Procédures légères
Analyse de l’hypoxie et du pH intra-tumoral par IRM CEST
- Recherche fondamentale
- Oncologie
100 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Le porteur décrit l'inoculation sous-cutanée de cellules cancéreuses humaines chez des souris immunodéficientes, suivie de séances d'imagerie IRM sous anesthésie, puis de la mise à mort pour prélever les tumeurs. Il indique que la croissance tumorale peut entraîner perte de poids, nécrose ou infection, une perte de plus de 20 pour cent du poids déclenchant l'euthanasie. Sur le remplacement, il affirme que la validation de cette méthode d'imagerie ne peut être réalisée qu'in vivo.
Objectifs
L’hypoxie (baisse de l’oxygénation du tissu) est une caractéristique du microenvironnement tumoral commune à la plupart des tumeurs solides et constitue une source importante de résistance aux traitements de radiothérapie et de chimiothérapie. Décrite comme fluctuante et inhomogène aussi bien dans son intensité que dans sa distribution spatiale, l’hypoxie évolue au cours de la progression de la tumeur. Elle est responsable de remaniements métaboliques qui associés à la faible perfusion des tumeurs entrainent une accumulation d’ions H+ sera la cause majeure d’acidification du milieu extracellulaire au sein de la tumeur. La répartition hétérogène de l’hypoxie et donc du pH au sein des lésions cancéreuses n’est actuellement pas prise en compte en clinique pour générer une stratification des tumeurs en fonction de leur statut hypoxique ou acide conduisant de ce fait au manque d’efficacité de nouvelles thérapies ciblant l’hypoxie. Ainsi pour ce programme de recherche, nous proposons de réaliser dans un premier temps une étude chez la souris porteuse de xénogreffe visant à montrer la capacité d’une nouvelle technique d’IRM par échange chimique et transfert de saturation (IRM CEST) à cartographier et quantifier l’hétérogénéité de l’hypoxie et du pH intra-tumoral pour en faire un outil de stratification des tumeurs. La validation de la méthode d’IRM CEST sera réalisée par l’implantation d’une sonde pH/pO2 en intra-tumoral afin de corréler les mesures avec les observations réalisées par IRM. Si la méthode est validée, une seconde étude sera réalisée. Elle permettra de juger de la pertinence de l’IRM CEST pour l’évaluation de l’hypoxie et du pH au cours de la croissance tumorale en suivant les souris à plusieurs stades tumoraux.
Bénéfices attendus
Dans ce projet nous souhaitons stratifier les tumeurs en fonction de l’hétérogénéité constatée grâce à l’IRM CEST 3D. Ainsi, la caractérisation l’hypoxie tumorale pourrait offrir une opportunité unique de pouvoir sélectionner les patients éligibles aux traitements ciblant l’hypoxie tumorale.
Procédures
Les animaux auront une inoculation de cellules cancéreuses en sous cutané à l'aide d'une aiguille 26G sous anesthésie gazeuse (durée inférieure à 3min). Les animaux auront une ou plusieurs imageries IRM sous anesthésie gazeuse (non invasif).
Impact sur les animaux
Les effets indésirables attendus dans cette étude sont principalement liés à la croissance tumorale (perte de poids, altération de l’état général de l’animal, nécrose ou infection de la tumeur).
Devenir
Les animaux seront sacrifiés à l'issue des 2 procédures afin de prélever les tumeurs pour des analyses immunohistochimiques complémentaires.
Remplacement
La validation d’une méthode d’imagerie permettant que caractériser et stratifier le tissu tumoral ne peut être réalisée qu’in vivo. En effet, la physiologie globale de l’individu entre en jeu et une étude ex vivo ou in vitro ne peut représenter la complexité du vivant.
Réduction
Le nombre d’animaux par groupe (n=10) a été réduit au maximum tout en permettant l’exploitation des résultats. Il prend notamment en compte l’hétérogénéité de la prise tumorale (estimée à 80%) afin de garantir un nombre optimal d’animaux permettant une signification statistique à l'étude menée. Le nombre total d’animaux est de 100 souris maximum sur une période de 5 ans. L'étude 1 déterminera la nécessité de faire l'étude 2.
Raffinement
Des méthodes sont utilisés afin d’optimiser au maximum le bien-être des animaux inclus dans ce projet, pour cela les conditions d'hébergement seront optimisées (portoirs ventilés, température, hygrométrie, luminosité, densité animale – minimum 3 animaux/cage-, enrichissement de milieu avec coton pour la nidification, bâtonnet de bois pour ronger et cabane de cachette). De façon usuelle, les cages (litière, cage, grille, couvercle et biberon) sont changées toutes les semaines. Une surveillance quotidienne des animaux permettra de déceler les premiers signaux de stress, de douleur ou d'inconfort pour l'animal qui pourront être améliorés par l'administration d'antalgiques (Rimadyl, 5mg/kg en sous-cutanée, 1 fois par jours pendant 5 jours maximum) avant l'atteinte des points limites définis (perte de poids supérieure à 20%, du poids maximal observé, prostration, volume tumoral, aspect du point d’injection……). Si aucune amélioration n’est observée, l’animal sera euthanasié.
Choix des espèces
Le modèle souris est classiquement utilisé en expérimentation animale dans le domaine de la recherche contre le cancer. De plus, le modèle souris immunodéficientes porteuses de xénogreffe de lignée tumorale humaine est adapté pour les études fondamentales et appliquées de développement et traitements des cancers humains. Des animaux de 5 à 7 semaines sont classiquement utilisés pour ce type de modèles.
Synchronisation de la méiose chez la souris
- Recherche fondamentale
- Système urogénital
234 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Le porteur décrit le gavage de souriceaux dès le deuxième jour de vie, une fois par jour pendant sept à dix jours, suivi d'une injection intrapéritonéale, puis la mise à mort pour disséquer les testicules. Il précise que les souriceaux ne prenant pas de poids par rapport aux témoins, un seuil fixé à 20 pour cent de moins, seront tués. Sur le remplacement, il affirme qu'aucun modèle in vitro n'existe pour étudier la méiose et présente la souris comme "indispensable".
Objectifs
La reproduction sexuée, chez les organismes eucaryotes qui incluent les animaux, nécessite la formation de gamètes (ovocytes et spermatozoïdes) auxquels est transmise la moitié du matériel génétique du parent. La fécondation permet, en réunissant les chromosomes des gamètes de chacun des deux parents, de reconstituer des cellules qui possèdent une paire de chaque chromosome, un exemplaire étant fourni par la mère, l’autre par le père. Nous étudions les mécanismes qui permettent la transmission correcte des chromosomes aux gamètes. Nos projets visent à comprendre le rôle de plusieurs protéines dans ce processus, chez le mâle.
Bénéfices attendus
Nous étudions les mécanismes qui permettent la transmission correcte des chromosomes aux gamètes. Nos projets visent à comprendre le rôle de plusieurs protéines dans ce processus, chez le mâle.
Procédures
sur 234 animaux Gavage : souriceaux à jours 2, 1 fois par jour pendant 7 à 10 jours injection intrapéritonéale : 1 injection à jour 7 à 10
Impact sur les animaux
Inconfort sur l’animal suite à des gavages et des injections intrapéritonéales
Devenir
Animaux mis à mort pour une dissection des testicules pour des études biochimiques, moléculaires et génomiques
Remplacement
Le recours aux animaux est indispensable car il n’existe aucun modèle in vitro pour étudier la méiose. Notre projet propose l'utilisation de souris. Ce sont les seuls mammifères sur lesquels nous pouvons développer ces recherches. Le processus fondamental de la méiose est étudié dans d’autres espèces (invertébrés, plantes, unicellulaires) mais ces processus se sont différenciés au cours de l’évolution. Seule la souris permet d’approfondir l’étude de fonction de gènes par la génétique et la transgénèse. Le protocole proposé permettra d’augmenter le nombre de cellules d’intérêt par expérience.
Réduction
Les protocoles sont optimisés pour réduire au maximum le nombre d’animaux nécessaires. En particulier, les techniques biochimiques sont revues régulièrement pour réduire la quantité de matériel, et donc d’animaux, nécessaire. Nous estimons que 234 souris seront nécessaires pour mener à bien notre projet.
Raffinement
Aucun des animaux utilisés ne souffrira d’un phénotype dommageable dans nos conditions d’élevage et le traitement qui leur est administré dans une fenêtre de temps précise agira seulement sur les gamètes et n’aura aucun effet dommageable sur les animaux. Ces animaux sont pesés quotidiennement pendant les 7 à 10 premiers jours de traitement, s’ils ne prennent pas de poids par rapport aux animaux témoins (plus de 20% de moins que les animaux non traités de la même portée), ils seront mis à mort.
Choix des espèces
- Le contexte des aspects que nous étudions est bien décrit chez la souris - Cette espèce se prête aux études génétiques grâce aux nombreux modèles déjà existants, et grâce à la possibilité de générer de nouveau modèles génétiques. Les connaissances du génome de Mus musculus sont nécessaires pour nos analyses génétiques et génomiques. - Ce modèle, surtout grâce au protocole proposé, permet des études biochimiques, de plus, beaucoup d’outils existent déjà, notamment les anticorps. Jours 2 à Jours 20 après la naissance. Il s’agit de la période où les souris sont traitées, jusqu’à récupération des tissus. Cet période correspond au moment optimal pour obtenir une population de spermatocytes enrichit dans le type cellulaire que nous étudions.
Prédiction non invasive du déficit énergétique des brebis laitières en début de lactation
- Recherche appliquée
- Alimentation animale
72 brebis laitières vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, puis réintégrées à la production laitière. Le porteur décrit quatre séries de prélèvements sur deux mois, associant une prise de sang à la jugulaire et un prélèvement de jus de rumen par sonde gastro-œsophagienne. Il indique que la répétition de ces prélèvements peut générer un stress, atténué par une habituation à la cage de contention. Sur le remplacement, il affirme qu'étudier le statut énergétique d'un ruminant en début de lactation rend le recours à l'animal inévitable.
Objectifs
L’objectif du projet est de proposer aux éleveurs de brebis laitières des outils de précisions pour améliorer la gestion des moments d’élevage clés du troupeau, et ainsi améliorer la santé des brebis et des agneaux, mieux valoriser l’alimentation et avoir un lait de meilleure qualité pour le consommateur. L’approche innovante est de s’intéresser au début de lactation, moment critique jusque-là peu étudié, et d’identifier grâce à des indicateurs non invasifs, les animaux en situation nutritionnelle difficile. En effet, durant le premier mois après la mise-bas, les brebis laitières sont à la fois allaitantes et traites, puis elles passent en traite exclusive : c’est dans cette période que certaines d’entre elles se retrouvent en déficit énergétique, lorsque leurs besoins énergétiques ne peuvent pas être totalement couverts par les apports alimentaires. Le spectre en Moyen Infra-Rouge (MIR) du lait est un phénotype simple et peu couteux à obtenir : nous proposons de le valoriser durant la phase d’allaitement-traite pour identifier les animaux en déficit énergétique afin que l’éleveur puisse moduler l’alimentation de ceux-ci. Nous nous appuierons sur des brebis divergentes pour le comptage des cellules somatiques (CCS) dans le lait, car il a été montré que ces 2 groupes se différenciaient en termes de bilan énergétiques en début de lactation, et afin de définir le moment le plus propice à la détection des animaux en déficit énergétiques, les analyses du lait via le MIR seront effectuées de façon longitudinale durant les 2 premiers mois de lactation des brebis. Enfin, d’autres biomarqueurs seront recherchés dans le lait, le plasma et le rumen (métabolome) et une étude du microbiote ruminal des brebis sera réalisée.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra d’obtenir, en situation d’élevage classique et sur un nombre conséquent d’animaux, des profils d’évolution individuel de l’état énergétique des brebis laitières durant la phase clés d’allaitement-traite. L’utilisation synchrone de dosages de références et de mesures non invasives va permettre l’identification de prédicteurs de l’état énergétique dégradé de certaines brebis, utilisables en élevage classique. De plus, le programme de recherche dont fait partie ce projet fait intervenir un second site expérimental où les phénotypages simplifiés seront aussi effectués de façon longitudinale durant cette période d’allaitement-traite ; il est aussi adossé à un programme européen où 8 fermes privées réaliseront un « suivi » type pour valider la faisabilité de cette détection en ferme classique.
Procédures
Les brebis seront soumises à 2 types de prélèvement : - Une prise de sang à la veine jugulaire, - Un prélèvement de jus de rumen par sonde gastro-oesophagienne ; Cela 4 fois durant les 2 mois de l’essai, au maximum à une semaine d’intervalle.
Impact sur les animaux
La répétition à 1 semaine d’intervalle du prélèvement de jus de rumen et de sang pourrait générer un stress sur les brebis : des actions de renforcement positif seront mis en place pour palier à ce possible effet indésirable, notamment en habituant les brebis à la cage de contention. Celle-ci, ainsi que la compétence du personnel réalisant depuis de nombreuses années ce type de prélèvements, assurera un prélèvement efficace, sans lésion et sur un laps de temps très court.
Devenir
Poursuite de la vie productive classique de la brebis laitière en lactation
Remplacement
Il s’agit ici d’étudier le statut énergétique d’un animal. Celui-ci est la résultante de l’alimentation et du fonctionnement global de l’organisme. Le recourt à l’animal ne peut être éviter.
Réduction
Nous avons calculé le nombre optimal d’animaux à utiliser avec une formule statistique : n = (2SD/p)² où n est le nombre d'animaux, SD l'écart-type et p la précision souhaitée pour notre analyse.
Raffinement
Tous les animaux seront hébergés sur une aire paillée en groupe, de manière à exprimer leurs comportements sociaux. Afin de stimuler les brebis, au cours d'une semaine des objets d'enrichissement seront suspendus dans les parcs et alternés (disques, chaines). Au quotidien, lors du paillage, la paille seront mise en tas et ce sont les brebis qui l'étaleront. Afin de limiter le stress de contention, les prélèvements seront réalisés par du personnel qualifié à l’aide de matériel de contention adapté aux ovins et à laquelle les animaux sont habitués. Les prélèvements de lait se feront lors du contrôle laitier, sans manipulation supplémentaire de la brebis. Les prélèvements de sang et de contenu ruminal se feront successivement lors de la même contention, afin de réduire au maximum le temps de contention de chaque animal. Les animaux font l’objet d’une surveillance toute particulière au moment des prélèvements et après ceux-ci. Au moindre problème l’animal est retiré du projet et soigné.
Choix des espèces
Le déficit énergétique que l’on vise à monitorer apparait spécifiquement chez les ruminants, quand la capacité digestive post-mise bas n’est pas suffisante pour ingérer l’énergie permettant de faire face aux besoins de la femelle en début de lactation. Il est donc indispensable de réaliser ce travail sur un ruminant. Par ailleurs, chez les bovins et les caprins laitiers, le petit est très rapidement séparé de sa mère : cette concomitance de l’allaitement du petit et du passage à la traite pour extraire le surplus de lait, n’existe que chez la brebis laitière. Notre étude porte sur le déficit énergétique en début de lactation, donc nos animaux seront à ce stade.
Comprendre la pathophysiologie de la malnutrition sévère aigüe
- Recherche appliquée
- Maladies infectieuses
- Troubles gastrointestinaux
- Recherche fondamentale
- Système gastrointestinal
- Système immunitaire
820 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant des niveaux de souffrance allant de léger à sévère. Le porteur décrit un modèle de dénutrition sévère chez des souris juvéniles sevrées, avec suivi de poids, prélèvements sanguins et de fèces, puis une phase d'infection par Salmonella provoquant pelage hirsute, prostration et amaigrissement. Les animaux sont euthanasiés à chaque point de la cinétique pour prélever sang, cerveau et intestin. Il affirme qu'aucun modèle in vitro ni le poisson zèbre ou la drosophile ne conviennent et présente la souris comme un "modèle incontournable" pour transposer à l'enfant dénutri.
Objectifs
Développer de manière durable des thérapies nutritionnelles pour contrer la dénutrition est une priorité sanitaire mondiale. Actuellement les campagnes de re-nutrition n’ont qu’un effet bénéfique transitoire sur la santé des enfants souffrant de dénutrition sévère (Severe Acute Malnutrition, SAM). La rémission nécessite la prise en compte simultanée des paramètres anthropométriques, physiologiques, immunitaires et microbiologiques. Or l'interaction entre la physiologie, le microbiote et l'immunité mucosale reste peu étudiée. En effet, déchiffrer l'interaction des principaux acteurs de l'écosystème intestinal chez les enfants SAM nécessite d'utiliser des méthodes invasives, telles que des biopsies intestinales, chez des enfants déjà affaiblis par la malnutrition. De par sa complexité, le modèle animal reste incontournable. Actuellement, un obstacle majeur qui limite l’investigation de la SAM, est l'absence d'un modèle animal approprié. Cependant, nous avons réfléchi au développement d’un modèle de souris juvénile qui présenterait de fortes similitudes physiologiques, microbiennes et immunitaires avec les enfants atteints de SAM. Grâce au modèle murin de dénutrition que nous développerons, nous déterminerons comment améliorer les interventions nutritionnelles en 1) identifiant les signatures physiologiques, microbiennes et immunologiques précoces associées à la dénutrition sévère et au régime thérapeutique proposé, et 2) en utilisant ces signatures afin de créer une combinaison de candidats associé au régime thérapeutique (nutriment et ou métabolite bactérien/bactérie bénéfique) qui simultanément améliorerait chaque paramètre. Chez les enfants, les conséquences de la SAM semblent persister au-delà de la première année après la sortie d’hôpital, et une mortalité élevée est toujours associée à de nombreuses infections et entéropathies. Une fois, le modèle de dénutrition et le régime thérapeutique amélioré, nous voudrions tester la susceptibilité des souris dénutries et ou en phase de rétablissement à développer une infection de type entéropathie avec Salmonella enterica Typhimurium.
Bénéfices attendus
Bénéfices à court terme: La SAM est une maladie multi-factorielle où la physiologie (reprise de poids, croissance, maturation intestinale pour une absorption des nutriments optimale), l’immunité mucosale et le microbiote intestinal jouent un rôle important dans son développement mais aussi au cours des traitements de re-nutrition avec le RUTF. Chez des enfants déjà affaiblis par la dénutrition, il n’est pas concevable de prélever des échantillons invasifs comme il serait nécessaire de la faire pour étudier la maturation intestinale ou encore le système immunitaire mucosal. Développer un modèle animal approprié est donc nécessaire afin de déchiffrer les principales caractéristiques de la SAM, et de proposer des stratégies thérapeutiques durables. L'importance de l'intégration de méthodologies multidisciplinaires comme nouvelle façon d'aborder la complexité de la physiopathologie de la SAM fait de ce projet un projet phare pour faire avancer les connaissances dans les domaines de la nutrition, l'immunité, l'infection et le microbiote intestinal. Bénéfices à long terme: Les résultats de cette étude permettront de fournir de nouvelles approches nutritionnelles qui pourraient être envisagées chez les enfants atteints de SAM. Des stratégies multifactorielles comprenant un RUTF optimisé avec des métabolites bactériens et/ou des bactéries bénéfiques devraient fournir des approches thérapeutiques durables en favorisant aussi bien la reprise de poids et la croissance, que la maturation du système immunitaire et du microbiote intestinal.
Procédures
Prise de poids sur animaux vigiles, hebdomadaire. Prélèvements sur animaux vigiles: prélèvement de feces (1 fois à la fin de l'expérience), prélèvements sanguins pour glycémie (procédures 3 et 5), 1 fois à 0, 30, 60 et 90 minutes après administration de la solution de glucose, un prélèvement sanguin de l’ordre de 0,3 μl sera effectué au niveau de la queue). Prélèvements sur animaux endormis: prélèvement sanguin rétro-orbital pour le FITC dextran ( procédures 2 et 6) et 1 fois à la fin de l'expérience.
Impact sur les animaux
Le but de ce projet qui est de suivre l’impact d’une alimentation qui entraine une dénutrition et un régime thérapeutique pouvant contrer cette dénutrition sur la physiologie, l’immunité et le microbiote intestinal des individus, implique de facto l’utilisation d’animaux. Ce projet occasionnera des modifications physiologiques sur les animaux. Selon le régime alimentaire apporté, les animaux subiront un ralentissement de croissance ou des hausses de poids. Selon le régime alimentaire apporté, les animaux subiront un ralentissement de croissance ou des hausses de poids. Une fois, le modèle de dénutrition et le régime thérapeutique amélioré, nous voudrions tester la susceptibilité des souris dénutries et ou en phase de rétablissement à développer une infection de type entéropathie avec Salmonella enterica Typhimurium. Pour la procédure impliquant une infection par Salmonella, les symptômes de la maladie seront observés chaque jour dès le début de l’infection (signes extérieurs: pelage hirsute , yeux tirés larmoyants, miclos, posture anormale, dos rond, prostration).
Devenir
Tous les animaux de toutes les procédures sont concernés par la mise à mort. A chaque point de cinétique déterminé, les animaux seront euthanasiés afin d’effectuer les prélèvements en vue d’analyses.
Remplacement
L’étude de la physiologie, de l’immunité et du microbiote intestinal des individus, implique de facto l’utilisation d’animaux. Nous développerons notre modèle sur des souris mâles C57BL/6J âgées de 21 jours. L’épithélium intestinal murin est anatomiquement et physiologiquement proche de celui de l’Homme. Aucun autre organisme modèle de petite taille (danio zébré, drosophile) ne possède une telle structure aussi similaire.
Réduction
Afin de réduire le nombre d’animaux, tout au long des expériences, les souris seront hébergées dans des cages appropriées à raison de 5 souris/cage maximum. Des groupes de 5 souris seront donc étudiés. Les expériences seront répétées de manières indépendantes 3 fois. Cette répartition des groupes a été choisie pour permettre une analyse statistiquement significative des résultats tout en limitant au minimum le nombre de souris. Un maximum de 820 souris seront utilisées sur 5 ans.
Raffinement
La nourriture et l’eau seront à volonté. Des dômes et du papier seront mis à disposition dans chaque cage pour enrichir le milieu. La température, l’hygrométrie et la photopériode de l’animalerie sont contrôlées et régulées. Nos visites quotidiennes ou hebdomadaires pour le suivi du poids et la consommation des régimes sera réalisés plutôt en fin de journée afin de respecter le cycle de sommeil de la souris. La table de souffrance animale (Cf. Annexe 3) indique que lorsque le score est compris entre 0 et 4, aucune procédure spéciale n’est à appliquer considérant normal l’état de « souffrance » des animaux ; un score compris entre 5 et 12, nécessite un renforcement de notre surveillance à 2 fois par jour, et l’administration éventuelle d’un analgésique (buprénorphine voie s.c. 0.1mg/kg) ; enfin un score compris entre 13 et 30 indique une souffrance animale avérée ou sévère et entrainera l’euthanasie de l'animal considéré. Ce score final sera calculé suivant 4 points limites : l’apparence générale, la prise alimentaire et le poids corporel, la détection de signes cliniques et le comportement général. Dans chaque catégorie, un score allant de 0 (RAS) à 4 (état critique ultime) sera établi, générant un score intermédiaire qui sera modifié ou non suivant le critère suivant : si le score est égal à 3 plus d'une fois, ajouter un point. Après dénutrition ou infection, si le score de la table de souffrance animale (Cf. Annexe 3) indique un score compris entre 5 et 12, nous renforcerons notre surveillance à 2 fois par jour, et administrerons un analgésique si besoin (buprénorphine voie s.c. 0.1mg/kg) ; si le score est compris entre 13 et 30 la souffrance animale avérée ou sévère entrainera l’euthanasie de l'animal considéré.
Choix des espèces
Le but de ce projet est de caractériser l'impact d'une dénutrition sévère sur la physiologie, le système immunitaire et le microbiote intestinal afin de proposer un régime thérapeutique durable aux enfants souffrant de SAM. Il est maintenant bien reconnu que le système immunitaire et le microbiote intestinal sont suffisamment proches de celui de l’Homme afin d’utiliser la souris comme modèle fiable avant qu’une transposition ne soit faite chez l’Homme. De plus, l’épithélium intestinal murin est anatomiquement et physiologiquement proche de celui de l’Homme. Aucun autre organisme modèle de petite taille (danio zébré, drosophile) ne possède une telle structure aussi similaire. Par ailleurs, le modèle murin est celui pour lequel les LysoDC ont été les mieux caractérisées. Enfin, le modèle infectieux que nous souhaitons utiliser est très bien décrit et étudié chez la souris. L’ensemble de ces critères fait de la souris l’espèce animale la plus appropriée pour effectuer notre étude. Les animaux utilisés seront des souris males âgées de 21 jours. L’épithélium intestinal des rongeurs est immature à la naissance. L’intestin grêle de la souris continue à se développer après la naissance et sa maturation est fortement associée à la période de sevrage. Le sevrage est donc une étape clef dans la structuration de l’épithélium intestinal, le développement immunitaire et la maturation du microbiote intestinal des rongeurs. C'est donc lors de cette fenêtre particulièrement sensible que se joue le développement en bonne santé de la souris mais également de l'Homme. Les souris sevrées à 21 jours seront alors utilisées afin d’être au plus proche des conditions de développement de la SAM observée chez l’Homme entre trois et 24 mois lors du sevrage. A cet âge la maturité du système immunitaire, la physiologie et la maturation du microbiote intestinal sont en cours de développement chez la souris, tout comme ça l’est chez l’enfant à bas âge.
Etudes d’innocuité d’un médicament destiné au chien
- Tests réglementaires
- Autres tests de tolérance et d’efficacité
400 chiens vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance déclaré léger, pour évaluer l'innocuité de vaccins. Ils reçoivent le vaccin puis subissent des prélèvements variés, sanguins, écouvillons et parfois organes, sur des études allant jusqu'à 28 semaines. Une dizaine de chiens peuvent être réutilisés et une dizaine placés en adoption, les autres étant euthanasiés pour des prélèvements post mortem. Le porteur indique que l'évaluation sur l'espèce cible est une exigence réglementaire.
Objectifs
Le projet a pour but d’évaluer l’innocuité d’un vaccin sur le chien ainsi que sur son environnement (animaux en contact, environnement, humains). Ces études sont encadrées selon les exigences de la Directive Européenne 2010/63/UE, de la Pharmacopée Européenne, de guidelines (dont VICH, EMEA) et d’autres exigences spécifiques à chaque pays.
Bénéfices attendus
Ces études permettent in fine d’assurer le soin des animaux avec des produits présentant un risque minimal. Elles permettent également aux propriétaires de disposer des meilleurs traitements pour leurs animaux.
Procédures
Après l’administration du vaccin, les paramètres cliniques (dont l’état général, examen de la zone d’injection, poids, température rectale) sont suivis et les paramètres biologiques (dont hématologie, biochimie, excrétion virale) peuvent être mesurés à des intervalles définis. En fonction de la bibliographie et des connaissances acquises sur les produits mmunologiques, les conditions d’administration du vaccin (site et voie d’administration, doses, nombre d’injection, et intervalle entre les injections) sont optimisées. Si le produit immunologique étudié est un vaccin vivant atténué, la diffusibilité, persistance et réversion à la virulence peuvent être étudiées. Des prélèvements (prélèvements sanguins, écouvillons buccaux, trachéaux, oculaires, nasaux, rectaux, urine, organes) permettent de constater si l’agent est excrété. Une sédation peut être réalisée pour certains prélèvements. La durée des études est comprise entre 2 et 28 semaines et dépend de l’objectif de l’étude et du type de produit immunologique étudié. Seule la répétition des administrations et des prélèvements sur le long terme peut occasionner une gêne. Si l’opérateur le juge nécessaire, une anesthésie ou d’autres mesures (dont alternance des sites de prélèvement, analgésie de l’animal) peuvent être envisagées pour limiter les contraintes de l’animal. Les actes sont réalisés par des opérateurs hautement qualifiés qui assurent une contention adaptée pour que le geste sur l’animal soit le moins douloureux et traumatisant pour ce dernier.
Impact sur les animaux
La douleur légère liée à l’administration peut être réduite par un massage de la zone ou une injection lente. En cas de prélèvements douloureux ou répétés, une anesthésie et/ou un changement de la zone de prélèvement peuvent être mis en place.
Devenir
Les animaux, sur lesquels des prélèvements post mortem (reins, foie, gonades…) ou une exérèse post-mortem de la zone d’injection est requise, sont euthanasiés. Dans des cas exceptionnels, si les points limites sont atteints, les animaux sont euthanasiés pour raison éthique. Les animaux, n’étant pas réutilisés ou adoptés par la suite, sont euthanasiés
Remplacement
Lorsque cela est possible, une première étape dans le projet de développement d’un produit thérapeutique consiste à tester in vitro différents candidats. Ceci permet une première sélection de ces derniers, réduisant ainsi le nombre d’animaux utilisés. Une série de tests analytiques permet de garantir un certain niveau de sécurité pour les animaux recevant le vaccin. Un recueil d’informations est aussi apporté par la bibliographie lorsque cela est possible. Lorsque les modèles existent, un premier test sur des espèces alternatives (notamment des rongeurs) est réalisé afin de réduire le nombre de chiens utilisés.
Réduction
Pour les études réglementaires, le nombre d’animaux est fixé par les textes. En amont, lors des phases recherche, les effectifs sont évalués au plus juste (analyse statistique, historique, définition des objectifs…) afin de minimiser le nombre de chiens utilisés tout en limitant les études non conclusives. Un animal peut recevoir plusieurs vaccins n’ayant pas d’interactions entre eux, ce qui permet de réduire le nombre d’animaux utilisés. Lorsque le statut des animaux le permet et que les chiens ont été impliqués dans des procédures de grade léger, ils peuvent être réutilisés dans une nouvelle procédure. La réutilisation permet de réduire le nombre d’animaux utilisés. Seuls les chiens ayant recouvré un état de santé et bien-être complet, attesté par un vétérinaire, sont réutilisables.
Raffinement
Pour chaque étude, une période d’acclimatation systématique des chiens est prévue dans le but de limiter leur stress et de stabiliser leur état physiologique. Le personnel est compétent pour identifier les cas pour lesquels l’animal n’est plus dans sa zone de confort. Une anesthésie de l’animal peut être envisagée lors de certains actes. Les conditions d’hébergement sont adaptées à l’espèce et à l’âge des animaux pour maximiser leur confort et leur bien-être. Dans la majorité des cas, tous les animaux sont hébergés en groupe. Les chiens ont à disposition des méthodes d’enrichissement afin de stimuler l’exercice physique et leurs activités cognitives. La Structure du Bien Etre Animal (SBEA) garantit l’amélioration des techniques de soins et des conditions de vie pour les animaux.
Choix des espèces
L’évaluation sur espèce cible (chien) est une exigence règlementaire. Le chien est l’espèce cible pour le produit testé. La majorité des chiens utilisés sont des chiots âgés d’environ 8 semaines ou des adultes. En effet, une fois commercialisé, le vaccin pourra être administré à des animaux à partir de 8 semaines d’âge. L’âge minimum dépend de l’objectif de l’étude, du vaccin testé et répond à l’exigence expérimentale d’utilisation du produit mis sur le marché et des exigences des autorités. Dans de rares cas, pour les chiots de moins de 8 semaines, soit avant sevrage des animaux, l’administration du vaccin se fait en présence de la mère sauf lorsqu’un sevrage précoce est réalisé (chiot de 6 semaines minimum). Exceptionnellement, l’étude peut porter sur des mères gestantes. Afin de démontrer de l’innocuité de la fonction reproductrice, il est possible de tester le vaccin sur des femelles durant toutes les étapes de gestation. Dans d’autres cas, il est possible d’importer des mères gestantes dans le but de tester l’innocuité et la diffusibilité du vaccin sur des chiots âgés de 4 à 8 semaines. En effet, le transport des chiots âgés de moins de 8 semaines sans la mère n’est pas autorisé.
Evaluation des effets de composés sur l’interaction des souris dans un modèle de reconnaissance sociale ainsi que sur la présence d’ocytocine dans le cerveau
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
2 400 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance déclaré léger. Elles sont soumises à des tests d'interaction sociale et isolées jusqu'à quinze jours pour stimuler ces interactions, avant des prélèvements sur animal vigile ou anesthésié. 600 souris sont réutilisées dans d'autres projets, les autres tuées pour prélever organes et fluides. Le porteur affirme qu'il n'existe pas de méthode de substitution pour évaluer l'effet d'une molécule sur l'ocytocine du cerveau.
Objectifs
Chez l'homme, l'ocytocine est une hormone synthétisée au niveau du cerveau et qui intervient dans de nombreux comportements sociaux: la confiance, l'empathie, la générosité, la sexualité, le lien social, la réactivité au stress. Des études montrent une diminution du taux de cette hormones chez les autistes. Administrée à l'homme, elle permet de diminuer certains symptômes de maladies mentales. Par exemple dans le syndrome d'Asperger, après la prise d'ocytocine, les comportements répétitifs sont diminués et on observe une amélioration de la compréhension des émotions. Chez les patients schizophrènes, la capacité à reconnaitre les émotions est également améliorée avec l'hormone. Le but de ce projet est d'évaluer les effets de divers composés sur l'interaction des souris dans un modèle de reconnaissance sociale ainsi que sur la quantité d'ocytocine dans le cerveau. L'implication de l'ocytocine dans ce test a été démontrée par l'utilisation de souris génétiquement modifiées déficitaires dans la production de cette hormone
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus sont l'identification de composés ayant un effet sur le niveau d'interaction des souris avec leurs congénères ainsi qu'une action sur le taux d'ocytocine dans le cerveau. Ces composés sont développés pour être utilisés dans les traitements de l'autisme (en 2017 120 000 personnes présentaient ce trouble, avec 74 cas pour 10 000 enfants, source santé publique France), ou de la schizophrénie (environ 600 000 personnes touchées en France et 0.7 à 1% de la population mondiale, source Inserm) par exemple. Pour l’animal, les bénéfices attendus sont une acquisition de connaissances sur l’espèce utilisée (souris) par le développement d’outils de raffinement de plus en plus adaptés et le choix de l’espèce la plus prédictive en fonction de l’objectif scientifique attendus.
Procédures
Les animaux seront soumis aux tests d'interacations sociales, à des prélèvements sur animal vigile et/ou anesthésié à la fin des test.
Impact sur les animaux
Les effets potentiellement indésirables du/des produits ne sont pas prévisibles à l’initiation du projet. Ils font donc l’objet d’échanges avec les responsables Bien-Etre Animal pour adapter les outils d’observations des animaux afin de mettre en place des traitements de potentiels signes cliniques. Les souris mâles et femelles seront isolées pendant l'expérience jusqu'à 15 jours afin de stimuler leurs interactions. Elles seront en contat visuel/olfactif/auditif avec leurs congénères et un sur-enrichissement sera présent afin d'améliorer leur bien-être et la qualité des données recueillies.
Devenir
Sacrifice des animaux pour réaliser des prélèvements d’organes/ fluides corporels à un volume ne permettant pas la survie de l’animal Et/ou Sacrifice des animaux suite aux effets indésirables provoqués par le(s) produit(s)/ modèle chez les animaux Et/ou Réutilisation des animaux dans un autre projet ayant un degré de sévérité léger, modéré ou sans réveil après accord du vétérinaire.
Remplacement
Dans le cadre du développement de nouveaux médicaments, ce projet est réalisé chez la souris car il n’existe pas de méthode de substitution (in vitro ou in silico) pour évaluer les effets d’une nouvelle molécule sur le taux d'ocytocine dans le cerveau, ou si elles existent, elles ne sont pas suffisantes pour répondre aux objectifs scientifiques du projet. Or, avant toute administration à l’homme, l’animal constitue un passage obligatoire pour l’évaluation de l’efficacité, la toxicité et la pharmacocinétique d’un candidat médicament. A ce jour, la souris est l’espèce qui est la plus adaptée à ce type de modèle d’étude.
Réduction
Un nombre minimal et suffisant d’animaux par groupe est utilisé afin d’analyser de façon rigoureuse et efficace les résultats des expériences et d’effectuer des analyses statistiques. Nombre d’animaux minimal et suffisant par groupe pour réaliser une analyse statistique : 10 / par groupe. L’analyse statistique sera adaptée au modèle.
Raffinement
Dans ce projet, le raffinement sera obtenu par : • la mise au point de procédures rigoureuses, • la formation du personnel, • un suivi quotidien de l’état de santé des animaux,• la présence d'un sur-enrichissement • le recours à des procédures les moins invasives possibles, • le suivi d’éventuel signes cliniques, • la détermination des points limites, • le recours aux procédures d’euthanasie dès que nécessaire, • la réduction du volume sanguin prélevé grâce à l’amélioration de la sensibilité des méthodes d’analyse, • la familiarisation des animaux aux procédures expérimentales.
Choix des espèces
La souris est l'une des espèces animales les plus pertinentes et les plus couramment utilisées pour évaluer les effets d'un produit sur la quantité d'ocytocine présente dans le cerveau. Animaux adultes. Ce projet n’a pas pour objectif d’étudier les effets du produit sur l’animal à d’autres stades de développement.
Mécanisme d’action de l’érythroferrone
- Recherche fondamentale
- Système gastrointestinal
1 800 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Elles subissent des injections intrapéritonéales et des prélèvements sanguins au plexus oculaire sous anesthésie, et 480 d'entre elles une irradiation suivie d'une reconstitution de moelle osseuse laissant trois mois d'immunodéficience. Le porteur indique que les souris saignées présentent une anémie transitoire. Il affirme que la régulation du fer est "impossible à modéliser in vitro" et que les souris génétiquement modifiées sont "la seule solution actuelle".
Objectifs
Le fer est un élément indispensable à toute forme de vie. Le foie joue le rôle de régulateur central de l’homéostasie du fer en synthétisant l’hormone hepcidine. L’hepcidine contrôle le flux de fer vers le compartiment sanguin : l’absorption du fer contenu dans le bol alimentaire au niveau de l’intestin, le recyclage du fer par les macrophages qui phagocytent les globules rouges sénescents, et la mobilisation du fer stocké dans les hépatocytes. Le fer est exporté hors de ces tissus par la ferroportine, le seul exportateur de fer connu. L’hepcidine entraine la dégradation de la ferroportine avec pour conséquence la séquestration du fer dans les cellules et une diminution du fer sérique. Outre ses fonctions dans la plupart des mécanismes biologiques fondamentaux, le fer est un composant essentiel au transport de l’oxygène en tant que constituant majeur de l’hème et donc de l’hémoglobine. La production et la maturation des érythrocytes dans la moelle osseuse mobilisent les deux tiers du fer présent dans l’organisme. En cas de stimulation de l’érythropoïèse, la synthèse de l'hémoglobine et donc la consommation en fer par la moelle osseuse sont augmentées afin de normaliser rapidement le nombre de globules rouges et la capacité de transport de l'oxygène. Pour faire face à ce besoin accru en fer, la production d’hepcidine est réprimée par l’hormone érythroïde érythroferrone (ERFE) de manière à stabiliser la ferroportine à la surface des cellules qui l'expriment, et augmenter les apports en fer. ERFE joue un rôle majeur lorsque l’érythropoïèse est stimulée par une anémie consécutive à une hémorragie, une infection ou une inflammation chronique. A l’inverse, dans les anémies héréditaires comme la β-thalassémie, une maladie génétique affectant des millions de personnes dans le monde, ERFE entraine une diminution de l’hepcidine et une surcharge en fer. Différentes pathologies touchant plusieurs centaines de millions de personnes au monde pourraient bénéficier d’un traitement visant à stimuler ou inhiber ERFE, comme les surcharges en fer primaires (hémochromatoses), secondaires à une anémie (thalassémies, dysérythropoïèses congénitales), et les anémies inflammatoires (polyarthrite rhumatoïde, maladies chroniques de l’intestin, affections rénales chroniques, infections, cancer…). Ce projet vise donc à identifier le mode d’action de l’érythroferrone dans le foie ainsi que sa fonction physiologique dans l’intestin.
Bénéfices attendus
La réalisation de ce projet conduira à l’identification du mode d’action de l’érythroferrone et au développement de nouvelles perspectives thérapeutiques pour le traitement de différentes formes d’anémie. Il permettra également de lever le voile sur une nouvelle fonction physiologique d’ERFE qui pourrait être un nouvel acteur de la pathogénèse des maladies inflammatoires chroniques de l’intestin.
Procédures
Procédure 1 : 5 injections intrapéritonéales suivies d'un prélèvement sanguin au plexus oculaire sous anesthésie générale (200 souris) et ou d'une injection IP (200 souris). Arrêt du protocole après 24 heures. Procédure 2 : un prélèvement sanguin au plexus oculaire sous anesthésie générale (300 souris) ou une simple injection IP (300 souris). Arrêt du protocole après 24 heures. Procédure 3 : une irradiation aux rayons X et une reconstitution de moelle osseuse par injection de cellules au plexus oculaire (480 souris). Arrêt du protocole après 3 mois.
Impact sur les animaux
Les animaux phlébotomisés présenteront une anémie transitoire qui sera entièrement résorbée au bout de 3 jours sans impacter le bien-être de l’animal. Les souris irradiées présenteront une immunodéficience jusqu’à reconstitution complète de la moelle osseuse (3 mois). Tout effet indésirable ou risque d’infection sera évité par un traitement antibiotiques préventif.
Devenir
A l'issue de chaque procédure, les animaux seront euthanasiés et les organes seront prélevés et utilisés pour des analyses ultérieures en laboratoire.
Remplacement
La régulation de l’hepcidine est contrôlée par différents signaux issus de différents organes (intestin, foie, rate, moelle osseuse). Cette régulation est impossible à modéliser in vitro. Il est pour l’instant impossible de contrôler l’expression de l’hepcidine chez l’homme car les voies de régulation ne sont pas totalement connues. Les modèles murins génétiquement modifiés miment les pathologies humaines et sont la seule solution actuelle pour obtenir des données avec une relevance physiologique correcte. Pour atteindre les objectifs de nos études, il est nécessaire d'utiliser des modèles in vivo capables de tenir compte de nombreuses voies physiologiques intégrées. Il n'existe pas actuellement des méthodes alternatives à ces études in vivo.
Réduction
Le nombre de souris utilisées dans chaque expérience a été calculé à minima en tenant compte de la variance biologique des résultats obtenus. Afin de réduire le nombre d’animaux utilisés tous les échantillons prélevés sont stockés à -80°C et dans une banque de données. Ils peuvent être réutilisés ou servir de témoins dans des expériences ultérieures.
Raffinement
Les souris sont hébergées par 5 dans des cages de portoirs ventilés d’une surface au sol de 500 cm2, à 20-24°C et 30-50% d’hygrométrie, avec une alternance jour/nuit de 12h/12h. La nourriture et l’eau de boisson sont fournies ad libitum. Elles ont du papier ou du coton comme enrichissement. Les animaux ont au minimum une semaine d’acclimatation avant que le protocole ne débute. Des analgésiques, des antalgiques ou des anti-inflammatoires risquent d'interférer avec le cours de notre expérimentation. Néanmoins, nous avons mis en place des critères d'arrêt par rapport à la souffrance potentielle des souris durant l'expérimentation. Les souris sont contrôlées tous les jours, voire deux fois par jour. Les critères suivants sont pris en compte : - perte de poids supérieure à 20% du poids initial - activité extrême (grattage ou léchage anorml) - posture prostrée - aspect (amaigrissement, déshydratation, poils hérissés, salissures et écoulements) - absence de toilettage et diminution de l'appétit - anomalies de la respiration (rythme et mouvements) - hypo ou hyperthermie. Si l'un de ces critères est atteint, l'expérimentation est immédiatement arrêtée et les souris sont euthanasiées. Un suivi quotidien est assurée par les membres de l'équipe en charge de la conduite de ces expériences.
Choix des espèces
L'espèce animale utilisée dans ce projet (souris) offre la possibilité de développer de nombreux modèles mimant plusieurs pathologies humaines comme en témoignent les nombreuses références bibliographiques (hémochromatose, anémie, thalassémies). Par ailleurs, cette espèce présente certains intérêts pratiques décisifs justifiant l'utilisation des souris comme modèles dans ce type de projet : faibles coûts, cycles de reproduction courts, croissance rapide, facilité de transport, facilité de manipulation et une bonne adaptabilité aux conditions expérimentales. De plus, notre projet de recherche est basé sur l'utilisation des animaux génétiquement modifiés (Erfe KO, Robo1 KO, Slit2 KO) qui nécessitent d’utiliser des animaux contrôles sauvages de fond génétique C57BL/6J. Aucune autre espèce d'animaux n'est disponible. Il est également important de souligner que nous disposons chez la souris d'outils précieux (anticorps, protéines recombinantes) qui sont indispensables pour disséquer les mécanismes cellulaires et moléculaires impliqués. Seules des souris adultes (5-52 semaines) seront utilisées dans ce projet.
Induction d’une insuffisance cardiaque droite chez le rat par banding de l’artère pulmonaire (BAP)
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
55 rats vont être utilisés, tous tués à l'issue, dont 30 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Trente rats subissent une chirurgie de constriction de l'artère pulmonaire destinée à provoquer une insuffisance cardiaque droite, suivie de huit semaines d'échocardiographie puis d'un cathétérisme terminal. Le porteur indique que cette chirurgie entraîne la mort d'environ 30 % des animaux. Il affirme que l'étude de la fonction cardiaque est "impossible à simuler in vitro" et que le recours au rat est "indispensable".
Objectifs
Avec ce projet nous souhaitons étudier les mécanismes moléculaires impliqués dans le développement d'une insuffisance cardiaque droite induite par banding de l’artère pulmonaire (BAP).
Bénéfices attendus
Chez le patient atteint d'hypertension pulmonaire, le déclencheur de la transplantation ou de la mort du patient est l’état du ventricule cardiaque droit. L’utilisation d’animaux est indispensable pour identifier des mécanismes moléculaires car il est nécessaire d’étudier la fonction cardiovasculaire dans un contexte physiologique et physiopathologique, notamment au cours de l'Insuffisance cardiaque, un processus complexe impossible à simuler in vitro. C’est pourquoi nous souhaitons mettre en place au laboratoire un modèle expérimental d’insuffisance cardiaque droit chez le rat, induit par banding de l'artère pulmonaire. Ce modèle nous permettra comprendre comment se met en place l'adaptation cardiaque puis l’insuffisance cardiaque, ce qui représente un enjeu majeur pour soutenir la fonction cardiaque des malades atteints d’Hypertension pulmonaire. A l’heure actuelle les mécanismes responsables du développement de l’insuffisance cardiaque droite sont mal connus c'est pourquoi nous allons induire une insuffisance cardiaque droite chez le rat afin d'étudier les mécanismes mis en jeu.
Procédures
Pour la animaux du groupe BAP: Sous anesthésie gazeuse (isofluorane) les ratssubiront la chirurgie de banding de l'artère pulmonaire, puis seront suivis par échocardiographie pendant 8 semaines (durée de la chirurgie 20-40min). Pour les animaux du groupe Sham, ces animaux subiront la même procédure mais sans pose du clip au niveau de l'artère pulmonaire (durée de la procédure (20-30min). Leur fonction cardiaque sera également suivie par échocardiographie (5-10min) durant les 8 semaines de la procédure.
Impact sur les animaux
Comme décris précédement, la chirurgie de Banding de l'artère pulmonaire conduira au développement d'une insuffisance cardiaque droite (classe sévère soit 30 rats). De plus, la chirurgie conduira à environ 30% de perte des animaux. Les rats sham ne développeront pas d'insuffisance cardiaque (classe légère soit 25 rats)
Devenir
A la fin de chaque procédure, les animaux subiront une echocardiographie et un catherisme cardiaque droit, puis ils seront sacrifiés afin de pouvoir réaliser une étude histologique du coeur et des poumons.
Remplacement
L’objectif de recherche est d’étudier et de comprendre les mécanismes moléculaires et cellulaires impliqués dans la dysfunction ventriculaire droite induite par banding de l'artère pulmonaire. Le recours à des animaux est indispensable et se justifie par la nécessité d’étudier la fonction cardiovasculaire dans un contexte physiologique et physiopathologique. Il se justifie par l’impossibilité d’obtenir des lignées de cellules cardiaques adultes. Il se justifie également par l'impossibilité de simuler ex vivo la mise en place de l'insuffisance cardiaque droite qui est un processus multifactoriel complexe.
Réduction
Toutes les procédures seront pratiquées en utilisant des anesthésiques et des analgésiques. Les fonctions cardiovasculaires seront étudiées par des méthodes non invasives (écocardiographie) permettant de limiter le nombre d'animaux utilisés. Afin de réduire encore le nombre d’animaux utilisés, les animaux sont mis à mort en fin d'expérimentation après un dernier bilan (cathétérisme) de leur fonction cardiaque, et les tissus prélevés sont partagés afin de minimiser encore le nombre d'animaux utilisés. Des expériences de biochimie et de biologie moléculaire à partir des différents tissus collectés et des études sur cellules isolées seront effectuées afin de réduire le nombre d'animaux utilisés. Le test statistique adéquat permet de bien définir le nombre d’animaux nécessaires à cette étude.
Raffinement
Les animaux seront suivis par échocardiographie cardiaque (non invasif) afin d'évaluer la fonction cardiaque droite de ces animaux. Ce qui permettra de déterminer le moment du sacrifice. Certaines expériences pourront être réalisées sur des cardiomyocytes isolés. A la fin des expérimentations, les animaux seront sacrifiés pour prélèvement d’organes.
Choix des espèces
Les rats sont des modèles standards de maladies cardiovasculaires. Ils présentent une anatomie vasculaire et des caractéristiques hémodynamiques similaires à celle de l’homme. De plus notre équipe travaille en routine avec des modèles expérimentaux utilisant des rats pour l’étude de maladies vasculaires pulmonaires. Nous avons donc l’expérience et le matériel adapté pour travailler avec le rat. Nous allons travailler avec des rats de souches Spragues Dawley sauvages (SD WT). Jeune adulte (8 semaines, 200g). A ce stade de développement (pleine phase de croissance) l’induction de l’insuffisance cardiaque droite est plus rapide.
Etude de la régulation de la taille et de l’architecture du fuseau de division chez le Xénope
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Oncologie
150 xénopes vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance déclaré léger. Les femelles reçoivent des injections hormonales répétées pour provoquer des pontes d'ovocytes, avec des périodes de repos de trois à six mois entre deux prélèvements, et 130 d'entre elles sont réutilisées. Les mâles sont tués pour prélever leurs testicules et préparer des noyaux spermatiques. Le porteur affirme que ces ovocytes fournissent un système d'étude "unique" du fuseau de division, qu'aucune culture cellulaire ne peut remplacer.
Objectifs
La mitose permet la division d’une cellule mère et la répartition fidèle du matériel génétique entre les deux cellules filles. La ségrégation fidèle des chromosomes repose sur le fuseau, une structure bipolaire composée de microtubules. La morphologie du fuseau, et notamment sa taille et son architecture, est essentielle pour sa fonction. Cependant, malgré des décennies d'étude, on ignore encore comment le fuseau adopte une morphologie optimisée pour sa fonction.
Bénéfices attendus
L'étude de l'assemblage et de la fonction du fuseau est particulièrement importante car des défauts de ségrégation des chromosomes sont à la base de diverses maladies humaines.
Procédures
Deux injections hormonales permettent l'obtention des ovocytes nécessaire à ce projet. L’hormone est injectées dans le sac lymphatique dorsal. L'injection se fait avec la plus petite aiguille possible et rapidement (moins d'une minute) pour éviter tout stress à l'animal. Les animaux femelles restent au repos entre les injections. Les animaux mâles, eux, sont sacrifié à la suite des stimulations hormonales afin de prélever les testicules pour réaliser la préparation de noyaux spermatiques.
Impact sur les animaux
Aucune procédure susceptible d'entrainer de la douleur n'est pratiqué dans le cadre de ce projet. La mise à mort des mâles se fait également en suivant la méthode règlementaire. Les points limites décrits ci-dessous sont utilisés dans le cadre du suivi post-manipulation (conséquences éventuelles à l'injection de l'hormone et à la contention des animaux) mais également de l'état sanitaires des animaux de la colonie. Ils sont communs aux espèce X. laevis et X. tropicalis. Points Critiques : amaigrissement d'un individu, dépigmentation, absence de réponse aux stimuli (passage main au-dessus des bacs), absence de pontes de qualité.
Devenir
Les animaux femelles restent au repos entre les injections avec un intervalle d'au moins 6 mois pour X. laevis et d’entre 3 et 4 mois minimum pour X. tropicalis. Les animaux mâles, eux, sont sacrifié à la suite des stimulations hormonales afin de prélever les testicules pour réaliser la préparation de noyaux spermatiques.
Remplacement
L’utilisation du modèle Xénope nous permet d’obtenir les ovocytes servant à la préparation d’extraits cytoplasmiques. Ces extraits sont uniques car ils sont capables de reproduire in vitro les évènements du cycle cellulaire et d’assembler des structures de microtubules, telles que les fuseaux de division, de tailles et de structures différentes. La génération in vitro de tel assemblages microtubulaires ne peut être réalisé qu'avec ces extraits d’ovocytes, de plus ce projet repose sur l'étude comparative entre X. laevis et X. tropicalis. C’est pourquoi aucune autre méthode, y compris les extraits de cellules en culture, ne peut être utilisée comme substitut.
Réduction
Les intervalles de repos entre les ovulations permettent d’obtenir une qualité et quantité d’ovocytes élevées, et ainsi d'utiliser moins d'animaux. De plus, le nombre de grenouilles utilisées par session est strictement adapté aux expériences prévues. Enfin, compte-tenu que les ovocytes de X. laevis génèrent plus d'extrait cytoplasmique par animal que X. tropicalis, ils seront utilisés en priorité pour optimiser les différents protocoles et ainsi minimiser le nombre total d’animaux utilisés.
Raffinement
Les installations qui héberge les grenouilles sont agréées et tous les efforts (soins optimaux, réservoir, eau, température, etc.) sont faits pour minimiser la souffrance, la détresse potentielle et améliorer le bien-être animal. Les animaux sont maintenus en bacs communautaire d'une vingtaine d'individus maximum dans un local ou la température de l'eau et de l'air est contrôlée et adaptée à l'espèce (18-20°C X. laevis, 23-25°C X. tropicalis). Ils sont maintenus avec une photopériode 12h/12h tamisée. La manipulation des animaux est minimale. Les animaux destinés aux expérimentations sont isolés au calme dans la pièce de stabulation dans des bacs individuels depuis l'injection de prime initiale jusqu'à 24h après le boost.
Choix des espèces
De par son mode de fécondation externe, il est possible de récupérer les ovocytes de Xénope dans le milieu de nage de l’animal, après une simple stimulation hormonale et sans chirurgie ni euthanasie. Ces ovocytes permettent la préparation d’un système d’étude unique, les extraits cytoplasmiques, permettant de reproduire le cycle cellulaire in vitro. Enfin, la possibilité de comparer ces deux espèces ouvre la voie à la compréhension des variations de la taille et de la morphologie du fuseau. En effet, ces deux espèces diffèrent non seulement au niveau de la taille de leurs corps, de leurs cellules et de leurs génomes mais egalement au niveau de la taille et de l’architecture de leurs fuseaux. Les mâles et les femelles utilisés pour les pontes sont des adultes. Un Xénope adulte femelle se conserve environ une dizaine d'année.
identification de cellules souches dans le myélome multiple
- Recherche appliquée
- Cancers
- Recherche fondamentale
- Oncologie
191 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dont 176 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Elles reçoivent une injection de cellules de myélome qui se développent dans la moelle osseuse. Le porteur indique que la tumeur provoque à un stade tardif une compression de la moelle épinière et une paralysie des membres postérieurs. Les souris sont mises à mort selon un score combinant perte de poids, posture anormale et paralysie.
Objectifs
Le myélome multiple est un tumeur d'origine hématopoiétique qui se développe dans la moëlle osseuse. Cette tumeur montre un taux de réponse au traitement supérieur à 90%. Cependant, son contrôle clinique est complexifié par de fréquentes rechutes. rendant cette tumeur incurable à l'heure actuelle. Une des hypothèses est la présence d'un pool de cellules myélomateuses chez les patients résistantes au traitement. Grâce à une collaboration avec un groupe norvégien, nous avons identifié une modification post-traductionnelle dans un modèle murin qui permet le développement des cellules tumorales dans la moëlle osseuse. Ces cellules montrent certaines caractéristiques de cellules souches tumorales (tumorigénèse en nombre limité, susceptibilité moindre au drogues, formation de sphéroide). Ce projet vise à mieux définir ces cellules portant la modification pots-traductionnelle sur la chaine heparan sulfate du syndecan-1.
Bénéfices attendus
La complétion de ce projet permettre de définir si les cellules MOPC-315BM remplissent les caractéristiques de cellules souches. Si c'est en effet le cas, nous pourrons allors envisager la détection de ces cellules chez les patients atteints de myélome mulitple et corréler leur présence en fonction de leur devenir clinique.
Procédures
Injection intraveineuse 1X au jour 0 de l'expérience. Injection intrapéritonéale de bortezomib
Impact sur les animaux
Le développement des cellules MOPC-315BM dans la moëlle osseuse s'accompagne à un stade tardif par une compression de la moëlle épinière et la survenue de paralysie des membres inférieurs.
Devenir
Les animaux auront tous été injectés avec des cellules tumorales. Dans ce cas, ils ne peuvent pas être réutilisés pour une autre expérience
Remplacement
Les cellules tumorales de myélome multiple sont très dépendantes de leur environnement médullaire. Pour étudier de manière précise la biologie de ces cellules il nous faut recourir à des expériences in vivo chez la souris
Réduction
Dans les expérineces de tumorigénèse (1,2,3,5), la taille minimale des échantillons pour obtenir une différence au moins équivalente à un ecart type avec une probabilité de 90% et un seuil de significativité de 5% a été calculé à 22. Pour les expériences de phénotypage (4) ce nombre a été réduit à 15. Seulement un clone transfectant et déficient (2,3) sera testé in vivo.
Raffinement
Les souris seront euthanasiées selon les critères suivants: manque de toilettage 1pt poils ébouriffés 2pt posture anormale 3 pt perte de poids 20% 3 pt paralysie membres inférieurs n=1 2pt n=2 3pt Un score total de 3 entrainera l'euthanasie de l'animal. A partir du jour 20, la surveillance passera à tois jours par semaine. Un gel aqueux et de la nourriture seront placés au sol.
Choix des espèces
Le modèle murin MOPC-315BM chez les souris syngénéiques Balb/C est l'un des deux seules modèles de myélome multiple obtenu par injection intraveineuse. Souris à l'age adulte immunocompétente
Effet de la matrice extracellulaire sur la transplantation de cellules musculaires humaines au cours de la régénération musculaire in vivo.
- Recherche fondamentale
- Système musculosquelettique
170 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Elles subissent quatre interventions chirurgicales, dont un dommage musculaire provoqué par le froid ou une toxine, l'injection de cellules musculaires humaines et une mesure de contractilité sans réveil. Le projet cherche à savoir si une protéine de la matrice extracellulaire améliore la greffe de cellules dans le muscle, en vue de traiter des myopathies comme la dystrophie de Duchenne. Le porteur affirme que la régénération musculaire ne peut être étudiée qu'in vivo et qu'aucun remplacement n'est possible.
Objectifs
Ce projet consiste à étudier l’utilité d’une protéine de la matrice extracellulaire comme facteur thérapeutique pour améliorer la transplantation de cellules dans le muscle en vue d’un traitement pour certaines maladies musculaires comme la dystrophie musculaire de Duchene. Plus précisément le projet consiste à étudier l’effet d’une lamininine (protéine de la matrice extracellulaire) ou de ses dérivés sur des cellules musculaires (myoblastes) humains. Egalement nous analyserons l’effet de ces molécules dans un contexte dystrophique in vivo en les injectant dans le muscle de souris dystrophiques.
Bénéfices attendus
La thérapie cellulaire représente une des stratégies thérapeutiques entre les plus innovantes et une approche thérapeutique envisageable pour des maladies génétiques comme les dystrophies musculaires, comme le montrent des essaies cliniques. Comprendre comment les molécules de la matrice extracellulaire peuvent améliorer la thérapie cellulaire par transfert de myoblastes devient une étape fondamentale pour améliorer cette stratégie thérapeutique utilisée dans des essais cliniques chez des patients atteints de dystrophie musculaire oculo-pharyngée. Egalement, nous allons étudier les effets de molécules de la matrice extracellulaire sur le muscle dystrophique dans le modèle murin de la Dystrophie musculaire de Duchenne
Procédures
Les animaux seront soumis à quatre procédures chirurgicales. L'induction d’un dommage musculaire (par le froid ou via une toxine), l'injection intramusculaire de cellules et l'injection intramuscualaire de protéines recombinantes sont des intérventions de très courte durée (1-10 minutes). La quatrième procédure, la mesure in situ de la contractilité du muscle squelettique, est une procédure sans réveil de la durée d'anviron 15 minutes.
Impact sur les animaux
Nous injectons des cellules en intramusculaire chez la souris (après avoir effectué un dommage musculaire du muscle tibialis anterior) depuis plusieurs années. Nous faisons particulièrement attention à des possibles infections au niveau de la peau du site d’injection, au relâchement des points de suture et au douleur post-dommage musculaire. En environ 20 ans nous avons eu très peu de cas (moins de 10 souris) pour lesquelles nous avons été obligés à effectuer une nouvelle suture. Même dans ces cas, nous n’avons pas observé de l’inflammation ou un œdème au niveau de l’incision de la peau. Afin de pallier la douleur due à l’effet de la toxine ou au cryodomage musculaire, à la souris est administré de façon systématique un antidouleur en peri-opératoire. Dans tous les cas, une fois terminé l’effet de l’anesthésie, les souris reprennent leurs comportements habituels (prise de nourriture et d’eau), se déplaçant dans la cage comme des animaux qui n’ont pas subi la chirurgie. Pour l’injection de protéines recombinantes, il s’agit d’une injection intramusculaire de très courte durée et nous n’avons jamais observé des effets indésirables
Devenir
Tous les animaux sont euthanasiés à la fin de la procédure N°1 et à la fin de la procédure N°2. L’analyse des muscles injectés est indispensable pour ce projet. L’euthanasie de l’ensemble des animaux est donc requise.
Remplacement
La thérapie cellulaire et la régénération musculaire sont des processus qui peuvent être investigués exclusivement in vivo et pour le quel un remplacement in vitro en respect de la règle de 3R n’est pas encore possible.
Réduction
Nous utiliserons le nombre minimum de souris nécessaire pour avoir des différences statistiquement significatives entre les groupes de souris. Chaque groupe sera constitué de 10 animaux pour obtenir des résultats statistiques dans le respect de la règle des 3R. Un nombre total de 170 animaux sera utilisé dans ce projet. Cela représente un nombre maximal. En autre, afin de réduire le nombre de souris utilisées (dans le respect de la règle des 3R) pour chaque souris les deux TA gauche et droite seront injectés. Des études préliminaires ont montré la faisabilité de cette approche (il n’y a pas d’interférence expérimentale entre l’injection de deux TA). Afin de comparer les groupes de sujets, nous réaliserons une analyse statistique.
Raffinement
Pour le raffinement, le milieu dans lequel les souris sont élevées est enrichi et suite au réveil, les animaux seront surveillés quotidiennement pendant toute la durée de l’expérience afin de déceler des signes de douleur. Pour les procédure opératoires, les souris sont anesthésiées. Un traitement analgésique est administré au moment de l’anesthésie afin de renforcer l’analgésie et en période post-opératoire. Les critères tels que l’activité générale, la prise de nourriture et d’eau, la perte de poids, des plaies au site d’injection, une croissance excessive des dents seront évalués régulièrement. Les animaux qui montrent un signe quelconque de détérioration de leur santé seront euthanasiés immédiatement.
Choix des espèces
Le modèle le plus commun utilisé dans les études précliniques de l’évaluation de la participation des myoblastes humains à la régénération musculaire est la souris (Mus musculus). De plus des animaux immunodéficientes sont indispensables pour pouvoir tester le comportement in vivo de cellules humaines sans adopter un régime d’immunosuppression de l’animale. Les modèles murins permettent une recherche appliquée qui représente une étape entre la cellule et le primate. Les animaux qui particeperont à cette étude seront des animaux adultes. Dans cette étude sera utilisée une lignée de souris immunodéficientes. Elles sont viables, fertiles, elles possèdent une longévité normale et ne présentent pas de formation spontanée de tumeurs. Pour étudier l'impact de la matrice extracellulaire sur le muscle atteint d'une maladie musculaire, des souris dystrophiques seront utilisées.
Immunisation chez le chien : Production de sérum et études d’efficacité d’un médicament destiné au chien par suivi de la réponse immune
- Tests réglementaires
- Autres tests de tolérance et d’efficacité
525 chiens vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance déclaré léger, pour produire du sérum et suivre la réponse immunitaire à des vaccins. Ils reçoivent jusqu'à six injections et des prélèvements sanguins répétés, et pour la production de sérum des prélèvements sanguins terminaux sous anesthésie profonde qui entraînent leur mort. Neuf chiens peuvent être réutilisés dans d'autres projets et neuf placés en adoption, les autres étant euthanasiés. Le porteur affirme que le recours à l'espèce cible est "indispensable" et relève d'une exigence réglementaire.
Objectifs
Le projet a pour but d’évaluer l’efficacité par suivi de la réponse immune d’un vaccin destiné au chien. Les études d’efficacité permettent de connaitre le niveau de réponse immunitaire induit par le produit chez l’animal grâce à des paramètres évalués par des analyses de laboratoires. Le suivi suite à l’administration du vaccin permet de répondre à des exigences réglementaires ou de produire chez le chien une grande quantité d’anticorps dirigés contre une valence spécifique. A la suite de ce projet, les anticorps spécifiques produits sur l’animal peuvent être injectés à d’autres chiens afin de les immuniser de façon passive.
Bénéfices attendus
Le suivi suite à l’administration du vaccin permet de répondre à des exigences réglementaires ou de produire chez le chien une grande quantité d’anticorps dirigés contre une valence spécifique. A la suite de ce projet, les anticorps spécifiques produits sur l’animal peuvent être injectés à d’autres chiens afin de les immuniser de façon passive. Ce projet permet également la production de sérum pour les laboratoires afin qu’il soit utilisé comme réactif. L’intérêt final de ces études est de permettre le soin des animaux avec des produits efficaces et présentant un risque minimal.
Procédures
Pour la procédure d'évaluation de l'efficacité par suivi de la réponse immune, les animaux peuvent recevoir 1 à 5 administrations de vaccin de 2 à 5 semaines d'intervalle en fonction du produit étudié et des modalités d'administration. Des prélèvements sanguins intermédiaires à 24h d'intervalle, ainsi que des écouvillons nasaux et trachéaux peuvent être effectués en fonction de l'objectif scientifique. Dans les cas de douleurs liés à l’administration, ou de prélèvements répétés et/ou invasifs, une anesthésie peut être pratiquée pour soulager l’animal. Les paramètres mesurés lors de cette procédure sont de deux types : - Paramètres cliniques (liste non exhaustive) : poids - température rectale – examen clinique général - Paramètres biologiques (liste non exhaustive): sérologie – immunologie - l’isolement viral pour vérification du statut de l’animal – hématologie/biochimie. Pour ce faire, différents types de prélèvements sont nécessaires. Les études d’efficacité sont de deux types : - Les études d’efficacité immédiate dont la durée maximale est de 20 semaines. - Les études de durée d’immunité dont la durée maximale est de 5 ans. Pour la procédure immunisation pour production de sérum, les animaux peuvent recevoir de 2 à 6 injections. Fréquence de deux fois par semaine jusqu’à toutes les 4 semaines. Des prélèvements sanguins sont réalisés à différents moments de l’étude pour vérifier le niveau de séroconversion des chiens. Si des signes d’inconfort ou de douleur sont détectés, une anesthésie peut être administrée pour soulager l’animal
Impact sur les animaux
La répétition des administrations et des prélèvements sur le long terme peut occasionner un stress chez les animaux. En cas de prélèvements sanguins répétés, une sédation ou un changement de site de prélèvement peuvent être mis en place. Les administrations et les prélèvements sont réalisés par des opérateurs hautement qualifiés qui assurent une contention adaptée pour que l’acte soit le moins douloureux et traumatisant pour l’animal.
Devenir
Pour la procédure expérimentale : Evaluation de l’efficacité d’un vaccin chez le chien par suivi de la réponse immune : Dans des cas exceptionnels, si un des points limite est atteint, l'animal est euthanasié. En fonction des études antérieures et si leur statut le permet, les animaux peuvent être utilisés dans d’autres projets.Si les circonstances le permettent (acquéreur sérieux, bonnes conditions d’accueil après examen du candidat par la SBEA), les chiens peuvent être adoptés. La réutilisation et le placement de l’animal est de la responsabilité du vétérinaire désigné qui évalue le bien-être des animaux à la fin de la procédure expérimentale. Les animaux n’étant pas réutilisés ou adoptés par la suite sont euthanasiés. Pour la procédure expérimentale : Immunisation de chiens pour production de sérum : Après anesthésie profonde, des prélèvements sanguins terminaux sont réalisés sur les animaux. Tous les animaux sont euthanasiés
Remplacement
Lorsque cela est possible une première étape dans le projet de développement d’un vaccin consiste à tester in vitro différents candidats, ce qui permet une première sélection, réduisant ainsi le nombre de candidats à tester in vivo donc le nombre d’animaux utilisés. Un recueil d’informations est aussi apporté par la bibliographie lorsque cela est possible. Lorsque les modèles existent, un premier test sur des espèces alternatives (notamment des rongeurs) est réalisé afin de réduire le nombre de chiens utilisés. Le recours à l’espèce cible est à l’heure actuelle indispensable, les résultats obtenus sur espèces alternatives n’étant pas complètement extrapolables. C’est pourquoi le test sur l’espèce cible est une exigence règlementaire.
Réduction
Pour les études réglementaires, le nombre d’animaux est fixé par les textes. En amont, lors des phases recherche, les effectifs sont évalués au plus juste (analyse statistique, historique, définition des objectifs…) de façon à minimiser le nombre de chiens utilisés en limitant le risque d’études non conclusives. Lorsqu’il s’agit de récolte de sérum, le nombre d’animaux est dépendant du volume de sérum nécessaire.
Raffinement
Les études d’immunisation ont pour objectif de connaitre le taux d’anticorps protecteur pour différents agents pathogènes et donc, in fine, de réduire le nombre d’animaux utilisés dans des procédures sévères. Le personnel est compétent pour identifier les cas pour lesquels l’animal n’est plus dans sa zone de confort. Une anesthésie peut être réalisée pour les prélèvements sanguins répétés. Les conditions d’hébergement sont adaptées à l’espèce et à l’âge des animaux pour maximiser leur confort et leur bien-être. Les chiens sont hébergés en groupe et ont à disposition des méthodes d’enrichissement (dont des jouets, changés de manière hebdomadaire, paniers et/ou bancs de couchage) afin de stimuler l’exercice physique et leurs activités cognitives. La SBEA garantit constamment l’amélioration des techniques de soins et des conditions de vie pour les animaux.
Choix des espèces
L’évaluation sur espèce cible (chien) est une exigence règlementaire. Lors de la production d’anticorps, il est indispensable qu’ils soient produits dans l’espèce cible. La majorité des chiens utilisés sont des chiots âgés d’environ 8 semaines ou des chiens adultes. En effet, une fois commercialisé, les animaux recevront le vaccin pour la première fois à partir de 8 semaines d’âge. L’âge minimum dépend de l’objectif de l’étude, du vaccin testé et répond à l’exigence expérimentale d’utilisation du produit mis sur le marché et des exigences des autorités. Dans des cas très exceptionnels, il est possible d’importer des mères gestantes dans le but de tester l’efficacité du vaccin sur des chiots âgés de 4 à 8 semaines.