Procédures légères
Etude de l’homéostasie de l’épithélium intestinal chez la souris
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système gastrointestinal
9 720 souris vont être utilisées, toutes tuées pour prélever leurs intestins et leurs fèces, 6 210 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger et 3 510 un niveau modéré. Elles sont génotypées, gavées, injectées cinq jours de suite avec des agents inducteurs, traitées par un agent de chimiothérapie et irradiées cinq minutes, le porteur ne retenant comme effets qu'un stress lié à la contention et une perte de poids temporaire possible. L'objectif déclaré porte sur les mécanismes de renouvellement de l'épithélium intestinal et la prolifération des cellules souches, les perspectives thérapeutiques pour les maladies inflammatoires intestinales étant renvoyées au long terme. Le porteur indique qu'il tirera des organoïdes de ces souris, alternative qu'il qualifie d'éthique et efficace, sans expliquer comment il aboutit à 9 720 animaux.
Objectifs
Ce projet de recherche a pour objectif d'élucider les mécanismes régulant le renouvellement de l’intestin, en mettant particulièrement l'accent sur la prolifération des cellules souches intestinales. Il vise à identifier, à l'aide de modèles de souris, les voies de signalisation essentielles à la physiologie intestinale et à la régénération de ce tissu face à divers stress, tels que l'irradiation, l'inflammation, et les traitements chimiothérapeutiques. En outre, l'impact de la flore intestinale sur le maintien et la fonction de ce tissu seront analysés.
Bénéfices attendus
À court terme, ce projet permettra d'identifier les mécanismes impliqués dans la physiologie intestinale et la protection de l'intestin contre divers stress. Ces recherches devraient non seulement enrichir la compréhension de la biologie des cellules souches intestinales et de la régénération épithéliale, mais aussi ouvrir, à plus long terme, de nouvelles perspectives thérapeutiques pour le traitement des maladies inflammatoires intestinales et des effets secondaires des thérapies chimiothérapeutiques et radiothérapeutiques.
Procédures
Pour les animaux vigiles : • génotypage : 10 secondes. • Contention pour gavage (1X) : 20 secondes • Contention pour injection intrapéritonéale d’agents inducteurs: 20 secondes, (1X/jour pendant 5 jours) • Contention pour injection agent chimiothérapeuthique : 20 sec (1X) • Irradiation : 5 minutes. Pour les animaux sous anesthésie générale : • Prélèvement sanguin : 30 secondes.
Impact sur les animaux
Les animaux subiront un stress lors de la contention, de l’injection intrapéritonéale et du gavage. Potentiellement certains traitements peuvent conduire à une perte de poids temporaire.
Devenir
Les animaux seront mis à mort pour permettre le prélèvement de leurs intestins et fèces, nécessaires aux différentes analyses.
Remplacement
L’utilisation de cultures de lignées cellulaires ne reflète pas la complexité de l’épithélium intestinal ni les dialogues intercellulaires. Nos modèles de souris seront également utilisés pour générer des organoïdes intestinaux. Les organoïdes dérivés de ces modèles fournissent une alternative éthique et efficace tout en permettant une analyse détaillée des effets épithéliaux des mutations.
Réduction
Un nombre minimal d’animaux sera inclus dans chaque groupe, tout en étant suffisant pour assurer la robustesse de l’expérience et permettre l’application de tests statistiques entre les différentes conditions. Certaines études pourront être réalisées sur des organoïdes issus de ces animaux, permettant ainsi de tester plusieurs drogues à partir d’une seule souris.
Raffinement
Les animaux vivent en groupes sociaux dans un milieu enrichi et ils seront surveillés quotidiennement. Des grilles de points limites spécifiques sont établies. Le raffinement comprend l’utilisation d’anesthésiques avant le prélèvement sanguin. Pour les gavages, des canules en inox adaptées à l'âge des souris sont utilisées.
Choix des espèces
Pour ce projet, l'espèce animale choisie est la souris (Mus musculus). En effet, les manipulations génétiques chez cette espèce permettent d'étudier le rôle de différentes mutations géniques affectant le maintien et le renouvellement de l'épithélium. Des souris adultes âgées de 8 à 10 semaines seront utilisées, ayant un tractus digestif mature et un microbiote établi.
Evaluation de la pharmacocinétique et de la pharmacodynamie de vecteurs viraux administrés en topique ou par injection intra-neurale, chez le rongeur.
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Oncologie
Rats : 685
Jusqu'à dix acquisitions d'imagerie par jour le premier jour, puis trois par jour pendant trois jours, puis une par jour jusqu'au dixième : 1 370 rongeurs, 685 souris et 685 rats, vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère pour 450 d'entre eux, modéré pour 900 et léger pour 20. Les animaux subissent des abrasions ou scarifications de la voûte plantaire, de la lèvre ou de la cornée et des injections dans le nerf sciatique sous anesthésie pouvant durer une heure, avec douleurs, inflammation, gêne pour s'alimenter, difficultés locomotrices et troubles visuels annoncés. Le projet sert à établir le profil pharmacologique de vecteurs de thérapie génique, données destinées à un dossier européen de médicament expérimental puis à une éventuelle demande d'essai clinique. Dix animaux seront réutilisés et les témoins pourront être gardés en vie pour la formation continue du personnel ou servir de contrôles dans d'autres études, tous les autres étant tués pour prélèvement des ganglions.
Objectifs
Les aires thérapeutiques majeures (oncologie, neurologie, cardiologie, urologie…) demeurent sans solution thérapeutique satisfaisante. Elles constituent les principales causes de mortalité et de handicap dans le monde, et provoquent de véritables drames humains, sociaux et économiques. Mais au cours des deux dernières décennies, la thérapie génique est devenue un outil thérapeutique clé qui constitue un véritable espoir pour les patients. Actuellement, les vecteurs viraux sont devenus le principal système d'administration de gènes pour la médecine génétique. L’objectif est d’introduire des gènes dans des cellules pour soigner une maladie. Au départ, cette approche a été conçue pour suppléer un gène défectueux en cas de dysfonction. Mais au cours des deux dernières décennies, l’évolution rapide des connaissances et des technologies a permis de démultiplier les stratégies possibles et d’élargir leur utilisation à de très nombreuses indications. L’objectif de ces vecteurs est de traiter les maladies neurologiques grâce à la thérapie génique. En fonction de la voie d’administration, les vecteurs vont coloniser différents ganglions puis exprimer le transgène d’intérêt pour la maladie cible. Dans ce projet, différentes voies vont être testés afin de déterminer la voie la plus pertinente et la plus efficace dans la colonisation des neurones sensoriels cibles. Les études de pharmacodynamie et pharmacocinétique chez l’animal sont nécessaires pour caractériser le potentiel thérapeutique d’une molécule. Dans ce contexte les administrations topiques (cutanées et cornéennes) et intra-nerveuse avec suivi de la molécule par imagerie, permettront d’étudier l’absorption et la distribution de ces vecteurs. L’objectif sera d’aider à la détermination de la voie d’administration optimale et du régime posologique le plus adapté. Ce projet a pour objectif de caractériser l’absorption, la distribution et l’excrétion de vecteurs viraux chez le rongeur. Il se décompose en 2 phases : l’administration de composés en topique et intra-neurales et l’évaluation de la bio-distribution.
Bénéfices attendus
A court terme, le bénéfice premier de la mise en œuvre de ce projet sera l’établissement du profil pharmacologique d’un composé. A plus long terme, les données obtenues au travers ces études précliniques feront partie intégrante du dossier Européen IMPD (Investigational Medicinal Product Dossier), lequel permettra de motiver une demande d’essai clinique qui débouchera peut-être sur la mise sur le marché d’un nouveau médicament.
Procédures
Les abrasions/scarifications et la chirurgie du nerf sciatique seront faites sous anesthésie générale. L’anesthésie pourra durer jusqu’à 1h du fait du temps de pénétration/séchage des produits administrées (sur les zones scarifiées/abrasées) ou de la chirurgie du nerf sciatique. Des examens scanner ou d’imagerie optique pourront également être réalisés sous anesthésie générale. Un examen micro-scanner peut aller jusqu’à 20 minutes, celui de fluorescence est d’en moyenne 5 minutes, la fréquence des examens sera de : - maximum 10 acquisitions par jour le premier jour puis, - maximum 3 acquisitions par jour pendant les 3 jours suivants puis, - maximum 1 acquisition par jour jusqu’au 10ème jour puis, - maximum 2 acquisitions par semaine jusqu’à la fin de l’étude. Pour les examens de bioluminescence, la durée est d’en moyenne 5 minutes, les fréquences seront de : - maximum 2 acquisitions par jour les 3 premiers jours puis, - maximum 3 acquisitions par semaine jusqu’au 30e jour puis, - maximum 2 acquisitions par semaine jusqu’à la fin de l’étude. Des prélèvements sanguins pourront être réalisés sur animaux anesthésiés au maximum 1 fois par semaine jusqu’à la fin de l’étude. Un prélèvement s’effectue en moyenne en 1 à 2 minutes.
Impact sur les animaux
Le stress est inhérent à toute manipulation d’animaux. Les méthodes d’administration topiques par abrasion et scarification, et les administrations intra-neurales peuvent induire des douleurs et une inflammation. La scarification de la lèvre peut entrainer une douleur entrainant une gêne pour s’alimenter. Des difficultés locomotrices pourront être observées chez les animaux ayant eu une scarification/abrasion de la voute plantaire ou une injection intra-neurales. La scarification peut entrainer une douleur et des troubles visuels.
Devenir
Les animaux seront euthanasiés à la fin du protocole. Tout organe pertinent pourra être prélevé après mise à mort de l’animal afin de réaliser une quantification des produits par imagerie ex-vivo (micro-scanner ou imagerie optique) ou par d’autres techniques in-vitro. Les ganglions de la racine dorsale ou les ganglions trijumeaux seront prélevés pour des analyses histologiques. Les animaux contrôles pourront être gardés en vie et utilisés pour de la formation continue du personnel ou, dans la mesure du possible et en fonction des projets, ils pourront être réutilisés pour des études comme animaux contrôle.
Remplacement
La pharmacologie étudie les interactions entre un xénobiotique et une ou plusieurs cibles endogènes. Ces interactions recouvrent les effets du xénobiotique, ou ses produits de dégradation, sur la ou les cibles, mais aussi l’action de la ou les cibles sur l’agent toxique. Une bonne compréhension des mécanismes est donc indissociable d’une bonne connaissance des mécanismes physiologiques, développementaux, cellulaires et moléculaires. Actuellement, l’ensemble des cibles potentielles et les mécanismes conduisant à un effet pharmacologique ne sont pas complètement élucidés et ne peuvent donc pas être modélisés. Il n’existe donc pas de modèle de remplacement. C’est pour cela qu’il est impératif d’évaluer les effets potentiels d’un composé thérapeutique sur des modèles animaux avant tout essais chez l’homme.
Réduction
Afin de réduire le nombre d’animaux dans les études de pharmacologie nous nous assurerons de la validité et de la prédictivité des données acquises avant de démarrer toute expérimentation, pour ne pas évaluer des composés non pertinents • en cas de doute, des études pilotes pourront être réalisées. Elles auront pour objectif d’évaluer graduellement les composés et de rechercher les doses les plus prometteuses sur un nombre limité d’animaux L’avantage de l’imagerie médicale est de suivre les mêmes animaux au cours du temps et donc de diminuer le nombre d’animaux utiles au projet. Afin d’obtenir des résultats statistiquement exploitables permettant d’étudier la biodistribution du produit testé, des groupes d’au moins 5 animaux seront constitués. Si nécessaire, des études pilotes pourront être réalisées sur un nombre limité d’animaux (3 par groupe minimum) afin de confirmer la visualisation d’un produit marqué in-vivo par exemple.
Raffinement
Le raffinement de nos procédures inclue : • la gestion du stress et de l’angoisse: une période d’acclimatation de minimum 5 ou 7 jours (si les animaux sont transportés par avion) sera respectée. Ils seront également hébergés collectivement durant toute la durée de l'étude pour augmenter les interactions sociales, dans un environnement enrichi • la prise en charge précoce de la douleur : Les animaux seront observés quotidiennement afin de détecter tout signe clinique anormal et ainsi prendre le plus rapidement possible les mesures nécessaires : mesure de soutien (désinfection de plaies, réchauffement, injection d’analgésie, etc…) ou la mise à mort des animaux ayant un état clinique jugé moribond. • des évaluations cliniques quotidiennes (état général des animaux, détection d’état moribond) et régulières (pesée et scoring des signes cliniques au moins 1 fois par semaine, fréquence augmentée en fonction de l’état clinique des animaux et de la sévérité des actes réalisés), • des soins vétérinaires adaptés aux voies d’administrations des vecteus viraux et en fonction de l’état clinique des animaux, • l’intégration de points limites stricts : une grille précise d’évaluation des signes cliniques généraux et spécifiques à la voie d’administration sera utilisée afin d’anticiper la mise à mort si nécessaire.
Choix des espèces
Le rat et la souris sont 2 espèces retenues pour les études de pharmacocinétique et pharmacodynamique du fait de leur prédictivité. Étant fond génétique international, ces souches permettent de travailler sur des lots homogènes (âge et sexe fixés). Les animaux seront utilisés au stade jeune adulte (6 à 8 semaines) afin de s’affranchir de la période de forte croissance de l’animal. Cet âge est également en accord avec les lignes directrices pour garantir une homogénéité entre les phases précliniques.
Étudier les possibles effets toxiques d’une mutation génétique dans une maladie rare, le syndrome d’Ondine, à l’aide de modèles de souris.
- Recherche appliquée
- Troubles respiratoires
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
- Système respiratoire
Séparés de leur mère une heure pour la mesure cardio-respiratoire, biopsiés de la queue vers quatre jours de vie, gavés ou injectés, les souriceaux de ce projet subissent des procédures dont 2 544 sont classées sévères. 6 504 souris vont être utilisées au total, 132 en souffrance légère et 3 828 en souffrance modérée, toutes tuées en fin de procédure pour des prélèvements post-mortem. Les animaux portent une mutation reproduisant le syndrome d'Ondine, maladie rare qui interrompt la respiration pendant le sommeil, et servent d'appui aux tests de molécules agissant sur le repliement des protéines. Le porteur qualifie ses méthodes de mesure de non invasives, tout en indiquant qu'une mortalité est observable dans les études de toxicité et une détresse respiratoire caractéristique de ces modèles murins.
Objectifs
Le syndrome d'Ondine est une maladie génétique rare diagnostiquée à la naissance : le nouveau-né diminue sa respiration jusqu’à l'arrêter pendant le sommeil. Une caractéristique majeure est l'absence d’un réflexe respiratoire qu'est l’augmentation de la respiration lorsque l’on inhale du CO2. La maladie est provoquée par une mutation d’un gène important dans le contrôle des grandes fonctions vitales comme la respiration. Actuellement, il n'existe aucun traitement pharmacologique et le recours à une ventilation mécanique à vie pendant le sommeil est nécessaire. Ce gène est à l'orgine d'une protéine qui elle-ême est une cible d’une protéine spécifique impliquée dans le contrôle qualité des protéines. Des études sur des cellules humaines montrent que la mutation provoque un mauvais repliement de la protéine pouvant former des agrégats protéiques et/ou une interaction avec la protéine non mutée et perturber ainsi son activité. Partant de l’hypothèse d’une action toxique de la protéine mutée, nous testerons chez l'animal sur les modèles murins les molécules agissant sur la réparation et/ou la dégradation des protéines malformées. Les modèles murins à disposition reproduisent à la naissance les caractéristiques du syndrome d’Ondine. Les résultats contribueraient à affiner les pistes thérapeutiques permettant d’offrir une alternative aux contraintes de la ventilation mécanique.
Bénéfices attendus
L’utilisation d’un traitement pharmacologique réduirait le recours à la ventilation mécanique, l’unique prise en charge actuelle pour cette pathologie, et ainsi réduirait les risques dus à un arrêt accidentel pendant le sommeil ou à une ventilation inadaptée. Par exemple, dans le cas d'apnées obstructives, l’utilisation d’un traitement pharmacologique spécifique permettrait dans de nombreux cas d’éviter une trachéotomie (technique chirurgicale qui consiste à effectuer une ouverture au niveau de la trachée et à placer une canule pour permettre l'entrée d'air dans les poumons sans pasage par le nez ou par la bouche) et de réduire les risques d'infections. La technique est utilisée chez les jeunes enfants pour lesquels la ventilation non invasive est impossible. Les retombées de ce projet sont ainsi directement utiles en termes de prévention et d’implications thérapeutiques chez le patient. Enfin, pour des médicaments à visée pédiatrique, l’agence européenne du médicament recommande des tests sur des rongeurs juvéniles pour garantir l’innocuité et l’efficacité du produit sur la population cible.
Procédures
1/ Séparation maternelle d'une heure pour la mesure cadio-respiratoire 2/ La biopsie de queue d'une durée de 3 secondes pour l'identification du statut génétique est réalisée vers quatre jours de vie (souriceau sans poils) engendre une douleur légère de courte durée. 3/ Gavage (moins de 2 minutes) et/ou injection (moins d'une minute) de produit en administration unique pouvant générer une gêne et/ou une douleur brève sur le point d'injection. Les sourieaux retrouvent une vitalité (coloration rose et mobilité) dans les 1-2 minutes de l'intervention (biopsie de queue, administration de produit), signe de récupération.
Impact sur les animaux
1/ Séparation maternelle (une heure) pour la mesure cardio-respiratoire susceptible de générer du stress 2/ une mortalité est observable dans les études de toxicité 3/ La biopsie de queue (3 secondes) pour l'identification du statut génétique est réalisée vers quatre jours de vie (souriceau sans poils) engendrant une douleur légère de courte durée.4/détresse respiratoire caractéristique des modèles murins 6/ Le gavage et/ou l'injection de produit peuvent engendrer une possible gêne et une brève douleur sur le site d'injection de l'ordre de 1-2 minutes à la réaction du souriceau.
Devenir
Tous les animaux sont euthanasiés en fin de procédure. Les observations moléculaires ou histologiques se feront sur des prélèvements postmortem en fin de protocole.
Remplacement
Les avancées obtenues par les recherches sur les cultures cellulaires permettent d'éclaircir les mécanimes et les conséquences de la mutation à l'échelle moléculaire, cellulaire. Toutefois, une validation sur des animaux en développment est nécessaire pour comprendre la maladie et les conséquences fonctionnelles sur un organisme entier. De plus, une étude préclinique sur des animaux en développement est un préalable recommandé par l’Agence européenne du médicament pour les stratégies thérapeutiques pharmacologiques notamment pédiatrique, l’utilisation de l’animal ne peut être évitée. Dans le cas du syndrome d’Ondine, il n’y a actuellement pas de prise en charge pharmacologique.
Réduction
Nous utilisons l'effectif qui permet d'avoir une puissance statistique suffisante pour tester nos hypothèses. Compte tenu de la grande variabilité inter-individuelle et de la mortalité à la naissance, nous avons déterminé un lot expérimental de 30 animaux par groupe pour mettre en évidence une différence biologiquement significative. Les études publiées sur les variables respiratoires valident l’effectif de 30 animaux par groupe pour obtenir une puissance statistique satisfaisante. Cet effectif peut être réduit si au cours des analyses intermédiaires, un effectif plus faible permet de tester les hypothèses. Par ailleurs, nos méthodes de mesures étant non invasives, nous pouvons suivre les animaux dans le temps (étude longitudinale) ce qui réduit l’utilisation d’animaux.
Raffinement
Pendant les mesures, la surveillance est constante. Entre les mesures, la surveillance est biquotidienne pour le suivi de la croissance pondérale. De plus, l’équipe de l’animalerie effectue une surveillance réglementaire quotidienne des espaces d'hébergement et de toutes les cages. Des points limites adaptés à l’âge des souriceaux sont décrits et comportent le score d’adaptation à la vie extra-utérine pour le souriceau et le comportement de la mère envers sa portée. Pour les mesures, nous utilisons des techniques non invasives et contrôlées (sans contrainte physique, sans anesthésie, durée minimale de mesure, température constante dans les chambres de mesure) pour minimiser une possible angoisse des animaux. La durée maximale de séparation maternelle le temps d’une mesure est d’une heure. Les cages avec les portées sont enrichies en cellulose douce pour le nid.
Choix des espèces
La souris constitue un modèle pour l'étude du développement du cerveau humain. Plus largement, la souris transgénique contribue à la compréhension d'une maladie génétique. Dans le cas du syndrome d'Ondine, les modèles animaux existants sont murins. C’est une maladie qui se manifeste dès la naissance. Nous avons des outils adaptés pouvant prendre en charge les modèles murins dès la naissance permettant ainsi de tester et d’évaluer des stratégies thérapeutiques. De plus, le recours aux modèles animaux en développement constitue une des recommandations de l'Agence Européenne du médicament pour évaluer les médicaments à visée pédiatrique. Souriceaux étudiés de la naissance à 4 jours de vie.
Prélèvement de tissu pour identification de souris génétiquement modifiées destinées à l’exploration du développement cérébral
- Maintien des lignées génétiquement modifiées
- Recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Oncologie
- Système nerveux
Génétiquement modifiées pour l'étude du développement du cortex cérébral, 46 920 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Les nouveau-nés sont contenus une minute pour une biopsie de queue prélevée entre le septième et le dixième jour de vie, geste dont le porteur indique qu'il provoque un stress et une légère souffrance. L'effectif tient à l'objet même du projet, qui consiste à génotyper des portées entières pour trier les animaux selon leur mutation. Les souriceaux dont le génotype ne correspond pas à celui attendu sont tués dès la lecture du résultat, les autres partent vers d'autres projets scientifiques ou vers la reproduction.
Objectifs
Ce projet a pour objectif de mieux comprendre les mécanismes qui permettent la formation du cerveau dans le contexte physiologique mais aussi pathologique. L’utilisation de souris génétiquement modifiéess nous aident à mieux caractériser notamment les mécanismes de la génération, la migration et de la mise en place de l’identité cellulaire des différents types neuronaux.
Bénéfices attendus
Le principal bénéfice attendu du projet est d’augmenter la connaissance scientifique sur la formation du cerveau en condition physiologique ou pathologique.
Procédures
Les nouveau-nés subiront une contention d'une minute pendant laquelle une biopsie de queue sera prélevée.
Impact sur les animaux
La contention et la biopsie peuvent provoquer un stress et une légère souffrance chez l’animal.
Devenir
Les animaux seront mis à mort à la fin de la procédure si leur génotype n'est pas celui attendu ou après accouplement, les autres seront utilisés dans des projets scientifiques.
Remplacement
Les questions scientifiques que nous nous posons ne peuvent être étudiées que sur des cerveaux prélevés sur des embryons ou des animaux adultes. Il s’agit ici d’études sur le développement du cortex cérébral, qui ne peuvent être reproduites dans des systèmes autres que celui du mammifère en développement. Aucun modèle in vitro ne peut mimer à ce jour toutes les étapes de son développement dans leur complexité et la richesse des interactions des nombreux types cellulaires qui y prennent part.
Réduction
Les stratégies d’accouplements sont basées sur des expériences antérieures pour générer un nombre suffisant d’animaux afin de réaliser au mieux les expériences et maintenir les lignées.
Raffinement
Les animaux sont maintenus dans un environnement enrichi (coton, bâton) avec eau et nourriture ad libitum et en groupe social avant et après la procédure1. Les nouveau-nés sont séparés de leur mère pendant 5 minutes maximum pour leur tatouage et sont surveillés après l’intervention pour vérifier qu’ils sont bien acceptés par leur mère.
Choix des espèces
La souris représente un organisme modèle de choix pour mener ces études sur le developpement du système nerveux, principalement en raison de la similarité des mécanismes fondamentaux du développement du cortex cérébral entre les rongeurs et l’Homme. La biopsie caudale à lieu entre les jours 7 et 10 des nouveaux-nés quand les animaux sont suffisamment grand pour subir le geste technique et suffisamment tot pour avoir le temps de déterminer leur génotypes et pouvoir les regrouper selon le résultat au moment du sevrage.
Etude pilote : Mise en place d’un modèle d’induction de la senescence in vivo
- Recherche appliquée
- Cancers
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Oncologie
Trois injections d'un agent anticancéreux en six jours suffisent à provoquer chez la souris une sénescence et un vieillissement prématuré, avec cardiotoxicité, hématotoxicité et hépatotoxicité attendues. 120 souris âgées de huit à douze semaines vont être utilisées dans cette étude pilote, 60 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger et 60 un niveau sévère. Toutes sont tuées à des moments définis pour prélever foie, cœur, poumon, muscle, cerveau et rein. Le porteur présente ce vieillissement induit chimiquement comme "privilégié par les chercheurs en raison de sa source pratique, du temps de modélisation court et de l'effet de vieillissement relativement contrôlable", la recherche sur le vieillissement naturel étant selon lui "longue, laborieuse et coûteuse".
Objectifs
Avec l'augmentation globale de la population âgée, l'amélioration du traitement des maladies liées au vieillissement et l'allongement de la durée de vie en bonne santé sont devenus quelques-unes des questions médicales actuelles les plus importantes. Le vieillissement est le principal facteur de risque de cancer, de maladies cardiovasculaires, de diabète et de troubles neurodégénératifs. La sénescence, qui est un phénomène cellulaire que nous étudions au laboratoire, est également une cause majeure du vieillissement et des maladies liées à l'âge. Pour comprendre les mécanismes de la sénescence, du vieillissement et des troubles liés à l’âge, les modèles animaux sont essentiels. L’objectif de cette étude est de mettre en place un modèle d’induction de la sénescence et du vieillissement prématuré par injection d’un agent anti-cancéreux.
Bénéfices attendus
L’induction de la sénescence par chimiothérapie permet d’accélérer le processus naturel de vieillissement et les bénéfices sont multiples. En effet, la recherche sur le modèle de vieillissement naturel est longue, laborieuse et coûteuse, avec de grandes variations individuelles. Ainsi, le modèle de vieillissement accéléré, induit chimiquement, est privilégié par les chercheurs en raison de sa source pratique, du temps de modélisation court et de l'effet de vieillissement relativement contrôlable. Ce modèle nous permettra de mieux étudier le rôle de la sénescence dans le développement normal, le vieillissement et les maladies liées à l’âge ou encore la croissance tumorale. Il pourra aussi être utilisé dans des études de composés anti-âge visants à éliminer les cellules sénescentes. Enfin il permettra d’étudier et de mieux comprendre les effets secondaires des chimiothérapies qui peuvent subsister encore longtemps après l’arrêt du traitement et la rémission du cancer.
Procédures
Chaque animal (120 au maximum pour cette étude pilote) subira trois injections administrées à trois jours d’intervalles chacune, soit une au jour zéro, une au jour 3 et une au jour 6. Les injections se feront sur animaux vigiles en contention rapide et seront réalisées par du personnel qualifié et ne prendra que quelques secondes par souris.
Impact sur les animaux
L'injection d’un agent anti-cancéreux chez des souris pour induire la sénescence cellulaire est une approche couramment utilisée dans les recherches sur le vieillissement et le cancer. Cette induction du vieillissement prématuré n’est pas sans conséquences pour la souris. Elle présente plusieurs effets indésirables, tant à court qu'à long terme, qui doivent être pris en compte lors de l'expérimentation. Les principaux effets néfastes attendus chez les souris sont la cardiotoxicité, l’hématotoxicité et l’hépatotoxicité. L’utilisation d’injections fractionnées (petites doses sur plusieurs jours) par rapport à une dose unique devrait permettre aux souris de mieux tolérer le traitement et favoriser une sénescence progressive et soutenue, plus proche des conditions chroniques. Les effets indésirables apparaissent généralement dans des délais relativement courts après l'administration. Un suivi rigoureux des signes cliniques et physiologiques, avec l’utilisation d’une grille de score, sera essentiel pour détecter une toxicité éventuelle et garantir le bien-être des animaux.
Devenir
Tous les animaux seront euthanasiés à différents moments bien précis , afin de prélever les organes d'intérêts (foie, coeur, poumon, muscle, cerveau, rein) pour des analyses supplémentaires. Au total 120 souris.
Remplacement
La souris est un bon modèle pour étudier la sénescence car elle partage des similitudes biologiques et génétiques importantes avec l'humain. Elle permet d'étudier la sénescence dans un contexte systémique, incluant les interactions entre les cellules, les tissus et le système immunitaire. Enfin, son usage est soutenu par une large disponibilité d'outils génétiques et de modèles transgéniques, facilitant l'étude des mécanismes moléculaires de la sénescence. Le modèle murin reste irremplaçable pour étudier la sénescence car il permet une compréhension globale et dynamique des mécanismes cellulaires, tissulaires et systémiques. Bien que des modèles alternatifs puissent compléter ces recherches pour explorer des mécanismes spécifiques, ils ne peuvent pas reproduire la complexité physiologique et les interactions multi-systémiques nécessaires pour des applications translationnelles.
Réduction
Nous nous attendons à ce que les effets de la chimiothérapie soient grands. Nous allons donc constituer des groupes de 10 animaux (5 mâles et 5 femelles) par condition. Ce nombre est calculé de telle sorte à réduire au maximum le nombre de souris utilisées tout en obtenant des résultats statistiquement fiables. Il a été démontré que la chimiothérapie est capable d’induire la sénescence aussi bien chez les femelles que chez les mâles, ainsi nous utiliserons les animaux des deux sexes. Les croisements seront réalisés de telle sorte à ce que 100% des animaux produits pourront être utilisés pour cette étude.
Raffinement
L’induction du vieillissement prématuré par injection d’un agent anti-cancéreux n’est pas sans conséquences pour la souris. Elle présente plusieurs effets indésirables, tant à court qu'à long terme. Il faut donc adopter des stratégies pour réduire la douleur et le stress, gérer les effets secondaires de la chimiothérapie, connue pour ses effets toxiques potentiels et enrichir l’environnement des animaux. Les souris seront regroupées à plusieurs dans des cages ventilées afin de préserver les interactions sociales, avec un nid comme enrichissement de milieu et elles pourront s’alimenter et s’abreuver ad libitum. En cas de besoin, de la nourriture en gel et des croquettes enrichies seront placées dans la cage directement afin de faciliter la nutrition de l’animal. Très rapidement les premiers signes du vieillissement seront visibles et ils seront probablement accompagnés de signes de toxicités spécifiques de la chimiothérapie tel que la cardiotoxicité. Dans le cadre de cette étude pilote, l’utilisation d’une grille de score du bien-être animal est essentielle pour surveiller et évaluer quotidiennement l’état des souris.
Choix des espèces
La souris est un bon modèle pour étudier la sénescence car elle partage des similitudes biologiques et génétiques importantes avec l'humain. De plus, son usage est soutenu par une large disponibilité d'outils génétiques et de modèles transgéniques, facilitant l'étude des mécanismes moléculaires de la sénescence qui présentent, eux aussi, de fortes similitudes entre l’humain et la souris. Nous utiliserons des souris jeunes adultes, mâles et femelles, âgées de 8 à 12 semaines. À cet âge, les souris ont atteint leur maturité physiologique, mais elles n'ont pas encore accumulé de dommages liés au vieillissement. Cela permet de distinguer clairement les effets de la chimiothérapie sur l'induction de la sénescence cellulaire, sans que les effets ne soient perturbés par les processus naturels de vieillissement. De plus, les souris plus jeunes peuvent mieux tolérer le traitement que des souris âgées, qui pourraient être plus vulnérables aux effets secondaires.
Evaluation de nouvelles thérapies immuno-modulatrices via des modèles de transfert de cellules immunitaires humaines ou murines chez la souris
- Recherche appliquée
- Troubles immunitaires
5 975 souris vont être utilisées, toutes tuées pour prélèvement d'organes, chacune pouvant recevoir jusqu'à quatre administrations par semaine pendant huit semaines, trois prises de sang et dix séances d'imagerie sous anesthésie. 2 180 d'entre elles subissent des procédures classées sévères, 3 270 modérées, 525 légères. Elles sont irradiées ou traitées chimiquement, puis greffées de cellules immunitaires humaines qui attaquent leurs propres tissus et provoquent une inflammation de la peau, du foie et du système digestif, une perte de poids et une baisse d'activité environ trois semaines après la transplantation. Le porteur annonce des traitements plus efficaces des maladies auto-immunes et une aide à l'obtention d'autorisations de mise sur le marché, et affirme que les cultures cellulaires ne peuvent pas reproduire la complexité d'un "organisme entier".
Objectifs
Les maladies auto-immunes touchent environ 5 à 8 % de la population mondiale et sont de plus en plus fréquentes. Des exemples de ces maladies incluent le diabète de type 1, la sclérose en plaques, le lupus et la polyarthrite rhumatoïde. Elles sont complexes et les traitements actuels ne fonctionnent pas toujours de la même manière pour tout le monde. Ce projet vise à développer de nouvelles approches pour traiter ces maladies en utilisant des modèles de souris avec des cellules humaines. Les modèles de transfert de cellules immunitaires sont très importants en recherche médicale, surtout pour étudier les maladies auto-immunes. Ils permettent de transférer des cellules immunitaires d'un donneur à une souris, ce qui aide à comprendre comment ces cellules interagissent et réagissent dans un environnement contrôlé. Les modèles de maladie du greffon contre l'hôte sont particulièrement utiles. Ils imitent les situations où les cellules immunitaires du donneur attaquent les tissus de la souris, reproduisant ainsi les mécanismes des maladies auto-immunes. Cela permet de comprendre en détail les processus inflammatoires et auto-immuns, et d'identifier les éléments clés impliqués. En utilisant ces modèles, nous pouvons tester de nouvelles thérapies pour voir si elles sont efficaces et sûres avant de les utiliser chez les humains. De plus, ils nous aident à explorer des stratégies pour rendre le système immunitaire plus tolérant, ce qui est crucial pour traiter les maladies auto-immunes. Ce projet nous aidera à mieux comprendre les mécanismes des maladies auto-immunes et à développer des traitements plus efficaces et personnalisés, offrant ainsi de nouvelles perspectives pour les patients.
Bénéfices attendus
Utiliser des modèles de souris avec des cellules immunitaires humaines est très utile pour la recherche sur les maladies auto-immunes et inflammatoires. Ces modèles recréent un environnement similaire à celui du corps humain, ce qui est essentiel pour étudier comment les cellules interagissent et comment les maladies se développent. Cela aide à créer de nouvelles stratégies de traitement. Ces modèles sont prometteurs pour mieux comprendre le système immunitaire, découvrir des traitements innovants plus rapidement et s'assurer que les thérapies sont sûres et efficaces pour les patients. Les études utilisant des techniques d'imagerie permettent d'observer les traitements en temps réel sans intervention invasive. Les données obtenues grâce à ces modèles augmentent les connaissances scientifiques sur les processus immunitaires et inflammatoires dans diverses maladies humaines. Ces résultats seront publiés et partagés avec la communauté scientifique, contribuant ainsi à l'avancement de la recherche. De plus, ces données soutiennent l'entrée des nouveaux traitements en phase d'essais cliniques et aident à obtenir les autorisations nécessaires pour leur mise sur le marché. L'imagerie pourrait également être utilisée pour le diagnostic ou le suivi des maladies.
Procédures
Administrations réalisées sur animal vigile, environ 10 secondes, réalisée au maximum 4 fois par semaine sur 4-8 semaines Prises de sang sur animal vigile, environ 15 secondes, répétées 3 fois sur 8 semaines maximum. Analyse par imagerie sur animal anesthésié : Durée : Environ 5-15 minutes par session d’imagerie sur 10 temps, au maximum.
Impact sur les animaux
Les effets indésirables attendus sont : Réaction de greffe contre l'hôte : Ce phénomène se produit lorsque les cellules immunitaires humaines attaquent les tissus de la souris, causant une inflammation et des dommages principalement à la peau, au foie et au système digestif. Cela entraîne une perte de poids et une baisse de l'activité générale environ 3 semaines après la transplantation. Perte de poids temporaire : Cela est dû à la préparation des souris par irradiation ou traitement chimique avant la greffe des cellules humaines.
Devenir
Les animaux sont euthanasiés pour les prélèvements d’organes nécessaires à l’atteinte des objectifs de l’étude.
Remplacement
Utiliser des modèles de souris avec des cellules immunitaires humaines ou de souris est essentiel pour développer et tester de nouveaux traitements pour les maladies inflammatoires et auto-immunes. Ces modèles recréent un environnement immunitaire dans les souris, ce qui permet d'étudier les interactions cellulaires et les mécanismes des maladies auto-immunes de manière unique. Les souris immunodéficientes utilisées pour ces transferts surmontent les limites des modèles traditionnels, offrant un système plus pertinent pour la recherche. Bien que des méthodes alternatives en laboratoire (in vitro) et par simulation informatique (in silico) soient explorées, elles ont des limites importantes. Les tests en laboratoire, comme les cultures cellulaires, permettent d'étudier les réponses cellulaires dans un environnement contrôlé, mais ne peuvent pas reproduire la complexité d'un organisme entier. Par exemple, les cultures de cellules immunitaires, comme les globules blancs, peuvent fournir des informations sur les réponses immunitaires spécifiques, mais ne peuvent pas simuler les interactions dynamiques dans le corps. Les modèles informatiques, qui utilisent des simulations pour prédire les réponses biologiques, sont également limités par la complexité des systèmes biologiques et la qualité des données disponibles. Bien qu'ils soient utiles pour générer des hypothèses et réduire le nombre d'expériences animales nécessaires, ils ne peuvent pas remplacer les études sur des organismes vivants en raison de leur incapacité à capturer toutes les variables biologiques et environnementales. La complexité des interactions immunitaires dans les maladies inflammatoires et auto-immunes nécessite encore l'utilisation de modèles animaux pour obtenir des données pertinentes et applicables à l'humain. Les modèles de souris permettent de recréer un environnement immunitaire humain, indispensable pour évaluer l'efficacité et la sécurité des nouveaux traitements.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisés est basé sur des publications scientifiques et optimisé par un biostatisticien en fonction des objectifs de l’étude. Des méthodes statistiques sont appliquées pour minimiser le nombre d’animaux tout en obtenant des résultats fiables et en réduisant les biais expérimentaux. Seules les molécules ayant montré en amont une activité anti-inflammatoire in vitro sont testées sur les animaux (in vivo). L’utilisation de techniques précises comme la cytométrie en flux, l’analyse de biomarqueurs, l’histologie et l’imagerie permettra d’obtenir des données détaillées à partir de petits échantillons. De plus, on pourra avoir un suivi non invasif et multiparamétrique des animaux pour mesurer la distribution des composés et l’évolution de la réponse inflammatoire, réduisant ainsi le nombre d’animaux nécessaires. Les modèles décrits dans ce projet sont choisis pour leur pertinence clinique, réduisant ainsi le besoin de tests supplémentaires sur d’autres animaux.
Raffinement
Les souris sont hébergées par groupe de 5 souris maximum par cage. Nous utiliserons également une litière adaptée (douceet un enrichissement qui favorise l’expression des comportements normaux de la souris ( abri, enfouissement, nidification…). Les souris immunodéficientes sont hebergées en conditions stériles dans des rack ventilés afin d’éviter tout risque d’infection. Les techniques de manipulation douce, telles que l’utilisation de tunnels et la préhension dans le creux des mains, sont mises en œuvre pour réduire le stress et l’angoisse des animaux. Un apport nutritif pourra être mis en place 1 semaine avant le début de l’étude pour faciliter l’accès des animaux. Les animaux pourront être hébergés dans des cages spéciales capables de détecter 24h/24 toute anomalie dans l’activité des animaux (hypoactivité ou hyperactivité ou stéréotypies) permettant de mettre en place très rapidement les actions pour la prise en charge vétérinaire. Les études sont encadrées par des recommandations internes et validées par la structure du bien-être animal relatives à l’utilisation des animaux (hébergement, soins, manipulation, expérimentations) et ayant pour objectif de prévenir toute douleur ou détresse chez l’animal. Une grille de score a été mise en place afin de permettre la définition et l’application de points limites, généraux et spécifiques à la procédure, une fréquence accrue des observations et ainsi intervenir de manière anticipée pour éviter toute douleur ou dommages pour les animaux au-delà de la classe de gravité définie pour la procédure. Les protocoles expérimentaux seront continuellement améliorés pour minimiser la douleur et le stress des animaux.
Choix des espèces
La souris est le modèle de choix en pharmacologie. Elles partagent une grande partie de leur génome avec les humains, permettant de modéliser les maladies humaines et d'étudier les effets des médicaments. Leur petite taille et leur cycle de reproduction rapide facilitent les études à long terme et les expériences génétiques. Les souris, étant des mammifères, ont des systèmes biologiques comparables à ceux des humains, rendant les résultats plus pertinents. Les souris adultes (à partir de 8 semaines d’âge) sont utilisées dans ce projet pour mimer la pathologie chez les patients adultes car l’immunité varie fortement en fonction de l’âge. De plus le système immunitaire est complètement mature à partir de 6 semaines d’âge chez la souris.
Détermination de la durée du cycle cellulaire dans des modèles de trisomie 21
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
Onze souris femelles, gestantes et porteuses d'un modèle génétique de trisomie 21, vont être utilisées, parce qu'un embryon sur huit seulement aura le génotype voulu et qu'il en faut huit. Les procédures impliquent un niveau de souffrance déclaré léger. Chacune reçoit à la fin du deuxième trimestre de gestation deux injections intrapéritonéales de marqueurs d'ADN, espacées d'une heure trente, chacune de moins d'une minute. Toutes sont tuées le jour même pour que soient prélevés les cerveaux de leurs embryons et mesurée la durée du cycle cellulaire des futurs interneurones.
Objectifs
La déficiences intellectuelles correspondent à un arrêt total ou partiel du développement mental apparaissant avant l’âge adulte et affectant les fonctions cognitives telles que l’apprentissage, la mémoire, le langage, mais aussi la motricité et les habilités sociales. Ici, nous nous intéressons à un gène impliqué dans la trisomie 21. Ce syndrome est la première cause génétique de déficience intellectuelle qui serait causée par un déséquilibre de l’activité du cerveau. Nous savons que ce gène est impliqué dans le développement des neurones excitateurs, mais son rôle dans le développement des neurones inhibiteurs reste sous-étudié. Dans ce projet, nous voulons comprendre l’impacte de notre gène d’intérêt sur le développement des neurones inhibiteurs dans le cadre de la trisomie 21. Plus spécifiquement, notre objectif est de déterminer son impact sur la progression et la sortie du cycle cellulaire lors de la prolifération des neurones inhibiteurs. Pour cela, nous allons mesurer la durée totale du cycle cellulaire dans un modèle murin de trisomie 21 et dans un modèle de trisomie 21 avec inactivation de ce gène dans les progéniteurs d’interneurones. Nous utiliserons un marqueur de prolifération, ainsi que deux molécules pouvant s’incorporer dans l’ADN au cours de la réplication cellulaire, ce qui nous permettra de voir quelles cellules sont encore en division et lesquelles sont définitivement sortie du cycle cellulaire.
Bénéfices attendus
Cette étude vise à mieux caractériser les défauts apparaissant lors de la progression et la sortie du cycle cellulaire des interneurones. En effet, nous avons émis l’hypothèse selon laquelle le déséquilibre dans la balance excitation/inhibition résulte d’une altération du développement des interneurones. Pour cela, nous analyserons trois phases clés : la prolifération, la migration et la maturation. Nos données préliminaires montrent une sortie précoce du cycle cellulaire des progéniteurs dans le modèle de trisomie 21. Nous nous intéressons donc à la durée des différentes phases du cycle cellulaire. Identifier précisément ces étapes nous permettra de déterminer les moments clés du neurodéveloppement impliqués dans le déséquilibre excitation/inhibition et les déficits cognitifs. Ce projet servira de base à de futures recherches visant à améliorer les fonctions cognitives et, par conséquent, l’autonomie quotidienne des personnes porteuses de trisomie 21.
Procédures
Chaque animal recevra deux molécules permettant de marquer l'ADN, administrées à 1h30 d'intervalle. L'administration se fait par voie intrapéritonéale et dure moins d'une minute.
Impact sur les animaux
L’administration est rapide (douleur légère de courte durée, moins d’une minute) et aucun effet indésirable notable n'est attendu suite à l'administration de ces molécules. Les animaux seront suivis attentivement tout au long de la procédure.
Devenir
Toutes les femelles gestantes sont mises à mort pour récupérer les cerveaux des embryons pour des études histologiques.
Remplacement
Dans le cadre de ce projet, nous avons exploré différentes alternatives non animales, notamment les modèles in silico, les cultures cellulaires in vitro et les approches ex vivo, afin de mesurer la durée du cycle cellulaire. Toutefois, ces alternatives présentent des limites majeures. Les modèles in silico, bien qu’utiles pour simuler certains aspects du cycle cellulaire, reposent sur des données préexistantes et ne permettent pas d’obtenir des mesures expérimentales précises des dynamiques de prolifération cellulaire in vivo. Les cultures cellulaires in vitro et les modèles ex vivo permettent de suivre la progression du cycle cellulaire dans un environnement contrôlé, mais ils ne reproduisent pas fidèlement les conditions physiologiques, notamment l’influence du microenvironnement tissulaire et des signaux systémiques. L’utilisation d’analogues de nucléosides comme l’EdU et le BrdU nécessite un système biologique fonctionnel où les cellules prolifèrent naturellement dans leur contexte tissulaire. Après avoir évalué ces alternatives, l’utilisation d’un modèle animal est apparue comme la seule approche permettant d’obtenir des données fiables sur la durée du cycle cellulaire dans un organisme vivant, en tenant compte des interactions physiologiques et des conditions réelles de prolifération cellulaire.
Réduction
Pour ces analyses, nous aurons besoin de 8 embryons par génotype. Ce nombre correspond au nombre minimal d’échantillons nécessaire pour obtenir des résultats exploitables au niveau statistique. Dû à leur génétique complexe, 1/8 embryons seulement aura le génotype attendu. Sachant que les femelles produisent en moyenne 6 embryons par portée, il nous faudra 11 femelles pour notre étude.
Raffinement
L’administration des deux molécules pouvant s’incorporer dans l’ADN au cours de la réplication cellulaire n’entraine pas de phénotype dommageable. Un suivi des animaux sera réalisé sur la totalité de l’expérience, notamment durant la période gestationnelle où aura lieu le traitement.
Choix des espèces
Cette analyse s’inscrit dans une étude plus large visant à comprendre les origines cellulaires des déficits cognitifs observés dans les pathologies touchant la formation des neurones. Pour cela, la souris est un modèle de choix car elle est anatomiquement, physiologiquement et génétiquement proche de l’Homme. Elle permet l’étude in vivo de mécanismes neurophysiologiques qui est indispensable à la compréhension des pathologies que nous étudions. De plus, de nombreux outils de manipulation génétique ont été développés chez ces animaux, permettant de créer des modèles des pathologies observées lorsqu’aucune forme naturelle de la maladie n’existe chez une espèce de mammifères correspondant à la maladie humaine. Des femelles adultes en âge de procréer (2-10 mois) seront utilisées. Les administrations se feront à la fin du deuxième trimestre de gestation et les embryons seront prélevés le même jour. La génération des interneurones corticaux a lieu entre le deuxième et le troisième trimestre de gestation. Nous prenons la fin du deuxième trimestre car cela correspond au début de la vague de prolifération des cellules à l'origine des interneurones.
Infection des moustiques Aedes avec des virus
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
Anesthésiées, des souris préalablement infectées par la dengue, le chikungunya ou Zika sont offertes à deux cents moustiques femelles qui se gorgent de leur sang. 1 800 souris immunodéficientes vont ainsi être utilisées, 1 560 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger et 240 un niveau modéré, avec une incision d'un millimètre pratiquée au même endroit de la queue chaque jour pendant sept jours pour suivre la charge virale. Le porteur reconnaît qu'un repas sanguin artificiel sur membrane existe, et l'écarte parce que 40 % des moustiques s'y nourrissent contre 80 à 100 % sur un animal vivant. Toutes les souris sont tuées, tantôt encore sous anesthésie à la fin du repas sanguin, tantôt une fois les prélèvements faits, ce que le porteur présente comme un moyen de limiter la durée de l'infection.
Objectifs
Les virus transmis par les insectes (arthropod-borne viruses, arbovirus) et en particulier ceux transmis par les moustiques, tels que le virus de la Dengue, Chikungunya et Zika, représentent un problème majeur de santé publique. En effet on estime à plus de 390 millions le nombre de nouvelles infections par le virus de la Dengue chaque année et près de 40 % de la population mondiale est considérée « à risque ». A ce jour, les principales mesures de santé publiques mises en place reposent sur le contrôle de la population des insectes vecteurs, cependant l’impact réel de ces procédures sur la transmission des virus n’a pas encore été déterminée. Lors du cycle de réplication et de transmission de ces virus, le moustique n’est pas un intermédiaire passif. Pour être transmis avec succès à un hôte vertébré non infecté, les arbovirus doivent franchir plusieurs étapes clés et traverser des barrières anatomiques chez les moustiques, notamment l'épithélium de l’intestin, la dissémination vers des tissus secondaires et l'infection des glandes salivaires. Au cours de ce processus complexe, qui s’étend sur plusieurs jours, le virus dépend de facteurs cellulaires du vecteur moustique et est exposé à son système immunitaire. De nouveaux virus transmissibles par les moustiques émergeant chaque année, il devient urgent d’étudier et de comprendre les bases moléculaires de la transmission de ces virus afin de pouvoir la contrôler. Dans cette optique nous cherchons à comprendre les mécanismes mis en place chez ces insectes lors de l’infection virale, qui permettent leur résistance. Une meilleure connaissance du fonctionnement de l’immunité des moustiques permettrait d’envisager l’utilisation de méthodes basées sur le renforcement de la résistance des populations naturelles de ces derniers, afin de réduire la propagation de ce type de maladies. Le cycle de transmission de ces arbovirus débute par l’infection du moustique au cours d’un repas sanguin sur un hôte infecté. Afin de mieux comprendre les interactions vecteur- virus au cours de la transmission de ce dernier, il est important de s’approcher au plus des conditions naturelles d’infection. Ainsi, l’infection du moustique se passe par voie orale, lors d’un repas sanguin sur une souris.
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus dans ce projet sont de mieux comprendre les interactions hôte vecteur afin de mettre en place des stratégies permettant de lutter efficacement contre ces maladies
Procédures
Repas sanguin infectieux – Acquisition du virus. Les souris sont infectées par du virus. Les animaux sont ensuite anesthésiés puis utilisés pour infecter des moustiques. Après le repas sanguin des moustiques sur la souris, les souris sont mises à mort. Repas sanguin infectieux – Transmission du virus. Les animaux sont anesthésiés puis utilisés pour nourrir des moustiques infectés. Du sang est ensuite prélevé sur les animaux sous anesthésie générale gazeuse en réalisant une incision (1mm) au niveau de la queue. L’opération est répétée pendant une durée totale maximum de 7 jours au même emplacement afin de mesurer l’évolution de la virémie. Les animaux sont ensuite mis à mort selon les méthodes réglementaires.
Impact sur les animaux
La prise en charge des souris s’appuie sur l’évaluation du comportement, de l’état corporel, de l’apparence physique, de la nutrition et de l’expression des souris. Après infection par les virus les souris développent la maladie, elles sont surveillées quotidiennement. Si une souris présente des symptômes de souffrance, par exemple perte de poids, prostration, poil hérissé, isolation, alors elle est mise à mort avant que les symptômes de la maladie soient trop dommageables pour l’animal et entraînent une souffrance.
Devenir
A l'issu du repas sanguin infectieux ou après avoir collecté les échantillons nécessaires à la mesure de la virémie, les souris sont mises à mort selon les méthodes réglementaires afin de limiter au maximum la durée d'infection et les chances de développer des symptômes délétères.
Remplacement
L’infection de moustiques par un arbovirus peut se faire de plusieurs manières ; (1) par ingestion d’un repas sanguin contenant le virus ou (2) par micro-injection directe du virus dans le thorax du moustique. Afin de mieux comprendre les interactions vecteur-virus au cours de la transmission de ce dernier, il est important de se rapprocher au plus des conditions naturelles d’infection. Dans ce contexte-là, l’infection des moustiques par micro-injection est donc à exclure et un mode d’infection plus « naturel » est nécessaire. Il existe à ce jour deux méthodes pour infecter des moustiques par voie orale, voie naturellement empruntée par le virus dans la nature. Le repas sanguin artificiel, consistant en une capsule chauffée contenant le mélange sang et virus recouverte d’une membrane, et le repas sanguin sur un hôte vertébré. A ce jour, les repas artificiels ne sont pas totalement au point et sont globalement moins efficaces que les repas sur animaux. En présence d’un repas artificiel sur membrane, environ 40 % des femelles moustiques se nourriront contre 80 à 100 % lorsqu’elles sont présentées à un animal vivant. De plus, les repas artificiels ne reproduisent pas l’ensemble des facteurs de l’hôte présents lors d’une infection naturelle qui peuvent influencer l’efficacité de l’infection chez le moustique (microbiote, signaux d’attractivité de l’hôte, réponse de l’hôte etc…) . Dans le cadre de nos projets de recherche, l’utilisation d’un hôte vertébré est donc nécessaire. Les primates et les rongeurs sont les seuls vertébrés disponibles pour l’étude de l’infection par les arbovirus. Les primates devant toujours être évités lorsqu’une alternative existe, nous travaillerons donc avec des rongeurs. Parmi les espèces de rongeurs possibles, la souris s’avère le choix le plus pertinent pour nos expériences pour les raisons suivantes : - des lignées mutantes de cette espèce supportent le développement des virus que nous étudions - les souris étant utilisées pour ce type d’expériences depuis plusieurs décennies par différents laboratoires dans le monde, les protocoles d’infection sont bien établis - les moustiques du genre Aedes, bien que naturellement anthropophiles, sont tout de même capables de se nourrir sur cette espèce.
Réduction
Les expériences que nous menons visent à mettre en évidence des différences dans la prévalence des moustiques infectés (nombre de moustiques infectés / nombre de moustiques s’étant nourris sur une souris infectée) et/ou dans leur charge virale (quantité de virus par moustique infecté) entre différentes populations de moustiques. Afin d’observer des différences statistiquement significatives, il est nécessaire d’analyser un nombre minimum de moustiques. Étant donné que le nombre de moustiques pouvant se nourrir sur une même souris est limité, nous avons conçu nos expériences de manière à minimiser autant que possible le nombre de souris utilisées, tout en garantissant une puissance statistique suffisante pour l’analyse de nos résultats.
Raffinement
Les souris utilisées étant immuno-déficientes, elles sont élevées et maintenues en groupes sociaux sur portoirs ventilés dans une animalerie SOPF (Specific and opportunistic pathogen free) et bénéficient de frisure de carton ainsi que de tunnels. Lors d’une expérience d’infection, le nombre exact de souris nécessaires à l’expérience est déplacé dans le laboratoire environ 24 heures avant l’infection afin de leur permettre de s’acclimater et de diminuer le stress du reste de la procédure. Elles sont transférées en groupe sociaux à l’intérieur de cages ventilées disposant de frisure de carton ainsi que de tunnels. Elles sont ensuite placées sur portoirs ventilés à l’intérieur du laboratoire pour la durée de l’expérience. Afin de permettre aux moustiques de se nourrir et de limiter le stress des souris, les souris utilisées pour le repas sanguin infectieux sont anesthésiées au préalable. Le nombre de moustiques qui vont se gorger sur l’animal sera strictement contrôlé (200 femelles maximum). A la fin du repas sanguin, les souris encore sous anesthésie sont mise à mort. Durant leur séjour dans le laboratoire, la prise en charge des souris s’appuie sur l’évaluation du comportement, de l’état corporel, de l’apparence physique, de la nutrition et de l’expression des souris. Si une souris présente des symptômes de souffrance, par exemple perte de poids, prostration, poil hérissé, isolation, alors elle est mise à mort.
Choix des espèces
Le virus de la Dengue ne se réplique pas dans les souris de souches les plus communes et la plupart des arbovirus s’y réplique difficilement, il est donc nécessaire d’infecter des souris immuno-déficientes afin de détecter une virémie suffisamment élevée pour infecter des moustiques. Nous utiliserons des souris adultes âgées de 3 à 4 semaines pour les infections avec le virus de la Dengue qui nécessite que les animaux aient un système immunitaire peu développé et des souris adultes âgées de 5 à 15 semaines pour les infections avec les virus Chikungunya et Zika qui peuvent infecter des individus possédant un système immunitaire plus mature.
Identification génétique par une méthode de génotypage invasif de souris génétiquement modifiés permettant l’étude des maladies rénales chroniques.
- Recherche appliquée
- Maladies animales
- Recherche fondamentale
- Système urogénital
Cinq secondes de prélèvement au bout de la queue et un tatouage des coussinets entre sept et dix jours de vie : le projet ne consiste qu'en cela, répété sur 31 960 souris. Elles vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, tuées après reproduction ou quand leur génotype ne correspond pas à celui attendu, les autres alimentant les projets de recherche sur les maladies rénales chroniques. Le porteur écrit qu'il n'existe "pas de remplacement possible fiable à l'heure actuelle pour le prélèvement caudal". Il justifie le recours à la souris par la disponibilité d'outils d'analyse bien caractérisés dans cette espèce et par la facilité d'y produire des modifications génétiques, sans détailler comment ses stratégies d'accouplement aboutissent à un tel effectif.
Objectifs
Les maladies rénales chroniques sont des maladies génétiques ou acquises caractérisées par une détérioration de la fonction et de la structure du rein. Pour la majorité́ de ces maladies, aucun traitement ne permet d’éviter l’évolution vers la perte complète de fonction des reins qui nécessite des traitements lourds comme la dialyse ou la transplantation. Ce projet a pour objectif la création et le maintien de lignées de souris génétiquement modifiés permettant l’étude des mécanismes aboutissant à la destruction des reins. Les modifications génétiques concernées n’entrainent pas de conséquences dommageables pour les souris. Cette demande de projet concerne strictement l’élevage, le marquage et le génotypage de ces animaux.
Bénéfices attendus
Ce projet a pour but de générer et de maintenir des modèles de souris permettant l’étude des mécanismes de maladies rénales chroniques pour lesquelles aucun traitement n’est actuellement disponible. Une meilleure compréhension de mécanismes responsables de la destruction du rein permettra d’améliorer les traitements à destination des patients atteints par ces maladies.
Procédures
- Prélèvement de tissu caudal sur animal vigile (1 fois, 5sec)
Impact sur les animaux
Le prélèvement peut provoquer un stress et une souffrance légère et transitoire
Devenir
Les animaux sont mis à mort après accouplement ou si leur génotype n’est pas celui attendu.
Remplacement
Il n’y a pas de remplacement possible fiable à l’heure actuelle pour le prélèvement caudal.
Réduction
Les stratégies d’accouplements ont été calculées selon les expériences antérieures pour générer un nombre suffisant d’animaux pour mener à bien les projets de recherche.
Raffinement
Les souris seront surveillées par les membres qualifiés de l'animalerie et par les responsables du projet afin de détecter tout signe de douleur ou de maladie. Tout comportement anormal sera directement communiqué à la personne en charge du projet. Des points limites spécifiques ont été établis. Tout animal en souffrance recevra un soin adapté (anti-septique, compression). Si les points limites établis sont atteints sans possibilité de soulager l’animal, celui-ci sera mis à mort.
Choix des espèces
La souris permet l’étude d’animaux génétiquement modifiés particulièrement informatifs pour la compréhension des mécanismes physiopathologiques. De plus, de nombreux outils d’analyses ont été développés et bien caractérisés dans cette espèce animale. Afin de permettre l’identification des souris et l’analyse de leurs gènes avant leur sevrage, le tatouage des coussinets et le prélèvement de queue sont effectués entre 7 et 10 jours de vie.
Développement et physiopathologie de l’appareil neuromusculaire chez la souris
- Recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Oncologie
- Système musculosquelettique
580 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, pour des gestes qui durent chacun quelques secondes, cinq pour la biopsie du bout de la queue, trente pour une injection intrapéritonéale. Toutes sont tuées afin de prélever leurs organes, et les femelles adultes le sont pour que soient récupérés leurs embryons à quatorze, seize et dix-huit jours de développement. Le but déclaré est de comprendre comment les nerfs moteurs et les muscles s'apparient chez l'embryon. Les retombées annoncées pour l'être humain, mieux comprendre la dégénérescence musculaire du vieillissement et des myopathies, restent au conditionnel, quand la mise à mort des mères et de leurs embryons est déjà programmée.
Objectifs
Le système neuromusculaire nous permet de respirer, marcher, manger, sourire. Les muscles squelettiques et les neurones moteurs permettant le mouvement dégénèrent au cours du vieillissement, lors d’hospitalisation prolongée, au cours du cancer, et dans nombreuses myopathies d’origine génétique. Dans ce dernier cas les fibres musculaires sont en perpétuel renouvellement grâce à l’activation des cellules souches du muscle qui sont recrutées pour tenter de réparer la fibre. Lors d’exercices intenses les fibres musculaires peuvent augmenter de volume ou se casser, et là aussi, les cellules souches du muscle réparent les fibres endommagées ou permettent l’augmentation de leur taille. La compréhension des mécanismes qui président à la formation des muscles et de leurs cellules souches associées chez l’embryon, à l’appariement correct des neurones moteurs sur les fibres en croissance. L’objectif principal de cette étude sera de caractériser les interactions nerf moteur-muscle, d’identifier les mécanismes mis en jeu dans la mise en place et le maintien de ce dialogue qui peuvent être perturbés.
Bénéfices attendus
L’étude porte sur la mise en place des interactions entre les nerfs moteurs et les muscles chez l’embryon. Nos études devraient permettre de mieux comprendre cette mise en place et son maitien qui peut être observée au cours du vieillissement chez l’homme et au cours de pathologies du muscle ou du motoneurone moteur. Les études menées amélioreront nos connaissances sur les interactions muscle-nerf moteur en prenant en compte le neurone permettant le mouvement et le muscle.
Procédures
Sur animaux vigiles : Le prélèvement unique d’une biopsie de l’extrémité de la queue pour génotypage (5 secondes). Une injection unique en intrapéritonéal (30 secondes par souris).
Impact sur les animaux
Une douleur légère et de courte durée est occasionnée lors de la biopsie de l'extrémité de la queue des animaux en vue de leur génotypage. Une douleur légère et de courte durée et un stress passager sont occasionnés lors de l’injection en intrapéritonéal des animaux.
Devenir
Les animaux seront mis à mort afin de prélever les organes pour des analyses.
Remplacement
Nous utilisons un modèle de souris car il mime la mise en place des différents muscles squelettiques et des neurones moteurs qui les innervent au cours du développement embryonnaire, et nous renseigne de manière unique sur le dialogue et les propriétés de l’interaction nerf muscle en physiologie et en physiopathologie. Les modèles cellulaires ne permettent pas à ce jour de comprendre la diversité de ce dialogue et ne permettent pas de reconstituer la diversité des types de neurones moteurs permettant le mouvement et des fibres musculaires associées.
Réduction
Nous prélèverons le maximum de tissus sur les animaux mis à morts, pour éviter l’utilisation ultérieure de nouveaux lots d’animaux. Nous veillerons enfin à utiliser au maximum les mêmes lots d’animaux contrôle quand cela est possible, pour éviter d’avoir à élever et mettre à mort des animaux surnuméraires.
Raffinement
Le milieu d’hébergement est enrichi à l’aide de coton de nidification et de maison en carton. Afin de réduire la douleur, la souffrance et l’angoisse, les animaux seront surveillés quotidiennement pendant toute la durée de l’expérience, et le lendemain de l’injection d'un anti-oestrogène afin de déceler des signes de douleur. Les animaux sont hébergés en groupes sociaux. Des points limites ont été définis entrainant la mise à mort anticipée ou l'administration d'un analgésique si nécessaire.
Choix des espèces
Les muscles et les nerfs moteurs humains sont bien conservés chez la souris, qui est de ce fait un bon modèle. Le modèle de souris permet d’accéder à tous les acteurs qui contrôlent la formation des muscles et des nerfs moteurs associés, sa diversité et sa physiopathologie. Les femelles adultes et leurs embryons à 14, 16 et 18 jours de développement sont utilisés pour mieux comprendre la mise en place et les conséquences du dialogue entre le muscle en croissance, son innervation et ses propriétés de contraction.
Etude de la transmission des virus influenza A entre l’homme et le porc dans le contexte professionnel en élevage
- Recherche appliquée
- Maladies animales
Des porcelets de cinq à vingt semaines, dans des élevages commerciaux en activité, servent de terrain d'observation pour la circulation des virus influenza entre les cochons et les éleveurs. 1 680 cochons vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Chacun est immobilisé une minute environ pour un écouvillonnage nasal et jusqu'à deux prises de sang, les animaux visés par la surveillance dite événementielle présentant déjà des signes cliniques. Le porteur indique que les prélèvements n'ont "aucun impact sur leur développement et prise de poids", raison pour laquelle les cochons repartent dans le circuit d'élevage.
Objectifs
Les objectifs du projet sont de mettre en place une surveillance conjointe des virus influenza en élevage de porcs à la fois chez les animaux et chez les éleveurs au contact de ces animaux. La surveillance inclut un autoprélèvement chez les éleveurs par mouchage une fois par semaine pendant un an et une surveillance programmée (toutes les 10 semaines) et évènementielle (en cas de symptomes) chez les porcs. Les virus détectés chez l'humain et chez les porcs seront ensuite comparés sur le plan génétique pour évaluer le risque de transmission porc-homme et homme-porc.
Bénéfices attendus
Le séquençage des virus humains et porcins détectés dans le cadre de ce suivi de cohorte permettra de comparer les différentes souches virales et d'émettre des hypothèses, selon le contexte épidemiologique, d'une transmission des virus influenza du porc vers l'humain ou de l'humain vers le porc. Ce projet, permettra de mieux évaluer la fréquence de survenue de ces phénomènes de transmission qui sont probablement très sous-évalués en raison d'un probable caractère asymptomatique chez l'humain et chez le porc dans la majorité des cas. Des évènements de co-infection entre des virus porcins et humains ont aussi une certaine probabilité d'être observés au cours de ce suivi ce qui pourrait également apporter de l'information quant aux risques de réassortiments entre souches humaines et porcines dans un contexte de professionnels exposés à ces virus animaux. Des recommandations pourraient en découler en matière de vaccination des personnels d'élevage et de port d'EPI (Equipement de protection individuelle).
Procédures
Les animaux seront soumis à un maximum d'un écouvillon nasal et 2 prises de sang (une précoce au moment de la phase clinique et une tardive 3 semaines après) dans le cadre de la partie évènementielle de la surveillance. La durée moyenne de réalisation de ces 2 prélèvements sur un animal contenu est de l'ordre d'une minute.
Impact sur les animaux
Pour réaliser ces prélèvements, une contention sera nécessaire pour chaque animal prélevé (écouvillon nasal, prise de sang), sans répétition pour un animal donné (sauf 3 semaines après pour la partie évènementielle de la surveillance), s'apparentant ainsi à une approche diagnostique. Les nuisances possibles sont liées à la contention et au stress occasionné mais limité dans la mesure ou la très grande majorité des animaux prélevés (surveillance programmée) ne le sera qu'une seule fois au cours de sa vie.
Devenir
Les animaux sont conservés après prélèvement et poursuivent leur durée d'élévage prévue car le ou les prélèvements réalisés n'ont aucun impact sur leur développement et prise de poids.
Remplacement
Aucune alternative non animale n’est possible puisque le projet porte sur l'acquisition de connaissances sur les infections par les virus influenza chez le porc en conditions réelles et le risque de transmission de ces virus au personnel d'élevage.
Réduction
Les nombres d'animaux échantillonnés lors de chaque visite et dans chaque élevage (30 en post-sevrage pour la détection virologique, 30 en engraissement pour les analyses sérologiques) ont été déterminés pour être en mesure de détecter au moins un animal positif sous l'hypothèse de l'atteinte d'au moins 10% de la population. Pour la surveillance évènementielle, seuls 10 animaux sont prélevés car dans ce cas, des animaux présentant des signes cliniques caractéristiques sont ciblés.
Raffinement
Pour les doubles prélèvements (écouvillons nasaux et prise de sang dans le cadre de la surveillance évènementielle), les animaux ne seront contenus qu'une seule fois et les deux prélèvemetns réalisés à suivre. Après une période de surveillance à la suite du prélèvement, les animaux seront maintenus dans leurs conditions d’élevage habituelles. Les signes de stress seront surveillés chez chaque animal afin d’interrompre la procédure si nécessaire. Des points limites ont été définis. Suite à la prise de sang, les animaux prélevés seront isolés s'ils présentent quelques signes d'essoufflement et observés par un agent pendant 5 minutes. L’agent s’assurera de l’absence de décubitus anormal, d'anomalie de la fréquence respiratoire et de troubles neurologiques. En cas de présence de l’un ou plusieurs de ces signes, l’animal sera gardé en observation dans le parc pendant la durée de la visite . Si au cours de cette période d'observation, l’animal présente une dégradation de son état général et/ou des signes cliniques jugés irréversibles ou occasionnant une souffrance (détresse respiratoire, troubles neurologiques), il sera mis à mort selon un procédé autorisé ou une prise en charge adaptée (maintien en parc ou en infirmerie) pourra être proposée à l’éleveur par le vétérinaire référent de l’élevage si celui-ci est présent ou les vétérinaires en charge de la conduite de cette étude. Dans le cadre de la surveillance évènementielle, les mêmes animaux ayant 2 prélèvements à 3 semaines d'intervalle, ils recevront une récompense sous la forme d'une solution de grenadine à l'issue du premier prélèvement initial.
Choix des espèces
S'agissant d'une étude sur les virus influenza porcins et le risque de transmission aux humains, l'étude est conduite sur l'espèce cible et dans un contexte d'élevage réel (étude observationnelle). Les animaux impliqués concernent la partie post sevrage et engraissement, soit des porcs entre 5 semaines et 20 semaines d'âge. A noter que pour la surveillance programmée virologique, les animaux ciblés seront essentielement les porcelets en post-sevrage (soit entre 5 et 10 semaines d'âge) et pour la surveillance programmée sérologique des porcs en engraissement de plus de 13 semaines seront considérés pour être en mesure de détecter des anticorps s'ils ont été exposés à des virus influenza pendant le post-sevrage.
Etude du role de l’immunité humorale dans la réponse aux immunothérapies dépendante du microbiote intestinal
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système immunitaire
6 196 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Chacune peut recevoir une tumeur greffée sous la peau, jusqu'à quatre gavages de matière fécale ou de bactéries, un traitement antibiotique, jusqu'à dix injections d'immunothérapie, cinq injections destinées à détruire certaines de ses cellules immunitaires, une irradiation de dix minutes et jusqu'à huit prises de sang. Le porteur décrit des tumeurs qui limitent la mobilité et provoquent une douleur locale modérée, des diarrhées et des pertes de poids, pour une question de recherche fondamentale sur le rôle des anticorps dirigés contre les bactéries intestinales dans la réponse aux immunothérapies. Pour justifier l'effectif, il n'avance qu'un chiffre, huit animaux par groupe, sans jamais le rapporter au total de 6 196 souris demandées.
Objectifs
De plus en plus de preuves indiquent que le microbiote intestinal influence fortement l'immunité antitumorale et les réponses cliniques aux immunothérapies dans le traitement du cancer. Notre laboratoire a montré que la dysbiose, une composition altérée du microbiote intestinal, peut réduire l'efficacité des immunothérapies et contribuer à la résistance au traitement contre le cancer. Alors que les interventions microbiennes telles que la transplantation de microbiote fécal peuvent restaurer les communautés bactériennes intestinales bénéfiques et améliorer les réponses aux traitements, les patients peuvent développer des réponses immunitaires contre ces bactéries transplantées. Notre hypothèse générale est que la liaison sélective d'anticorps spécifiques des bactéries commensales ou transplantées façonne la composition du microbiome intestinal et dicte la réussite de la transplantation de microbiote fécal, via des mécanismes immunitaires qui peuvent moduler l'efficacité des immunothérapies.
Bénéfices attendus
Nous émettons l’hypothèse que l'immunisation du patient contre certaines bactéries intestinales ou bactéries transplantées lors de transplantation de microbiote fécal, entraine leur élimination, avec l'intervention de différents mécanismes immunitaires. En évaluant la modulation de la réponse immunitaire de manière microbiote-dépendante, ce projet nous permettra de mieux comprendre les mécanismes de résistance ou la réponse aux immunothérapies chez les patients atteints de cancer. Cette compréhension permettrait aussi de montrer que la présence d’anticorps spécifiques contre certaines bactéries du microbiote constitue un biomarqueur de la réponse aux immunothérapies. De plus, cela pourrait aider à comprendre la réussite ou l’échec de la transplantation de microbiote fécal à contourner certaines résistances, et de pouvoir sélectionner des patients qui ne présentent pas de réponses en anticoprs contre certaines bactéries bénéfiques du donneur. Enfin, cela permettrait d’optimiser l’utilisation des immunothérapies, et d’éclairer les interactions entre l’immunité et le microbiote intestinal, pouvant au final influencer les décisions cliniques et donc de traitement des patients.
Procédures
Les interventions prévues seront pour certaines procédures l'implantation d'une tumeur par injection sous cutanée (une fois, d'une durée d'1 minute), l'administration orale (n=4 au maximum, durée 1 minute), l'administration de traitements d'immunothérapie par injection (10 fois maximum, durée 1 minute). Les déplétions de neutrophiles, du complément ou des lymphocytes B seront réalisées par injection (n=5, durée 10 secondes). Pour une des procédures, une unique irradiation sera réalisée (durée 10 minutes) sera faite. Enfin, des prélèvements de sang seront réalisés (n=8 au maximum, durée 2-3 minutes).
Impact sur les animaux
Les animaux pourront subir un stress lié aux manipulations. Les gavages oraux pour procéder à la transplantation de microbiote fécal et aux gavages de bactéries pourront provoquer un inconfort pour la souris. Il y a un risque de diarrhée légère car les souris recevront un traitement antibiotique de courte durée. Il y a aussi un risque de perte de poids post-transplantation de microbiote, post traitement par antibiotique ou post greffe de tuùeur . Les injections peuvent provoquer des douleurs légères et transitoires et seront donc faites sous anesthésie locale. Les tumeurs peuvent provoquer une limitation modérée de l'activité et de la mobilité des souris et une douleur locale modérée.
Devenir
Les animaux seront euthanasiées soit en fin de procédure afin d’analyser les organes post-mortem.
Remplacement
Pour la réalisation de ce projet, l’utilisation d’animaux vivants est indispensable car seul un animal vivant, entier, peut permettre d’étudier dans leur globalité, l’immunité antitumorale, intestinale et périphérique et l’effet de la transplantation de microbiote fécal sur l'immunité et la réponse antitumorale, avec toutes les interactions nécessaires, impossibles à reproduire in vitro ou ex vivo. En effet, l'utilisation d'organoïdes n'est pas possible car les organoïdes reproduisent un tissu ou organe mais ne peuvent reproduire l’interaction du système immunitaire intestinal avec l’environnement tumoral après stimulation par le microbiote. Dans ce projet, nous voulons observer l'effet d'une transplantation de microbiote fécal sur différentes composantes de l'immunité. Seul un organisme entier permet d’étudier cela, avec un système immunitaire et une génétique proche de l'Homme comme la souris.
Réduction
Pour la réalisation de cette étude, nous chercherons à regrouper les expérimentations dans le but de réduire le nombre d’animaux contrôles. Le nombre d’animaux est rigoureusement contrôlé pour optimiser les ressources tout en garantissant des résultats fiables. D'après nos études antérieures et des analyses statistiques, nous avons besoin de 8 animaux par groupe pour obtenir des différences significatives.
Raffinement
Les animaux seront hébergés dans le respect de leur bien-être avec un régime alimentaire normal et de l’eau ad libitum, ainsi qu’un enrichissement adapté. Les animaux seront acclimatés pendant une semaine avant le début de l’expérimentation. La surveillance régulière permettra le suivi du comportement de la souris et l’éventuelle mise en place de mesure d'analgésie si les animaux présentent une souffrance, voire d'euthanasie si les animaux atteignent les points limites. Toutes les injections seront faites sous anesthésie locale. Toutes les souris auront un examen clinique quotidien et des pesées régulières (au moins une fois/semaine). Les points limites seront strictement appliqués et des soins seront prodigués en cas de besoin en accord avec le vétérinaire.
Choix des espèces
Le choix de la souris pour la réalisation de ce projet se justifie par des raisons d’ordre scientifique. La génétique est proche de celle de l’Homme et bien connue. La souris est l’animal de laboratoire le plus couramment utilisé par la communauté scientifique internationale et pour les études précliniques en oncologie, la plus susceptible d’apporter les résultats satisfaisants pour nous au vu des objectifs du projet. La méthodologie envisagée est d’une mise en place relativement aisée sur ce type d’animal et nous avons acquis une pratique expérimentale sur cette espèce. Les modèles de tumeur existants sont issus de lignées cellulaires murines et leur implantation dans la souris est indispensable pour étudier l’immunité, l’effet des traitements sur la réponse antitumorale dans leur globalité et les effets des antibiotiques ou bactéries associées à ces antibiotiques sur le microbiote et l’immunité intestinales. Les animaux seront utilisés au stade adulte, à partir de 6-7 semaines de développement, les cancers cibles touchant l’adulte. De plus, à cet âge-là, les animaux sont matures du point de vue immunologique.