Procédures légères
Etude des mécanismes impliqués dans l’altération de la masse et du métabolisme musculaire au cours du vieillissement – MODIFICATION
- Recherche fondamentale
- Système musculosquelettique
Des souris âgées de 18 mois et une lignée génétiquement modifiée qui, selon le porteur, n'existe que chez cette espèce : 160 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Toutes sont identifiées par poinçon à l'oreille, 40 reçoivent en plus une puce implantée, toutes reçoivent une injection quotidienne pendant cinq jours et passent six mesures de composition corporelle par résonance magnétique. Soixante-douze d'entre elles jeûnent douze heures, ce que le porteur associe à une perte de 10 à 15 % du poids, avant une administration orale de glucose, six prélèvements de sang à la queue étalés sur deux heures et un test de vitesse maximale de trente minutes sur tapis roulant, puis des tests comportementaux dont il ne dit pas lesquels. Les 160 souris sont tuées en fin de projet, le porteur indiquant devoir prélever de nombreux tissus pour ses analyses moléculaires.
Objectifs
Le vieillissement se traduit par atrophie musculaire, c'est à dire une perte de la masse musculaire, conduisant à la perte d’autonomie des personnes et à l’augmentation de leur mortalité. L’étude des mécanismes impliqués dans la mise en place de ce phénomène est donc d’un intérêt clinique non négligeable. Cette perte musculaire affecte un type particulier de fibres, les fibres à contraction rapide. De plus, le vieillissement est également associé à une perturbation de la régulation du taux de sucre dans le sang avec une résistance à l’insuline. Notre projet à deux objectifs : 1) identifier les mécanismes cellulaires responsables de la perte de muscles induites par traitement aux glucocorticoïdes (médicaments anti-inflammatoires utilisés fréquemment) et au cours du vieillissement 2) identifier les mécanismes cellulaires responsables de la perturbation de la régulation de la glycémie (taux de sucre dans le sang et résistance à l’insuline) qui apparait en en cas d’obésité ou au cours du vieillissement
Bénéfices attendus
Ce projet permettra de mieux comprendre les mécanismes impliqués dans la perte de la fonction musculaire au cours du vieillissement pour permettre à plus long terme d’augmenter la qualité de vie (favoriser le bien vieillir). De plus, nous nous intéressons à la vulnérabilité des fibres musculaires à contraction rapide qui sont également touchées préférentiellement au cours de différentes pathologies (cancers, infections, sclérose latérale amyotrophique, insuffisance cardiaque et la broncho-pneumopathie chronique obstructive) ainsi qu’en cas de jeûne ou d’hypoxie (manque d’oxygène). Nos résultats pourraient donc être aussi intéressants pour de nombreuses autres pathologies.
Procédures
Tous les 160 animaux seront identifiés par poinçon à l'oreille (1 fois, 2 secondes) ET 40 D’ENTRE EUX AURONT UNE IMPLANTATION D’UNE PUCE RFID (COMME LES PUCES VETERINAIRES). Ils seront traités avec 1 injection par jour (piqure 2 secondes) pendant 5 jours. Ils seront également soumis à des tests de composition corporelle par Résonance Magnétique Nucléaire (équivalent d'un IRM à l'hopital) (6 répartis sur l'ensemble du protocole, soit 6 x1min30 ). Ensuite, 88 animaux recevront aussi 1 injection par jour (piqure 2 secondes) pendant 7 jours ET PARMI EUX 40 RECEVRONT 1 DERNIERE INJECTION 30 MINUTES AVANT L'EUTHANASIE. Le reste des animaux (SOIT 72) subiront aussi une administration orale d'une solution de glucose (volume et sonde respectant les recommandations / 5 secondes), un prélèvement de sang à la queue (volume et voie respectant les recommandations/ 30 secondes) puis 5 prélèvements d’une goutte espacés sur 2 heures (5 secondes par prélèvement) ainsi qu'un test de vitesse maximale aérobie sur tapis (1 fois, 30min). 72 ANIMAUX SERONT ISOLES POUR UNE DUREE INFERIEURE A 48H. Ils seront également soumis à des tests comportementaux (3 fois 5 min et 3 fois 10 secondes).
Impact sur les animaux
Tous les animaux POURRONT RESSENTIR UNE DOULEUR LEGERE LORS DE LEUR IDENTIFICATION PAR MARQUAGE A L'OREILLE OU PAR PUCE. Ils subiront des tests non-invasifs pour caractériser leur croissance, leur composition corporelle, leur activité physique et leur métabolisme. Ces tests pourront induire du stress. Les tests de capacités fonctionnelles sur les tapis pourraient engendrer du stress chez les animaux. Les effets indésirables pour le test d’activité sur tapis roulant peuvent être: l’épuisement de l’animal, une blessure à la patte. Les effets indésirables du traitement avec les glucocorticoïdes sont les modifications de poids et de comportement, ces derniers seront vérifiés tous les jours lors du traitement qui sera arrêté si un changement important de comportement est observé. Les animaux subiront un stress léger lié à la manipulation lors des tests de composition corporelle (2 minutes/semaine), de motricité (3 fois 5 min). Lors de la mesure du métabolisme respiratoire (48h) on peut attendre un stress modéré lié à l’individualisation nécessaire pour l’analyse. Pour le test de tolérance au glucose, on peut attendre une perte de poids de 10 à 15% liée au jeûne (12h sur la nuit, de 20h à 08h) et les animaux subiront une administration orale de glucose. Les prélèvements sanguins à la queue et le marquage à l'oreille induisent une douleur légère. Pour l'étude de l'influence d'un régime hypercalorique, qui reprend les mêmes tests mais sur des animaux ayant une nourriture plus riche, on attend les mêmes effets indésirables. Les injections induisent une douleur légère.
Devenir
Pour mener notre une étude et identifier les mécanismes d’interaction liant fonte musculaire, vieillissement, inflammation et obésité, nous devons prélever de nombreux tissus et réaliser des analyses moléculaires à l’issue de la procédure. Cela nécessite d’euthanasier les animaux en fin de projet.
Remplacement
Cette étude ne peut être conduite qu’avec des animaux car il n’y a pas de modèles cellulaires alternatifs pour l’étude des effets dépendant du type de fibres musculaires. De plus le vieillissement et la résistance à l’insuline sont des problèmes pathologiques impliquant de nombreux facteurs et de nombreux organes ce qui ne permet pas non plus le remplacement par des méthodes in vitro.
Réduction
Nous avons utilisé un logiciel de calculs statistiques pour définir le nombre minimal d’animaux nécessaires. Nous utiliserons un seul groupe contrôle pour plusieurs procédures. L’utilisation des deux sexes nous permettra d’inclure tous les animaux à l’étude et d’éviter les mises à mort inutiles lors de la production des lots expérimentaux.
Raffinement
Les animaux seront préalablement habitués à tous les tests de motricité et de course en étant simplement placés sur l’appareil, d’abord 1 minute sans mouvement, puis 1 minute à vitesse réduite. L’habituation sera répétée 2 fois, espacées de 24h, avant le test. Le tapis roulant utilisé sera un nouveau modèle sur lequel l’utilisation de stimulation électrique pour motiver la souris à courir est remplacée par un système qui envoie de l’air sur l’arrière train de l’animal. De plus, des points limites spécifiques ont été établis pour chaque geste permettant d’éviter une trop grande fatigue, le stress ou la blessure. Par expérience nous n'avons jamais vu de blessure, cependant si c’était le cas, l’animal serait soigné et sorti du protocole. Chez les animaux obèses, la nourriture enrichie en graisse étant plus friable que la nourriture standard, nous ajouterons un bâtonnet de bois à ronger dans la cage afin de prévenir la croissance continue des incisives. Pour le change et la réalisation des tests, les animaux seront déplacés à l’aide d’un tunnel de contention auquel ils seront habitués (enrichissement présent dans les cages). Ce tunnel permet aussi l’habituation à la mesure de composition corporelle où l’animal est maintenu dans un système équivalent le temps de la mesure (2 min environ). Nous utiliserons de la poudre hémostatique pour arrêter les éventuels saignements lors de la mesure de glycémie. Pour la surveillance des animaux et plus particulièrement des souris obèses, nous utiliserons la grille de score adaptée. ENFIN, LES ANIMAUX POURRONT ETRE MAINTENUS EN GROUPE LORS DE L'ANALYSE DE L'ACTIVITE EN VIDEO-TRACKING INFRA-ROUGE GRACE AU SYSTEME DEVELOPPE (4 ANIMAUX ANALYSES EN MEME TEMPS).
Choix des espèces
Les conditions de perte de muscles chez l’humain que nous souhaitons étudier plus précisément sont bien reproductibles dans le modèle souris. De plus, nous utiliserons un modèle génétiquement modifié qui n’existe que chez la souris. Les animaux seront utilisés au stade adulte afin de disposer d’un organisme avec un processus de développement terminé. D'autre part, des souris âgées seront utilisées pour étudier la perte de muscle qui s’installe à partir de 18 mois.
Developpement d’approches thérapeutiques pour le Syndrome de Sanfilippo Type B
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
La production des données précliniques exigées par la réglementation avant tout essai chez l'humain fait partie de la finalité déclarée de ce projet sur le syndrome de Sanfilippo de type B, aux côtés de l'évaluation d'une thérapie génique et d'un traitement anti-inflammatoire. 2 244 souris vont être utilisées, toutes tuées par perfusion intracardiaque après anesthésie profonde pour prélever leurs organes, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. 1 320 reçoivent une injection dans la veine de la queue à l'état vigile, 660 subissent une chirurgie cérébrale de quarante minutes avec pose d'une canule guide, et 1 408 passent des tests d'anxiété, d'activité locomotrice et de reconnaissance d'objets. Le porteur affirme que seul un "organisme entier" permet de suivre la biodistribution du vecteur et les réponses immunitaires, et écrit que les données de cette lignée murine sont "indispensable avant tout essai chez l'humain".
Objectifs
Le syndrome de Sanfilippo de type B (ou MPS IIIB) est une maladie pédiatrique génétique rare, touchant environ 0,5 naissance sur 100 000 en Europe. Elle est causée par un déficit d'une enzyme lysosomale qui entraîne l’accumulation de certaines molécules appelées oligosaccharides d’héparane sulfate dans le cerveau et d’autres tissus. Cette accumulation provoque des problèmes cellulaires, notamment un dysfonctionnement lysosomal, un stress oxydatif, une neuroinflammation et l’activation des cellules immunitaires du système nerveux, qui contribuent aux lésions neuronales et à la progression de la maladie. Les patients présentent un déclin intellectuel progressif et des troubles du comportement, avec une espérance de vie moyenne de 17 à 19 ans. Malgré les avancées en thérapie génique et en traitement enzymatique, aucun traitement ne permet aujourd’hui d'arrêter ou de ralentir l’évolution de la maladie. L’objectif de notre projet est de développer une approche thérapeutique pour le syndrome de Sanfilippo de type B, sur un modèle murin approprié, selon deux stratégies complémentaires : - Une thérapie génique, visant à restaurer l’activité enzymatique déficiente chez les enfants asymptomatiques, afin d’évaluer son potentiel curatif à un stade précoce de la maladie. - Un traitement anti-inflammatoire, destiné aux enfants non éligibles à la thérapie génique, visant à réduire la neuroinflammation, ralentir la progression des symptômes et améliorer la qualité de vie. Pour cela nous utiliserons le modèle de souris génétiquement modifiée MPSIIIB développé par le laboratoire Jackson. Il s'agit du seul modèle murin MPSIIIB qui reproduit les principales caractéristiques de la maladie humaine, notamment l'accumulation de HSO, la neuroinflammation, le déclin comportemental et la mort prématurée.
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus du projet sont de développer et d’évaluer deux stratégies thérapeutiques complémentaires pour le syndrome de Sanfilippo type B. L’utilisation du modèle murin MPSIIIB permettra d’obtenir des données précliniques essentielles pour déterminer le potentiel thérapeutique de ces approches et indispensable avant tout essai chez l’humain. En effet, les données générées constituent un prérequis réglementaire pour toute application clinique. Au plus long terme, elles contribueront au développement de thérapies innovantes pour une maladie pédiatrique grave et actuellement incurable et à une meilleure compréhension des maladies lysosomales et neuroinflammatoires.
Procédures
Les interventions concerneront: 1) une injection IV dans la veine caudale sur animaux vigiles (1320 souris, chaque injection prend quelques minutes); 2) une injection intracerebroventriculaire un type de chirurgies sous anesthésie générale (660 animaux, 40 minutes); 3) traitement par alimentation pendant 21 jours; 4) une évaluation comportementale de l'anxiété et de l'activité locomotrice (une seule session de 10 minutes par animal), des processus cognitifs ( toutes les souris (1408), sur 15 jours au total, tests d'objets (3 sessions chacune de 10 minutes d'exploration libre sur 2 jours par animal); 5) un prélèvement sanguin à la veine caudale ou mandibulaire (sous anesthésie) pour test sérologique (2240 animaux, quelques secondes).
Impact sur les animaux
Pour l’injection IV, l’injection intraveineuse à la queue est susceptible d'induire un stress au moment de la préhension des animaux pour les placer dans l’appareil de contention et/ou de la douleur chez l'animal sur une durée inférieure à cinq minutes. Pour l’injection ICV, malgré l'aseptie rigoureuse pratiquée lors de l'étape chirurgicale, il est possible que l'animal présente de légères complications (infections) au niveau de la zone incisée. Pendant les 48 premières heures post-chirurgie, l’injection intra-cérébrale et l’installation des canules guide peuvent parfois entrainer une angoisse ou une prostration, anxiété et perte de poids. L'installation de la canule guide chez l'animal peut également entraîner de légères douleurs post-opératoires les premières 48 heures. Durant l'expérimentation, les animaux seront prélevés une ou deux fois en cours d'étude (prélèvement de sang) à la veine mandibulaire ou caudale, ce qui peut provoquer du stress et/ou de la douleur chez l'animal. L'état général des animaux pourrait être de ce fait altéré.
Devenir
A l'issue des 3 procédures, les 2244 souris seront mises à mort par perfusion intracardique après anesthésie profonde, afin de réaliser le prélèvement d'échantillons d'organes, pour réaliser des analyses biochimiques, cellulaires ou moléculaires ou réaliser une biobanque.
Remplacement
Le recours à l’expérimentation animale dans le cadre de cette étude intervient après de nombreuses études in vitro utilisant des modèles cellulaires (fibroblastes de patients MPSIIIB et lignée de microglie murine) qui ont démontré l’effet bénéfique des procédures thérapeutiques proposées dans ce projet. La thérapie génique et les traitements anti-inflammatoires agissent sur plusieurs tissus et impliquent des interactions immunitaires complexes. Seul un organisme entier permet de suivre la biodistribution du vecteur ou du traitement, d’évaluer l’efficacité dans le cerveau notamment par des tests de comportement et cognitifs, de mesurer les effets collatéraux ou indésirables, et d’observer les réponses immunitaires et inflammatoires au niveau systémique. Par conséquent, les études in vitro ne permettent pas l’obtention de résultats scientifiques exploitables et pertinents de la pathologie humaine. Une telle pertinence est essentielle pour garantir la robustesse des résultats et leur transposabilité dans des applications cliniques.
Réduction
Les expériences sont organisées de manière à réduire au maximum le nombre d’animaux, tout en permettant une analyse statistique valide des résultats. Nos études antérieures ont montré que des groupes de 12 animaux par expérience comportementale étaient nécessaires pour les souris MPSIIIB et de 10 pour le groupe Wild-type. Pour les procédures 1 et 3, nous répéterons les expériences à 3 temps post-traitement différents afin de rendre nos résultats comparables à ceux de nos études antérieures. Pour la procédure 2, nous répéterons les expériences à 5 temps post-traitement différents. Le calcul de puissance réalisé avec G*Power, basé sur une différence attendue de 20% entre groupes, une variabilité estimée à 15 % et une puissance de 70 %, indique un effectif nécessaire de 10 animaux par groupe. Pour le groupe MPSIIIB, nous prévoyons 12 souris par groupe afin de tenir compte d’une éventuelle mortalité ou exclusion. Ce nombre garantit la détection de l’effet recherché tout en limitant l’utilisation d’animaux au strict minimum et avoir des résultats significatifs. Nous maximiserons également les données par animal : réalisation de multiples analyses (tests comportementaux, histologie, biologie moléculaire, analyses biochimiques...) sur les tissus prélevés afin de limiter l'utilisation d'animaux supplémentaires. Comme dans nos études précédentes, l’expérimentateur principal reste systématiquement en aveugle vis-à-vis du génotype et du traitement administré.
Raffinement
Tout au long du déroulement des expériences, une observation quotidienne de l’état clinique des souris utilisées sera assurée soit par l’expérimentateur soit par le personnel de la zootechnie. Afin de minimiser le potentiel de souffrance et/ou de détresse chez les animaux, les points limites établis en concertation avec le Comité de Suivi du Bien Être Animal (SBEA) de notre établissement, sont les suivants : - défaut d'alimentation et/ou de boisson sur une période de 24 à 48 heures se traduisant par un amaigrissement et une déshydratation ; - perte de poids >10 % du poids normal maintenue sur 72 heures ; -hypothermie persistante, décelée par un animal froid au toucher et réticent à bouger ; - difficulté respiratoire, avec augmentation du rythme respiratoire ; - faiblesse ou paralysie des membres, se traduisant par des défauts de locomotion; - lésion non résorbée dans la zone d'implantation de la canule guide malgré les soins; - infection non contrôlée dans la zone d'implantation de la canule guide malgré les antibiotiques. Si un de ces points limites est atteint, les animaux seront mis à mort immédiatement. Pour la procédure 2 – chirurgie pour injection intracérébrale et installation de la canule guide- un tapis chauffant sera positionné sous l’animal pendant l’anesthésie ainsi que sous la cage pour le réveil des animaux afin de prévenir l’hypothermie et un gel oculoprotecteur sera appliqué systématiquement aux souris anesthésiées afin de prévenir le dessèchement oculaire. Les chirurgies seront réalisées sous anesthésie générale et par administration d'analgésique ( administrée 1 heure avant la chirurgie et toutes les 24 heures en fonction de l’état des souris dans les 48 heures postopératoires). La pose d'une canule guide va permettre un meilleur confort de l'animal puisqu'elle implique une réduction du nombre de contentions et d'administrations répétées chez ce dernier. Les expérimentateurs qui effectueront la chirurgie de la pose de la canule guide sont exclusivement des personnels formés à la chirurgie et maîtrisent les bons gestes garantissant l'aseptie pendant la chirurgie ainsi que le bien-être animal en pré-, per- et post-opératoire. Enfin, les souris à euthanasier seront placées dans une salle isolée du reste des souris.
Choix des espèces
La souris (Mus musculus) offre la possibilité de développer de nombreux modèles mimant les pathologies humaines. Notre projet de recherche est basé sur l’utilisation des animaux génétiquement modifiés, spécifiquement la souris MPSIIIB. Cette souche mutée pour l’enzyme lysosomale est le seul modèle à reproduire fidèlement les caractéristiques humaines : accumulation d’héparane sulfate, dysfonction lysosomale, neuroinflammation, troubles cognitifs et comportementaux et réduction de l’espérance de vie. De plus, cette espèce présente certains intérêts pratiques décisifs : faibles coûts, cycles de reproduction courts, croissance rapide, facilité de transport, facilité de manipulation, une très bonne adaptation aux conditions expérimentales et surtout être un modèle de choix pour les études comportementales. Les animaux seront utilisés à 1 mois, ce qui correspond à l’âge avant l’apparition des symptômes de la maladie pour mimer l’état des patients asymptomatiques qui seront éligibles à ce type de traitement (thérapie génique). De plus, ça permet de laisser 1 semaine entre le sevrage et le début de l’expérimentation pour limiter le stress dû au sevrage. les animaux seront également utilisés à partir de 2 mois afin d'étudier les premiers signes et la progression de la neuro-inflammation. Et des animaux seront utilisés à partir de 21 jours afin d'étudier l’efficacité de la modulation de l’inflammation. Ce choix est en accord avec les précédentes études déjà menées au laboratoire.
Evaluation de la fibrose hépatique par IRM in vivo sur un modèle de souris développant une surcharge ferrique EU2/2
- Recherche appliquée
- Diagnostic des maladies
- Troubles gastrointestinaux
Huit souris seront tuées en cours d'étude pour prélever foie, cœur, reins et rate, les deux couples reproducteurs après la période de reproduction, et le sort des autres, âgées de 14 mois à la fin, reste ouvert : le porteur écrit qu'elles pourront être maintenues en vie pour d'éventuels projets compatibles ou être tuées. Le champ structuré du résumé annonce pourtant 4 mises à mort et 26 réutilisations sur 30 souris, un décompte que cette narration ne recoupe pas. Certaines sont génétiquement modifiées pour accumuler du fer, douze reçoivent une alimentation enrichie en fer pendant environ douze mois, et toutes passent cinq examens d'IRM sous anesthésie gazeuse pouvant durer deux heures, précédés d'un jeûne, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Le porteur indique que la faisabilité de sa méthode d'imagerie est déjà démontrée chez des souris saines et qu'il est désormais "nécessaire" de la valider chez des souris en surcharge de fer.
Objectifs
La surcharge en fer correspond à une accumulation excessive de fer dans l’organisme pouvant avoir différentes origines. Son importance dépend de la cause sous-jacente et de la durée d’évolution sans traitement. Souvent peu symptomatique au début, elle est généralement diagnostiquée tardivement. Le foie est l’un des premiers organes touchés. L’excès de fer peut entraîner des lésions hépatiques progressives, notamment une fibrose hépatique, caractérisée par une accumulation anormale de tissu cicatriciel. L’évaluation de cette fibrose est essentielle pour suivre l’évolution de la maladie et adapter la prise en charge des patients. La biopsie hépatique constitue actuellement l’examen de référence pour évaluer la fibrose. Cependant, elle est invasive, douloureuse et peut souffrir d’un biais d’échantillonnage, le prélèvement n’étant pas toujours représentatif de l’ensemble du foie. L’imagerie par résonance magnétique (IRM) permet d’obtenir des informations anatomiques, structurelles, fonctionnelles et biomécaniques sur les tissus. Parmi les techniques disponibles, l’élastographie par résonance magnétique (ERM) fournit une cartographie non invasive de la rigidité hépatique, paramètre étroitement lié au degré de fibrose. Toutefois, la présence d’une forte concentration de fer dans le foie constitue une limite importante de cette technique. Le taux d’échec de l’ERM augmente avec la quantité de fer présente, rendant difficile, voire impossible, l’évaluation de la fibrose chez les patients souffrant de surcharge ferrique. L’objectif de ce projet est de valider une méthode d’imagerie alternative (ERM-alt), développée au sein du laboratoire, permettant d’évaluer la fibrose hépatique même en présence de fer. La faisabilité de cette approche a déjà été démontrée sur des objets tests puis in vivo chez des souris saines. Il est désormais nécessaire de la valider chez des souris présentant différents niveaux de surcharge ferrique afin de confirmer sa robustesse et d’envisager son transfert vers la clinique. Ce projet porte ainsi sur la validation expérimentale d’une méthode innovante destinée à améliorer le diagnostic non invasif de la fibrose hépatique chez les patients atteints de surcharge en fer.
Bénéfices attendus
Ce projet de recherche translationnelle permettra : 1. De comparer les teneurs en fera quantité de fer dans le foie hépatique mesurées par IRM avec les valeurs histologiques (technique de référence) sur des cohortes de souris malades. 2. De comparer laes rigidité du foies hépatiques mesurées par IRM avec les stadifications stade de fibrose hépatiqueréalisées par obtenue par analyse histologiquee sur des cohortes de souris malades. 3. De déterminer les seuils de fer hépatique compatibles avec les techniques IRM et dDe montrer que la technique IRM (ERM-alt) développée au laboratoire permet de surmonter les problèmes limitations de la méthode classiquesoulevés par la présence importante de fer. Les résultats positifs sur souris serviront alors de base pour une étude clinique chez l’humain sur sujets sains dans un premier temps puis sur patients souffrant de surcharge ferrique. La méthode proposée sera et ainsi offrir clé pour pouvoir faire une solution non-invasive pour stadifier la stadification non-invasive de la fibrose hépatique chez ces patients, ce qui n’est pas possible aujourd’hui évitant ainsi une biopsie du foie.
Procédures
Un groupe recevra une alimentation enrichie en fer pendant environ 12 mois, tandis que l’autre groupe suivra une alimentation standard. À partir de l’âge de 8 semaines, les souris seront suivies pendant environ 12 mois. Elles seront pesées toutes les deux semaines afin de vérifier leur état de santé et le bon suivi du régime alimentaire. Les animaux seront soumis à 5 examens. Chaque examen durera au maximum 2 heures et sera réalisé sous anesthésie générale gazeuse. Avant chaque examen d’IRM, les animaux seront soumis à un jeûne d’environ 1 heure afin de standardiser les conditions d’imagerie.
Impact sur les animaux
Certaines souris auront une modification génétique entraînant une accumulation progressive de fer dans l’organisme. Un groupe de 12 souris recevra une alimentation enrichie en fer afin d’augmenter cette accumulation au niveau du foie, ce qui devrait entraîner des modifications modérées de la rigidité du foie correspondant à un stade précoce de fibrose. Le retour à une alimentation standard devrait permettre une réduction du niveau de fer hépatique et une régression de la fibrose. Les animaux seront âgés de 14 mois à la fin du projet, ce qui pourrait induire des problèmes de santé liés simplement à la vieillesse. Pendant le transport entre l’établissement hébergeur et le laboratoire les animaux peuvent subir un stress temporaire. Pendant l’anesthésie et l’examen d’IRM, les animaux peuvent présenter une baisse de la température corporelle et une sécheresse oculaire. Les examens seront répétés plusieurs fois au cours de l’étude, ce qui peut entraîner un stress modéré supplémentaire lié aux manipulations répétées. Comme pour toute procédure réalisée sous anesthésie, un risque très faible de décès pendant l’examen existe, bien que cela reste exceptionnel au regard de notre précédente expérience d’imagerie chez des souris saines.
Devenir
Huit animaux seront euthanasiés au cours de l’étude afin de prélever certains organes (foie, cœur, reins et rate) nécessaires à la réalisation d’analyses histologiques permettant d’évaluer l’accumulation de fer et les lésions hépatiques. Les deux couples reproducteurs utilisés pour la constitution de la colonie seront également euthanasiés à l’issue de la période de reproduction, soit environ 15 mois après le début du projet. Les 22 autres animaux (8 du groupe 1, 8 du groupe 2 et 6 du groupe 3) auront environ 14 mois à la fin de l’étude. Leur devenir sera évalué en concertation avec la structure chargée du bien-être animal (SBEA) et le vétérinaire référent de l’établissement. En fonction de leur état de santé et de leur âge, ils pourront soit être maintenus en vie pour d’éventuels projets compatibles, soit être euthanasiés conformément à la réglementation en vigueur.
Remplacement
De plus, pour pouvoir passer à une étude clinique, il est demandé des preuves de l’applicabilité de la méthode IRM développée (ERM-alt) in vivo sur un modèle animal pertinent tel que la souris.La fibrose hépatique est une maladie complexe qui se développe sur plusieurs années. Elle implique des interactions entre différentes cellules et une organisation très précise du tissu hépatique. Aujourd’hui, avec les technologies disponibles (comme les cultures de cellules ou les organoïdes en laboratoire), il est impossible de reproduire fidèlement tous ces mécanismes. Comme cette étude vise à valider une nouvelle méthode d’imagerie médicale par IRM pour évaluer la fibrose du foie, il est nécessaire d’utiliser des modèles animaux, comme la souris, car ils permettent de reproduire les processus biologiques réels de la maladie. Enfin, avant de tester cette méthode sur l’humain, il faut d’abord prouver son efficacité et sa faisabilité in vivo, ce qui n’est possible qu’avec des modèles animaux.
Réduction
Le nombre d'animaux a été réduit au strict minimum au maximum pour chaque groupe sans compromettre l'interprétation des résultats suite à une analyse robuste des résultats par des tests statistiques non paramétriquespour garantir des résultats fiables en termes de significativité statistique. Cette estimation tient compte des prélèvements d’organes réalisés à des fins depour les biopsies et d’une éventuelle mortalité au cours du protocole. Cela permet de garantir que les objectifs scientifiques pourront être atteints sans avoir recours à des animaux supplémentaires ni d’interrompre l’étude en cours faute d’animaux en nombre suffisant. Le groupe contrôle (G3) est également constitué du stricte minimum (3 mâles et 3 femelles) permettant de comparer les résultats entre les groupes tout en respectant les différences liées au sexe.d’avoir des résultats comparatifs avec les groupes 1 et 2 en fonction du sexe. Enfin, pour éviter d’utiliser davantage d’animaux, les mêmes animaux seront suivis au cours du temps. Cela permet de suivre l’évolution de la maladie, sans avoir besoin d’une quantité élevée d’animaux.
Raffinement
Les souris du groupe 1 auront une alimentation riche en fer pour qu’elles développent une surcharge de fer dans le foie. Cette solution permet d’obtenir le modèle expérimental sans nécessité d’acte invasif. Les examens IRM seront réalisés sous anesthésie générale (gazeuse par isoflurane) et pourront durer jusqu’à 2 heures. Une goutte d’Ocrygel sera instillée dans chaque œil juste après l’installation de l’animal sur le lit IRM afin de limiter le dessèchement oculaire. Une couverture chauffante sera utilisée pour maintenir la température de l’animal tout le long de l’examen. Cette température ainsi que la respiration de la souris seront suivies pendant toute la durée de l’examen. L'apport en isoflurane sera couplé à un concentrateur d'oxygène pour favoriser la respiration de l'animal et sa récupération au réveil. En fin de procédure, si l'animal a été anesthésié plus de 2 heures, il recevra une injection sous cutanée de 0,5mL de sérum glucosé chauffé à température corporelle pour recevoir une réhydratation rapide et éviter une possible hypoglycémie. La phase de réveil se fera en isolement dans une cage à part, l’animal sera déposé sur un tapis chauffant évitant une hypothermie. Des points limites prédictifs et spécifiques de ce projet ont été établis afin d'anticiper tout effet dommageable sur les animaux, avec une surveillance adaptée à chaque étape de la procédure jusqu’à la mise à mort des animaux en fin de procédure.
Choix des espèces
Les modèles de souris restent accessiblessont et compatibles bien adaptées à une analyse surpour la recherche dans le domaine de l l’imagerie’IRM préclinique, notamment en IRM, à haut champ magnétique de 7T (plusieurs papiers références) . Les techniques IRM mise en œuvre dans cette demande de projet sont couramment pratiquées au sein du laboratoire sur des souris saines. La proximité génétique entre les souris et l’homme permet d’étudier des mécanismes biologiques comparables. L’utilisation de souris génétiquement modifiées déficientes en hepcidine1 permettra de se rapprocher au mieux des modifications physiopathologiques observées chez l’homme dans le cadre de pathologies caractérisées par une accumulation excessive de fer dans le foie (hémochromatose) pouvant mener à la formation de tissus cicatriciel au niveau du foie (fibrose hépatique). car elles présentent des similitudes biologiques avec l’homme, ce qui permet d’étudier des maladies du foie proches de celles observées chez les patients, notamment l’accumulation excessive de fer (hémochromatose) et le développement d’une fibrose hépatique Les souris des trois groupes suivront le protocole d’imagerie IRM à partir de 8 semaines afin de s’assurer que le système immunitaire soit mature et que le foie ait également atteint une rigidité stabiliséeLes examens d’IRM commenceront lorsque les souris auront 8 semaines. À cet âge, leur organisme est suffisamment développé et le foie a atteint un état stable (démontrée lors d’une étude antérieure sur une petite cohorte). Pour le groupe recevant une alimentation riche en fer, ce régime débutera également à partir de la 8ᵉ semaine afin de coïncider avec le début du suivi par IRM. Le suivi par imagerie durera 12 mois afin d’observer progressivement différents niveaux d’accumulation de fer dans le foie selon les groupes étudiés, ainsi que les premiers stades de fibrose hépatique, sans provoquer d’atteintes sévères chez les animaux.
Etude chez la souris de la réponse immunitaire au cours de l’infection par la microsporidie Encephalitozoon cuniculi
- Recherche fondamentale
- Système gastrointestinal
- Système immunitaire
Des spores de microsporidie sont injectées dans la peau de l'oreille de souris transgéniques dont les cellules immunitaires sont fluorescentes, après élimination ou non de certains globules blancs par un anticorps injecté deux fois avant l'infection. 290 souris sont utilisées, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré, 20 d'entre elles subissant en plus quatre jours d'imagerie quotidienne sous anesthésie. Le porteur écrit : "Toutes les interventions sont réalisées sur animal anesthésié, ce qui évite tout stress, inconfort ou douleur chez l'animal", et écrit ailleurs "Bien que tout stress ne puisse être totalement évité". Les 290 souris sont tuées, les unes à la fin de l'imagerie, les autres à cinq temps échelonnés de deux heures à sept jours après l'infection, pour prélever leurs tissus.
Objectifs
L’immunobiologie des microsporidioses est un domaine encore peu exploré. Les cellules dendritiques et les macrophages sont des cellules de l’immunité qui jouent un rôle important dans la réaction de défense contre l’infection par les microsporidies chez l’hôte infecté. En piratant ces cellules, la microsporidie contourne la réponse immunitaire de l’hôte. Cependant, peu de données existent encore sur la mise en place de ces stratégies de piratage immunitaire in vivo. Notre projet vise tout d’abord à explorer, chez la souris, la mise en place de la réponse immunitaire anti-microsporidie, en étudiant en temps réel les interactions entre le parasite et les cellules de l’immunité innée (macrophages, cellules dendritiques). En particulier, le modèle du pavillon de l’oreille de la souris est un des plus utilisés pour analyser, par imagerie en temps réel, chez l’animal anesthésié, la dynamique de la réponse immunitaire innée. L’objectif est ici d’appliquer ce modèle à l’étude de l’immunobiologie des microsporidioses. En parallèle, les interactions entre les microsporidies et les macrophages ou les cellules dendritiques murines seront étudiées in vitro. En améliorant nos connaissances sur la réponse immunitaire dirigée contre la microsporidie E. cuniculi, de nouveaux traitements ciblant le système immunitaire pourront être mis au point pour mieux contrôler ces infections chez l’homme.
Bénéfices attendus
De façon globale, ce projet nous apportera des connaissances nouvelles pour une meilleure compréhension de la réponse immunitaire dirigée contre l’espèce microsporidienne E. cuniculi, un domaine encore peu exploré à ce jour. L’objectif in fine sera de développer des stratégies de traitement permettant de mieux contrôler ces infections dans le futur.
Procédures
1. Imagerie de la réponse immunitaire dirigée contre Encephalitozoon cuniculi -Elimination ou non des polynucléaires neutrophiles chez des souris transgéniques possédant des cellules immunitaires fluorescentes. Les groupes de souris « traitées » (sans polynucléaires neutrophiles), ou de souris « contrôle » (avec polynucléaires neutrophiles), reçoivent respectivement une injection d’un anticorps anti-polynucléaire neutrophile ou d’un anticorps contrôle, aux jours 3 et 5 précédant l’infection parasitaire. - Inoculation des parasites fluorescents (spores) dans le tissu cutané de l’oreille, sous anesthésie générale, avec application d'une pommade anesthésiante localement avant l'injection. -Anesthésie générale des animaux traités ou non (avec ou sans polynucléaires neutrophiles) et infectés -Imagerie du tissu de l’oreille sur animal vivant anesthésié, par microscopie (imagerie en temps réel), chaque jour pendant 4 jours. Les animaux anesthésiés sont mis à mort à la fin de l’expérience (jour 4). Nombre total d’animaux concernés : 20 souris (10 souris traitées, 10 souris contrôle) 2. Expériences avec biopsies tissulaires chez les animaux C57BL6 infectés par E. cuniculi. - Elimination ou non des polynucléaires neutrophiles chez les souris C57BL6. Les groupes de souris « traitées » (sans polynucléaires neutrophiles), ou de souris « contrôle » (avec polynucléaires neutrophiles), reçoivent respectivement une injection d’un anticorps anti-polynucléaire neutrophile ou d’un anticorps contrôle, aux jours 3 et 5 précédant l’infection parasitaire. - Inoculation des parasites fluorescents (spores) dans le tissu cutané de l’oreille, sous anesthésie générale, avec application d'une pommade anesthésiante localement avant l'injection. - Mise à mort des souris aux différents temps d’infection (2h, 24h, 48h, 72h et 7 jours). Les tissus d’intérêt sont prélevés très rapidement après vérification de la mort de l’animal. Nombre total d’animaux concernés : 135 animaux pour les études immunologiques et 135 animaux pour les mesures de charge parasitaire.
Impact sur les animaux
Toutes les interventions sont réalisées sur animal anesthésié, ce qui évite tout stress, inconfort ou douleur chez l’animal. Une pommade anesthésiante est appliquée localement sur le tissu de l’oreille 15 minutes avant l'injection intradermique des spores pour éviter tout inconfort lié à l’injection. Les animaux sont pesés chaque jour après l’injection des spores dans l’oreille, et ce pendant toute la durée de l’expérience. Après l’injection des parasites dans l’oreille, il n’y a aucune lésion observable au point d’injection (aspect intact du tissu cutané). Les souris sont gardées en observation pendant 2 heures et regroupées à plusieurs par cage. S’il y a bagarre, elles sont immédiatement séparées. Les expériences sont de courte durée (4 jours maximum) et la réponse inflammatoire observée localement au point d’injection cutanée est généralement minime. Point limite : Pendant toute la durée de l’expérience, toute souffrance apparente de l’animal repérable en surveillance journalière mènera à l’arrêt immédiat de l’expérimentation avec mise à mort des animaux.
Devenir
Procédure 1 : mise à mort à la fin de l’expérience de microscopie confocale. Le suivi des souris infectées s’effectue sur une durée de 4 jours. Au-delà, les animaux sont sacrifiés afin d’éviter les complications liées à la dissémination tissulaire des parasites. De plus, les animaux étant infectés, ils ne sont pas réutilisables pour d’autres expérimentations. Procédure 2 : mise à mort pour prélèvement de tissus
Remplacement
Notre projet inclut des expérimentations réalisées avec des cellules immunitaires en culture, mais elle reste largement insuffisante pour étudier en détail les interactions entre parasites et cellules immunitaires. En effet, elle n’englobe que très partiellement la complexité de la réponse immunitaire à l'échelle tissulaire chez un animal. Le recours à l’approche d’imagerie en temps réel chez l’animal vivant anesthésié permet d’étudier la mise en place de cette réponse immunitaire au sein du tissu cutané.
Réduction
Le nombre d’animaux est réduit au minimum dans la mesure où cela ne compromet pas les objectifs du projet. Pour les expériences de microscopie en temps réel chez l’animal vivant, le nombre d'animaux requis sera faible (20 au total sur une année : 10 animaux avec ou sans polynucléaires neutrophiles) car cette approche permet d'étudier la réponse immunitaire chez un même animal en fonction du temps, après anesthésie. Pour les expériences étudiant la réponse immunitaire, ainsi que pour les mesures de charge parasitaire dans les tissus, le nombre total d'animaux utilisés est réduit au minimum et fixé à 135 (3 animaux par point de cinétique, 5 points de cinétique, 3 conditions expérimentales, 3 expériences). Ce chiffre a été défini selon la puissance statistique et la variabilité des paramètres étudiés. Total des animaux utilisés sur 3 ans : 20+135+135= 290 animaux
Raffinement
Les animaux sont élevés dans un environnement contrôlé et enrichi. Ils sont hébergés par groupes de 5 individus au maximum pour permettre le maintien d’un bien-être social. Ils sont surveillés quotidiennement par du personnel qualifié, des points limites précis sont établis et les expériences sont arrêtées en conséquence. Bien que tout stress ne puisse être totalement évité, les procédures et mesures de raffinement mises en œuvre visent à en limiter l’intensité et la durée. En particulier, toutes les interventions sont réalisées sur animal anesthésié. Une pommade anesthésiante est appliquée localement sur le tissu de l’oreille 15 minutes avant l'injection des parasites dans la peau pour éviter tout inconfort lié à l’injection. Les animaux sont pesés chaque jour après l’infection, et ce pendant toute la durée de l’expérience. Après l’injection des parasites dans l’oreille, il n’y a aucune lésion observable au point d’injection (aspect intact du tissu cutané). Les souris sont gardées en observation pendant 2 heures et regroupées à plusieurs par cage. S’il y a bagarre, elles sont immédiatement séparées. A chaque temps de l’expérimentation de microscopie, une couverture chauffante thermorégulée est placée sur l’animal anesthésié pour éviter l’hypothermie. Après l’expérimentation et pendant la phase de réveil, l'animal est maintenu sur le tapis chauffant et gardé en observation pendant 2 heures, puis remis dans sa cage initiale si tout va bien (pas de poil hérissé, respiration régulière, recouvrement d'une motricité normale, alimentation normale). Les expériences de microscopie sont de courte durée (4 jours maximum) et la réponse inflammatoire observée localement au point d’injection cutané est généralement minime. Point limite : Toute souffrance apparente de l’animal repérable en surveillance journalière : poil hérissé, baisse de la motricité mènera cependant à l’arrêt immédiat de l’expérimentation avec la mise à mort des animaux.
Choix des espèces
Les rongeurs sont les animaux couramment utilisés comme modèles de pathologies humaines, y compris dans le domaine de la parasitologie et de l’immunologie. Le recours à une lignée de souris transgénique qui possède des cellules immunitaires fluorescentes nous permet de visualiser en temps réel chez l’animal anesthésié la mise en place de la réponse immunitaire innée lors d’une infection microsporidienne. Les animaux seront utilisés à l'âge de 8 à 12 semaines (âge adulte), ce qui correspond à l'âge d'une souris possédant un système immunitaire mature.
Exploration de la vascularisation utérine par imagerie ultrasonore ultrarapide chez la brebis, site 2/2
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
- Système urogénital
Pose d'une éponge intravaginale, cinq injections, puis un à neuf prélèvements sanguins selon le groupe, tout cela sur des brebis vigiles maintenues à la main : 20 brebis sont utilisées dans des procédures d'un niveau de souffrance léger. Cinq brebis sont affectées à chacune des phases du cycle hormonal comparées. L'imagerie, elle, ne se fait pas sur elles : le porteur indique que l'étude est menée ex vivo, sur utérus perfusé, pour s'affranchir de la respiration et des battements cardiaques. Les 20 brebis sont donc tuées à l'issue du protocole, afin que leurs utérus soient prélevés dans des conditions que le porteur qualifie de standardisées et reproductibles.
Objectifs
Chez la femme, au cours du cycle hormonal, les vaisseaux sanguins de l’utérus subissent de très forts changements pour accompagner les besoins physiologiques du corps. C’est particulièrement vrai pour les petits vaisseaux de l’endomètre – la muqueuse utérine, qui prolifère tout au long du cycle, puis dégénère au moment des règles. Ces très petits vaisseaux sont extrêmement importants, notamment pour la bonne implantation de l’embryon, en cas de grossesse. A l’heure actuelle, ils sont cependant complètement invisibles par toutes les méthodes d’imagerie clinique, et leur rôle dans de nombreuses pathologies gynécologiques et obstétricales est donc assez mal connu. Le premier objectif de ce projet est d’adapter une méthode très récente d’imagerie échographique, afin de pouvoir visualiser les petits vaisseaux de la muqueuse utérine. Le second objectif est d’étudier l’évolution de ces petits vaisseaux au cours d’un cycle hormonal normal, pour mieux comprendre les modifications profondes qu’ils subissent. Dans le cadre d’une expérimentation préclinique, nous imagerons des utérus de brebis. La brebis est en effet un modèle bien établi pour de nombreuses pathologies gynécologiques et obstétricales, en raison de similarités morphologiques avec les femmes. Cette étude sera réalisée ex vivo, pour s’affranchir des mouvements naturels (respiration, battements cardiaques), et permettre l’étude la plus détaillée possible des petits vaisseaux. Nous établirons les premières cartes des petits vaisseaux de l’utérus au cours d’un cycle hormonal, et étudierons finement leurs caractéristiques, en termes de dimensions, morphologie et flux sanguins associés. Combinées à des méthodes d’analyse d’image permettant de compenser les mouvements naturels, les solutions développées dans ce projet seront donc directement utilisables chez la femme, permettant un transfert rapide vers la pratique clinique. Le projet se déroule dans deux établissements utilisateurs (EU1 et EU2).
Bénéfices attendus
Les petits vaisseaux sanguins de l’utérus sont impliqués dans de nombreux mécanismes physiologiques liés à la reproduction. On soupçonne également leur rôle dans certaines pathologies, comme l’endométriose, une maladie gynécologique chronique pouvant provoquer douleurs et infertilité, ou la pré-éclampsie, une complication grave de la grossesse caractérisée par une hypertension artérielle. Ce projet doit nous apporter une meilleure connaissance ces petits vaisseaux et de leur évolution au cours d’un cycle hormonal normal. A plus long terme, cela nous permettra de mieux comprendre ses altérations dans les cas pathologiques. Par ailleurs, les technologies développées dans ce projet constituent une première étape cruciale pour pouvoir appliquer notre méthode d’imagerie chez la femme.
Procédures
Les 20 brebis seront soumises : A une pose d’éponge intravaginale d’une durée de 1 à 2 minutes A 5 injections d’une durée de quelques secondes chacunes. En cas de nécessité, à 2 injections supplémentaires d’une durée de 1 à 2 minutes, espacées de 3 à 5 minutes. A des prélèvements sanguins, selon les groupes expérimentaux, 5 brebis seront soumises à 1 prélèvement sanguin, 5 brebis à 3 prélèvements sanguins, 5 brebis à 6 prélèvements et 5 brebis à 9 prélèvements. Chaque prélèvement dure 1 à 2 minutes. Toutes les interventions décrites seront réalisées sur des animaux vigiles, sous contention manuelle douce et en présence des congénères.
Impact sur les animaux
Les procédures mises en place dans ce projet peuvent induire un stress ou un inconfort léger et de courte durée chez les animaux au moment de la contention pour la pose des éponges intravaginales, les injections, et les prélèvements sanguins. Elles peuvent également induire une douleur légère et de courte durée suite aux injections et prélèvements sanguins. Les prélèvements sanguins pourraient donner lieu à un hématome, un saignement ou une légère réaction locale (irritation).
Devenir
A l’issue du protocole, les animaux seront mis à mort par une méthode réglementaire, afin de permettre le prélèvement des utérus dans des conditions standardisées et reproductibles.
Remplacement
Le recours à l’expérimentation animale dans le cadre de ce projet se fait après de nombreuses études in vitro pour le développement et l’optimisation de notre méthode d’imagerie. Nous avons notamment utilisé des dispositifs expérimentaux reproduisant les caractéristiques du corps humains (« fantôme d’imagerie »). Ces dispositifs permettent d’étudier des cas simples, faisant intervenir un très petit nombre de vaisseaux, de calibre relativement gros. La physiologie du cycle menstruel chez la femme fait cependant intervenir beaucoup de paramètres hormonaux et structurels (taille et nombre des vaisseaux, flux sanguins, …). Il n’existe pas aujourd’hui de dispositif expérimental permettant de mimer tous ces paramètres in vitro, et en particulier la complexité des petits vaisseaux sanguins de l’utérus. Par ailleurs, afin d’optimiser nos méthodes, et d’imager le plus précisément possible les très petits vaisseaux, nous avons besoin de limiter les mouvements au maximum pendant toute la durée de l’acquisition ultrasonore. Pour cela, nous avons besoin de mettre en place une approche ex vivo d’utérus perfusé, et le recours à des animaux est donc indispensable. Les méthodes d’imagerie et d’analyse de données qui pourront ainsi être développées dans un cas idéal seront toutefois utilisables in vivo chez la femme, en les combinant à d’autres techniques développées par l’équipe. L’utérus étant un organe abdominal, sujet à ses contractions intrinsèques mais également aux mouvements cardiaques et respiratoires, la mise en œuvre de notre méthode chez la femme nécessitera notamment l’utilisation de méthodes de compensation de mouvement. Bien que les variations hormonales de la brebis soient différentes de celles de la femme, elles impliquent également des modifications des vaisseaux sanguins de l’utérus. Morphologiquement, l’utérus de la brebis et en particulier ses vaisseaux sont de dimensions similaires à celle de la femme. C’est également un modèle animal établi pour plusieurs pathologies gynécologiques et obstétricales. Ce modèle animal est donc essentiel pour obtenir des résultats scientifiques exploitables et pertinents pour la physiologie humaine.
Réduction
Afin de limiter le nombre de séquences d’imagerie ultrasonore à tester, et donc de réduire le nombre d’animaux utilisés, nos paramètres d’imagerie seront développés et optimisés in vitro dans des dispositifs expérimentaux modélisant les vaisseaux sanguins de manière simplifiée (fantômes d’imagerie). Pour cette étude, une comparaison entre les différentes phases du cycle hormonal sera effectuée par des tests statistiques. Les paramètres comparés seront la densité, la tortuosité et le diamètre des vaisseaux, ainsi que les flux sanguins observés dans les petits vaisseaux. Sur la base des données de la littérature se rapprochant le plus de notre méthode, à savoir de l’imagerie Doppler, nous avons effectué des tests statistiques pour déterminer le nombre d’animaux nécessaires. Nous évaluons que nous avons besoin de 5 animaux par phase du cycle soit un total de 20 animaux. Pour chaque animal, nous imagerons l’utérus perfusé aussi longtemps que possible (tant que le tissu reste viable) afin de collecter autant de données que possible, afin de limiter le nombre d’animaux nécessaires à l’étude.
Raffinement
Tous les transports/transferts des animaux entre les différents sites se feront en bétaillère agrée, paillée et toujours en groupe pour limiter le léger stress lié au transport. Les animaux seront hébergés en groupes sociaux dans des locaux adaptés, n’induisant pas de stress. Un enrichissement adapté leur sera proposé. Afin de limiter le stress et l’inconfort des animaux, toutes les procédures du projet seront réalisées sous contention manuelle, douce et de courte durée, par du personnel formé. Pour les prélèvements sanguins à la veine du cou, une attention particulière sera portée à l’alternance des sites de ponction lorsque cela est possible, afin de prévenir toute irritation locale. Après chaque prélèvement, le site de ponction sera inspecté afin de vérifier l’absence de saignement prolongé, d’hématome ou de réaction locale. Les brebis seront surveillées quotidiennement tout au long du protocole pour détecter tout signe de douleur, de stress ou d’altération de l’état général. Des points limites ont été définis et seront appliqués.
Choix des espèces
Notre étude vise à explorer les vaisseaux sanguins de l’utérus au cours du cycle hormonal, mais également à développer des outils d’imagerie qui pourront être utilisés chez la femme dans le futur. Nous avons donc besoin d’un modèle animal dont l’utérus est morphologiquement proche de celui de la femme, et qui présente une variation vasculaire due au cycle hormonal. L’utérus de la brebis est de taille similaire à celui de la femme. Il présente une variation cyclique due aux variations hormonales. C’est également un modèle bien établi pour plusieurs pathologies reproductives. Nous voulons étudier le système reproducteur féminin mature. Nous utiliserons donc des brebis adultes.
Etude de la plasticité cérébrale (neurogenèse adulte) après l’accouplement chez le poisson-zèbre
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
- Système nerveux
Une injection unique sous anesthésie, de quelques dizaines de secondes, constitue toute la procédure déclarée pour 285 poissons zèbres, dans des expériences classées à un niveau de souffrance léger. Tous sont tués à l'issue pour prélever leur cerveau. L'objet est de vérifier si la parade nuptiale ou la présence de l'autre sexe stimule la production de nouveaux neurones, en comparant des groupes de mâles et de femelles avec ou sans interaction reproductive. Le résumé ne dit ni ce que contient l'injection, ni comment l'effectif de 285 a été calculé, la réduction renvoyant à des lignées transgéniques et à une "bonne puissance statistique" sans avancer un chiffre.
Objectifs
Le cerveau adulte des vertébrés est hautement plastique et s’adapte en permanence aux expériences de vie telles que l’exercice, la nutrition, et le stress. En plus des changements dans les connexions entre neurones déjà présents, il peut aussi produire de nouveaux neurones : c’est la neurogenèse adulte. Chez la souris, par exemple, la grossesse entraîne la production de nouveaux neurones qui s’intègrent dans des régions du cerveau impliquées dans l’odorat. Pour devenir fonctionnels, ces neurones doivent migrer vers les bonnes zones et établir des connexions avec les réseaux existants, un processus auquel participent d’autres cellules du cerveau. Une question encore peu étudiée est de savoir si les caractéristiques du trajet de migration de ces nouveaux neurones influencent leur durée de vie. Pour y répondre, nous comparons deux espèces : la souris, chez laquelle cette neurogenèse est transitoire après la reproduction, et le poisson zèbre, chez lequel elle pourrait être continue. Nous faisons l’hypothèse que, chez le poisson zèbre, des situations liées à la reproduction, comme la parade nuptiale ou la présence du sexe opposé, peuvent stimuler la production de nouveaux neurones. Pour tester cette hypothèse, nous analysons différents groupes de poissons (mâles et femelles, avec ou sans interaction reproductive) afin d’étudier les changements dans deux régions cérébrales impliquées dans l’odorat et le comportement.
Bénéfices attendus
La recherche proposée permettra d'acquérir des connaissances fondamentales sur la plasticité du cerveau adulte.Le bénéfice principal de ce projet est de comprendre si de nouveaux neurones sont formés à la suite d’un accouplement chez le poisson-zèbre, une espèce chez laquelle aucun comportement parental n’a été décrit, contrairement à la souris. A plus long terme, une meilleure compréhension des mécanismes et des conditions favorables à la neurogenèse adulte pourrait ouvrir la voie à de nouvelles stratégies visant à exploiter le potentiel des cellules souches neurales pour la régénération cérébrale et, par conséquent, contribuer au traitement des maladies neurodégénératives.
Procédures
Dans ce projet, les poissons adultes recevront une injection unique sous anesthésie au début de la procédure. La durée de l'injection est de quelques dizaines de secondes.
Impact sur les animaux
Les injections induisent une douleur temporaire au point de l’injection, et se feront sous anesthésie. Les injections sont susceptibles d'induire un inflammation ou des lésions, avec une fréquence très rare.
Devenir
A l'issue des procèdures, les animaux seront mis à mort pour prélever le cerveau.
Remplacement
Il est actuellement impossible de reproduire in vitro le milieu hormonal/environnemental/comportemental accompagnant l’expérience physiologique de la reproduction chez le poisson. De plus, l’objectif de cette étude étant de comprendre les mécanismes de plasticité cérébrale liée à la reproduction, elle ne peut pas être réalisée autrement que sur des animaux vivants, car on ne dispose pas actuellement de modèle in vitro reproduisant la complexité du fonctionnement du cerveau.
Réduction
Le nombre d’animaux a été déterminé en fonction des lignées transgéniques utilisées, en accord avec l’objectif de chaque procédure. Le nombre de poissons par groupe a été déterminé en fonction : - du nombre nécessaire pour assurer une bonne puissance statistique des résultats - de la variabilité biologique intrinsèque à l’espèce et aux techniques d’analyses utilisées
Raffinement
Les aquariums seront munis d’un fond de couleur foncée pour réduire le stress. Avant chaque injection, les poissons seront pesés pour adapter précisément le volume injecté à leur poids corporel. La contention sera limitée au strict nécessaire et une anesthésie appropriée sera utilisée afin de minimiser la douleur et le stress liés à la manipulation. Les animaux feront l’objet d’une surveillance quotidienne, renforcée pendant plusieurs heures après les injections : état corporel et prise alimentaire, apparence externe, signes cliniques (notamment respiratoires), locomotion et comportement. Toute source de stress (densité, bruit, température, alimentation) sera étroitement contrôlée. Si les points limites sont atteints, une mise à mort sera réalisée.
Choix des espèces
Le poisson zèbre est un très bon modèle pour étudier la neurogenèse adulte. La neurogenèse chez les poissons est répandue et se poursuit tout au long de la vie, coordonnant la croissance du système sensoriel avec l'ajout continu de neurones dans le cerveau. L’intérêt de l’étude est d’analyser le cerveau de poissons après accouplement. Les femelles et mâles de l’étude seront donc utilisés à l’âge adulte, après la maturité sexuelle (estimée de 3 à 4 mois après la naissance).
Évaluation de traitements anti-Leptospira dans un modèle murin de leptospirose.
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
Cochons d'Inde : 36
Pour évaluer des sérums neutralisants et des associations d'antibiotiques contre la leptospirose, 3 188 souris et 36 cobayes vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Les souris sont infectées par injection dans l'abdomen, reçoivent jusqu'à cinq injections supplémentaires et passent quatre séances d'imagerie de vingt à vingt-cinq minutes à J3, J7, J14 et J28, les cobayes étant utilisés pour produire des sérums enrichis en immunoglobulines. À dose élevée, le porteur décrit une perte de 10 à 12 % du poids, un poil hérissé, une perte de tonus, un ictère possible et une légère prostration. Chaque souris infectée à cette dose est tuée trois jours après l'infection, avant toute dégradation clinique, et aucun des 3 224 animaux non-humains n'est réutilisé, replacé ni adopté.
Objectifs
Cette étude porte sur la leptospirose, une infection bactérienne véhiculée par des animaux et transmise accidentellement à l’homme par contact avec des milieux contaminés (eaux, sols). Bien que méconnue, cette maladie représente un enjeu de santé publique croissant, parce-que liée à des facteurs comme les changements climatiques ou l’expansion des réservoirs animaux naturels. Les formes graves, bien que rares, peuvent entraîner des complications sévères, voire mortelles (10 % des cas). À ce jour, les options thérapeutiques disponibles restent limitées : • Aucun traitement préventif (comme un vaccin) n’offre une protection large et durable contre les nombreuses variantes de la bactérie responsable. • Le traitement actuel, basé sur des antibiotiques, n’est efficace que s’il est administré très tôt après l’infection. De plus, chez certains patients, il peut provoquer une réaction inflammatoire excessive et dangereuse, aggravant brutalement leur état. Par ailleurs, une fois la bactérie installée dans certains organes, elle devient résistante aux traitements classiques. Face à cette situation, il est urgent d’explorer de nouvelles stratégies thérapeutiques, applicables dès les premiers signes de la maladie, pour améliorer la prise en charge des patients et réduire les risques de complications. Ce projet vise à évaluer deux stratégies thérapeutiques innovantes, appliquées précocement après l’infection, afin de : 1. Renforcer les défenses immunitaires par l’administration de préparations biologiques (sérums) capables de neutraliser les différentes souches de bactéries. Ces préparations sont obtenues grâce à un composé expérimental qui potentialise la production d’anticorps naturels. 2. Optimiser l’utilisation des traitements existants en : o Adaptant les protocoles d’administration pour en maximiser l’efficacité tout en réduisant les risques de réaction inflammatoire indésirable. o Testant des combinations thérapeutiques (associant le traitement de référence à des anti-inflammatoires ou à d’autres molécules aux propriétés antimicrobiennes), afin de limiter les effets secondaires et d’améliorer la réponse globale. Parallèlement, le projet cherchera à : • Comprendre les mécanismes à l’origine de la réaction inflammatoire excessive observée chez certains sujets après traitement. • Identifier les cellules immunitaires impliquées dans cette réponse, afin de mieux cibler les futures stratégies.
Bénéfices attendus
La leptospirose, infection bactérienne causée par des Leptospira, pose un défi thérapeutique majeur : les antibiotiques, bien que nécessaires, peuvent aggraver les symptômes et sont inefficaces une fois les bactéries installées dans les reins. Le traitement doit donc intervenir précocement, durant la phase de dissémination sanguine, pour être efficace. Ce projet de recherche explore deux stratégies thérapeutiques innovantes, appliquées en phase aiguë : 1. L’administration d’anticorps optimisés. L’objectif est de développer des préparations d’anticorps capables de cibler et neutraliser les leptospires, quelle que soit la souche infectante. Cela implique d’étudier les mécanismes d’action du composé pharmacologique utilisés pour améliorer la reconnaissance des bactéries et d’évaluer l’efficacité curative sur des modèles expérimentaux. Les bénéfices attendus sont une éradication rapide des leptospires après traitement et une prévention de la colonisation rénale chronique. 2. L’administration d’antibiotiques, seuls ou combinés. Actuellement, les antibiotiques restent le traitement de référence, mais leur efficacité est limitée à la phase précoce, et ils peuvent déclencher une réaction inflammatoire grave chez le patient. Ce projet cherche à : a) élucider les mécanismes cellulaires de la réaction inflammatoire, en lien avec le type d’antibiotique, la souche bactérienne, la dose infectante et le protocole d’administration, b) prévenir cet effet indésirable via des ajustements thérapeutiques ou en associant l’antibiotique avec d’autres composés pharmacologiques pour limiter la réponse immunitaire excessive, c) proposer de nouvelles recommandations cliniques pour une prise en charge plus sûre. Ce projet, dans sa globalité, permet de caractériser et définir les acteurs de la réponse immunitaire, au cours d’une infection à Leptospira. C’est un projet de recherche qui devrait apporter des éléments pertinents et adaptés pour une meilleure prise en charge des patients atteints de leptospirose. C’est important dans un contexte où, à cause du changement climatique notamment, cette maladie sous-estimée, négligée, connaît actuellement une réémergence.
Procédures
1. Injections dans l’abdomen o Nombre : 1 à 5 injections par souris (selon protocole). o Durée : Quelques secondes par injection. 2. Intervention sous anesthésie o Nombre : 1 intervention par animal. o Durée : quelques dizaines de secondes 3. Injections intraveineuses o Nombre : 1 injection par souris. o Durée : Quelques secondes. 4. Infection par injection dans l’abdomen o Nombre : 1 injection par souris infectée. o Durée : Quelques secondes. 5. Imagerie o Nombre : 4 sessions par souris (J3, J7, J14, J28). o Durée : 20-25 min par session.
Impact sur les animaux
1. Effets liés aux injections et manipulations Les animaux (souris et cobayes) subissent des injections à différents stades du protocole : • Infection par la bactérie étudiée • Administration de composés pharmacologiques Les nuisances potentielles peuvent être une légère douleur locale lors de l’insertion de l’aiguille et du stress lié à la manipulation (contention) et durent généralement quelques secondes. 2. Effets liés à l’imagerie in vivo Les souris infectées subissent des séances d’imagerie pour suivre l’évolution de l’infection. Ces séances impliquent : • Une injection dans l’abdomen • Une anesthésie gazeuse légère pour immobiliser l’animal pendant l’acquisition des images. Les nuisances potentielles peuvent être liées à de l’inconfort lié à l’anesthésie et du stress lié à la manipulation (contention) et durent généralement de 20 à 25 mn maximum. 3. Effets liés à l’infection bactérienne ; durée de 3 jours en cas de dose sévère, < 5 jours pour une dose modérée Deux doses d’infection sont utilisées, entraînant des effets différents sur les animaux : a. Dose sub-létale (modérée) • Effets légers et transitoires (< 5 jours) : o Perte de poids limitée (~5 % du poids initial) o Signes cliniques mineurs sans impact sur le bien-être général. b. Dose élevée Cette dose est utilisée uniquement pour étudier les mécanismes des formes graves de l’infection. • Perte de poids attendue de 10 à 12% du poids initial Signes cliniques : poil hérissé, perte de tonus, ictère possible ainsi que légère prostration.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à la fin de chaque procédure car ils ne peuvent être ni réutilisés, ni replacés, ni adoptés. Les organes cibles et/ou le sang de tous les animaux, sans aucune exception, seront prélevés et utilisés à l’étude scientifique menée.
Remplacement
L’étude des réponses immunitaires de l’hôte ne peut pas être réalisée sans expérimentation animale. En effet, les études in vitro ne tiennent pas compte de la complexité des coopérations cellulaires et de l’environnement biologique (interaction cellulaire, recrutements cellulaires, …). Il existe une technique qui permet de générer des anticorps sans recourir à des animaux mais elle n’est pas adaptée à ce stade de notre projet car nous souhaitons obtenir une collection de sérums contre 3 souches bactériennes, mimant la réponse immunitaire naturelle et sa diversité, pour tester des traitements. Des données préliminaires menées ex vivo à partir de sang volontaires sains humains montrent une élévation des marqueurs inflammatoires dans les échantillons de sang mis en contact avec des leptospires, puis incubés avec des antibiotiques comparativement aux échantillons infectés non traités. Chaque fois qu’il est possible de progresser dans nos études avec des expériences ex vivo ou in vitro, cela permet de réduire et restreindre les études in vivo au strict nécessaire.
Réduction
Le plan expérimental (nombre d’animaux par lot, nombre de lots expérimentaux, répétition des expérimentations) est établi de façon à réduire au maximum le nombre d’animaux utilisés tout en s’assurant de l’exploitabilité et de la significativité des résultats. Pour ce projet nous souhaitons étudier les deux sexes indifféremment, c’est pourquoi chaque groupe expérimental, selon les expériences utilisant des souris, est constitué de 3 ou 5 mâles et de 3 ou 5 femelles. Pour la procédure utilisant des cobayes, chaque groupe expérimental comprend de 2 à 6 individus selon l’expérience, mâles et femelles également. Ce nombre est défini d’après notre expérience, et avec l’aide d’un biostatisticien. Des tests statistiques sont appliqués pour déterminer la significativité des données. De plus, les expériences utilisant de l’imagerie permettent de suivre le cours d’une infection de façon longitudinale sans mises à mort intermédiaires, ce qui réduit significativement le nombre d’animaux utilisés et seules les expériences donnant des résultats intéressants seront répétées. Au fil des expériences, l’effectif de certains groupes témoins pourra être diminué selon la reproductibilité des données.
Raffinement
Les souris et cobayes, qu’ils soient témoins ou ne recevant que le composé chimique d’essai, bénéficient d’un suivi avec pesée régulière jusqu’à leur mise à mort. Les composés utilisés sont connus pour ne pas induire d’effets indésirables ou néfastes, à la dose utilisée. Chaque souris est observée, pesée quotidiennement jusqu’à 5 jours après infection puis hebdomadairement, et évaluée sur le plan clinique. Chaque symptôme clinique est relevé pour établir un score. Une échelle de sévérité de ces signes, spécifiques de la leptospirose est établie. Des points limites sont établis, à partir desquels l’animal est mis à mort pour éviter toute souffrance inutile. Si des signes cliniques apparaissent, une aide à l’alimentation est ajoutée dans la cage (gel nutritif), ainsi qu’un surcroit de coton pour renforcer l’enrichissement. Après infection à dose sévère, chaque souris est mise à mort 3 jours après infection, de façon anticipée à toute dégradation clinique de l’animal.
Choix des espèces
La souris est un mammifère avec une physiologie et un système immunitaire proches de ceux de l’homme ; ainsi, les résultats expérimentaux et la compréhension des mécanismes immunitaires mis en place lors de l’infection par les leptospires seront très probablement transférables à l’Homme. L’étude de la leptospirose implique un hôte et les bactéries qui l’infectent. La complexité des mécanismes d’induction des réponses immunitaires et de l’interaction hôte-pathogène ne peut pas être appréhendée dans sa globalité in vitro. La souris, hôte naturel, est idéale pour pouvoir mieux comprendre la leptospirose. Le cobaye, est décrit comme un modèle crucial pour étudier le système immunitaire humain car ses gènes immunologiques sont plus proches encore de l’Homme que ceux de souris. C’est donc une espèce animale particulièrement appropriée pour générer des sérums enrichis en immunoglobulines, utiles à des essais de neutralisation avec du sang humain. Toutes les expériences utilisant des souris sont réalisées avec des animaux adultes (âgés de minimum 6 semaines à l’achat, et de maximum 12 semaines pour entrer en expérimentation). A cet âge, le système immunitaire est considéré mature, condition nécessaire pour pouvoir interpréter de façon fiable les données. Les cobayes utilisés dans la procédure 2 sont des animaux adultes (250-350 g), au système immunitaire mature de façon à garantir une quantité maximale de sérums avec le minimum d’animaux.
Etude de l’efficacité et de la biodistribution d’un produit de thérapie génique dans un modèle de rats reproduisant différents stades de la myopathie de Duchenne
- Maintien des lignées génétiquement modifiées
- Recherche appliquée
- Troubles musculosquelettiques
- Tests réglementaires
- Autres tests de tolérance et d’efficacité
195 rats porteurs de la dystrophie musculaire de Duchenne vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré, tous tués pour le prélèvement de leurs tissus. Leur maladie s'aggrave avec le temps et gêne de plus en plus la marche et la respiration. S'y ajoutent un prélèvement de queue pour le génotypage, une injection intraveineuse pratiquée sur rat éveillé, des prises de sang hebdomadaires et, chaque mois, des mesures cardiaques, musculaires et respiratoires pouvant durer une demi-heure. Une partie des rats est traitée entre 1 et 15 jours de vie puis tuée entre 3 et 18 mois, pour représenter des patients de moins de quatre ans. Le porteur écrit que l'agence européenne du médicament lui demande ces études précliniques sur un candidat déjà en essai clinique chez des enfants de 6 à 10 ans, et que les agences réglementaires "imposent de recourir à l'animal" pour ce type d'études.
Objectifs
La dystrophie musculaire de Duchenne (DMD) est une maladie neuromusculaire affectant uniquement les garçons. La pathologie est causée par des mutations du gène DMD qui entraînent la perte de la dystrophine, une protéine indispensable à la fonction des muscles. En l’absence de dystrophine, les muscles subissent une diminution progressive et généralisée de force amenant à une perte des capacités motrices, souvent compliquée par une faiblesse respiratoire et/ou cardiaque. La dystrophie musculaire de Duchenne se manifeste dès les premières années de la vie et réduit la qualité et l’espérance de vie des patients. Notre laboratoire a développé un candidat-médicament pour soigner cette pathologie. Le candidat est composé d’un transporteur permettant d’apporter dans les muscles un gène capable de produire la protéine déficiente. Ce produit est actuellement évalué dans un essai clinique chez des patients âgés de 6 à 10 ans. Puisque la maladie est différente selon l’âge du patient, l’agence européenne du médicament nous demande de réaliser de nouvelles études précliniques dans le modèle murin de la pathologie afin d’anticiper l’application de notre produit à une population pédiatrique très jeune (0 à 4 ans), et à une population non ambulante de moins de 18 ans. Dans les études précliniques de ce projet, nous utiliserons le modèle de rongeur le plus pertinent de pathologie de Duchenne, le rat DMD, qui reproduit les symptômes musculaires, cardiaques et respiratoires de la pathologie. L’efficacité thérapeutique sera analysée à court et long terme dans chacune des deux populations animales, en utilisant un intervalle de doses allant de la dose testée en clinique jusqu’à des doses supérieures déterminées sur la base des données de la littérature.
Bénéfices attendus
Le bénéfice thérapeutique des approches thérapeutiques utilisant des produits similaires au nôtre a déjà été démontré dans de nombreux modèles animaux, et dans plusieurs études cliniques (dont la nôtre) chez des patients atteints de la myopathie de Duchenne. Cependant, aucune étude n’a encore permis d’évaluer l’efficacité de notre produit chez des patients très jeunes (moins de 4 ans) ou chez des patients présentant une forme très sévère de la maladie (patients non ambulants de moins de 18 ans). Cette étude nous permettra de déterminer si notre produit présente les mêmes effets thérapeutiques dans ces 2 populations de patients que dans la population en cours de traitement (enfants de 6 à 10 ans). Elle pourrait nous conduire à ajuster la dose si le produit s’avérait moins efficace dans l’une ou l’autre de ces 2 populations (voire dans les deux).
Procédures
Afin d’identifier le fond génétique de l’animal, un prélèvement d’un bout de queue sera réalisé sur chaque animal. En cas de doute sur l’échantillon, un deuxième prélèvement sera réalisé à l’oreille au cas par cas. Chacun de ces gestes ne durera en moyenne pas plus d’une minute. Les molécules thérapeutiques seront délivrées par une injection intraveineuse unique sur rat éveillé (durée moyenne 2 minutes). Des prélèvements sanguins seront réalisés au cours du temps sur rat éveillé (durée moyenne 2 minutes) : ces prélèvements seront réalisés 1 fois par semaine au maximum. Les rats seront soumis à des tests permettant de mesurer la fonction de différents organes (maximum 1 fois par mois): mesure de l’activité électrique du cœur (durée moyenne 30 min), mesure de l’activité électrique du muscle (durée moyenne 15 min), mesure de la fonction cardiaque (durée moyenne 20 min), mesure de la fonction respiratoire (durée moyenne 30 min), mesure d’activité et de mobilité et mesure de composition corporelle (durée moyenne 15min).
Impact sur les animaux
Les animaux ont une maladie qui atteint les muscles, la respiration et le cœur. La maladie s’aggrave avec le temps. Les animaux ont des difficultés de plus en plus importantes pour bouger et respirer. Ils seront maintenus en contention manuelle ou dans une boite à contention, ce qui pourrait entrainer un stress. Certains actes d’évaluation de la fonction des organes seront réalisés sous anesthésie. Des douleurs locales pourraient être ressenties au moment du prélèvement d’un bout de queue ou d’oreille, des injections du traitement thérapeutique, des injections de molécules anesthésiques ou antidouleurs, ainsi qu’au moment des prélèvements de sang. Des lésions locales de type inflammatoire accompagnées de douleurs localisées pourraient apparaitre lors de certains tests de mesure de la fonction musculaire. Des irritations de la peau pourraient être observées à l’endroit de l’épilation nécessaire pour la mesure de la fonction cardiaque. Toutes les nuisances possibles sont localisées et réversibles, ce qui constitue pour l’animal un niveau global de contrainte modérée.
Devenir
Les animaux seront euthanasiés pour permettre le prélèvement des tissus et les analyses histologiques et moléculaires.
Remplacement
La maladie de Duchenne est causée par l’absence d’une protéine appelée la dystrophine : les muscles et le cœur perdent progressivement leurs fonctions. Le projet consiste à mesurer l'effet d’un médicament composé d’un virus non pathogène transportant la dystrophine au sein des cellules cardiaques et musculaires malades : ce test n'est pas réalisable dans les modèles cellulaires car il est impossible de cibler différents tissus simultanément dans ces modèles et d’étudier la répartition du médicament entre les différents organes. De plus, l’utilisation de virus transporteurs de notre médicament entraine une réaction de défense immunitaire de l’organisme contre les virus, réaction impossible à recréer en laboratoire à ce jour. Enfin, les agences réglementaires du médicament nous imposent de recourir à l’animal pour ce type d’études. L'utilisation d’animaux ne peut donc pas être remplacée dans ce projet.
Réduction
Le nombre de rats utilisés dans ce projet a été réduit grâce à :1) le calcul par des tests statistiques des effectifs minimaux mais adéquats permettant une analyse fiable et une exploitation garantie des résultats ; 2) L’utilisation de données historiques et la partage de certains groupes de rats témoins entre procédures ; 3) l’analyse d’un maximum de paramètres chez chaque animal (plusieurs dizaines) ; 4) l’obtention des rats non malades et malades en utilisant les mêmes croisements parentaux et 5) un suivi quotidien, des règles strictes de raffinement et le respect des points limites permettant de garantir le bien-être animal et l’exploitation de toutes les données produites.
Raffinement
Les animaux bénéficieront d’une phase d’habituation avant certains tests visant à mesurer le fonctionnement des muscles. Lors de certains de ces tests, il y a un risque exceptionnel de blessures aux griffes : dans ce cas, un traitement avec un désinfectant sera appliqué jusqu’à la guérison. Afin de contrôler la douleur et le stress de l’animal, certains tests seront réalisés sous anesthésie générale et un antidouleur sera administré avant le test. Dans le cas d’animaux anesthésiés, les tests seront réalisés sur une plaque chauffante pour maintenir la température corporelle constante. Une application de crème anti-irritation sera appliquée sur le thorax des animaux après l’épilation nécessaire pour la mesure du fonctionnement du cœur.
Choix des espèces
Les rongeurs sont les modèles animaux les plus couramment utilisés par la communauté scientifique pour mesurer l'efficacité de médicaments pour la maladie de Duchenne (DMD), pathologie qui affecte le bon fonctionnement des muscles et du cœur. Le modèle de souris de cette maladie permet une évaluation très complète des différents muscles, mais ne reproduit pas l’atteinte cardiaque typique des Hommes affectés par la maladie. Le rat est le seul modèle de rongeur reproduisant tous les aspects de la pathologie (atteinte des muscles et du cœur). L'utilisation du modèle de rats DMD permettra donc de valider l’effet du traitement sur l’ensemble des organes affectés par la pathologie. De plus, afin de pouvoir comparer les résultats avec les données historiques, les agences réglementaires exigent que l’évaluation des effets du produits soit réalisée sur le modèle animal de rats utilisé lors des études précliniques précédentes. Afin de modéliser une population de patients DMD âgés de moins de 4 ans, les rats juvéniles auront entre 1 à 15 jours au moment du traitement puis entre 3 à 18 mois à l’euthanasie afin d’évaluer les effets à court et à long terme. Afin de modéliser une population de patients DMD non ambulants de moins de 18 ans, les rats auront entre 6 à 9 mois en début de traitement et entre 9 à 18 mois à l’euthanasie pour permettre l’évaluation des effets à court et long terme.
Impact de l’élimination des cellules sénescentes sur la résilience pulmonaire à la ré-irradiation chez la souris
- Recherche appliquée
- Autres troubles humains
Irradiées sur la moitié du thorax sous anesthésie, puis une seconde fois neuf semaines plus tard sur la même zone, 920 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré, toutes tuées pour le prélèvement de leurs poumons. S'y ajoutent un gavage quotidien jusqu'à dix fois, deux prélèvements sanguins sur souris éveillée et un scanner sous anesthésie gazeuse. Le projet cherche à savoir si deux médicaments éliminant les cellules sénescentes rendent le poumon plus tolérant à une seconde irradiation, une option envisagée pour ré-irradier des patients. Le porteur écrit qu'aucun recul n'existe sur la toxicité d'une ré-irradiation de la même zone thoracique ni sur ses effets cutanés, et n'énonce aucun seuil déclenchant la mise à mort.
Objectifs
La radiothérapie est un traitement essentiel utilisé chez environ 60 % des patients atteints de cancer à un moment de leur parcours. Grâce aux progrès médicaux, les patients vivent plus longtemps. Cependant, cette amélioration augmente le risque de voir apparaître une récidive du cancer, des métastases ou un nouveau cancer, ce qui peut nécessiter une nouvelle radiothérapie. La ré-irradiation correspond à l’application d’une seconde radiothérapie sur une zone déjà traitée. Elle peut entraîner davantage d’effets secondaires, car les organes pourraient garder une « mémoire » de la première irradiation et être plus fragiles lors de la seconde. Il existe peu d’études cliniques sur ce sujet. Elles portent sur un petit nombre de patients et utilisent des méthodes différentes, ce qui rend les comparaisons difficiles et limite les conclusions sur les risques. Les études chez l’animal sont également rares et peu adaptées à l’homme, car les doses, les protocoles et les intervalles de temps ne sont pas directement comparables. Dans ce projet, nous proposons d’aborder les choses autrement en administrant un médicament connu pour ses effets bénéfiques sur les lésions pulmonaires afin de déterminer si limiter la toxicité d’une première irradiation peut augmenter la tolérance du poumon à une seconde irradiation. Les deux médicaments choisis ciblent les cellules sénescentes, qui sont des cellules « activées » participant à l’inflammation chronique des tissus, et incapables de s’orienter vers la mort cellulaire. Les forcer à mourir empêche leur accumulation dans le poumon et limite les dommages tissulaires. Le modèle utilisé est une irradiation localisée du poumon gauche chez la souris avec un faisceau de la taille du poumon gauche, puis une 2nde irradiation à l’identique (faisceau large), ou en utilisant plusieurs mini-faisceaux. Diviser un faisceau large en plusieurs petits faisceaux (fractionnement de la dose dans l’espace) consiste à alterner des zones irradiées et des zones non-irradiées dans le poumon. Cette technique a été montrée comme moins toxique. Cette stratégie fait partie des options envisagées en radiothérapie afin de pouvoir ré-irradier les patients de manière plus sûre. Nous additionnerons donc dans ce projet l’effet des médicaments et celui du fractionnement de la dose dans l’espace.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra de mettre au point un modèle d’irradiation hémithoracique avec ré-irradiation chez la souris, avec l’apport d’une preuve de concept sur l’implication des cellules sénescentes dans le développement des lésions pulmonaires. Il pourrait également montrer qu’en éliminant ces cellules sénescentes, on peut : 1) Réduire les effets secondaires pulmonaires liés à la radiothérapie, 2) Rendre possible une seconde irradiation du thorax dans de meilleures conditions de sécurité, 3) Permettre des traitements plus efficaces et plus intensifs, tout en protégeant les tissus sains. En somme, ce travail vise à ouvrir la voie à des traitements anticancéreux plus performants et mieux tolérés pour les patients atteints de tumeurs thoraciques.
Procédures
Selon les lots : - Irradiation de la moitié du thorax sous anesthésie chimique (durée 5 à 10 min, 2 fois maximum à 9 semaines d’intervalle) - Gavage quotidien (contention 1 min, maximum 10 fois) - Prélèvement sanguin vigile (2 fois, à 3 semaines d’intervalle) - Scanner sous anesthésie gazeuse (durée 4 min)
Impact sur les animaux
D’après la bibliographie, l’irradiation de la moitié du thorax à une dose unique de 30 Gy ne génère pas de mortalité. En revanche, aucun recul n’existe sur la toxicité d’une ré-irradiation de la même zone thoracique, qui pourrait générer de la toxicité. Les effets cliniques de l’irradiation au niveau thoracique sont essentiellement des difficultés respiratoires. Une première dose de 30 Gy peut générer des lésions à la peau. D’après des études précédentes au laboratoire, les lésions cutanées à la peau (irradiation de la patte) après 30 Gy cicatrisent en 40 jours. La ré-irradiation aura lieu 9 semaines après la première, la peau aura donc cicatrisé. En revanche, nous n’avons pas de recul sur les effets cutanés d’une ré-irradiation. Du stress et de l’anxiété peuvent être générés au moment de la manipulation (gavages, pesées).
Devenir
Tous les animaux seront euthanasiés pour prélèvement pulmonaire à l’issue de chaque procédure.
Remplacement
On ne peut vraiment comprendre comment le tissu pulmonaire réagit aux rayonnements ionisants qu’en l’étudiant dans un organisme vivant, où toutes les fonctions biologiques interagissent entre elles
Réduction
Les expériences faites pour étudier les lésions causées par l’irradiation dépendent beaucoup du fonctionnement naturel du corps (la physiologie). Pour que les résultats des tests statistiques soient fiables, il faut utiliser au moins 10 animaux par groupe exposé à l’irradiation. Cela permet d’obtenir des données suffisamment solides pour tirer des conclusions valables. En revanche, 6 animaux par groupe sont suffisants pour les groupes non irradiés. A noter que l’aspect réponse tumorale sera abordé in vitro sur un modèle de sphéroïdes de cancer pulmonaire.
Raffinement
Les animaux utilisés pour les expériences sont soignés et hébergés dans des conditions adaptées, afin de réduire au maximum leur souffrance. Ils sont surveillés régulièrement, anesthésiés pendant les irradiations et vivent en groupe dans un environnement enrichi pour leur bien-être. Les gestes techniques sont assurés par des techniciens expérimentés.
Choix des espèces
La souris est un modèle bien connu et très utilisé pour les recherches avant les essais sur l’humain. C’est aussi l’animal de référence dans notre laboratoire. Les études précédentes sur l’irradiation des poumons ont déjà été réalisées sur des souris. Les animaux utilisés auront entre 10 et 22 semaines, ce qui correspond à l’âge adulte. Nous choisissons des souris adultes car notre recherche porte sur les effets à long terme de la radiothérapie chez les adultes. Les effets chez les enfants (ou jeunes sujets) relèvent d’un autre domaine de recherche. Enfin, des animaux mâles et femelles seront utilisés.
Evaluation de thérapeutiques pour lutter contre l’obésité
- Tests réglementaires
- Autres tests de tolérance et d’efficacité
Fournir à un dossier d'autorisation de mise sur le marché les données réclamées sur l'espèce à laquelle le produit est destiné : 720 chiens vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré, pour tester des produits vétérinaires contre l'obésité canine. Ils reçoivent des administrations et des prélèvements sanguins, éveillés ou anesthésiés, des écouvillons rectaux et des prélèvements urinaires, et passent chaque semaine un examen physique avec notation de leur état corporel, les périodes d'alimentation individuelle pouvant faire baisser leur prise alimentaire. Parmi les atteintes attendues, le porteur liste des signes cliniques secondaires à l'obésité, troubles métaboliques, douleurs articulaires et troubles cardio-vasculaires, alors qu'il présente le bénéfice du projet comme une amélioration du "bien-être" de la population canine obèse par la réduction de ces mêmes risques. Sur les 720 chiens, 625 seront réutilisés dans d'autres procédures et 65 adoptés, 30 étant tués pour des prélèvements après leur mort.
Objectifs
L'obésité chez le chien est un problème de santé majeur, sachant que plus d'1 chien sur 3 est en surcharge pondérale et que l'obésité est associée à des désordres métaboliques comme le diabète de type 2, des maladies cardiovasculaires ou des troubles articulaires. L'objectif de ce projet est d’évaluer des produits vétérinaires destinés à lutter contre l’obésité chez le chien. Avant qu’un traitement ne soit autorisé, il faut notamment démontrer que celui-ci apporte un effet bénéfique tout en présentant une innocuité acceptable sur l’obésité de l’animal. Les études sont réalisées sur l’espèce cible (chien) pour s’approcher au mieux des conditions réelles d’utilisation.
Bénéfices attendus
Ces études permettent de définir l’innocuité et l’efficacité des produits vétérinaires testés et d’expliquer la relation entre la dose et la réponse, c'est-à-dire, l'effet du produit. Ce sont des informations nécessaires au choix de la posologie et de la voie d’administration (parentérale, orale, …) du produit, préalable à la réalisation des études réglementaires d’efficacité et d’innocuité. Ces informations sont nécessaires à l’obtention de l’AMM de nouveaux produits. Les bénéfices de ce projet sur la population canine obèse sont d’améliorer leur bien-être en réduisant les risques liés à l’obésité, désordres métaboliques comme le diabète de type 2, des maladies cardiovasculaires ou des troubles articulaires
Procédures
Les administrations s'effectuent sur animal vigile ou anesthésié, selon l'objectif de l'étude et durent environ 3 minutes. Les prélèvements sanguins s'effectuent sur animal vigile ou anesthésié en fonction du comportement de l'animal, selon le protocole et durent environ 3 minutes. Des écouvillons rectaux peuvent être effectuer en fonction des objectif de l'étude ainsi que des prélèvements urinaires. Ces actes peuvent durer 5 à 10 minutes. Enfin, un examen physique complet (incluant pesée et body condition score) de tous les animaux en vigile est prévu 1 fois par semaine ou plus si jugé nécessaire et dure environ 5 minutes.
Impact sur les animaux
Les produits à l’étude ont déjà fait preuve de leur innocuité chez d’autres espèces (rongeurs). Les nuisances attendues sur les animaux sont : stress dû à la contention ; douleur / inconfort suite aux injections ou aux prélèvements ; stress / baisse de la prise alimentaire pendant les périodes d’alimentation individuelle (training prévus pour limiter le stress de la prise alimentaire individuelle) et baisse de prise alimentaire et perte de poids trop importante durant les périodes de traitement ; signes cliniques secondaires à l’obésité (apparition potentielle de troubles métaboliques, de douleurs articulaires, troubles cardio-vasculaires,...).
Devenir
Les animaux seront réutilisés et/ou adoptés. Dans le cadre de certaines études d'efficacité ou d'innocuité, les animaux seront euthanasiés pour prélèvements post mortem.
Remplacement
Il n’existe pas à ce jour de méthode alternative au recours à l’animal permettant d’évaluer la pharmacocinétique ou la pharmacodynamie des produits pharmaceutiques vétérinaires. Les modèles in silico et/ou in vitro/ex vivo permettent de sélectionner des molécules potentiellement efficaces. Après cette première étape, les études de pharmacocinétique ou pharmacodynamie nécessitent de travailler sur un organisme entier, mettant en jeu des interactions entre différents tissus/organes impliqués dans le métabolisme et le/les effets physiologiques et thérapeutiques d’un futur candidat médicament.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisés sera réduit au maximum lors des premières études exploratoires de pharmacocinétique/Pharmacodynamique (3 ou 4 animaux par groupe). Il sera ensuite calculé pour les études suivantes selon la variabilité entre individus observée antérieurement et pourra atteindre jusqu’à 10 animaux. Compte-tenu de la variabilité individuelle, les études d’innocuité et d’efficacité seront réalisées sur des groupes pouvant aller jusqu'à 8 ou 12 animaux. Ces effectifs s'évaluent en fonction de la bibliographie, de l'historique ou des objectifs de l'étude. Lorsque le statut des animaux le permet les animaux utilisés peuvent être issus de procédures (légère ou modérée) antérieures et peuvent ensuite être réutilisés dans une future procédure. La réutilisation permet de réduire le nombre d’animaux utilisés. Seuls les animaux ayant retrouvé un état de santé et bien-être complet, attesté par le vétérinaire désigné, sont réutilisables.
Raffinement
Une période d’acclimatation optimale de 7 jours est prévue. Les chiens ont à disposition des méthodes d’enrichissement afin de stimuler l’exercice physique et leurs activités cognitives. Pour limiter le stress lié à l’alimentation individuelle, celle-ci est réduite au minimum (
Choix des espèces
Il s’agit des espèces cibles pour les produits. Des données concernant l’espèce doivent être fournies au dossier pour l’obtention de l’AMM. Les animaux inclus peuvent être des chiens avec ou sans embonpoint. Les chiens utilisés ont plus de 9 mois. L’âge dépend de l’objectif de l’étude et du scope d’utilisation du produit testé (AMM).
Développement d’un vaccin lentiviral contre le virus de la leucémie féline (FeLV) et évaluation de son immunogénicité chez la souris.
- Recherche appliquée
- Maladies animales
80 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Chacune est identifiée par une encoche à l'oreille, reçoit une ou deux injections d'un vecteur vaccinal et subit entre trois et quatorze prises de sang, selon que le suivi dure six ou douze mois. Le vaccin vise le virus de la leucémie féline et sera un jour destiné aux chats, la souris servant à choisir la dose, la voie d'administration et le schéma d'immunisation avant tout essai sur l'espèce visée. Le porteur présente ce détour comme un moyen de "limiter le recours aux animaux de compagnie", et écrit que les souris sont mises à mort parce que les garder au-delà de l'étude "n'apporterait pas de bénéfice scientifique supplémentaire".
Objectifs
Le virus de la leucémie féline (FeLV) est une maladie infectieuse importante chez le chat. Il peut provoquer une baisse des défenses immunitaires, des troubles sanguins et certains cancers, ce qui peut entraîner des maladies graves et parfois mortelles. Bien que des vaccins existent déjà, leur efficacité n’est pas toujours suffisante pour empêcher complètement l’infection dans toutes les situations. Ce projet vise à développer une nouvelle approche vaccinale utilisant un vecteur lentiviral, c’est-à-dire un système permettant de présenter durablement au système immunitaire des éléments du virus afin de stimuler une protection efficace. Des travaux précédents ont déjà montré qu’un premier prototype de vaccin pouvait induire une réponse immunitaire satisfaisante chez la souris et offrir une protection partielle chez le chat. Cependant, plusieurs améliorations restent nécessaires avant d’envisager une utilisation vétérinaire. Le projet cherche notamment à utiliser une version plus sûre du vecteur, à améliorer sa production afin de réduire les volumes injectés et à déterminer la dose ainsi que le schéma de vaccination les plus efficaces. L’objectif est d’identifier la stratégie vaccinale la plus prometteuse pour un futur développement chez le chat.
Bénéfices attendus
Ce projet a pour objectif de développer et d’évaluer de nouvelles stratégies vaccinales contre le virus de la leucémie féline (FeLV), une maladie grave touchant les chats. Les travaux permettront d’identifier les meilleures conditions d’utilisation d’un nouveau type de vaccin, notamment en déterminant la dose la plus adaptée, la méthode d’administration la plus efficace et les conditions de production les plus appropriées afin d’obtenir une réponse immunitaire durable. À moyen terme, les résultats aideront à sélectionner le candidat vaccinal le plus prometteur pour poursuivre les études avant une éventuelle utilisation chez le chat. Le projet contribuera également à mieux comprendre la façon dont ce type de vaccin stimule le système immunitaire et combien de temps la protection peut persister. À plus long terme, ces travaux pourraient favoriser le développement de nouvelles approches vaccinales contre le FeLV et améliorer les connaissances en vaccinologie vétérinaire. Les résultats obtenus pourraient également être utiles pour le développement de vaccins contre d’autres maladies infectieuses et pour certaines applications liées à la stimulation du système immunitaire.
Procédures
Les animaux seront soumis à des interventions de faible intensité réalisées sur animaux vigiles. Ils seront identifiés individuellement au début de l’étude par une encoche à l’oreille. Ils recevront une ou deux injections du vecteur vaccinal selon le lot expérimental auquel ils appartiennent. Des prélèvements sanguins seront réalisés avant l’immunisation puis à plusieurs reprises au cours de l’étude afin d’évaluer la réponse immunitaire induite par la vaccination. Selon la durée du suivi, le nombre total de prélèvements pourra varier entre trois et quatorze par animal. Cette variation est liée à la durée de l’étude, qui pourra être comprise entre 6 et 12 mois en fonction des résultats obtenus au cours du suivi. Lorsque le suivi est prolongé, les prélèvements supplémentaires seront réalisés à raison d’environ un prélèvement par mois et porteront sur de faibles volumes de sang. À l’issue de l’étude, les animaux seront euthanasiés afin de permettre la collecte finale des données expérimentales.
Impact sur les animaux
Les interventions prévues dans le cadre du projet sont susceptibles d’entraîner des effets transitoires de faible intensité. Les injections peuvent provoquer une gêne locale passagère ou une légère réaction au site d’administration. Les prélèvements sanguins répétés peuvent entraîner un stress léger et transitoire lié à la manipulation ainsi qu’un inconfort local au niveau du site de prélèvement. L’expression des antigènes par les vecteurs vaccinaux peut induire une réponse immunitaire susceptible d’être associée à des effets généraux modérés et transitoires, tels qu’une diminution temporaire de l’activité. Aucun effet indésirable sévère n’est attendu sur la base des données obtenues lors d’études antérieures utilisant des vecteurs lentiviraux similaires.
Devenir
Les objectifs du projet reposent sur l’analyse complète de la réponse immunitaire induite par les vecteurs lentiviraux, incluant la cinétique humorale et la persistance des anticorps. Le maintien prolongé des animaux au-delà de la période d’étude n’apporterait pas de bénéfice scientifique supplémentaire. Les animaux seront donc euthanasiés à l’issue des procédures expérimentales.
Remplacement
L’utilisation d’animaux est nécessaire pour ce projet, qui vise à évaluer la réponse immunitaire induite par des vaccins dirigés contre le virus de la leucémie féline (FeLV). À l’heure actuelle, aucune méthode réalisée exclusivement en laboratoire ni aucun modèle informatique ne permet de reproduire de manière fiable l’ensemble des mécanismes impliqués dans la réponse immunitaire à la vaccination, notamment la production d’anticorps, la mémoire immunitaire et les interactions entre les différentes cellules du système immunitaire. Avant toute expérimentation animale, les candidats vaccins font l’objet d’étapes de sélection et d’optimisation en laboratoire afin de vérifier leur qualité, leur stabilité et leur capacité à produire les protéines ciblées. Ces évaluations permettent de limiter le nombre de candidats nécessitant une étude chez l’animal. La souris est un modèle largement utilisé pour l’étude des réponses immunitaires induites par la vaccination. Elle permet d’obtenir les données nécessaires à la sélection du candidat vaccinal, à la détermination de la dose optimale et à l’évaluation du schéma d’immunisation avant toute étude chez l’espèce cible. Le recours aux animaux est ainsi limité aux situations pour lesquelles aucune méthode de remplacement pertinente n’est actuellement disponible.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisé dans ce projet a été calculé à partir de résultats obtenus lors d’expériences précédentes, afin d’utiliser uniquement le nombre nécessaire pour obtenir des résultats fiables. Les groupes expérimentaux ont été dimensionnés pour permettre de détecter des différences importantes entre les stratégies testées tout en limitant le recours aux animaux. Le projet est organisé de façon à comparer plusieurs paramètres dans une même étude, comme différentes doses, différents schémas de vaccination ou plusieurs versions du vaccin. Cette organisation évite la multiplication d’expériences séparées. Les groupes témoins comportent moins d’animaux, car les données antérieures montrent une faible variabilité et une absence attendue de réponse spécifique.
Raffinement
Les procédures ont été conçues afin de limiter autant que possible les nuisances associées aux injections vaccinales et aux prélèvements sanguins. Les injections sont réalisées à l’aide de matériel adapté afin de limiter les réactions locales. Les prélèvements sanguins sont limités au volume nécessaire aux analyses prévues. Une attention particulière est portée à l’apparition d’éventuelles réactions locales après administration du vaccin. Les animaux présentant une réaction persistante ou une perte de poids modérée font l’objet d’un suivi renforcé afin d’évaluer l’évolution de leur état. Les procédures ont également été organisées de manière à limiter le nombre de manipulations nécessaires tout en permettant l’obtention des données scientifiques requises.
Choix des espèces
La souris est un modèle largement utilisé pour l’étude des réponses immunitaires et l’évaluation de l’immunogénicité des vaccins. Elle permet de mesurer et de comparer les réponses immunitaires induites par différentes formulations vaccinales, différentes doses et différents schémas d’immunisation. Bien que le vaccin soit destiné à protéger les chats contre le virus de la leucémie féline (FeLV), l’utilisation de la souris constitue une étape préclinique indispensable pour sélectionner les candidats vaccinaux les plus prometteurs ainsi que les conditions d’administration les plus appropriées avant toute étude chez l’espèce cible. Cette approche permet également de limiter le recours aux animaux de compagnie aux étapes précoces du développement du vaccin. Les animaux utilisés seront des souris adultes âgées d’au moins 6 semaines. À ce stade de développement, le système immunitaire est pleinement fonctionnel, ce qui permet une évaluation fiable des réponses immunitaires induites par la vaccination.
Service de génération rat Transgéniques, Knockout (KO) ou Knock-in (KI)
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Oncologie
- Système cardiaque
- Système immunitaire
6 530 rats sur cinq ans pour produire jusqu'à trente lignées génétiquement modifiées commandées par des clients : 3 600 femelles donneuses d'embryons, 1 800 femelles receveuses, 300 mâles reproducteurs et 80 mâles vasectomisés. 3 980 d'entre eux sont opérés sous anesthésie et tués avant tout réveil, 1 800 subissent des procédures d'un niveau de souffrance modéré et 750 un niveau léger, 250 femelles seulement étant conservées pour servir de pseudogestantes ou pour des prélèvements d'organes. Les donneuses reçoivent deux injections hormonales de superovulation puis sont tuées pour que leurs embryons soient récoltés après la mort, les receveuses subissent un transfert d'embryons sous anesthésie générale de vingt minutes et sont tuées ensuite, un second transfert leur étant refusé. Le porteur écrit pourtant que les procédures du projet sont classées en gravité modérée, quand la majorité des rats déclarés relève de la mise à mort sans réveil.
Objectifs
L’objectif de ce projet consiste à générer des rats génétiquement modifiés dans le cadre de prestation de services afin de répondre aux différentes demandes des chercheurs. Ces lignées génétiquement modifiées peuvent devenir des modèles de maladies humaines et vont permettre de mieux comprendre leurs processus de développement. Ces modèles peuvent également répondre à d’autres intérêts scientifiques tout aussi importants (comme par exemple devenir des modèles de choix pour la recherche fondamentale). Cela rentrant dans le cadre des différentes thématiques de recherche des utilisateurs (immunologie, cardiovasculaire, détermination de l’effet d’un gène).
Bénéfices attendus
La création de lignée génétiquement modifiés, qui sont non disponibles commercialement, permet d’avoir un modèle unique afin de mieux comprendre un processus biologique ou une pathologie. Cela reste à ce jour des outils indispensables pour l’étude des maladies humaines (cancer, maladies neurodégénératives, maladies génétiques, …). Cela contribuera à faire avancer les connaissances scientifiques et voire à l’établissement de nouveaux traitements thérapeutiques.
Procédures
Ce projet vise à créer jusqu’à 30 nouvelles lignées de rats génétiquement modifiés sur une période de cinq ans afin de développer des modèles utiles à la recherche biomédicale. La création de ces lignées nécessite l’obtention d’embryons. Pour limiter le nombre d’animaux utilisés, les femelles destinées à produire ces embryons reçoivent un traitement hormonal qui stimule temporairement leur production naturelle d’ovocytes avant l’accouplement. Cette procédure consiste en deux injections de courte durée (30 secondes/injection) et permet d’obtenir davantage d’embryons à partir d’un nombre réduit de femelles (3600 femelles pour 5 ans). Il est aussi à noter qu’une partie des femelles (250 femelles sur 5 ans) pourra être conservée afin de servir ultérieurement comme femelles pseudogestantes ou pour des prélèvements d’organes, contribuant ainsi à optimiser l’utilisation des animaux. Les embryons obtenus sont ensuite modifiés génétiquement à un stade très précoce de leur développement. Cette modification est réalisée soit par microinjection, soit par électroporation, une technique plus récente qui permet souvent une meilleure survie des embryons. Après cette étape, les embryons sont transférés dans des femelles receveuses (1800 femelles pour 5 ans) préparées pour la gestation. Cette intervention est réalisée sous anesthésie générale (durée de 20 minutes) et s’accompagne de l’administration de médicaments anti-douleur (administrée au préalable mais également après l’intervention afin de limiter au maximum toute douleur ou gêne durant 48h en injection sous cutanées). Une fois la gestation confirmée, les femelles sont hébergées individuellement dans un environnement adapté jusqu’à la naissance des petits. Il est à noter qu’un nombre limité de mâles reproducteurs (300 mâles pour 5 ans) et de mâles vasectomisés (80 mâles pour 5 ans) seront utilisés. Les ratons nés de ces femelles sont identifiés précocement et un échantillon biologique est prélevé afin de déterminer quels individus portent la modification génétique recherchée. Sur l’ensemble des cinq années, le projet nécessitera au maximum environ 6 530 rats. Les procédures réalisées dans ce projet sont classées dans la catégorie de gravité « modérée ». Toutes les procédures ont été conçues afin de réduire autant que possible le nombre d’animaux utilisés, de limiter les contraintes imposées aux animaux et d’améliorer leur prise en charge.
Impact sur les animaux
Durant ce projet de création de nouvelles lignées de rats génétiquement modifiés, certaines procédures peuvent entraîner des nuisances temporaires pour les animaux. La production d’embryons nécessite une synchronisation du cycle reproducteur et une stimulation hormonale, réalisées par deux injections intrapéritonéales. Ces injections peuvent provoquer une douleur légère et de courte durée, sans entraîner d’effet significatif durable sur le bien-être des animaux. La réimplantation des embryons est réalisée sous anesthésie générale, associée à une prise en charge analgésique adaptée. Malgré ces mesures, l’intervention chirurgicale peut occasionner une douleur modérée et un inconfort transitoire liés à la cicatrisation. Par ailleurs, des effets indésirables liés aux modifications génétiques réalisées peuvent apparaître. Selon le gène ciblé, ceux-ci peuvent se traduire par une mortalité embryonnaire (in utero) ou postnatale, ou par l’apparition de phénotypes délétères chez les animaux nés, tels qu’une perte de poids, des troubles de la mobilité, des comportements anormaux ou d’autres altérations de l’état de santé et du bien-être.
Devenir
Les mâles vasectomisés et les mâles reproducteurs en situation d'isolement seront mis à mort via un système dédié. Les femelles donneuses sont mises afin de récolter les embryons post-mortem. Les femelles receveuses ne peuvent pas être sujettes à un deuxième transfert d'embryons, elles sont donc mises à mort par inhalation de CO2 via un système dédié en fin de procédure.
Remplacement
Dans le cadre de remplacement, des études préalables peuvent être effectués par le demandeur avant le contact avec la plateforme (tels que des études in vitro, utilisation d’organoïdes). Le demandeur se rapproche alors de la plateforme pour la création de nouvelles lignées de rats dans le cadre des prestations de service et la création de nouvelle lignée d’animaux génétiquement modifiées cela se justifie par différentes raisons : - Que le modèle rat est plus amène à répondre aux questions souhaitées. - Que le modèle rat présente de plus fortes similitudes immunologiques et génétiques avec l’homme que la souris.
Réduction
Avant la mise en œuvre du projet, nous nous assurons qu’il n’y a pas de modèles disponibles ayant la modification génétique souhaité (que cela soit à travers des publications scientifiques ou alors via des bases de données). Afin de réduire le nombre d’animaux utilisés au cours de la génération d’animaux génétiquement modifiés, nous appliquons à chaque projet un nombre maximum d’embryons pouvant être microinjectés ou électroporés. En ce qui concerne la transgénèse, cela dépend du type de construction (plasmide classique : 400 embryons (taux d’efficacités 1-3%) ou en fonction de la taille de celui-ci 800-1000 embryons car les taux d’efficacités sont de 0.1%). Il est également appliqué un protocole de superovulation aux femelles donneuses d’embryons afin de pouvoir augmenter le nombre d’embryons par femelle et ainsi pouvoir diminuer le nombre de femelles immatures utilisées. Il est également à noter que pour ces stratégies, afin de réduire le nombre d’animaux utilisés, nous effectuons dans un premier temps une première série de microinjections avec environ 200 embryons puis nous attendons de voir le génotypage. Cela nous permet de savoir si nous avons un nombre suffisant de fondateurs nécessaires au projet de notre demandeur. Les femelles immatures ayant été superovulées mais non accouplées pourront être conservées afin de servir en tant que femelles pseudogestantes ou alors comme animaux servant aux prélèvements d’organes.
Raffinement
Durant la création des animaux génétiquement modifiés, les injections sont réalisées avec un faible volume (0,1 ml). Après chaque injection sur les femelles sous contention, une observation est effectuée pour vérifier la reprise normale de leur activité. Les chirurgies sont pratiquées sous une anesthésie et analgésie complètes à toutes les étapes de l’intervention. Des points limites spécifiques sont définis, notamment pour les jours suivant la chirurgie, afin d’assurer un suivi optimal. Sur les animaux nés après modification génétique afin de détectés tous problèmes liés à celle-ci, ce suivi se fera de manière non invasive (animaux prostrés, ayant un poids inférieur aux autres, poils hérissés…) et les animaux seront élevés en communauté.
Choix des espèces
Dans le cadre de demande de prestation service effectuée par le demandeur auprès de la plateforme, il apparait que le modèle rat présente de plus fortes similitudes immunologiques et génétiques avec l’homme que la souris. Ce type de modèle animal est plus amène de répondre aux questions souhaitées. Il est aussi à noter que pour la suite des expérimentations du demandeur le modèle rat pourrait permettre des chirurgies plus faciles en sachant que cela dépendra du type d'expérimentations qui sera réaliser par la suite par le demandeur. Les animaux utilisés lors de ce type de prestation seront utilisés à différents stades : Les femelles immatures sexuellement utilisées pour le protocole de superovulation auront un poids de 75-100g car c'est à ce moment précis où ce protocole fonctionne le mieux et où nous arrivons à avoir le maximum d'embryons. Les femelles matures sexuellement servant de femelles pseudogestantes auront un âge >70j car c'est un bon âge pour avoir des femelles susceptibles de faire de "Bonne mère" et accepter le transfert d'embryons. Les mâles fertiles et les mâles vasectomisés auront entre 8 et 12 semaines, âge de la maturité sexuelle. Les animaux surveillés, pour lesquels une attention particulière est nécessaire, seront suivi de leur naissance à 3 mois maximum et cette procédure sera détaillé dans la partie bien-être animal.