Procédures légères

Deux injections par semaine pendant dix semaines, chacune précédée d'une incision de deux millimètres au bout de la queue pour prélever une goutte de sang : 90 souris sur les 133 utilisées suivent ce protocole, après un régime enrichi en lipides et en sucre. Toutes sont tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré, pour prélever leur foie et leurs autres organes. L'objectif est de tester la combinaison d'un peptide médicament et de molécules issues de cellules souches contre la stéatohépatite non alcoolique. Sur les atteintes attendues, le porteur décrit ce que produit la maladie chez le chat et chez l'être humain, note que ces symptômes n'ont pas été décrits chez les rongeurs, et ne dit pas ce que les souris elles-mêmes vont ressentir.

Objectifs

La maladie du foie gras encore appelée NAFLD est une pathologie hépatique couramment retrouvé chez l'Homme, sans qu'il y ait eu d'abus d'alcool. La forme la plus grave correspond à l'accumulation de graisses associée à un dépot excessif de substances cicatritielles dans le foie, que nous résumerons sous le terme de NASH. La NASH, corrélée à l’obésité et au diabète, représente un problème majeur mondial de santé. Environ 20 % des personnes atteintes de foie gras évoluent vers la NASH, qui dans les cas les plus graves, évolue vers une cirrhose voire, vers un cancer hépatique. Acctuellement, la transplantation hépatique est le seul traitement efficace. Notre objectif principal est de combiner deux traitements pharmacologiques : un peptide médicament et de molécules bioactives (MB) issues de cellules souches. Nous prévoyons que ces deux traitements exerceront un effet complémentaire pour limiter la progression de la NASH, réparer le tissu hépatique et le rendre de nouveau fonctionnel. Ensemble, cette combinaison vise à traiter les causes profondes de la maladie en amont de la cicatrisation exacerbée, offrant ainsi une nouvelle stratégie thérapeutique prometteuse pour prévenir la progression de la NASH. Les modèles de souris reproduisent les conditions cliniques pour une compréhension intégrative de la maladie et des complications associées dans les autres organes. Ceci rend difficile de simplifier l'étude par des systèmes cellulaires. Notre modèle murin nourri avec un régime enrichi en lipides/ sucre, se rapproche de la pathologie humaine et de son évolution et sera moins de nuissances que les modèles déjà décrits dans la littérature où une perte de plus de 20% du poids corporel est décrite associée à un effet hépato-toxique. Le peptide médicament utilisé,est aujourd'hui testé chez le patient pour une autre pathologie. L'absence d'effets secondaires, observée dans ce dernier cadre tant chez l'homme que chez la souris, en fait une molécule sure pour notre étude sur la NASH. L'injection MB a été décrites dans la littérature comme ayant des effets secondaires limités chez l'homme et l'animal.

Bénéfices attendus

Les bénéfices de ce projet sont importants. D’un point de vue scientifique, les données obtenues permettront de contribuer aux connaissances générales sur les mécanismes pathologiques et notamment inflammatoires dans la NASH et leur potentiel résolution. D’un point de vu clinique, cette étude permettrait d’apporter des données majeurs et solides pour l’utilisation de cette thérapie combinée chez les patients atteints de NASH et pourrait s’avérer être une alternative efficace aux futurs traitements en cours de développement.

Procédures

Sur les 133 souris ulisées, 111 souris seront soumis à un régime enrichi en lipides/sucre. Parmi ces dernières, 90 seront soumis au traitement anti-NASH avec le peptide médicament ou avec du liquide physiologique et/ou avec les MB., sur une durée de 10 semaines à raison de 2 injections hebdomadaires (100 µL maximum). Avant chaque injection, un prélèvement sanguin ( 1min max) de 10 µL au niveau de la queue (incision 2 mm) sera réalisé pour controler le niveau du sucre dans le sang.

Impact sur les animaux

Chez le chat, la NAFLD est associé à un jaunissement et une perte de poids sévère et à des vomissements. Ces symptomes n'ont pas été décrits à notre connaissance dans la littérature chez les rongeurs. Selon les données cliniques, la NASH ne présente pas de symptômes chez l'homme. Dans quelques rares cas, un état d’inconfort dans l’abdomen au niveau du foie, de la fatigue, une sensation générale de malaise et un vague inconfort sont décrite. Une diminution progressive de la fonction hépatique pourrait potentiellement être à l’origine de l’apparition d’un jaunissement, d’un œdème. Un état d'incofonrt de la locomotion expliquée par la prise régulière du poids de la souris pourrait etre observée. Une douleur légère de courte durée de la piqure de l'aiguille sera ressenti lors de l'evaluation de la glycémie hebdomadaire.

Devenir

A la fin de chqcune des 2 procédure les animaux seront anesthésiés avant d'être euthanasiés afin de prélever leur tissus et leurs organes à des fins d'histologie ou d'autres analyses moléculaires.

Remplacement

L'utilisation de modèles murins est indispensable en raison de la complexité de cette maladie qui implique plusieurs organes comme la rate, le foie, le tissu adipeux, etc. Notre stratégie thérapeutique repose sur la modulation 1- du système immunitaire pour atténuer la progression de la NASH, 2- d’une réduction de l’accumulation de graisses dans le foie, ce qui rend indispensable l'étude de ces interactions complexes. A ce jour, il n'existe aucun modèle in vitro fiable et adapté pour une telle étude intégrative. Cependant, nous avons réalisé des tests in vitro sur une lignée cellulaires cultivées en milieu enrichi en graisses, où nous montrons un effet protecteur du peptide médicament, et un effet réparateur des MB. Ces essais nous rendent confiants sur l'efficacité combinée du peptide et des MB sur notre modèle murin mimant la NASH. Les modèles murins permettent de reproduire de manière fidèle les conditions in vivo, offrant ainsi une compréhension plus complète de la maladie et de l'effet de la modulation immunitaire sur son évolution ce qui rend difficile de simplifier l'étude en utilisant des systèmes in vitro ou ex vivo, comme les modèles 3D par exemple. Les modèles murins permettent de prendre en compte cette complexité et d'analyser comment différents organes et tissus interagissent pour déterminer et faire progresser la maladie. Il n'existe actuellement aucune alternative non animale satisfaisante pour répondre à nos questions. Ainsi, les modèles murins restent la meilleure option pour générer des données pertinentes qui pourraient ultérieurement avoir un impact translationnel chez l’homme.

Réduction

Le nombre d’animaux dans le projet est estimé en considérant la nécessité de réduire l’utilisation d’animaux à un nombre minimum mais suffisant pour obtenir des résultats biologiquement, statistiquement valides et significatifs pour les objectifs de cette étude. La taille de chaque groupe d’animaux est de n= 7 souris (procedure 1) et de n = 15 souris (procedure 2). Elle a été calculée, en tenant en compte du risque de décès prématurés et en utilisant un logiciel statistique adapté. Une logique d’arrêt de la procédure est mise en place : en cas de dépassement par 3 animaux pour chaque groupe des points limites, les procédures seront interrompues pour la totalité des animaux. Pour que les valeurs obtenues soient exploitables sur le plan statistique, un nombre minimum d’animaux sera utilisé. Pour la procedure 2; l'expérimentation sera réalisée en 3 fois afin que scientifiquement nous ayons 3 expériences indépendantes (soit 5 animaux/groupe/ période expérimentale). Cette façon de procéder nous permettra de travailler avec des petits effectifs faisant 1- qu'en cas des points limites atteints, d'arreter la procedure, de la revoir (i.e. temps d'injection, quantité injectée du peptide, age des souris...) après discussion avec le comité d'éthique... voire de stopper définitivement la procedure; 2- qu'en cas d'obtention de résultats statistiquement significatifs apres le 1er et/ou le 2e essais, les essais suivants (2 et 3, respectivement) pourront alors ne pas avoir lieu. Les variables quantitatives seront analysées par des tests statistiques. Dans le but de renforcer les données statistiques, l’étude sera randomisée (tirage au sort de l’ordre groupes pour les injections et clause d’ignorance) et contrôlée. Enfin toujours dans le but de réduire le nombre d'animaux, les tissus issus de nos différents groupes seront prélevés pour être utilisés dans d'autres projets en cours ou futurs.

Raffinement

La litière sera changée deux fois par semaine, voire trois fois en cas de production d'urine excessive des souris NASH (valable surtout en fin de procédure pour les souris NASH non traitées). Au cours des phases de stabulation, plusieurs animaux du même sexe seront hébergés dans la même cage. En revanche, lors des phases d’expérimentation, les animaux seront isolés (une souris / boîte, 30 minutes maximum) afin de limiter la transmission du stress inter-individu. La manipulation se fera en dehors du champ de vision des animaux en attente d’expérimentation. Pour le bien-être de l’animal, les souris seront anesthésiées lors de certaines méthodologies (injections) ou habituées au moins une semaine à l’avance à la contention (prise de sang). Cela devrait réduire le stress au minimum. Toute modification du comportement de l’animal (prostration, anxiété, isolement, troubles de l’équilibre), d’une variation significative du poids (environ 20% de gain de la masse corporelle) ou d'un taux élevé de sucres dans le sang (> 6g/l ) seront des points limites clés afin de juger de la nécessité ou non de l'euthanasie de l’animal. Au cours de l’expérimentation et notamment juste avant les phases des injections, des anesthésiques généraux seront administrés. Une grille de score définie nous permettra d'évaluer l’état dans lequel se trouvent les individus. Afin de limiter les perturbations locomotrices, l'age de 2 mois post-natals des souris pour le début du traitement et la durée de 10 semaines (pour le traitement) ont été choisis afin que le phénotype dommageable ne soit pas atteint. Ainsi cette nuisance devrait être limitée dans la durée de la procédure (10 semaines). Au moment de l'euthanasie, de part l'expérience que nous avons de ce modèle nous estimons que les souris non traitées ne devraient pas atteindre le phénotype dommageable (e.i poids >40 g). Si c'est le cas avant la date d'euthanasie, initialement déterminée, alors nous interromprons l'ensemble du protocole pour la totalité des souris. Ces dernières seront alors euthanasiées pour l'analyse tissulaire.

Choix des espèces

Les souris ont un génome très proche de celui de l’Homme, et leur système physiologique récapitule assez bien les observations faites chez l’Homme. Aujourd’hui, la souris représente le meilleur modèle pour tester l’efficacité de nouvelles molécules thérapeutiques et le meilleur compromis entre les besoins expérimentaux et le respect du critère de choix de l’espèce. Deux souches seront nécessaire à l'étude, les souris obèses qui subiront les traitements et des souris controles non diabétiques, non obéses, non traitées qui représenteront le témoin négatif et la référence de poids normal. Dans le but de se placer dans des conditions expérimentales les plus représentatives de la réalité physiologique rencontrée en médecine humaine, les souris utilisées seront des souris adultes âgées de 2 mois à l’initiation des procédures.

Une lésion démyélinisante créée par injection dans la moelle épinière, sous anesthésie, en une heure d'opération au plus : c'est la principale procédure infligée à une partie des 2 084 souris de ce projet. Toutes seront tuées, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger pour 1 044 d'entre elles et modéré pour 1 040. Les autres reçoivent cinq injections quotidiennes dans le ventre pour supprimer une protéine dans leurs oligodendrocytes, puis une partie passe huit semaines seule en cage avant un test de sociabilité de cinquante minutes, l'objet étant de comprendre comment la myéline se reforme. Le porteur décrit la souris comme un animal grégaire entretenant de fortes interactions sociales, et en isole certaines pendant huit semaines pour mesurer ce que cet isolement fait à leur myéline.

Objectifs

Dans le système nerveux central (cerveau et moelle épinière), les neurones communiquent sous forme d’influx électrique, appelé influx nerveux, transporté le long de leurs axones. Afin d’assurer le bon transport de l’information électrique, la formation de gaines isolantes autour de l’axone est essentielle. Ces gaines sont nommées ‘gaines de myéline’. Elles sont formées par des cellules appelées les ‘oligodendrocytes’ et permettent donc de moduler la vitesse de conduction de l’influx nerveux afin que les messages transmis dans le cerveau se déplacement de façon coordonnée. Ces gaines de myéline sont formées au cours du développement post-natal mais sont dynamiques et modifiées tout au long de la vie afin d’assurer l’adaptation du circuit cérébral à l’environnement. Certaines pathologies, telles que la sclérose en plaque, sont caractérisées par une perte de ces gaines, menant à une perte de l’axone et un défaut cognitif et/ou moteur en fonction du site de la perte myélinique. Il a été démontré que la gaine de myéline peut parfois se reformer spontanément, mais les mécanismes à l’origine de cette remyélinisation ne sont pas bien compris. Il a été démontré qu’une protéine A, présente dans les oligodendrocytes, est essentielle à la formation de ces gaines de myéline, de par son action sur le « cytosquelette d’actine », un des échafaudages de la cellule lui permettant d’adopter plusieurs morphologies. Une première étude de cette protéine A chez la souris a permis de valider son rôle dans la myélinisation du cerveau au cours du développement. L’objectif de ce projet est de continuer l’étude du rôle de la protéine A dans la formation des gaines de myéline chez la souris afin de mettre en évidences de nouvelles cibles thérapeutiques. En effet, nous voulons étudier en profondeur les effets la protéine A sur (1) la modulation des gaines de myéline à l’âge adulte et (2) la réparation de la myéline (remyélinisation). La validation potentielle de la protéine A en tant que cible moléculaire permettant d’actionner cette dynamique chez l’adulte représente ainsi un espoir thérapeutique très important dans plusieurs pathologies de la myéline. Selon nos résultats préliminaires la protéine A est un excellent candidat à cibler pour exercer l’un de ces rôles, voire éventuellement les deux. En effet, puisque cette protéine régule la myélinisation développementale, il est possible qu’elle contrôle également la myélinisation adaptative et, ou la remyélinisation.

Bénéfices attendus

A terme, l’étude approfondie du rôle de la protéine A dans le contrôle de la myélinisation adaptative (myélinisation adulte) et de la remyélinisation permettra de mettre en avant de nouvelles cibles thérapeutiques permettant de stimuler la myélinisation et sa réparation.

Procédures

Pour obtenir les souris porteuses du génotype d’intérêt permettant cette étude, nous devons générer des accouplements de souris. Les petits issus de ces croisements seront identifiés génétiquement à un stade juvénile (prélèvement d’un petit bout de queue par une personne compétente une seule fois sur animal vigile en moins de 2 minutes). Cela permettra de sélectionner les bons animaux qui sont porteurs des gènes d’intérêt. L’ensemble des souris génétiquement modifiées, porteuses du génotype d’intérêt seront sujettes à une injection en intrapéritonéal (injection à l’âge adulte sur animal vigile, 60 jours de vie, sur cinq jours consécutifs), cela permettra de supprimer la présence de la protéine A dans les oligodendrocytes de ces souris. Puis, une partie de ces souris sera inclue dans une expérience de sociabilisation (hébergement groupé ou isolé pendant huit semaines, puis à l’issue de ces huit semaines, évaluation de la sociabilisation par un test non invasif de 50 minutes au total). Une autre partie des souris sera sujette à une chirurgie à 90 jours de vie afin de créer une lésion démyélinisante et observer comment l’absence de la protéine A affecte les capacités de la souris à remyéliniser cette lésion. Cette chirurgie sera effectuée une seule fois (une heure au total au maximum), par une personne compétente sur souris anesthésiées et analgésiées avant, pendant et après l’opération. Elles seront suivies de près en postopératoire afin de détecter au plus tôt les signes de souffrance ou d’infection potentielle. Une partie de l’étude sera effectuée sur souris sauvages, non génétiquement modifiées. Ces souris recevront un traitement thérapeutique quotidien par voie orale pendant 6 semaines. L’euthanasie des animaux sera effectuée en fin de période de maintien par une méthode réglementaire.

Impact sur les animaux

Une légère et brève douleur au moment du prélèvement de peau sur l’extrémité de la queue (1mm) pour le génotypage au stade juvénile de la souris. Un stress peut être observé chez les souris transgéniques suite à la contention et à l’injection d’une molécule en intrapéritonéal (but de ce traitement : supprimer l’expression de la protéine A dans les cellules d’intérêt. Mais les principales nuisances attendues sont liées à l’acte chirurgical lors de l’étude de la remyélinisation : injection au niveau de la moelle épinière sous anesthésie générale de la souris (risques d’hypothermie, douleur au point d’injection, hématome, risque anesthésique, saignement, infections). De plus, il est possible que les animaux soient stressés suite à l’étude en condition d’isolement. Enfin, de façon générale, les tests comportementaux peuvent représenter un stress pour les animaux : nouvel environnement et manipulation.

Devenir

Les animaux seront tous euthanasiés : -Soit avant le sevrage puisqu’ils ne seront pas porteurs du génotype d’intérêt -Soit à des fins expérimentales pour une étude structurelle de la myéline -Soit s’ils sont devenus trop vieux pur être utilisés comme reproducteurs

Remplacement

La myéline est une structure en trois dimensions : une extension de la membrane des oligodendrocytes qui s’enroule autour d’un axone électriquement actif. Suivant le principe de remplacement, nous avons déjà étudié en détail le rôle de la protéine A de manière in vitro (sur des cellules). Cependant, il est essentiel dans le cadre de cette étude, de passer par une étude in vivo (chez la souris) de la mutation afin de pouvoir observer la formation de la myéline impactée par toutes les interactions cellulaires présentes dans le cerveau. D’autant plus que nous voulons étudier le rôle de la protéine A sur la modulation de la myéline à l’âge adulte (myélinisation dite ‘adaptative’, modulée par l’expérience sociale) et sur la remyélinisation. Les interactions sociales et leurs impacts ne peuvent être observées que sur un animal complexe susceptibles d’interagir avec des congénères.

Réduction

Nous optimiserons l’utilisation de nos animaux (2084 souris). Ainsi, le nombre d’animaux utilisés sera limité au strict nécessaire pour obtenir des données statistiquement exploitables. Toutes les expériences seront réalisées sur des mâles et des femelles afin d’évaluer la présence éventuelle d’un sex-ratio. Toutes les quantifications se feront en aveugle. Nous travaillerons en étroite collaboration avec des statisticiens pour définir toutes les tailles d’échantillons et les tests statistiques appropriés (taille des effectifs calculés avec un calcul de puissance, test statistiques fiables pour une bonne interprétation des résultats).

Raffinement

L’animalerie est agréée, les conditions d’hébergement (température, hygrométrie, éclairage et espace) et les conditions d’enrichissement de l’environnement (coton, bâtonnet à ronger), d’alimentation et soins quand nécessaires seront contrôlés. Une période d’habituation à la manipulation par l’expérimentateur d’une semaine sera effectuée avant toute procédure expérimentale pour ne pas stresser l’animal. Les animaux seront suivis régulièrement (deux fois par semaine de façon générale, tous les jours pendant une semaine après la chirurgie) et de manière adaptée aux différentes procédures par notre équipe et la zootechnie, ainsi que par notre vétérinaire. Pour la condition expérimentale d’animal hébergé de façon isolée, un enrichissement supplémentaire sera ajouté dans la cage (papier kraft, maison en carton). Les injections de cette étude seront toutes faites par des personnes compétences. La lésion de démyélinisation (chirurgie) sera pratiquée sous analgésie et anesthésie, et reste localisée pour éviter les conséquences d’une démyélinisation plus globale. Des points limites sont mis en place et respecter pour éviter toute souffrance, sans décision ou prise en charge rapide des animaux.

Choix des espèces

De toute évidence, l’étude de la myéline nécessite l’utilisation de modèles animaux vertébrés. En effet, seuls les systèmes nerveux de vertébrés sont myélinisés. De plus, puisque nous étudions une voie moléculaire spécifique dans l’établissement de la myélinisation avec une visée thérapeutique future, il est indispensable que le modèle que nous choisissions ait une forte homologie de séquence génétique de cette dite voie moléculaire avec l’Homme. Le modèle souris présente plusieurs avantages pour notre étude : c’est un vertébré dont les gènes codant la voie étudiée présentent une forte homologie de séquence avec ceux de l’Homme. La plasticité de la myéline, similaire à celle retrouvée chez l’Homme, a été bien établie chez la souris, ce qui nous permet de mener à bien nos expériences de plasticité et de sauvetage de la myéline à l’âge adulte. Les souris entretiennent de fortes interactions sociales (animal grégaire) qui vont être le étudiées ici (hébergement isolé versus hébergement en groupe). Pour la génération de lignée de souris transgénique, les souris seront mises en accouplement à partir de 8 semaines (âge de maturité sexuelle). Pour l’étude sur la myélinisation adaptative, nous induirons la délétion de l’expression de la protéine A chez le jeune adulte (à 60 jours de vie) et étudierons les conséquences de cette délétion plus tard, à 120 jours de vie. Ainsi, nous pourrons étudier comment l’absence de la protéine A influence le cerveau déjà formé (le cerveau adulte). Pour l’étude de la remyélinisation, nous induirons la délétion de l’expression de la protéine A (ou bien nous modulerons l’activité de cette protéine) chez le jeune adulte (à 60 jours de vie. Nous effectuerons la lésion démyélinisante un mois après (donc à 90 jours de vie). L’étude des animaux sera ensuite effectuée à quatre stades post-chirurgie (4, 7, 14 et 30 jours après la lésion démyélinisante), afin d’observer successivement l’évolution des différents stades mis en jeu dans la remyélinisation.

La cornée abrasée sous anesthésie puis exposée à des molécules inflammatoires, ou les glandes lacrymales retirées en quinze minutes de chirurgie : 1 600 souris mâles subissent l'un de ces deux modèles de douleur oculaire. Toutes sont tuées pour prélèvements et analyses post-mortem, 1 000 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré et 600 un niveau léger. Le porteur attend les mêmes sensations que chez les patients humains, picotements, démangeaisons, brûlures, impression de corps étranger et sensibilité accrue à la lumière, et fait passer aux souris des tests de sensibilité cornéenne sur animal éveillé, une à quatre fois selon le modèle. L'effectif de 1 600 est présenté comme le fruit d'un calcul de puissance, sans que le nombre de groupes ni la répartition entre les deux modèles ne soient donnés, et rien n'indique combien de souris subissent l'ablation des glandes lacrymales.

Objectifs

La douleur oculaire est un symptôme d'alerte en réaction à une inflammation ou un traumatisme, affectant particulièrement la cornée, la sclérotique et la conjonctive. La douleur oculaire est remarquable par la variabilité de l'intensité qu'elle peut générer, allant d'une simple gêne oculaire à une douleur intense, voire insupportable. les douleurs chroniques de la surface oculaire entraînent, au-delà de la souffrance exprimée par les patients, une réelle altération de leur qualité de vie puisqu'on estime que près de 60 pour cent des patients sont gênés dans leurs activités quotidiennes. Diverses maladies inflammatoires ou infectieuses, des troubles neurologiques et des interventions chirurgicales oculaires peuvent être la cause sous-jacente de douleur cornéenne chronique. Dans les cas pathologiques graves, les lésions des nerfs cornéens peuvent entraîner une sensibilité accrue à la lumière et/ou des douleurs, une altération des fonctions physiques et sociales, une privation de sommeil, une anxiété et une dépression. Le poids des maladies de la surface oculaire, associant des symptômes douloureux intenses, des comorbidités émotionnelles et des altérations psychosociales, nous a conduit à en étudier les mécanismes sous-jacents. Une meilleure compréhension des mécanismes moléculaires et cellulaires impliqués est un des enjeux cruciaux pour le développement de nouvelles stratégies de prise en charge et thérapeutiques efficaces pour soulager la douleur oculaire chronique.

Bénéfices attendus

Les douleurs chroniques de la surface oculaire entraînent, au-delà de la souffrance exprimée par les patients, une réelle altération de leur qualité de vie puisqu'on estime que près de 60 pour cent des patients sont gênés dans leurs activités quotidiennes. La prise en charge de la douleur chronique oculaire est actuellement un enjeu majeur alors que les traitements restent peu efficaces. Le bénéfice de ce projet est d’aboutir à une meilleure compréhension des mécanismes moléculaires et cellulaires impliqués, principalement inflammatoires et neurogènes, qui sont des enjeux cruciaux pour le développement de stratégies de prise en charge et thérapeutiques efficaces pour soulager la douleur oculaire.

Procédures

Deux modèles seront mis en œuvre dans le cadre de ce projet. Le modèle de douleur inflammatoire est induit par l’abrasion de la cornée effectuée sous anesthésie et analgésie (1 fois -10 minutes) associé à l’instillation de molécule inflammatoires le jour de l’abrasion lors de la même anesthésie (quelques secondes) et une seconde fois 3 jours après sur animal vigile par simple contention (quelques secondes). Le modèle de sécheresse oculaire est induit par exérèse des glandes lacrymales. Cette chirurgie est effectuée sous anesthésie et analgésie et dure au maximum 15 minutes. Ces modèles reproduisant le contexte de la maladie étudiée sont réalisés sous anesthésie et analgésie dans le respect des normes et recommandations concernant le bien-être animal et l’éthique en vigueur Dans toutes les procédures, les animaux seront soumis à des tests de sensibilité cornéenne, d’imagerie de la cornée, avant, durant et après la mise en place des modèles mimant ces douleurs. Ces tests ne durent qu’entre 1 à 5 minutes. Ils seront réalisés 2 fois chez les souris modèles de douleur inflammatoire, 4 fois chez les souris modèles de sécheresse oculaire. - Test de sensibilité cornéenne : animal vigile (pas d’anesthésie), durée du test : 1 minutes/session - Imagerie de la cornée par biomicroscopie : animal anesthésié, 1 injection d’anesthésique et le test dure 3 minutes. - Imagerie de la cornée par imagerie confocale in vivo : animal anesthésié, durée du test : 5 minutes. Les examens ophtalmologiques se feront à l’aide de techniques non invasives (lampe à fente, biomicroscope). Ces examens sont réalisés chez l’Homme par un ophtalmologiste sous anesthésie locale et sans hospitalisation. Ils le sont également chez l’animal en clinique vétérinaire. Le test de la sensibilité cornéenne se fera chez l’animal vigile contrairement aux études d’imagerie de la cornée qui nécessitent une immobilisation complète de l’animal et qui seront alors pratiqués sous anesthésie générale. Toutes les procédures comprennent une euthanasie qui sera réalisé selon une méthode réglementaire effectuée sous anesthésie générale et analgésie en vue des différents prélèvements pour analyses.

Impact sur les animaux

Des contentions de courtes durées et les injections sur animal vigile nécessaires aux anesthésies pourront être sources de stress ou d’inconfort pour l’animal. Les nuisances attendues dans les modèles de sécheresse oculaire sont celles observées chez l’Homme à savoir des picotements, des démangeaisons, des sensations de brulure, de corps étrangers dans l’œil, une sensibilité accrue à la lumière. L'anesthésie durant la chirurgie peut entrainer une détresse respiratoire ou cardiaque, une hypothermie. Les tests pratiqués peuvent engendrer une gêne transitoire de courte durée comme on peut le constater chez l’Homme

Devenir

Des prélèvements et analyses post-mortem sont nécessaires ce qui implique l’euthanasie des animaux à la fin de chaque procédure.

Remplacement

À l’heure actuelle, ce projet nécessite l’utilisation d’animaux car aucune alternative in vitro ne peut mimer la pathologie de sécheresse et douleur oculaire qui lui est liée. La complexité et l’interaction du circuit mis en jeu (cornée, ganglions trigéminés et cerveau) et activité du système immunitaire inné ne peuvent également être étudiés et remplacés par un modèle vitro. Bien que les questions soulevées par ce projet visent à mieux comprendre les mécanismes physiologiques mis en jeu dans cette pathologie chez l’Homme, il est d’abord nécessaire d’élucider ces points clés à travers l’utilisation d’un modèle rongeur. De plus, une veille bibliographique réalisée confirme qu’à l’heure actuelle, aucun model in silico n’existe pour répondre à ces questions.

Réduction

Nous utiliserons au maximum 1600 animaux dans ce projet. Afin de respecter la règle de réduction, notre étude portera sur plusieurs structures (cornée, ganglion trigéminal, cerveaux,) de chaque animal. Nous utiliserons un nombre limité de souris et de groupes tout en gardant la significativité des résultats via une analyse statistique adaptée. Ces effectifs ont été établis grâce à une calcul de puissance statistique.

Raffinement

Afin de réduire le stress et l’anxiété, les animaux seront reçus une semaine avant le début des expérimentations. L’hébergement des animaux est effectué en confinement adapté à la stabulation de lignés de souris. Les conditions d’hébergement ont été optimisées pour réduire le stress des animaux : présence d’enrichissement dans les cages (copeaux de bois compacté, tube en carton) et maintien des animaux en groupe de 5 congénères afin d’éviter le stress de l’isolement. La nourriture et l’eau de boisson sont fournies ad libitum. La température de la zone d’hébergement est maintenue à température règlementaire et suit un cycle d’éclairage non inversé 12h jour/12h nuit. Les animaux seront observés et manipulés quotidiennement afin de minimiser le stress et la douleur qui seront évalués à l’aide de points limites validés par le comité local du bien-être animal en concertation avec les responsables de l’animalerie. Toute observation anormale sera notée dans un tableau des points limites et nous suivrons l’échelle décisionnelle que nous avons définie. L’application de cette échelle permettra de modifier la procédure en cours avec l’administration d’un traitement antalgique, et/ou de décaler dans le temps les actes prévus par la suite ou enfin d'euthanasier l’animal en dernier recours. Pour éviter toute souffrance les procédures de chirurgie se feront sous anesthésie générale associée à un protocole analgésique en pré-, per- et post-opératoire. Aucun acte ne sera entrepris avant que l’animal ne soit stabilisé pour ces différentes constantes. Les tests d’imageries qui peuvent induire un stress et nécessitent que l’animal soit immobile seront réalisés sous anesthésie générale légère.

Choix des espèces

Le développement de modèles précliniques chez la souris est hautement reconnu et utilisé en routine pour la recherche portant sur la douleur oculaire. La souris de laboratoire est l'animal de choix car (1) elle possède les structures oculaires et cérébrales adéquates, (2) nous avons accès à tous les outils génétiques requis. Ce projet nécessite l’utilisation de souris mâles adultes sauvages C57BL/6J, de souris mâles adultes issus des lignées transgéniques. Ces animaux arriveront à l’animalerie à l’âge de 7 semaines (poids environs 20-25g) afin de respecter une semaine d’acclimatation et seront utilisés à l’âge de 8 semaines (âge de la maturité sexuel). Cela permettra de travailler sur des souris adultes tout en évitant des biais liés au changement physiologique de l’animal vieillissant. En effet l’ensemble des procédures de ce projet durant entre 3 à 11 semaines maximum. Les souris auront donc au maximum 19 semaines en sortie de procédure.

Une injection intraveineuse sous anesthésie générale, jusqu'à cinq prises de sang à la veine mandibulaire réparties sur douze mois, et cinq séries de cinq tests moteurs et sensitifs : les souris de ce projet portent la mutation d'une neuropathie mortelle et sans traitement chez l'être humain. 1 200 animaux vont être utilisés, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger pour la plupart et modéré pour 180 d'entre eux. Le porteur affirme que le phénotype de la lignée ne diffère pas du modèle sauvage pendant les douze mois d'expérimentation, tout en indiquant ailleurs que les défauts moteurs et sensoriels apparaissent dès trois mois aux tests comportementaux, ces mêmes tests servant à mesurer l'efficacité de la thérapie génique. Les anciens reproducteurs et les animaux au génotype non voulu sont tués, ceux du protocole sont tués pour prélever leurs organes, et une partie de la production part vers les autres projets de l'équipe en utilisation continue.

Objectifs

Ce projet concerne l'élevage d’une lignée de souris modèles d’une maladie neuromusculaire fatale chez l’Homme et pour laquelle il n’existe aujourd’hui aucun traitement, et le développement d’une thérapie génique pouvant constituer un traitement curatif pour cette pathologie. Cette maladie est provoquée par des mutations d’un gène, et cela entraine des troubles moteurs et sensoriels chez les patients dès l’enfance. La thérapie génique consiste donc à compenser le gène défectueux en important une copie du gène fonctionnelle dans l’organisme. Précédemment, nos collaborateurs ont développé un modèle souris qui reproduit pour la première fois les troubles moteurs et sensoriels retrouvés chez les patients. Nous avons élaboré une méthodologie avec ce modèle pour développer notre thérapie. L’objectif de cette étude est d’élever les animaux nécessaires pour pouvoir évaluer les bénéfices de ce protocole de thérapie génique grâce à un essai pré-clinique dans notre modèle sur une durée de 12 mois. Nous évaluerons ses bénéfices en évaluant le comportement et l’effet sur l’organisme de ces souris.

Bénéfices attendus

La validation de notre protocole et l’évaluation des bénéfices de notre thérapie génique chez la souris constituerait un premier pas vers une thérapie adaptable à l’Homme dans le cadre d’une maladie génétique rare (50 familles identifiées dans le monde). De plus, lors des analyses sanguines, nous aimerions pouvoir mettre en évidence des marqueurs sanguins de cette maladie. Ces marqueurs pourraient être utilisés également dans le cadre du diagnostic d’autres maladies neurodégénératives

Procédures

Les animaux auront un prélèvement d’un petit fragment de queue pour connaitre leur patrimoine génétique (1min par animal, une seule fois). Une partie des souris recevront une injection intraveineuse (durée : 5mn) sous anesthésie générale. Une partie des souris auront 5 prélèvements sanguins maximum répartis sur 12 mois (durée : 5mn) au niveau de la veine sous mandibulaire sous anesthésie générale. Ces mêmes animaux réaliseront 5 fois une série de tests comportementaux moteurs et sensitifs (5 tests comportementaux répartis sur 5 jours, durée : entre 30s et 15mn par test) entre 1 mois et 12 mois. Ces tests permettront d’évaluer les capacités motrices et sensorielles des animaux permettant de rendre compte de l’efficacité de l’approche thérapeutique. Les animaux seront euthanasiés par une méthode règlementaire à la fin de la procédure.

Impact sur les animaux

L’injection intraveineuse, et les prises de sang par la veine sous mandibulaire pourront induire un stress faible chez les animaux et un léger inconfort au site d’injection ou de prélèvement respectivement. Un risque d’hypothermie et d’arrêt respiratoire lors des anesthésies reste possible mais très rare. Les tests comportementaux pourront induire un stress variable chez les animaux allant de faible à modéré. Un phénotype dommageable est développé par les souris à partir de 15 mois ce qui n’aura pas d’impact ici sachant que les souris sont maintenues jusqu’à 12 mois au maximum. Les animaux pourront ressentir une légère et brève douleur lors du prélèvement de queue pour connaitre leur patrimoine génétique.

Devenir

les anciens reproducteurs et les animaux porteurs de genotypes non souhaités seront euthanasiés. Les animaux utilisés pour évaluer les bénéfices de la thérapie devront être euthanasiés pour le prélèvement d’organes post mortem pour l’analyse. Une partie des animaux produit sera en utilisation continue dans nos autres projets de recherche.

Remplacement

Le projet a pour but de valider un premier essai pré-clinique de thérapie génique pour une maladie neuromusculaire fatale et incurable chez l’Homme. Les modèles in vitro (cellules immortelles et neurones en culture) ont permis de mettre en évidence des effets au niveau moléculaire etcellulaire de cette approche. Cette approche thérapeutique nécessite d’être validée dans un organisme modèle de mammifère. Le tissu nerveux ne pouvant être accessible chez l’Homme et les essais thérapeutiques ne pouvant être testés directement chez l’Homme, il est essentiel de prouver l’efficacité de notre approche dans une étude pré-clinique chez la souris.

Réduction

Les expériences seront réalisées avec la volonté de réduire au maximum le nombre d’animaux par condition expérimentale tout en conservant un nombre suffisant de souris par lot pour pouvoir analyser nos résultats de façon statistique et ne pas avoir besoin de reconduire ce type de projet. Les accouplements seront contrôlés afin de générer que les animaux nécessaires pour le projet. Un total de 1200 animaux est prévu pour le projet.

Raffinement

Nos animaux seront hébergés dans une animalerie agréée avec un accès à l’eau et à la nourriture à volonté. Ils bénéficieront d’un enrichissement règlementaire. Le phénotype de notre modèle murin ne diffère pas du modèle sauvage durant le temps de l’expérimentation (12 mois maximum) permettant un hébergement en cage collective pour respecter leurs besoins sociaux. L’injection intraveineuse de notre thérapie génique est réalisée sous anesthésie générale avec un réveil post-anesthésie dans une cage chauffée, du gel ophtalmique est appliqué post-injection et mise en place d’une analgésie si besoin. Les prises de sang sont effectuées sous anesthésie générale avec réveil post-anesthésie dans une cage chauffée. L’organisation des tests comportementaux seront précédés d’une phase d’entrainement et une période de récupération d’au moins une demi-journée voire 1 jour entier est prévue afin de limiter au maximum le stress des animaux. Chaque animal sera surveillé de façon individuelle et de façon quotidienne. A chaque étape du projet, des points limites ont été établis et seront respectés pour soustraire l’animal à la souffrance.

Choix des espèces

Avec 98 pourcents d’identité protéique avec l’Homme, la souris constitue un modèle idéal pour reproduire les pathologies humaines afin de les étudier dans un contexte physiologique mais également de pouvoir tester et valider des approches thérapeutiques. L’étude de caractérisation du modèle utilisé dans ce projet a montré qu’il reproduit pour la première fois les désordres moteurs et sensoriels retrouvés chez les patients atteints de neuropathies à axones géants, justifiant son utilisation pour valider notre approche de thérapie génique. Les souris seront prélevées pour connaitre leur patrimoine génétique à l’âge de 7 à 10 jours. Notre projet utilisera le stade juvénile (1 mois) pour l’injection. En effet, les premiers symptômes se développant chez l’Homme à 2 ans, il est nécessaire de débuter la stratégie le plus tôt possible afin d’être le plus en amont possible afin de limiter au mieux les symptômes (1 mois) et de la poursuivre jusqu’au stade adulte (12 mois) pour valider notre protocole et évaluer ses bénéfices au niveau comportemental et histologique. Notre modèle murin présente des défauts moteurs et sensoriels (visibles uniquement au moment de tests comportementaux à partir de 3 mois). Un phénotype dommageable est développé par les souris à partir de 15 mois ce qui n’aura pas d’impact dans notre projet sachant que nos animaux seront maintenus jusqu’à 12 mois au maximum.

40 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, chacune subissant jusqu'à trois prélèvements sanguins pouvant atteindre un quart de son volume sanguin total et deux semaines enfermée dans une atmosphère à 10 % d'oxygène. Un premier lot de vingt souris avait déjà été saigné avant qu'une panne de l'appareil d'hypoxie n'interrompe les expériences, et le porteur génère un second lot de vingt animaux pour respecter la fenêtre d'âge de dix à douze semaines. Les prélèvements et l'échographie cardiaque se font sous anesthésie gazeuse, avec une mise à mort possible si l'animal récupère mal, puis une nécropsie pour prélever cœur et poumons. Le porteur affirme que l'exposition à l'hypoxie n'est pas nuisible dans les conditions appliquées, et renvoie le traitement des maladies humaines liées à l'hypoxie à un horizon lointain, l'objet immédiat étant de savoir si le facteur ELK3 joue un rôle chez la souris.

Objectifs

Nos cellules utilisent l'oxygène pour générer de l'énergie efficacement et, lorsqu'elles manquent soudainement d'oxygène, en cas d'hypoxie, des dommages irréversibles et rapides peuvent survenir aux organes. L'hypoxie chronique a également des conséquences, plus particulièrement dans les tumeurs, qui peuvent contribuer à des métastases et au décès. Il existe des mécanismes qui permettent aux cellules de s'adapter à l'hypoxie, dont l'élément-clé est la voie sensible à l'oxygène qui implique le facteur de transcription HIF-1. Ce mécanisme de base est une découverte fondamentale et un élément central dans la compréhension de la détection de l'oxygène dans le corps. Plusieurs composantes supplémentaires ont été découvertes plus récemment, notamment des modificateurs de la structure de l'ADN, des régulateurs des signaux de dégradation, et des facteurs impliqués dans la détection aiguë de l'oxygène. Cependant, il reste de nombreuses autres composantes qui interviennent dans le traitement des conséquences de l’hypoxie et qui restent à étudier, dont le facteur de transcription ELK3. ELK3 intervient dans des voies de signalisation conduisant à la transcription de l'ADN, et joue un rôle dans la migration cellulaire, la formation de nouveaux vaisseaux sanguins (l'angiogenèse) et l'intégrité vasculaire. De plus, il a été démontré qu'il joue un rôle dans la régulation des gènes sensibles à l'hypoxie, la protéine ELK3 étant elle-même dégradée dans des conditions de faible teneur en oxygène. La plupart des mécanismes de signalisation induits par l'hypoxie impliquant les deux protéines ELK3 et HIF-1 sont distincts, mais liés. On s'attend ainsi à ce que ELK3, tout comme HIF-1, soit impliqué dans l'angiogenèse, des études in vitro en culture cellulaire ayant notamment montré qu'ELK3 est préférentiellement exprimé dans les cellules endothéliales qui tapissent la paroi des vaisseaux sanguins, mais aussi dans le mélanome. Cependant, il reste à élucider si ELK3 est impliqué dans la réponse physiologique à l'hypoxie. Dans ce contexte, nous souhaitons étudier les conséquences de la perte totale d’ELK3 dans le modèle souris, dans des conditions d’hypoxie, sur la fonction cardio-vasculaire et le remodelage vasculaire pulmonaire.

Bénéfices attendus

L'hypoxie joue un rôle important dans les causes de mortalité, notamment le cancer, l'ischémie myocardique et les maladies métaboliques, du cœur et des reins, ainsi que dans les maladies de la reproduction telles que la prééclampsie et l'endométriose. Il existe de nombreuses preuves provenant de systèmes in vitro selon lesquelles un ou des facteur(s) de transcription, joue(nt) un rôle essentiel dans la réponse hypoxique. Pour utiliser ces connaissances pour comprendre et finalement traiter les pathologies liées à l’hypoxie, nous devons étudier les rôles de ces facteurs dans un modèle animal. Les expériences prévues devraient apporter une preuve convaincante de son importance physiologique dans l’hypoxie, et nous permettre d’exploiter notre boîte à outils, notamment les molécules que nous avons développées ciblant l'un de ces facteurs de transcription, pour traiter à terme les pathologies associées à l’hypoxie.

Procédures

AMENDEMENT : un prélèvement sanguin a été effectué sur un 1er groupe de 10 mâles KO + 10 mâles contrôles à 8 semaines d’âge. Ce prélèvement a duré environ une minute. Les animaux reçoivent une injection de NaCl 0,9% d'un volume équivalent au volume de prélèvement et sont placés quelques minutes sur plaque chauffante. Après le prélèvement de sang, nous avons rencontré un problème matériel pour le test d'hypoxie et ce malgré le test préalable de l'appareillage. Les délais de livraisons des pièces et la réparation ayant été très long, la suite des expérimentations n'a pas pu se réaliser sur ce lot de souris. Afin de maintenir l’âge requis des animaux pour cette étude (à 10-12 semaines environ, où l’arborescence et la structure des vaisseaux sanguins seront matures), nous devrons générer un 2ième lot de souris (10 mâles KO ELK3 et 10 mâles contrôles WT). Les 20 animaux du nouveau lot seront soumis à 3 prélèvements sanguins (même conditions que décrit précédemment), à 2-3 semaines d'intervalle et à une échographie (durée environ 20 minutes). Ils seront soumis par ailleurs à des conditions hypoxiques (10% oxygène) pendant 2 semaines.

Impact sur les animaux

Les prélèvements sanguins, ainsi que l'échographie pour explorer la fonction cardiaque peuvent entrainer un léger stress ou une douleur chez les animaux. Ils seront effectués sous anesthésie gazeuse. Par ailleurs, les souris seront exposées à des conditions hypoxiques pouvant également entrainer un léger stress, sans pour autant être nuisibles dans les conditions appliquées.

Devenir

A la fin de la procedure, toutes les souris seront mises à mort pour réaliser une nécropsie et prélever des organes (coeur, poumons) en vue des analyses post-mortem

Remplacement

Le rôle de la protéine d'intérêt ELK3 dans le processus d'hypoxie a été étudié par des approches cellulaires dans notre laboratoire, mais pour analyser les effets globaux de cette protéine sur le muscle cardiaque, les vaisseaux sanguins et les poumons, le modèle souris nous semble nécessaire pour nous rapprocher au mieux de la pathologie humaine.

Réduction

Pour chacun de nos tests, nous comparerons le groupe contrôle sauvage et le groupe mutant Homozygotes ELK3. Approche statistique: grâce aux études précédentes et les données collectées sur les animaux contrôles sur plusieurs années, et en tenant compte des tests réalisés au cours de cette étude, nous savons que le nombre de 10 animaux par génotype est suffisant pour détecter des phénotypes spécifiques s’ils existent.

Raffinement

Durant toute l'étude, y compris en cages d'hypoxie, les souris sont hébergées à raison de 3 souris par cage afin d'éviter le stress lié à l'isolement et de maintenir les interactions sociales. Afin de limiter la gêne qui pourrait survenir suite à la baisse de la concentration d’oxygène celle-ci se fera progressivement (en 3 heures). L’exploration cardiaque est indolore, mais une anesthésie sera mise en oeuvre chez la souris afin d'éviter le stress lié à la manipulation, en particulier lors de l'épilation et de l'échographie. L'anesthésie facilitera en outre l'exploration en limitant les mouvements de l'animal. En cas de ralentissement du rythme cardiaque sévère lié à l'anesthésie, la procédure sera arrêtée et les animaux surveillés jusqu'au réveil dans les minutes suivant la procédure Si les animaux présentent une faiblesse trop marquée suite à l'anesthésie, une euthanasie pourra être pratiquée. Le prélèvement sanguin sera réalisé sous anesthésie gazeuse et sera limité à un volume de 25% du volume sanguin total de l'animal. Pour compenser la perte de volémie, nous injecterons par voie sous-cutanée un volume équivalent de solution saline (NaCl 0.9% chauffé à 37°C) après le prélèvement sanguin.

Choix des espèces

La souris (Mus Musculus) est l’espèce de choix pour générer des modèles de maladies humaines. Son temps de génération permet de réaliser des études relativement rapides et de récapituler de manière assez fidèle les mécanismes chez l’humain. La nécessité d’utiliser des souris génétiquement modifiées est liée à l’absence de toute mutation spontanée dans cette espèce ou d’autres espèces de mammifères qui correspondrait à la maladie humaine. De plus, la génétique de la souris est bien connue et nous permet d'inactiver le gène d'intérêt specifiquement. Les souris auront 10-12 semaines environ (stade adulte), où l’arborescence et la structure des vaisseaux sanguins seront matures.

Jusqu'à vingt-quatre prises de sang à la joue, cinquante-six injections dans l'abdomen et cinquante-six gavages pour un seul animal : 12 606 souris immunodéficientes vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, 11 460 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré et 1 146 un niveau léger. Chacune reçoit des cellules leucémiques prélevées sur des patients, développe la maladie et fait l'objet d'un suivi sanguin jusqu'à l'atteinte d'un point limite. Le porteur écrit que ces travaux pourraient à terme contribuer à réduire la dépendance aux modèles animaux, en identifiant des marqueurs évaluables directement chez les patients. L'effectif de 12 606 animaux, lui, n'est rapporté qu'à un calcul de puissance statistique dont aucun paramètre n'est donné.

Objectifs

Les leucémies aiguës sont des cancers rares au pronostic sombre. Elles se caractérisent par leur hétérogénéité et leur agressivité. Un défi majeur est la fréquente résistance aux chimiothérapies et les rechutes, qui contribuent au mauvais pronostic. Ce projet vise à tester des approches thérapeutiques prometteuses à l'aide d'un modèle de souris spécialement développé. En injectant des cellules leucémiques de patients dans ce modèle de souris, la maladie peut être reproduite expérimentalement pour évaluer l'efficacité de nouvelles molécules anti-cancéreuses. Ces expérimentations sont essentielles avant l'évaluation clinique de ces traitements chez les patients atteints de leucémie aiguë.

Bénéfices attendus

Ce projet a pour objectif de confirmer l'efficacité de nouvelles molécules anti-cancéreuses pour le traitement des leucémies aiguës et d'élucider les mécanismes de résistance thérapeutique associés. En se concentrant sur cette forme rare mais agressive de cancer du sang, l'initiative vise à améliorer concrètement le pronostic des patients. De plus, le projet pourrait permettre d'identifier des biomarqueurs sur les cellules leucémiques des patients, en lien avec l'efficacité des molécules anti-cancéreuses testées. À terme, ces travaux pourraient contribuer à réduire la dépendance aux modèles animaux, en établissant des marqueurs d'efficacité évaluables directement chez les patients.

Procédures

Au cours de ce projet, une souris type sera soumise aux interventions suivantes : -Injection de cellules leucémiques sur souris vigile, sous anesthésie locale (durée : 30sec) : 1 injection unique/souris. -Prise de sang au niveau de la joue sur souris vigile : 2 fois par mois, puis 1 fois par semaine (durée : 30sec) jusqu'à l'atteinte d'un point limite (maximum : 24/souris). -Injection d'un traitement par voie intraveineuse sur souris vigile, sous anesthésie locale (durée : 30sec, maximum : 12/souris), -Injection d'un traitement par voie intraveineuse sur souris endormie (durée : 2 min, maximum : 12/souris). -Injection d'un traitement par voie intra péritonéale (durée : 30sec, maximum 56/souris). -Administration d'un traitement par voie orale (gavage, durée : 30sec, maximum : 56/souris).

Impact sur les animaux

Les éventuels nuisances ou effets indésirables attendus sont associés au développement de la leucémie chez les animaux (éventuelles douleurs, perte de poids, changement de comportement), au monitorage biologique (stress momentané lors de la contention, douleur aiguë lors de la prise de sang), et à l’application des traitements (stress de contention et légère douleur aiguë lors des injections et du gavage oral). Par ailleurs, du fait de leur phénotype dommageable (souris immunodéprimées), les animaux ont un irsque accru d'infection.

Devenir

Afin de récupérer les cellules leucémiques et de limiter les souffrances liées à la leucémie, toute souris ayant été injectée avec des cellules leucémiques au cours d'une des 2 procédures sera mise à mort. Par ailleurs, du fait de leur phénotype dommageable lié à l'état d'immunodépression, aucun animal ne pourra être remis en liberté à l'issue des 2 procédures. Par conséquent, tout animal inclus dans l'une des 2 procédures sera mis à mort à l'issue de celles-ci.

Remplacement

Les cellules leucémiques humaines étudiées ne peuvent être maintenues en culture. L'utiilisation d'un modèle de souris immunodéficient (NSG) permet de les maintenir fonctionnelles et de les expandre. Les lignées cellulaires de leucémies aiguës ne constituent pas une alternative viable, car elles ne reflètent pas les particularités individuelles des patients. Dans cette étude, le modèle de souris immunodéficient s'avère être le seul pertinent pour reproduire la réponse thérapeutique des patients. Ainsi, l'utilisation de xénogreffes dérivées de patients demeure indispensable en tant que modèle pour explorer les leucémies aiguës et évaluer l'efficacité de nouvelles thérapies, comme le souligne la littérature scientifique.

Réduction

Les expériences sont réalisées avec le nombre minimum d'animaux nécessaires à l'obtention d'un résultat significatif déterminé par une approche statistique. Le nombre minimum d'animaux nécessaire sera calculé grâce à une analyse de puissance statistique et les résultats seont analysés par des tests statistiques adaptés.

Raffinement

Les animaux seront élevés au sein d'une animalerie dont le statut sanitaire apporte un niveau de stérilité important. Les souris seront hébergées en groupes sociaux dans des cages, sur portoir ventilé avec un accès à la nourriture et à la boisson ad libitum. Le bien-être des animaux sera surveillé régulièrement et une grille de score d'évaluation sera mise en place.

Choix des espèces

Les souris utilisées ont été décrites dans la littérature scientifique comme le modèle de référence pour greffer les cellules hématopoïétiques humaines, étudier le développement des leucémies humaines, et ainsi servir de modèles précliniques pour l'évaluation de nouvelles thérapies. Les animaux subiront une greffe de cellules humaines à l'âge adolescent/jeune adulte (6 à 12 semaines), car il s'agit de l'âge optimal pour obtenir les meilleures chances de succès de greffe.

Issues d'études antérieures ou achetées à des fournisseurs parce qu'elles étaient de toute façon destinées à la mise à mort, 250 souris vont servir pendant cinq ans à entraîner le personnel d'une société aux gestes d'administration, de prélèvement et de préhension. 190 subissent des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré et 60 un niveau léger, à raison de quatre à cinq interventions par animal, injections de sérum physiologique et prises de sang sur animal vigile. La dernière intervention est un prélèvement sanguin sous anesthésie profonde, suivi de la mise à mort sans réveil. Le porteur range ce projet sous le terme de "raffinement" et calcule l'effectif sur la base de deux entraînements par an pour deux ou trois personnes, dix souris à chaque fois.

Objectifs

Les personnes travaillant avec des animaux de laboratoire doivent maitriser des gestes techniques plus ou moins complexes : administrations, prélèvements…. Leur formation initiale doit parfois être complétée par une formation spécifique, en fonction des études qu’ils seront amenés à faire et de l’évolution des connaissances et des pratiques. Pour ce projet, nous prévoyons d’utiliser au maximum 250 souris sur une durée de 5 ans. Dans la très grande majorité des cas, il s’agira d’animaux de réforme proposés par l’animalerie et non utilisés dans les projets de recherche et destinés à l’euthanasie. Le cas échéant, il s’agira d’animaux de réformes vendus par des organismes producteurs et fournisseurs de rongeurs car destinés à l’euthanasie. La personne en formation sera systématiquement accompagnée par une personne experte dont la maitrise est reconnue pour le geste (diplôme et attestation de compétence validée par la structure chargée du bien être animal). La formation se divisera en plusieurs étapes : formation théorique sans animaux, observation, réalisation sous une supervision directe. Pour valider l’acquisition des gestes, la personne experte tiendra compte de critères de réussite et de critères de réalisation, définis pour chaque geste technique. Au cas où personne ne maitriserait le geste, une formation auprès d’un formateur externe agréé serait réalisée pour le personnel de la société.

Bénéfices attendus

Bonne maitrise des gestes techniques par le personnel de la société amené à faire de l’expérimentation animal afin de garantir un bon respect du bien-être des animaux utilisés dans des projets expérimentaux.

Procédures

Chaque animal sera soumis à 4 à 5 interventions maximum, ces interventions comprenant des administrations de sérum physiologiques (n’excédant pas 1 à 2 minutes) ou des prélèvements de sang pouvant être effectués sur animaux vigils (n’excédant pas 1 à 2 minutes). Pour chaque procédure, après chaque intervention, les animaux bénéficieront d’un temps de récupération adéquat avant l’intervention suivante. Si les interventions induisent une douleur légère, alors les animaux pourront subir 4 interventions, si les interventions induisent une douleur modérée, alors les animaux ne subiront que 3 interventions de douleurs modérées potentiellement suivi d’une intervention induisant une douleur légère après un temps de récupération conséquent. La dernière intervention consistera en la réalisation des prélèvements sanguins ne pouvant être effectués sur animaux vigils, et pratiqués sous anesthésie générale profonde, d’une durée maximale de 20 minutes, suivie de la mise à mort sans réveil, donc sans effet douloureux.

Impact sur les animaux

Les effets indésirables peuvent être un stress physique ou thermique de courte durée, et une douleur de courte durée à l’endroit des injections. Très rarement, il peut y avoir formation d’œdèmes ou possibilité d’infection.

Devenir

A l'issue des procédures, les animaux seront euthanasiés à la suite du prélèvement sanguin terminal.

Remplacement

Pour ce projet, il n’existe pas de méthode de substitution, qui pourrait restituer fidèlement les comportements et réactions des animaux et/ou la manipulation des tissus vivants. Ces gestes étant très spécifiques de l’espèce, ils doivent être acquis chez l’espèce cible. En amont de tout nouvel entrainement, le manipulateur sera sensibilisé au geste à l'aide de vidéos techniques.

Réduction

Les animaux seront issus d'études antérieures ou d’animaux d’élevage destinés à l’euthanasie (car génotype ou phénotype non cibles) et utilisés pour plusieurs gestes techniques de ce projet lorsque ceux-ci sont compatibles. Le cas échéant, il s’agira d’animaux de réforme (destinés à l’euthanasie) proposés par l'établissement utilisateur ou un fournisseur d'animaux. Nous avons estimés le nombre d’animaux en considérant que 2 à 3 personnes seront systématiquement impliqués pour chaque projet d’expérimentation animale, sachant qu’en moyenne il nous sera nécessaire de s’entrainer 2 fois par an (en rapport avec le fait que la majorité des gestes techniques que nous utilisons par ailleurs dans nos autres projets sont des gestes nécessitant un entrainement régulier et en considérant 10 animaux pour chaque entrainement, cela correspond à un chiffre de 40 à 60 animaux nécessaires par an soit entre 200 et 300 animaux sur les 5 ans. Nous avons considéré la moyenne (ce qui reviens à 10 souris pour 2,5 expérimentateurs x2 entrainement par an).

Raffinement

Les animaux seront hébergés à plusieurs dans chaque cage afin de favoriser les interactions sociales et auront à disposition des objets dits d’enrichissement encourageant les comportements natifs des animaux (enfouissement, nidation…etc). Un suivi quotidien de l’état de santé des animaux sera réalisé en étroite communication avec les animaliers pour la recherche systématique de signes potentiels de souffrance qui devraient mener à prendre les dispositions nécessaires décrites dans cet demande d'appel à projet. Tous les gestes pouvant conduire à des douleurs seront réalisés sous anesthésie général avec l’administration d’anti-douleur en prévention.

Choix des espèces

Les souris qui seront utilisées dans ce projet correspondent à l’espèce cible autorisée pour l’établissement utilisateur, et que les personnes en formation auront à manipuler au cours des expérimentations. De plus environ 60 % des animaux utilisés pour la recherche pré-clinique sont des souris. Animaux adultes. Ce projet n’a pas pour objectif de former le personnel sur l’animal à d’autres stades de développement.