapide quelques secondes à quelques minutes, pour les administrations orales, sous-cutanée ou intraveineuse en bolus.
Impact sur les animaux
Les nuisances pour les animaux peuvent être les suivantes : stress, inconfort ou douleur brève n’excédant pas quelques minutes, lors des procédures d’administration et de prélèvement de sang. Pour les prélèvements sanguins qui seront réalisés sur animaux vigiles, ceux-ci pourraient être associés à des sensations désagréables de ponction mais seulement pendant une courte durée et des hématomes post-prélèvement. Du stress et une limitation des mouvement peut être ressenti lors du port de gilet pour enregistrement des paramètres cardiovasculaires ainsi que du stress du à l’isolement pendant la collecte d’urine dans une cage individuelle.
Devenir
En fin d’évaluation, les animaux seront euthanasiés en vue d’examens et de prélèvements d’organes ou tissus (examens macroscopiques et microscopiques)
Remplacement
La caractérisation du modèle et la réalisation de prélèvements sanguins pour l’évaluation des paramètres biologiques, d’examens cardiovasculaires ou de tests neurocomportementaux ne peuvent pas être conduits sur des modèles ex-vivo ou in-vitro et nécessitent d’avoir accès à l’animal dans son entièreté. Il est impossible de le remplacer par des méthodes alternatives non animales.
Réduction
Les 12 animaux inclus dans ce projet représentent l’effectif minimum permettant de mettre au point les méthodes d’administration et de prélèvements sanguins, d’initier la caractérisation des principaux paramètres du modèle et de générer les premières données qui seront nécessaires à la conduite des études réglementaires de toxicologie avec un nombre minimum de données permettant une analyse en tenant compte de la variabilité inter-individuelle.
Raffinement
Pour améliorer leur bien-être, les microporcs males et femelles seront hébergés en groupes sociaux, dès lors que 2 animaux ou plus, du même sexe, seront disponibles. Les microporcs seront hébergés sur litière (copeaux de bois) dans un box avec un panier et des jouets (chaine métallique,…). Un enrichissement alimentaire est distribué quotidiennement aux microporcs et réparti dans la litière permettant aux animaux de fourrager. Des récompenses alimentaires seront distribuées après les actes contraignants (tel que les prélèvements de sang et les contentions). Les actes pouvant engendrer du stress ou de l’inconfort seront réduits au minimum nécessaire (nombre et durée). Des étapes d’habituation au traitement par voie orale et à la pesée corporelle (entrainement à la montée sur la balance de leur propre gré) seront mises en place. Les animaux sont observés au moins 1 fois par jour (incluant le week end) afin de permettre la detection et le suivi de potentiels signes cliniques et d’agir au plus vite pour limiter toute souffrance ou douleur inutile. En cas de signes cliniques ayant des répercussions sur le bien-être animal, des mesures rapides et appropriées seront prises par le vétérinaire (mise en place d’un traitement médical, interruption des administrations ou examen).
Choix des espèces
Le porc est une espèce non-rongeur acceptée par les agences réglementaires. Le choix de cette espèce répond aux exigences réglementaires pour la réalisation d'études non-cliniques et se base sur des critères scientifiques précis et des similarités entre l’homme et l’animal. La caractérisation et le développement de la souche microporc plus petite permettra de diminuer la quantité de candidat médicament à utiliser pour réaliser les études de toxicologie réglementaires, les doses étant généralement définies en mg/kg de poids corporel. Ceci permettra de solutionner certaines contraintes associées au miniporc (quantité de produit, contetion) et de favoriser la réutilisation les animaux (difficilement possible avec le miniporc à cause de sa croissance continue).. La procédure sera réalisée avec des microporcs de minimum 3 mois d’âge environ ce qui correspond à l’âge des animaux qui pourront être intégrés dans des études de toxicologie réglementaires. L’objectif de ce projet étant d’obtenir des données permettant la réalisation ultérieure d’études de toxicologie réglementaire avec le modèle microporc, nous utiliserons des animaux d’âge similaire.
Role hormonal dans la mort subite et inexpliquee en epilepsie
- Recherche fondamentale
- Multisystémique
- Oncologie
- Système endocrinien
- Système nerveux
Implantées d'électrodes et de sondes au terme d'une chirurgie pouvant durer une heure trente, 570 souris subissent des procédures impliquant des niveaux de souffrance allant de léger à sévère, toutes tuées à l'issue. Les crises d'épilepsie sont déclenchées chaque jour par inhalation d'un gaz, pendant deux séries de cinq jours, sur deux lignées reproduisant le syndrome de Dravet, avec des périodes d'enregistrement continu qui réduisent la mobilité. L'objet est d'étudier le rôle d'une hormone du réveil dans la mort subite, que le porteur attend chez environ 30 % des animaux. Il affirme qu'aucune douleur n'accompagne les crises ni la mort subite, tout en classant une partie des procédures au niveau de souffrance sévère.
Objectifs
Le syndrome de Dravet est une maladie développementale et épileptique sévère, due aux mutations d’un gène codant pour un canal laissant passer le sodium, caractérisée par une apparition précoce (
Bénéfices attendus
La mort subite est la cause principale de décès chez les patients épileptiques (tous types d'épilepsies confondus) et représente une énorme source d’angoisse pour la majorité des patients épileptiques et leurs familles à cause de son caractère imprévisible, sans aucun signe précédent la mort, et de ses conséquences dramatiques. Ce projet permettra une meilleure connaissance des mécanismes sous-jacent, l’identification de biomarqueurs et de cibles pharmacologiques permettant d’inhiber la mort subite. Cela pourrait ouvrir une voie pour une nouvelle gamme de médicaments qui protègeraient de la mort subite. La démonstration du rôle d’une hormone dans le réveil et l’arrêt de l’apnée post-crise représente l’objectif clinique final de notre projet, et toute la partie préclinique que nous réaliserons permettra de mettre en place un modèle d’analyse et de prédiction des crises qui pourrait être adapté chez l'humain.
Procédures
Tous les animaux subissent une biopsie de queue puis une partie est utilisée dans une des procédures. Les animaux subiront une chirurgie sous anesthésie (maximum 1h30) qui permet d’implanter des électrodes et des sondes pour mesurer les paramètres physiologiques d’intérêt (activité électrique du cerveau) et récolter un peu de liquide sous-cutané pour mesurer les molécules d’intérêt (microdialyse). Pour la microdialyse un contrôle positif consistera en une injection en sous-cutané et 20 min dans un tube en début et en fin de semaine, sur 2 semaines. Les périodes d’enregistrement seront sur 2 séries de 5 jours maximum, avec des pauses de 2 à 9 jours entre les 2 séries. Un modèle animal est spontanément épileptique, pour que les animaux du second modèle deviennent épileptiques, ils respireront un mélange d’air et d’un gaz qui déclenche une crise au bout de 20 minutes environ. Ce protocole d’induction est répété quotidiennement pendant 2x5 jours. Certains groupes auront un cathéter implanté (maximum 18 jours) avec un connecteur qui permettra d’injecter des molécules d’intérêts sans toucher et stresser l’animal (pas de piqure); Les injections durent 5 sec avec un maximum de 2 injections par jour répétées sur 4 jours par semaine sur 2 semaines pour une seule des procédures. Les animaux ne subissant que 10 fois une injection quotidienne sur 10 jours seront injectées en sous-cutanée (5 sec). Les animaux de plusieurs procédures seront mis à mort sous anesthésie gazeuse afin de prélever des organes pour étude d'histologie.
Impact sur les animaux
Il est important de noter qu'aucune douleur n’est associée aux crises d’épilepsie qui se traduisent par une perte de conscience chez les humains, ce qui est très probablement la même chose chez les souris. Les crises induites artificiellement pendant les procédures et les crises spontanées apparaissant chez les animaux épileptique sont absolument de même nature, elles ont une durée inférieure à 1 minute. La mort subite est soudaine, il n’y a aucun signe prédictif et donc aucune douleur ou nuisance quelconque avant son apparition. En résumé, les animaux épileptiques ont un comportement normal pendant leur élevage mais meurent soudainement (mort subite) avec une fréquence de 30%, et aucun autre comportement ou effet indésirable douloureux n’est attendu. Les nuisances principales induites par les procédures seront les inductions de crises par hyperthermie induisant un stress, les chirurgies d’implantations (sondes et électrodes, 1 à 3 par animal, 30 à 90 min selon procédure) et d'éventuelles conséquences (inflammations), et les enregistrements chroniques avec dispositifs médicaux qui engendrent une mobilité réduite (maximum 3 jours). Les animaux sont isolés pendant les périodes d'inductions et les périodes d'enregistrement (moins de 3h). Les animaux implantés sont en hébergement individuel par 2 avec un séparateur pourvus de multiples perforations pour maintenir les contacts entre les animaux.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à la fin de la procédure, ceux non implantés d'électrodes seront ensuite utilisés afin de récupérer le cerveau pour des analyses ultérieures.
Remplacement
L’épilepsie est un syndrome complexe avec des mécanismes de mise en place (épileptogenèse) peu connus qui impliquent le système nerveux central, le système nerveux périphérique, le système cardio-vasculaire et probablement le système immunitaire. Il est donc impossible d’étudier ces mécanismes dans des systèmes in-vitro et l’utilisation d’animaux vivants est absolument nécessaire.
Réduction
Nous utilisons indifféremment les mâles et les femelles qui seront randomisés dans les groupes d’étude, soit une perte minimale due au genre. Le nombre minimum d’animaux nécessaires dans chaque groupe de chaque procédure a été calculé pour obtenir une puissance statistique de 80% pour minimiser l’erreur de type II, ceci afin d’utiliser le moins d’animaux possibles tout en répondant à la question scientifique.
Raffinement
Les conditions de réalisation des chirurgies ont été optimisées afin de réduire au maximum la souffrance des animaux ; tapis chauffant avec sonde rectale pour maintien précis de la température, application d’anesthésique local, cage de réveil chauffée, traitements antalgiques et antiinflammatoire (pendant et après la chirurgie) et des points limites avec des actions précises mise en place. Nous utilisons des électrodes implantées en routine depuis plusieurs années dans des cages adaptées (connectique souple et rotative, parois transparentes rouge pour que les animaux ne voient pas les expérimentateurs) et en alternant les périodes d’enregistrement avec des périodes sans enregistrement pour diminuer la contrainte. Les animaux sont enregistrés en cage individuelle avec une séparation munies de nombreux trous permettant les contacts visuels, auditifs, olfactifs et physiques (contacts nez-nez), et des échanges de ouate.
Choix des espèces
Deux lignées de souris mutantes sont utilisées car elles reproduisent bien les symptômes observés chez les patients humains atteints du syndrome de Dravet (crises spontanées, déficit cognitif et mort subite). Les souris sont utilisées car c’est un mammifère, donc proche de l’humain, et leur reproduction est facile et bien gérée. Nous utilisons les 2 modèles couramment, les connaissons bien, n’avons pas besoin de générer une nouvelle lignée et pouvons sélectivement augmenter le taux de mort subite à plusieurs âges en pratiquant des inductions des crise. Cela permet que chaque animal soit son propre contrôle (avant et après induction). La première lignée sera utilisée à partir des âges 23 à 37 jours dans une procédure, tous les animaux seront utilisés entre 30 et 48 jours dans les autres procédures.
Impact de la perte d’expression d’un gène impliqué dans la fonction mitochondriale dans un modèle murin de cancer du poumon
- Recherche fondamentale
- Oncologie
68 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Elles reçoivent sous anesthésie une instillation de virus dans le nez, puis sont pesées et observées chaque semaine jusqu'à la mise à mort, qui sert à prélever les poumons. L'objet déclaré est d'observer si la perte d'expression d'un gène permet à des cellules pulmonaires d'échapper au vieillissement cellulaire et de devenir tumorales. Le porteur revendique une forte expertise en criblage cellulaire et en analyse de bases de données, tout en affirmant que la validation de cibles thérapeutiques chez l'être humain "nécessite" le passage par des modèles murins.
Objectifs
Le vieillissement est un processus physiologique. Après un certain nombre de divisions les cellules arrêtent de proliférer et elles sont alors éliminées par l’organisme. Depuis 20 ans un processus de vieillissement accéléré, sous l’impact de l'expression anormale de gènes exprimés dans de nombreux cancers a été décrit. Toutefois il arrive que dans ces cellules une seconde modification empêche l’élimination de la cellule "âgée" qui redevient active, se multiplie et peut être à l’origine de l’initiation tumorale. L'identification des gènes dont la modification d’expression (perte d’expression ou gain d’expression) a un impact sur le vieillissement cellulaire est importante. Nous voulons observer si la perte d'expression d'un gène va permettre l'échappement au vieillissement cellulaire lié à l'expression d'oncogène.
Bénéfices attendus
Ce projet vise à montrer l’impact de la perte d’expression d'un gène sur le processus de carcinogenèse dans un modèle de cancer du poumon. Cela permettra d'améliorer la compréhension de la carcinogenèse au niveau pulmonaire.
Procédures
Au cours de ce protocole, les animaux seront soumis à l'instillation intranasale de virus. Les animaux seront anesthésiés au préalable et recevront une seule instillation. Durée estimée à maximum 5 minutes.
Impact sur les animaux
Les animaux pourront ressentir un stress modéré lors de la manipulation (pesée hebdomadaire, observation) et lors de l’initiation de l’anesthésie gazeuse. Une accélération de la respiration pourra être observée après l'instillation intranasale sur un court laps de temps, juste avant le réveil des animaux.
Devenir
Tous les animaux inclus dans ce protocole seront mis à mort, afin de prélever les poumons.
Remplacement
Nos études visent à mettre en évidence des cibles potentielles pour lutter contre le Cancer. Malgré une forte expertise dans les méthodes de criblages cellulaires, d’analyse des bases de données afin d’identifier les gènes impliqués, et une forte connaissance des outils de modification cellulaire et de validation in vitro, la validation de potentielles cibles thérapeutiques chez l'Homme nécessite le passage par des modèles plus complexes comme les modèles murins. Toutefois tout est mis en place pour limiter au maximum le nombre d'animaux nécessaire pour nos études.
Réduction
Pour ce protocole un nombre minimal d’animaux sera utilisé.Un logiciel statistique permet de calculer le nombre exact d'animaux nécessaire pour que des statistiques puissent être validés et permettre ainsi de ne pas devoir répéter les expériences inutilement.
Raffinement
Dès leur arrivée dans l’animalerie, à l’âge de 6 semaines, les animaux bénéficieront d’une période d’acclimatation et d’habituation aux expérimentateurs de 7 jours. Les animaux seront pesés une fois par semaine, et observés à la fois par le personnel animalier (une fois par semaine lors du change) et les expérimentateurs (une à deux fois par semaine, hors geste expérimental) dans le cadre du suivi de l’état général des souris. Une liste précise permettant de scorer les signes éventuels de souffrance sera alors utilisée afin d’évaluer si les animaux présentent des signes de souffrance ou d’atteinte d’un point limite qui entrainerait leur mise à mort. Les animaux seront hébergés en groupe de 3 à 5 souris.
Choix des espèces
Le modèle murin est un modèle classiquement utilisé dans les études de cancérologie, de par son homologie avec le génôme humain. De plus les modèles génétiquement modifiés sont primordiales pour répondre aux questions scientifiques. Les animaux seront utilisés à un stade jeune adulte car il est nécessaire d'avoir des animaux avec un système immunitaire et hormonal adultes.
Développement d’un modèle d’infection par le circovirus porcin de type 2 (PCV2) chez les porcelets et évaluation de l’efficacité d’un nouveau vaccin à vecteur viral contre le PCV2
- Recherche appliquée
- Maladies animales
Une prise de sang par semaine et deux anesthésies par injection intramusculaire chaque mois : 50 porcelets subissent ce rythme dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré, tous tués en fin d'étude pour prélèvement de sang et d'organes. Le circovirus porcin leur est administré par le nez en une fois, et le texte prévoit sur les quatre semaines d'infection une perte d'appétit, une léthargie, une hyperthermie et une immunodépression pouvant ouvrir la voie à des infections secondaires. L'objectif déclaré est de valider un vaccin capable de réduire les pertes économiques des élevages porcins, première brique annoncée d'une plateforme visant aussi le syndrome respiratoire porcin. Les porcelets ont six semaines à l'infection, âge choisi pour refléter les conditions réelles d'élevage, où ils rencontrent le virus avant d'être vaccinés.
Objectifs
L'objectif de ce projet est de développer un modèle d'infection par le circovirus porcin de type 2 (PCV2) chez les porcelets et d'évaluer l'efficacité d'un nouveau vaccin contre le PCV2. L'étude reflètera les conditions réelles d'élevage, où les porcelets sont couramment infectés par le PCV2 avant le début des programmes de vaccination. Le projet comprend deux étapes principales : 1. Établissement d'un modèle d'infection par le PCV2. 2. Test de l'efficacité du vaccin PCV2. Ce projet vise à fournir une nouvelle approche de la vaccination contre le PCV2 basée sur l'activation spécifique d'une partie du système immunitaire, afin d'améliorer les stratégies de contrôle de la maladie dans les élevages de porcs et de réduire les pertes économiques associées aux infections par le PCV2. Ce projet fait partie d'un programme plus vaste visant à mettre au point de nouveaux vaccins à partirde virus contre les maladies porcines. Les résultats guideront le développement d'un vaccin similaire contre le SRRP (syndrome reproducteur et respiratoire porcin), qui permettra de relever un autre défi majeur dans le domaine
Bénéfices attendus
Ce projet vise à faire progresser les connaissances scientifiques en matière de développement de vaccins contre les maladies porcines en évaluant l'efficacité d'un nouveau vaccin PCV2. Les résultats pourraient avoir des retombées positives à court et à long terme pour la santé animale, l'agriculture et, éventuellement, la recherche sur les vaccins humains. Bénéfices à court terme : - Meilleur contrôle du PCV2 : La capacité du vaccin à réduire ou à prévenir la quantité de virus chez les porcelets préinfectés offrira une nouvelle stratégie de gestion du PCV2 dans la production porcine. - Conception améliorée du vaccin : En ciblant des réponses immunitaire spécifique contre certiains antigènes, ce vaccin pourrait offrir une protection immunitaire plus large que les vaccins PCV2 conventionnels. - Affinement des stratégies de vaccination : Cette étude évaluera l'efficacité de l'administration dans la peau du vaccin, qui peut renforcer la réponse immunitaire tout en réduisant la dose d'antigène nécessaire. Bénéfices à long terme : - Développement d'une plateforme vaccinale multi-maladies : En cas de succès, ce vaccin sera le premier élément d'un programme plus vaste visant à mettre au point des vaccins à partir de virus contre les maladies porcines, un vaccin contre le SDRP étant prévu dans un deuxième temps. Cette approche pourrait déboucher sur des vaccins combinés ciblant plusieurs infections en une seule injection. - Réduction de l'utilisation d'antibiotiques et des pertes économiques : Une vaccination efficace contre le PCV2 réduit les infections bactériennes secondaires, ce qui diminue le besoin d'antibiotiques et améliore le bien-être des animaux et la rentabilité des exploitations. - Potentiel d'application inter-espèces : L'utilisation d'un virus dans la construction du vaccin pourrait servir de base à la mise au point de vaccins similaires pour d'autres espèces, y compris l'homme, à l'avenir.
Procédures
Les animaux seront anesthésiés par anesthésie gazeuse pour la réalisation des prises de sang. Il seront anesthésiés chimiquement lors de l'infection, vacccination et lorsque qu'il n'est pas possible de le faire en gazeux pour les prises de sang. Les injections d'anesthésique chimique se feront dans le muscle et seront très bref, quelques secondes. Il est prévu de réaliser une 2 anesthésies chimique par mois. La durée d'anesthésie sera de 15min maximum. Les anesthésies gazeuses constistent en l'inhalation d'un gaz qui endormira l'animal. La durée d'anesthésie est plus courte que pour les anesthésies chimiques. Les prises de sang se feront au niveau du cou des animaux, la durée des prises de sang sera de 10 secondes. Il est prévu une prise de sang par semaine. L'administration du virus se fera en 1 fois dans le nez pendant 20 secondes. Les vaccinations se feront en 2 fois avec une injection dans la peau pendant 20 secondes.
Impact sur les animaux
Le PCV2 est connu pour provoquer des signes cliniques légers à modérés chez les porcelets infectés. Les effets les plus probables sont une diminution de la prise de poids, une perte d'appétit, une léthargie, une hyperthermie et une immunodépression à court terme, qui peut entraîner des infections secondaires chez certains animaux. Les effets indésirables devraient être transitoires et disparaître au cours de la période d'infection de 4 semaines. Plus rarement, de la toux, une dyspné ou de la diarhée peuvent être observées. Les contentions et injections pour les anesthésies provoqueront un stress et une douleur transitoire chez les animaux. Ces nuisances ne dureront pas plus de quelques minutes pour les animaux. es mises à jeûn avant les anesthésies provoqueront également un stress chez les animaux. Les animaux peuvent être désorientés lors du réveil après les anesthésies, ce qui engendrera un stress. Aucune nuissance due au vaccin n’est attendu, des études de tolérance ont été menés en amont pour montrer l’innocuité de celui-ci.
Devenir
Les animaux seront euthanasiés en fin d'étude pour prélevement de sang et d'organes.
Remplacement
Les premières phases de sélection des antigènes se déroulent in vitro. Cependant, étant donné que le vaccin à développer à une visée clinique, il est essentiel d’obtenir des données dans des conditions réelles d’utilisation. L’utilisation d’un organisme complet et vivant devient donc indispensable. Par ailleurs, le fonctionnement du système immunitaire est très complexe et implique des mécanismes qu’il est impossible de reproduire autrement. De plus, des études d’efficacité sont exigées par les autorités dans le cadre du développement des vaccins.
Réduction
Pour le modèle d’infection il est prévu d’utiliser 6 animaux. Ce nombre, est le nombre minimal nécessaire pour obtenir des données interprétables. Nous prévoyons de réaliser d’autres études supplémentaires (maximum 2) avec le même nombre d’animaux si les résultats de la première étude ne permettent pas de valider le modèle d’infection. Chaque nouvelle étude serait adaptée (charge virale a l’infection, voie d’administration…) en fonction des résulatst des études précédentes. Pour l’étude d’efficacité, il est prévu d’utiliser 16 animaux répartis en deux groupes, un groupe traité et un groupe témoin. Ce nombre, est le nombre minimal nécessaire pour mesurer une différence significative entre les moyennes des deux groupes. Il prévu de réaliser une étude supplémentaire avec le même nombre d’animaux si les résultats de la première étude ne permettent pas de valider l’éfficacité du vaccin. La nouvelle étude prendra en compte les résultats de l’étude précédente afin d’améliorer l’éfficacité du vaccin avant une nouvelle administration.
Raffinement
Les animaux feront l'objet d'un conditionnement positif, basé sur des intéractions amicales avec les personnels en charge des soins, ceci afin de permettre des manipulations sans stress et avec un minimum de contraintes. Des évaluations cliniques avec pesée et prises de température sont mises en place tous les jours post-infection et jusqu’à la fin de l’étude. Si un animal ne prend pas ou très peu de poids sur plusieurs jours, qu’une hyperthermie est détectée, l’information sera remontée au vétérinaire de la structure qui viendra examiner l’animal. Les animaux seront porteurs d'une micropuce permettant à la fois leur identification et le relevé de leur température corporelle, ce qui évitera des mesures de température rectale quotidienne. Les actes ou provoquant un stress élevé, seront réalisés sous anesthésie. Dans le cas où l'animal présenterait de la douleur, de la souffrance ou de la détresse, un vétérinaire examinera l'animal afin de déterminer l'origine de la douleur, de la souffrance ou de la détresse et des actions correctives seront appliquées (traitement si possible, ou sortie d'étude). Des points limites suffisament prédictifs ont été mis en place pour éviter toute souffrance des animaux.
Choix des espèces
Nous utiliserons des porcelets pour ce projet car il s’agit de l’espèce cible. Les animaux utilisés seront des porcelets agée de 6 semaines au moment de l'infection afin de réfléter les conditions réelles d'élevage, où les porcelets sont souvent infectés par le PCV2 avant le début des programmes de vaccination.
Etudes des méthodes de contentions, des voies d’administration et de prélèvements chez différentes espèces (souris, rat, lapin), ainsi que des fonctions physiologiques et de leur régulation pharmacologique chez le rat
- Enseignement supérieur
- Formation professionnelle
Rats : 940
Lapins : 20
Achetés comme animaux "de réforme", 940 rats, 260 souris et 20 lapins vont être utilisés dans des travaux pratiques de premier cycle universitaire, devant jusqu'à 52 étudiants par promotion. Les gestes appris, classés en souffrance légère, se font une fois par animal : contention, piqûre, voies d'administration, prélèvements de très petits volumes. Les souris et les lapins sont réutilisés d'une séance à l'autre et les souris surnuméraires transférées à la faculté des sciences, tandis que les 940 rats, cathétérisés sous anesthésie générale pour mesurer pression artérielle, diurèse et glycémie, ne se réveillent jamais. Sur le remplacement, le porteur ne cite aucune alternative aux animaux et indique seulement que chaque séance est précédée d'un cours illustré de photos et de vidéos.
Objectifs
Le Bachelor Universitaire de technologie (BUT) est une formation technologique préparant des étudiants aux différentes missions du technicien. Les étudiants du parcours Biologie médicale et Biotechnologies (BMB) doivent acquérir des notions d’expérimentation animale qu’ils seront éventuellement amenés à mettre en oeuvre au cours de leur vie professionnelle. Au cours de la 1ère année, les différentes séances de TP réalisées in vivo leur permettent de se familiariser à l’étude des fonctions physiologiques en manipulant directement des animaux, en acquérant et analysant les données obtenues au cours des TPs. Cela concerne au maximum 52 étudiants en parcours Biologie Médicale et Biotechnologies (BMB). Au cours de la 2ème année, les étudiants sont sensibilisés aux régulations de ces fonctions par des agents pharmacologiques (notions d’agonistes, antagonistes, courbes effet-dose). Cela concerne au maximum 52 étudiants du parcours BMB. Les étudiants inscrits dans la formation leur permettant d'acquérir la compétence "Application des procédures en expérimentation animale sur les rongeurs et lagomorphes" suivent des séances supplémentaires de TPs sur la souris et le lapin, les étudiants adapteront les gestes appris sur le rat sur des animaux de plus petite et de plus grande taille. Ils apprendront aussi d’autres modes de contention, de prélèvement ou d’administration, toutes ces méthodes variant avec l’espèce considérée.
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus du projet sont que les étudiants acquièrent une première initiation en expérimentation animale avec la gestion et la surveillance d'un animal sous anesthésie, l'apprentissage de la pose de cathéters, l'acquisition d'un paramètre physiologique ainsi que sa modulation hormonale ou pharmacologique. Ainsi les étudiants sont à même d'acquérir des résultats pour ensuite les analyser et en faire la synthèse par des compte-rendus ou des présentations orales. Nous avons mis en place lae formation "Application des procédures expériementales chez les rongeurs et les lagomorphes" dans le parcours BMB depuis 2020, nous avons vu un nombre croissant d'étudiants intéressés par cette formation.
Procédures
Des prélèvements/administrations seront effectués sur les différentes espèces animales, rat, souris et lapin, une seule fois et pour de très petits volumes. L'étude de la pression artérielle, de la diurèse et de la glycémie se font sous anesthésie générale et conduiront à des procédures sans réveil.
Impact sur les animaux
Les animaux utilisés dans la Formation "Application des procédures en expérimentation" vont permettre l'apprentissage des différents gestes non invasifs (contention, piqûre) et repartiront à la fin de la séance en hébergement pour être réutilisés et seront surveillés afin de voir s'il n'y a pas eu d'imapact délétère (inflammation au niveau de la zone de piqûre) . Pour les procédures sans réveil, les animaux seront mis à mort à la fin de la séance.
Devenir
Les animaux, rats, souris, lapins utilisés pour la formation à l'Expérimentation animale 3application des procédures expérimentales" sont réutilisés dans d'autres séances de travaux pratiques réalisés à l'IUT (souris et lapins). Les animaux restants (souris) surnuméraires sont proposées à la Faculté des Sciences. Pour les rats utilisés dans l'étude des fonctions physiologiques, des gestes invasifs sont réalisés chez ces animaux obligeant à des procédures sans réveil.
Remplacement
Les séances de travaux pratiques font toujours l'objet d'une présentation en travaux dirigés ou en cours pour en expliquer le contenu et le but. Les différentes manipulations sont détaillées avec des photos pour illustrer ou des vidéos. Toutes les séances de TP sont encadrées par 2 enseignantes et 2 techniciennnes ayant les compétences en conception ou en application des procédures expérimentales.
Réduction
Réduction du nombre d’animaux : les animaux utilisés dans le cadre de la Formation "Application des procédures expérimentales" sont réutilisés dans les autres séances de travaux pratiques pour l'étude des fonctions physiologiques. Les étudiants travaillent par binôme pour réduire le nombre d'animaux.
Raffinement
Les animaux arrivent à l'animalerie une semaine avant le début des séances de travaux pratiques afin qu'ils bénéficient d'une période d'acclimatation à leurs nouveaux locaux d'hébergement. Les animaux sont hébergés dans des conditions de température, d'hygrométrie et de lumière adaptées. Ils disposent d'objets d'enrichissement dans leurs cages et sont observés quotidiennement. Les manipulations se font dans une salle de TP séparée de leur lieu de stabulation. Nous n'utilisons que des rat et souris de réforme pour les travaux pratiques.
Choix des espèces
Les rongeurs sont très utilisés en expérimentation animale et se prêtent à ce type de manipulations. Ce sont des animaux dociles, faciles à appréhender pour les étudiants et de taille adaptée à la préhension et à la contention. Les souris sont très utilisées en recherche biomédicale, du fait de leur taille et d’une excellente connaissance de leur génome. Le rat possède une taille adéquate pour la cathétérisation des vaisseaux sans utiliser des loupes binoculaires. C’est un animal résistant avec une physiologie proche de celle de l’homme permettant l’étude des grandes fonctions physiologiques. Il est très utilisé en recherche fondamentale et dans les essais pharmacologiques et toxicologiques. Le lapin est un animal docile, utilisé également en recherches fondamentale et appliquée. En le manipulant, les étudiants découvrent d’autres méthodes de préhension et de contention (utilisation d’une boîte de contention) et l’apprentissage de prélèvements sanguins non invasifs. Rats adultes, animaux de réforme de poids variable en fonction des disponibilités du fournisseur (> ou = à 350 grammes) Souris adultes, animaux de réforme de poids variable en fonction des disponibilités du fournisseur (entre 25 et 35 grammes) Lapins adultes (entre 2 et 2,2 kg)
Evaluation de l’immunogénicité et de l’efficacité antitumorale de nouveaux vecteurs lentiviraux en vue de générer une immunothérapie combinée contre des cancers du sein
- Recherche appliquée
- Cancers
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système immunitaire
Une suspension de cellules tumorales est injectée dans la quatrième glande mammaire de 140 souris sous anesthésie gazeuse, avant une à deux vaccinations et, pour deux groupes, des injections dans l'abdomen tous les deux à trois jours. 180 autres souris reçoivent seulement les candidats vaccins et un rappel. Ces 320 animaux subissent des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré, pour une preuve de concept sur un vaccin thérapeutique contre le cancer du sein. Le porteur annonce qu'aucune nuisance n'est attendue chez les souris injectées, puis indique que celles qui portent une tumeur sont mises à mort pour éviter les souffrances. Même les souris dont la tumeur a disparu sont tuées, la vaccination ayant modifié leur système immunitaire, ce qui interdit selon le texte de les réutiliser, de les placer ou de les faire adopter.
Objectifs
Le cancer est caractérisé par la prolifération incontrôlée de cellules qui subissent une transformation maligne. Le système immunitaire joue un rôle majeur dans le contrôle de cette prolifération et plus particulièrement certaines cellules immunitaires capables de lyser les cellules tumorales de façon spécifique. L’utilisation d’une vaccination thérapeutique basée sur des nos modèles de vaccins ayant pour cible un antigène tumoral pertinent exprimé par des tumeurs mammaires, pourra être particulièrement efficace pour permettre l’activation de ces cellules spécifiques. Objectifs de ce projet: 1- Etudier l’immunogénicité de trois vaccins contre le cancer du sein et d’en sélectionner le meilleur pour la suite du projet. 2- Etablir la capacité d’une nouvelle lignée tumorale à induire des tumeurs mammaires dans un modèle murin. 3- Evaluer l’efficacité antitumorale du vaccin le plus immunogénique sélectionné en «1», seul ou en combinaison avec des molécules anticancéreuses avec le traitement optimal sélectionné en «1».
Bénéfices attendus
Les bénéfices à court terme de ce projet sont la validation de la preuve du concept préclinique d'utilisation d’une vaccination à l’aide d’un nos modèles de vaccins ou en combinaison avec d’autres molécules anticancéreuses dans l’immunothérapie du cancer du sein. Nos modèles de vaccins se sont révélés sûrs et efficaces comme des candidats vaccins contre des infections virale sou bactériennes et des tumeurs de la prostate. Un de nos modèles de vaccin a obtenu l’approbation de l’agence de santé américaine FDA et est entré en phase clinique de traitement des cancers du col de l’utérus ou des cancers oropharyngés. L’avantage à long terme du projet actuel sera l'utilisation de ces vaccins d’immuno-oncothérapie dans le contexte d’une co-administration en clinique dans le but d’obtenir un effet additif ou synergique de la réponse immunitaire permettant d’opérer efficacement contre des tumeurs mammaires.
Procédures
Dans une procédure de sévérité légère, environ 180 souris au maximum seront immunisées avec nos candidats vaccins (quelques secondes), puis restimulées (quelques secondes) deux semaines après la première injection. Les autres procédures de sévérité moyenne, et à appliquer à un maximum de 140 souris, comprennent dans un premier temps l'injection intra-mammaires de cellules tumorales pour le cancer du sein (quelques secondes) sous anesthésie gazeuse. Concernant la vaccination des individus, cette dernière sera ensuite réalisée par 1 à 2 injections espacées de 2 à 3 semaines (quelques secondes) en fonction de la vitesse de croissance des cellules tumorales et de l’efficacité du traitement vaccinal. Parmi les souris vaccinées deux groupes recevront en plus tous les 2-3 jours des injections intrapéritonéales du traitement.
Impact sur les animaux
Les souris ressentiront une légère douleur au moment de l'injection mammaire du volume de suspension cellulaire. L'injection de cellules tumorales sera effectuée sous anesthésie gazeuse. La croissance de la tumeur est bien tolérée par les souris, mais peut dans certains cas s’associer à une perte d'activité. La période maximale de nuisance sera de 1 à 2 jours. Les souris ressentiront une légère douleur au moment de la vaccination par l'injection intrapéritonéales des vaccins, pendant une courte durée. Aucune nuisance ou effet indésirable à court ou long terme n’est attendu sur les animaux injectés.
Devenir
Les souris présentant des tumeurs seront mises à mort pour des raisons éthiques et pour éviter les souffrances. Si les souris ne présentent plus de tumeur grâce aux différents, elles seront suivies pendant deux mois. Même les souris sans tumeur ne peuvent être réutilisées car leur système immunitaire a été modifié par la vaccination. Par conséquent, tous les animaux seront mis à mort à la fin de chaque procédure car ils ne peuvent être ni réutilisés, ni replacés, ni adoptés.
Remplacement
L’objectif de ce projet est de tester l’efficacité antitumorale d’un candidat vaccin thérapeutique injecté seul ou en co-injection avec une autre molécule anticancéreuse, destinés ultimement à la thérapie de certains cancers du sein chez la femme. Ce type d’étude implique nécessairement une phase d’expérimentation animale du fait de la complexité des réponses vaccinales et antitumorales au niveau d’un organisme entier. Cette étape constitue une preuve de concept requise par les agences réglementaires de santé en vue d’une application chez l’humain, en complément des études réalisées in vitro. Actuellement, aucun système cellulaire in vitro ne peut être utilisé pour remplacer la recherche vaccinale et immuno-thérapeutique sur les animaux, car aucun modèle in vitro ne permet d’évaluer l’immunogénicité des vecteurs d’immunisation. Les mécanismes en jeu sont très multifactoriels et pas encore caractérisés de façon exhaustive.
Réduction
Sur les conseils d’un biostatisticien, les groupes seront constitués de 5 à 10 animaux, en fonction de la nature de l’expérience, et du fait de la variabilité de la croissance tumorale de façon à obtenir des différences statistiquement significatives entre les groupes et pourra être réduit si la variabilité observée est moins élevée que celle actuellement estimée. Des études précédentes ont permis d’optimiser le protocole de vaccination avec nos modèles de vaccins et de définir la cinétique de vaccination permettant de limiter le nombre d’animaux utilisés. Nos modèles de vaccins seront préalablement validés par des études d’immunogénicité chez la souris afin de s’assurer qu’ils permettent la mise en place de réponses spécifiques contre les tumeurs chez la souris. Avant chaque procédure, le résultat des procédures précédentes sera pris en considération. Si un candidat vaccin n'a pas d’effet significatif sur la croissance de la tumeur, les procédures suivantes ne seront pas réalisées.
Raffinement
Selon notre expérience antérieure, l’injection de nos modèles de vaccins n’induit aucun signe clinique chez les souris. L’implantation de tumeurs mammaires peut induire une gêne modérée, qui sera contrôlée au cours des expériences. Les tumeurs seront implantées seulement au niveau des 4èmes glandes mammaires (gauche ou droite) où, par rapport aux glandes mammaires situées plus haut, il y a plus d’espace pour la croissance tumorale et par conséquent sans gêner la mobilité des souris afin de limiter le plus possible la gêne occasionnée par la tumeur. Les animaux seront observés pour détecter tout signe d’inconfort ou de souffrance, si un point limite est atteint. La souffrance des animaux sera abrégée par leur mise à mort. Si les signes cliniques de souffrance sont légers, mais néanmoins présents, comme des poils hérissés, inactivité, plusieurs mesures seront prises, incluant l’ajout de gel hydrique, réhydratation sous cutanée, chauffage des cages ou bien l’amélioration de l’enrichissement qui consistera à ajouter la litière à base de cellulose quand les tumeurs seront palpables pour éviter l’irritation par les coupons de bois.
Choix des espèces
Le système immunitaire de la souris est proche du système immunitaire humain. Il existe des modèles de tumeurs mammaires qui peuvent être utilisés chez la souris pour tester notre candidat vaccin. De plus, des études précédentes montrent que les modèles de vaccins testés sont immunogéniques chez la souris et de nombreux outils sont disponibles pour étudier les réponses immunitaires chez cette espèce. Les expériences envisagées requièrent des animaux avec un système immunitaire fonctionnel. Elles seront donc menées sur les souris adultes âgées de 6 à 12 semaines.
Formation bien-être animal portant sur les bonnes pratiques lors de l’anesthésie, les prélèvements et le marquage des poissons sauvages
- Formation professionnelle
Anesthésiées trois à cinq minutes, soumises à un prélèvement de sang, puis anesthésiées une seconde fois, 105 truites communes de deux ans passent entre les mains des stagiaires, tandis que quinze autres sont anesthésiées, munies d'une puce électronique, réveillées, gardées une heure, ré-anesthésiées puis ouvertes pour l'implantation chirurgicale d'un émetteur radio. Ces 120 poissons subissent des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Les mêmes individus sont réutilisés d'un travail pratique à l'autre, ce que le porteur compte comme une mesure de réduction. La formation porte sur les bonnes pratiques de bien-être animal et concerne jusqu'à 90 professionnels en cinq ans. Tous les poissons sont mis à mort en fin de procédure, sans que le texte en donne la raison.
Objectifs
L’objectif est de former des professionnels travaillant spécifiquement sur les poissons sauvages aux bonnes pratiques en termes de bien-être animal lors de leurs interventions courantes : anesthésie, prélèvements, marquages (en laboratoire et en condition de terrain). La formation s’adresse aux personnels des instituts de recherche, structures de gestion et bureaux d’étude, titulaires si possible du diplôme de Concepteur ou Applicateur de procédures expérimentales sur animaux (sans caractère obligatoire). A l’issue de son parcours de formation, le stagiaire sera capable d’appliquer les procédures réglementaires requises dans le cadre d’étude des poissons sauvages, sur le terrain et en laboratoire, de prendre en compte la notion de bien-être animal et de raffinement dans le cadre de ses interventions, d’appliquer les bonnes pratiques sous l’angle du bien-être animal dans les différentes procédures mises en œuvre (capture, anesthésie, mise à mort, biométrie, marquage,…). La formation concernera un maximum de 18 participants par année, soit 90 participants sur 5 ans.
Bénéfices attendus
La formation permettra aux participants d’acquérir des savoir-faire et des bonnes pratiques en faveur du bien-être animal, et également de les initier aux techniques de marquage chirurgical sur la faune sauvage (en laboratoire et en condition de terrain).
Procédures
Les animaux seront soumis à deux anesthésies successives (3 à 5 minutes) puis prélèvements de sang (105 poissons). Un autre lot de 15 individus sera soumis à une anesthésie de 3 à 5 min avant marquage par implantation de puce électronique (30 secondes à 1 minute), réveil, stabulation 1 heure, seconde anesthésie (3 à 5 min) et implantation chirurgicale d’émetteurs radio (5 min environ).
Impact sur les animaux
Les effets indésirables associés sont un stress lors de la préhension, un risque d’hémorragie légère lors des prélèvements sanguins et lors de l’incision pour l’implantation de puces ou d’émetteurs.
Devenir
Mise à mort de tous les individus en fin de procédure
Remplacement
Le modèle biologique ne peut pas être remplacé pour cette formation, les participants devant manipuler des poissons sauvages pour être en mesure de reproduire les bonnes pratiques ensuite dans leurs interventions. L'atelier suture sera réalisé en partie sur kit de suture silicone avant de faire pratiquer les stagiaires uniquement sur des poissons préalablement mis à mort lors des précédents travaux pratiques.
Réduction
La réduction de nombre de poissons sera assurée en faisant travailler les stagiaires par binôme et en réutilisant les mêmes poissons entre les différents travaux pratiques.
Raffinement
Le raffinement des procédures sera pris en compte dans le cadre des travaux pratiques. Le maintien des conditions thermiques et d’oxygénation optimales sera assuré lors des différentes étapes. Chaque bac d'anesthésie sera utilisé 1 seule fois. Lors des travaux pratiques de marquage, l'accent sera mis sur la rapidité d’exécution pour réduire le temps de manipulation hors d’eau. La taille des puces et des émetteurs sera adaptée à la taille de l’animal. Un chiffon humide sera placé au niveau de la tête de l’animal et la règle de mesure sera recouverte d’une alèse humide pour éviter d’ôter le mucus. Seuls les individus jugés visuellement en bonne santé (absence de blessure, de parasites, d’infections visibles) seront marqués. Pour les procédures avec réveil, le réveil sera contrôlé dans un bac oxygéné.
Choix des espèces
La formation porte sur les espèces sauvages. Pour cette raison les travaux pratiques seront réalisés sur des truites communes. Les truites sont âgées de 2 ans, mesurent 20 à 30 cm et pèsent en moyenne 250 à 300g. Cette taille est adaptée notamment pour les différents marquages réalisés. Ces animaux seront utilisés hors période de reproduction.