Procédures modérées

Des prélèvements sanguins tous les deux jours pendant une semaine, jusqu'à trois injections intraveineuses dont deux à trente minutes d'intervalle sur deux sites distincts : 197 souris vont être utilisées, toutes tuées, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Quatre molécules capables de dégrader les anticorps circulants sont testées à trois doses chacune, pour rendre possible une seconde administration de vecteurs AAV chez des personnes déjà immunisées. Le porteur situe le bénéfice au stade de la preuve de principe, qui "ouvrira la porte" à d'autres études avant tout passage en clinique. Il justifie le choix de la souris C57BL/6 par la disponibilité de données précliniques et par une petite taille qui limite les volumes biologiques requis.

Objectifs

Les vecteurs adéno‑associés (AAV) sont des virus naturellement inoffensifs que l’on vide de leur contenu pour en faire de petits transporteurs capables d’apporter un gène thérapeutique. Ils permettent ainsi de traiter certaines maladies génétiques dépourvues de traitement curatif, grâce aux avancées de la thérapie génique. Cependant, comme ces virus circulent largement dans la population, beaucoup de personnes ont déjà été exposées et possèdent des anticorps capables de les reconnaître et de les neutraliser. Le système immunitaire garde en mémoire ces anticorps : en cas de nouvelle exposition, il réagit rapidement et massivement. Cette protection naturelle peut devenir un obstacle pour la thérapie génique, car les anticorps anti‑AAV peuvent empêcher le traitement d’agir. Certaines personnes ne peuvent donc pas recevoir un traitement par AAV, et celles qui en ont déjà reçu un développent ensuite des anticorps rendant une seconde administration difficile. Ce projet vise à développer de nouvelles approches pour contourner cette limite. Il repose sur l’utilisation de molécules capables de réduire temporairement la quantité d’anticorps circulants, y compris ceux dirigés contre les AAV. Contrairement aux immunosuppresseurs classiques, qui affaiblissent globalement le système immunitaire, ces molécules agissent de façon plus ciblée, plus rapide et pour une durée limitée, ce qui réduit le risque d’effets secondaires. Quatre molécules ayant déjà montré leur efficacité sur des cellules en laboratoire seront testées chez la souris, chacune à trois doses différentes. L’objectif est d’identifier la dose la plus efficace pour diminuer les anticorps dans le sang et déterminer la durée de cet effet. À cette dose, on vérifiera ensuite si chaque molécule permet l’administration d’un vecteur AAV même en présence d’anticorps préexistants. Enfin, la molécule la plus prometteuse sera évaluée dans un protocole simulant une réadministration, étape essentielle pour permettre des traitements durables en thérapie génique.

Bénéfices attendus

Les bénéfices attendus de ce projet sont de définir un immunomodulateur efficace à dégrader les immunoglobulines in vivo et de faire la preuve de principe qu’il est possible en l’utilisant de réaliser un transfert de gène médié par l’AAV efficace voire de réaliser une réadministration AAV. Ces démonstrations ouvriront la porte à d’autres études visant à amener cette stratégie en clinique.

Procédures

Dans ce projet, les traitements, qu’il s’agisse des AAV, des immunoglobulines ou des immunomodulateurs seront administrés soit sur animal anesthésié, en moins de 3 min., soit sur animal vigile, en moins de 2 min. Sur une durée expérimentale de 21 à 49 jours, les animaux recevront au cours des protocoles au maximum 3 injections par voie intraveineuses espacées de 24h à plusieurs jours. Cependant, une seule fois, deux injections seront réalisées à trente minutes d’intervalles à deux sites bien distincts. Des prélèvements sanguins sont effectués régulièrement pour le suivi biologique à raison d’une fois par semaine, sauf après l’injection des composés immunomodulateurs, où la fréquence passera à tous les deux jours pendant 7 jours. Ils seront réalisés sur animal vigile (très courte durée

Impact sur les animaux

Les nuisances (douleur et stress) attendues sur les animaux sont estimées de degré de gravité de légère à modérée. Elles sont liées à la nature des différents actes réalisés. Les actes qui seraient susceptibles d’entrainer des douleurs seront réalisées sous anesthésie gazeuse (classe légère). Une des nuisances est liée à la douleur de l’injection lors de l’administration des molécules ou lors des prélèvements sanguins (classe légère). Une nuisance liée à l’acte d’anesthésie est que celle-ci peut entrainer une sécheresse oculaire (classe légère). Une seule fois dans l’étude, deux injections sont à réaliser dans une fenêtre de 30 minutes et sont donc faites à deux sites distincts, l’une sur animal vigile et l’autre avec anesthésie (classe modérée). Dans une partie de l’étude, des prélèvements sanguins seront réalisés une fois tous les 2 jours sur une courte période de 7 jours (classe modérée).

Devenir

Tous les animaux seront euthanasiés à la fin des procédures afin de réaliser le prélèvement des organes et des muscles pour l’analyse des tissus et des niveaux de produits thérapeutiques reçus afin de vérifier l’efficacité thérapeutique et l’absence de toxicité.

Remplacement

Avant d’envisager un traitement chez l’animal, nous réalisons d’abord des tests en laboratoire sur des cellules (tests dits in vitro). Cela nous permet d’éliminer les approches qui ne sont pas efficaces et de mieux comprendre comment certains composés agissent. Ces premières études ont déjà montré que certains immunomodulateurs peuvent réduire les anticorps qui empêchent les vecteurs AAV d’agir correctement, et ainsi améliorer leur efficacité sur les cellules. Toutefois, les expériences sur cellules ne permettent pas de reproduire toute la complexité du fonctionnement du système immunitaire dans un organisme vivant. C’est pourquoi nous avons besoin d’un modèle animal, en l’occurrence la souris, dont le système immunitaire présente des similarités importantes avec celui des autres mammifères. Ce modèle nous aidera à vérifier si les traitements sont bien tolérés et efficaces dans un organisme complet, avant d’envisager des applications chez l’humain.

Réduction

Ce projet a été conçu pour limiter au strict minimum le recours aux animaux, en ne réalisant que les expériences jugées indispensables pour répondre aux objectifs scientifiques. La sélection méticuleuse sur des cellules (in vitro) des immunomodulateurs les plus pertinents permet de réduire au mieux le nombre d’animaux nécessaires aux approches expérimentales. Un test statistique a été utilisé pour déterminer le nombre de souris par groupe, afin de garantir des résultats fiables, tout en évitant l’usage excessif d’animaux. Les mêmes souris témoins seront utilisées dans plusieurs expériences, en tant que groupes contrôles pour différentes conditions expérimentales.

Raffinement

Les interventions potentiellement douloureuses ou stressantes seront réalisées sous anesthésie appropriée, précédée d’un traitement analgésique si nécessaire. Les prélèvements de sang seront effectués avec une méthode rapide (moins de 2 minutes) et bien tolérée, avec un faible volume et une alternance des deux côtés pour limiter les effets locaux. Nous appliquons les points limites établis préalablement grâce à l’utilisation d’une grille d’évaluation de la souffrance pour lesquels des mesures sont mises en œuvre. Nous utilisons les procédures d’euthanasie appropriées. Des mesures pour augmenter le confort des animaux sont également appliquées, telles que l’utilisation d’une plaque thermostatée pour maintenir une température corporelle stable lors de la phase de réveil et l’application de gel oculaire pour éviter le dessèchement des tissus lors des anesthésies. Nous appliquons les points limites établis préalablement grâce à l’utilisation d’une grille d’évaluation de la souffrance pour lesquels des mesures sont mises en œuvre. Une attention particulière est également portée au risque d'infection, notamment durant les phases de vulnérabilité immunitaire induites par certains traitements, avec des mesures barrières renforcées pour limiter toute exposition.

Choix des espèces

Le modèle murin a été choisi pour sa pertinence scientifique, sa compatibilité avec les vecteurs AAV et la disponibilité de données précliniques robustes. Cette souche présente une réponse immunitaire bien caractérisée et répertoriée dans de nombreuses publications, permettant une évaluation précise des effets des immunomodulateurs sur la neutralisation des vecteurs viraux. Elle est largement utilisée dans les études de thérapie génique, notamment pour la validation de stratégies de transduction et de réadministration d’AAV, facilitant ainsi la comparaison avec les données existantes. Sa petite taille permet de limiter les volumes biologiques requis tout en assurant une puissance statistique suffisante avec un nombre réduit d’animaux. L’utilisation de ce modèle s’inscrit pleinement dans le respect des principes des 3R, en particulier la réduction, grâce à l’optimisation des conditions expérimentales et à l’exploitation des résultats obtenu. Les souris de génotype sauvage sont réceptionnées au stade jeune adulte, pour une période d’acclimatation avant leur utilisation expérimentale entre 4 à 12 semaines d’âge. À ce stade, le système immunitaire est mature. De plus, leur condition physique est optimale pour les études de thérapie génique, notamment celles ciblant le tissu musculaire, car l’efficacité du transfert de gène rapporteur et son expression sont significativement plus élevées chez les jeunes adultes comparé aux animaux plus âgés. Ce choix d’âge garantit ainsi la robustesse des résultats.

Soumises à un maximum de huit tests comportementaux répartis sur sept semaines, dont un jeûne de 24 heures et des nuits en cage individuelle, 180 souris privées d'un gène vont toutes être tuées, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. L'invalidation du gène peut provoquer des crises d'épilepsie après l'âge de 12 semaines, ce qui conduit l'équipe à programmer les tests entre 6 et 12 semaines. L'objectif déclaré est de caractériser le comportement de cette lignée sur la souche CD1, pour disposer ensuite d'un modèle de schizophrénie où tester des traitements. Les tests censés mesurer l'anxiété, la motivation, la sociabilité et la mémoire ne sont nommés nulle part.

Objectifs

Notre projet cherche à mieux comprendre les mécanismes du cerveau impliqués dans la schizophrénie, une maladie psychiatrique complexe qui touche environ 1 % de la population. Cette pathologie se manifeste par deux grands types de symptômes : • les symptômes positifs, comme les hallucinations, les délires ou les troubles de la pensée ; • et les symptômes négatifs, tels que la perte de plaisir (anhédonie), la dépression, le retrait social ou les difficultés de concentration et de mémoire. De nombreuses études montrent que la schizophrénie serait liée à un mauvais fonctionnement de la communication chimique des neurones. Notre recherche s’intéresse à une protéine particulière, qui joue un rôle clé dans le stockage et la libération des messagers chimiques. Si cette protéine fonctionne mal, la communication entre les neurones devient désorganisée, ce qui pourrait contribuer à certains symptômes de la schizophrénie. Pour explorer cette hypothèse, nous utilisons une lignée de souris dépourvues de cette protéine, afin d’étudier comment cette absence modifie leur comportement. Nous mesurons notamment des paramètres liés à l’anxiété, la motivation, la dépression, la sociabilité, la mémoire et l’activité locomotrice, qui peuvent être altérés chez les patients schizophrènes. Certaines de ces évaluations sont déjà commencées sur un autre modèle murin proche, mais nous devrons les valider spécifiquement sur la souche utilisée (CD1), de par la spécialité scientifique et technique de l’équipe de recherche qui va l’utiliser. La caractérisation du comportement de ces souris est nécessaire car le fond génétique peut influencer les résultats et elle permettra d’avoir des connaissances approfondies des symptômes associés au manque de communication neuronal, liée à l’absence de la protéine étudiée. A terme, nous disposerons d’un modèle expérimental complet et pertinent pour tester de nouvelles approches thérapeutiques liées aux maladies psychiatriques

Bénéfices attendus

Les résultats attendus permettront de mieux relier les phénomènes biologiques observés au niveau cellulaire aux comportements mesurés chez l’animal, ouvrant la voie à une approche plus intégrée du fonctionnement cérébral. Ce travail contribuera à la création d’un modèle expérimental de référence, utile pour tester de nouvelles hypothèses et évaluer des traitements innovants ciblant les déséquilibres de la transmission nerveuse. À long terme, ces recherches aideront à mieux comprendre les bases cérébrales des troubles psychiatriques chroniques et à favoriser le développement de thérapies plus efficaces et mieux ciblées, offrant de nouvelles perspectives pour les patients souffrant de schizophrénie ou de pathologies apparentées.

Procédures

Les animaux seront soumis à des tests comportementaux destinés à évaluer les performances sociales, cognitives et émotionnelles dans le modèle de souris invalidées pour un gène potentiellement impliqué dans la schizophrénie. Chaque test dure entre 5 minutes à 1 nuit par session, selon la nature de la tâche, et peut s’étendre sur 1 à 4 jours consécutifs pour les épreuves nécessitant une phase d’apprentissage ou de conditionnement. Une période minimale de 48h sépare deux tests successifs pour éviter toute fatigue ou interférence comportementale. Chaque souris réalisera un maximum de 8 tests comportementaux répartis sur une durée de 7 semaines, pour un temps cumulé d’observation inférieur à 90 minutes par animal. Une partie des animaux recevra un traitement pharmacologique, 10 à 30 minutes avant le test.

Impact sur les animaux

D’après les données disponibles dans la littérature et les observations préliminaires, l’invalidation du gène peut induire des crises d’épilepsie occasionnelles après l’âge de 12 semaines et aussi des troubles émotionnels ou sociaux, tels qu’une augmentation de l’anxiété, une réduction de la sociabilité ou des signes de type dépressif. Les animaux seront soumis à différentes sessions de tests d’une durée comprise entre 5 minutes à 1 nuit, espacées d’au moins 48 heures pour limiter la fatigue et le stress cumulés. Ces tests peuvent générer des stress légers à modérés, liés à l’exposition temporaire à la lumière, la découverte d’un nouvel environnement ou de l’inconfort et de la résignation. Certains tests nécessiteront une mise en cage individuelle temporairement (12 h nocturne ou 24h) afin de mesurer les consommations individuelles de boisson, la préférence sociale ou les comportements compulsifs. Un des tests comprendra un jeûne limité à 24 heures, strictement encadré, avec contrôle du poids (perte inférieure à 10 %) et réalimentation immédiate après le test. Les injections ponctuelles réalisées uniquement sur certains animaux (solution saline ou molécules de référence) peuvent induire un inconfort, voir douleur aigûe légère au moment de l’administration, de courte durée, ainsi que des effets pharmacologiques attendus (légère sédation ou hyperactivité, retrait social, des modifications des perceptions sensori-motrices ou une modification du niveau d’anxiété). Ces effets sont réversibles en moins d’une heure.

Devenir

Toutes les procédures : Les animaux sont mis à mort en fin de procédure afin de réaliser des analyses post-mortem des tissus nerveux.

Remplacement

Il n’existe actuellement aucune méthode alternative in vitro ou in silico permettant de reproduire la complexité des comportements étudiés dans ce projet. Les tests comportementaux envisagés nécessitent d’évaluer des réponses motrices, émotionnelles, sociales et cognitives intégrées, qui ne peuvent être observées que chez un animal vivant et vigile. Les modèles cellulaires ou informatiques permettent d’explorer certains aspects moléculaires ou synaptiques, mais ils ne peuvent pas rendre compte des interactions dynamiques entre circuits neuronaux impliquées dans la régulation du comportement.

Réduction

Le nombre de souris utilisées a été calculé pour obtenir des résultats fiables tout en limitant au maximum le nombre d’animaux. Les expériences tiennent compte des différences entre mâles et femelles et du type de souris étudié (avec ou sans le gène muté). Une première phase servira à valider les tests, puis les autres permettront d’observer les effets du gène seul. Les mêmes animaux seront testés plusieurs fois, sans compromettre leur bien-être ni la qualité des résultats.

Raffinement

Les animaux sont hébergés dans des animaleries agréées dont le fonctionnement est conçu pour maximiser leur confort et limiter toute source de souffrance ou de stress. Les souris sont hébergées en groupes sociaux stables afin de préserver leurs interactions sociales naturelles. Un enrichissement du milieu est systématiquement mis en place dans chaque cage, comprenant des carrés de coton pour la nidation, des tunnels transparents favorisant l’exploration et la cache, ainsi que des barreaux de bois à ronger pour satisfaire les comportements de mastication. Les animaux font l’objet d’une surveillance quotidienne par le personnel zootechnique et les expérimentateurs afin de détecter précocement tout signe d’inconfort, de stress ou d’altération de l’état général (prostration, apathie, comportements anormaux). Les souris seront progressivement habituées à l’expérimentateur et aux environnements de test pour limiter les réactions de peur ou de nouveauté. Les manipulations seront exclusivement réalisées à l’aide de tunnels, méthode reconnue pour réduire le stress et les réactions de défense par rapport à la prise en main directe. Cette approche permet également d’assurer une standardisation des manipulations entre expérimentateurs et d’améliorer la qualité des mesures comportementales. Des points limites clairement définis ont été établis afin de retirer rapidement tout animal présentant un signe de mal-être ou de souffrance.

Choix des espèces

La souris constitue le modèle le plus pertinent pour cette étude, car le gène d’intérêt, dont nous souhaitons caractériser les effets comportementaux associés à des troubles psychiatriques de type schizophrénique, n’est actuellement inactivé que chez cette espèce. L’utilisation d’un autre modèle n’est donc pas possible à ce stade. Des animaux âgés d’au moins 6 semaines, dont le poids est supérieur à 20 g, seront utilisés afin de garantir la maturité complète des systèmes neurobiologiques nécessaires à l’étude. Les tests comportementaux seront réalisés de préférence entre 6 et 12 semaines d’âge, période précédant l’apparition potentielle des crises épileptiques observées chez certains animaux à partir de 13 semaines.

Développer un modèle vendable de neuropathie, d'atteinte rénale et de fonte musculaire liées aux anticancéreux, telle est la finalité annoncée pour 900 rats, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Ils reçoivent l'anticancéreux de façon chronique, subissent des mesures de sensibilité mécanique de trente minutes, jusqu'à huit prélèvements sanguins et vingt heures en cage métabolique individuelle sans litière. Le porteur décrit une perte de poids musculaire importante, une perte d'appétit, une hypersensibilité à la douleur et une baisse de production d'urine, et signale que les traitements répétés génèrent un stress chronique. L'établissement présente ce modèle comme une ouverture de son "catalogue" d'études précliniques à un domaine où les organes atteints constituent son expertise.

Objectifs

Certaines thérapies anti-cancéreuses ont des effets néfastes sur la fonction rénale, les fibres nerveuses et/ou le poids et la masse musculaire. De nombreuses stratégies thérapeutiques sont en cours d’étude pour limiter ces effets secondaires irréversibles. Pour pouvoir tester ces stratégies, il nous faut mettre en place des modèles animaux adaptés tels qu’un modèle de rats traités chroniquement avec un composé anti-cancéreux pour induire la neuropathie (atteinte nerveuse), la néphropathie (atteinte rénale) et la cachexie (atteinte musculaire) associé aux traitements anti-cancéreux.

Bénéfices attendus

En proposant un modèle de rat d’étude préclinique de neuropathie, de néphropathie, de cachexie associées à l’utilisation d’anti-cancéreux, nous ouvrons notre catalogue à un nouveau modèle d’étude préclinique dont les organes atteints constituent notre expertise et nous permettra l’étude de nouvelles molécules. Également par la mise en place de ce modèle, nous permettrons d’éclaircir les mécanismes mis en place pour le développement de ces atteintes et nous permettrons ainsi un gain de connaissance.

Procédures

Les rats recevront des administrations de divers composés (anticancéreux et composés à tester), les administrations se font sur animal vigile (environ 30 secondes) ou sur animal anesthésié (environ 2 minutes). La composition corporelle est réalisée sur animal vigile et dure environ deux minutes et est indolore et peu stressante. La sensibilité mécanique est réalisée sur animal vigile et dure environ 30 minutes où l'animal est dans une petite cage et un stimulus mécanique est appliqué maximum 5 fois 10 secondes à intervalle de 5 minutes. La force musculaire est réalisée sur animal vigile, cette mesure dure envrion 5 minutes (3 mesures de quelques secondes espacées de 30 secondes). Pour mesurer le débit de filtration du rein, l'animal est anesthésié pendant 5 minutes pour placer le moniteur sur dos et injecter le composé fluorescent puis il est réveillé et maintenu en cage individuelle pendant 2h de mesure. Le moniteur est ensuite retiré et l'animal est remis dans sa cage d'origine. Toutes ces mesures seront réalisées 2 fois durant la période de traitement. En fin de période de traitement, nous récolterons l'urine sur une durée de 20h, l'animal sera donc mis en cage individuelle à métabolisme. Des prélèvements de sang auront lieu jusqu'à 2 fois par semaine (soit 8 prélèvements maximum) , sur animal anesthésié (2 minutes) ou vigile (30 secondes).

Impact sur les animaux

1 – l’intoxication avec l'anticancéreux : les animaux vont être atteints d’effets secondaires altérant leur bien-être tels qu’une perte de poids notamment musculaire importante, une perte d’appétit, une neuropathie se traduisant par une hypersensibilité au stimuli mécanique, une atteinte rénale altérant leur production d’urine et leur prise hydrique 2 - Les mesures réalisées : L’analyse de la sensibilité mécanique au niveau de la voûte plantaire et la mesure de la force musculaire peut induire un inconfort ou possiblement une douleur. La mesure de débit de filtration du rein nécessitant une anesthésie entraine des conséquences sur la prise alimentaire et hydrique les heures suivant le réveil ou la survie si l’animal ne répond pas bien à l’anesthésie. Enfin, la cage métabolique, où l’animal est isolé et dans une cage sans litière peut induire un stress et modifier le comportement de l’animal. La mesure de la composition corporelle consiste à restreindre l’animal pendant quelques minutes dans un tube à contention limitant ses mouvements 3 – Les traitements réalisés à répétition génèrent un stress chronique. Après chaque geste technique, l’état de l’animal sera surveillé : apathie, prostration, agressivité, etc.

Devenir

Tous les animaux seront mis à mort pour pouvoir prélever et analyser les organes cibles.

Remplacement

Les effets secondaires à l’utilisation d’anticancéreux touchent de nombreux organes (neurones, reins, muscles). Nous pouvons reproduire certains effets in vitro en mettant en culture des neurones et en les mettant en contact avec l'anticancéreux. Les atteintes au niveau du rein peuvent être étudiées à partir de culture de cellules rénales in vitro mais le modèle est discutable car il ne mime par réellement l’organisation cellulaire du rein. Ces deux possibilités sont actuellement étudiées mais ne répondront pas totalement au besoin puisque les effets secondaires des anticancéreux sont multiorganiques et nécessitent l’utilisation d’un animal vivant dans son entier.

Réduction

Toutes les procédures nécessaires à la caractérisation des effets secondaires aux anticancéreux ou leurs résolutions, le cas échéant, seront réalisées sur le même animal afin de réduire le nombre d'animaux inclut dans l'étude.

Raffinement

Une double litière sera déposée en fond de cage en cas de polyurie pour éponger l'urine produite au maximum et garantir le confort de l'animal. Dès la première injection de l'anticancéreux, le bien-être de l’animal sera suivi quotidiennement (mesure du poids 3 fois semaines) par les zootechniciens et la SBEA (Structure du Bien Etre Animal). Jusqu'en fin d'étude, des changements significatifs dans le comportement des rats peuvent être annonciateurs de douleur : une démarche altérée ou une posture recroquevillée ou une déshydratation/perte d’appétit ou les yeux mi-clos ou une absence de selles ou une diarrhée, ou une absence de comportement de toilettage ou à l’inverse un léchage excessif ou une sécrétion de porphyrine au niveau du nez et des yeux, entraineront un examen clinique poussé. Si l’état clinique de l’animal venait à se dégrader et atteindre les points limites fixés, ce dernier sera mis à mort. En cas de déshydratation, une injection sous cutanée de solution de réhydratation est envisagée sur 2 à 3 jours maximum au-delà, l’animal sera mis à mort. En cas d’hypothermie, l’animal peut être placé en armoire chauffante pendant maximum 2-3 jours. Les prélèvements de sang effectué en cours et en fin d’étude se feront en respectant les volumes préconisés par les règles éthiques et avec une couverture anesthésique et analgésique adaptée. Une phase d'habituation sera réalisée pour la mise en cage a métabolisme et la mesure de sensibilité mécanique (sans stimulation) pour limiter le stress de l'animal. Parce qu’elle est stressante et peut induire une perte de poids, la procédure impliquant l’utilisation de cage métabolique se fait la veille de la mise à mort. Pour limiter le stress, les cages étant transparentes et les unes à côté des autres, les rats peuvent voir leur congénère à proximité. Mais pour laisser la possibilité au rat de se cacher, un papier occultant à moitié la vue sera positionné sur les cages. Enfin, en cas d'apparition de plaies en cours d’étude, des soins seront réalisés.

Choix des espèces

Le rat est une espèce répondant correctement à l'anticancéreux. Les rats seront commandés à l’âge adulte.

Les souris qui n'ont ni le génotype ni le sexe voulus sont mises à mort, seules les femelles étant retenues pour l'étude. 914 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à la fin de l'étude. Le seul geste déclaré est un poinçonnage de l'oreille sans anesthésie, décrit comme une douleur aiguë d'environ deux secondes, mais les lignées développent des maladies qui les rendent vulnérables aux infections, avec perte de poids et altération progressive de l'état général. Les souris sont suivies jusqu'à douze mois pour détecter l'apparition de tumeurs, une souris porteuse de tumeur étant tuée le jour même ou le lendemain.

Objectifs

Les cellules B jouent un rôle crucial dans notre système immunitaire grâce notamment à leur capacité à produire des anticorps. Dans certains contextes encore mal compris, certaines de ces cellules peuvent devenir cancéreuses. En général, la leucémie touche des cellules B aux stades précoces ou immatures de leur développement. Les mécanismes et les facteurs qui déclenchent le processus tumoral à des stades déterminés du développement des cellules B et favorisent l’expansion des rares cellules cancéreuses initiales, ou au contraire leur blocage, restent obscurs. Ceci est en grande partie dû à l’absence de modèles animaux appropriés qui miment la situation chez l’Humain. Notre projet est à visée biomédicale et a pour objectif de comprendre le mode d’action de 3 facteurs, connus ou suspectés de jouer un rôle important dans le développement des cellules B, et dans la survenue de la leucémie aiguë B, le cancer pédiatrique le plus fréquent. Ces 3 facteurs seront étudiés dans un modèle de souris.

Bénéfices attendus

Le projet a pour objectif de comprendre le rôle de 3 facteurs dans la prolifération tumorale, ou au contraire dans son inhibition, au cours de la leucémie aiguë B. A court et moyen termes, la réalisation du projet devrait permettre une meilleure compréhension des mécanismes en jeu lors de la prolifération tumorale. Mais au-delà de cet aspect fondamental, le projet a des implications pour la santé humaine dans la mesure où la leucémie B reste un problème de santé majeur, en particulier en raison des problèmes récurrents de rémission observés chez les patients, pour qui les conséquences sont souvent fatales.Cette étude devrait donc apporter une meilleure compréhension des mécanismes de l’apparition de la leucémlie et d’autres cancers touchant les cellules B en général. A plus long terme, les résultats obtenus devraient ouvrir la voie à des approches thérapeutiques.

Procédures

Les animaux seront soumis à un seul geste technique consistant en l’identification par poinçonnage de l’oreille, une seule fois, sans anesthésie, avec une douleur aiguë très brève d’environ 2 secondes.

Impact sur les animaux

Les nuisances pouvant être causées sont : stress des contentions, d’une durée d’environ 30 secondes, la douleur aiguë mais de très courte durée, ressentie lors du poinçonnage de l’oreille d’environ 2 secondes, et le développement de maladie augmentant leur vulnérabilité aux infections et pouvant entraîner le développement de tumeur.Le développement de ces maladies peut entraîner une gêne progressive c’est-à-dire une altération progressive de l’état général, se traduisant par une diminution de l’activité, une perte de poids et des modifications de la posture ou du comportement alimentaire. En cas d’apparition d’une tumeur, la souris sera mise à mort le jour même ou au plus tard le lendemain de l’observation de la tumeur.

Devenir

Le projet consiste en l’élevage des souris avec le bon génotype en vue de produire le nombre de souris requis pour l’expérimentation. Les souris excédentaires, c’est à dire ne présentant ni le bon genotype ni le bon sexe (puisque seules les souris femelles sont retenues pour l’étude) de cet élevage seront mises à mort. A la fin de l’étude, toutes les souris vivantes seront mises à mort.

Remplacement

Le projet porte sur l’étude du développement et du fonctionnement des cellules B dans des conditions normales et pathologiques. La souris est utilisée comme modèle, car sa génétique est bien connue et elle permet d’étudier ces cellules de manière fiable dans leur environnement naturel. Certaines analyses sont réalisées préalablement ou en complément sur des cellules isolées à partir des tumeurs ou d’organes comme la rate, la moelle osseuse ou le thymus. Ces approches permettent d’optimiser les expériences réalisées sur les souris et de réduire le nombre d’animaux utilisés à chaque fois que c’est possible.

Réduction

Pour les lignées contrôles, un accouplement par lignée suffisent pour obtenir un nombre d’animaux adapté aux expérimentations. Pour les lignées à analyser, la réduction est en grande partie assurée par l’optimisation des croisements qui permettent de générer directement les animaux d’intérêt, sans nécessité de génotypage. Enfin, pour les lignées ne développant pas de tumeurs, le nombre d’animaux utilisés a été réduit d’un facteur quatre, tout en conservant une puissance statistique suffisante pour les comparaisons inter-lignées.

Raffinement

Aucune apparition de tumeur n’est attendue avant l’âge de 3 mois. Jusqu’à cet âge, les animaux feront l’objet d’une observation quotidienne approfondie à l’aide d’une grille de scoring spécifique, permettant de détecter précocement tout signe de souffrance. À partir de 3 mois, un suivi individuel sera assuré pour détecter l’apparition de masses tumorales et tout signe d’altération de l’état général, avec intervention immédiate selon des critères prédéfinis. Pour les animaux maintenus jusqu’à l’âge de 12 mois, l’enrichissement standard des cages sera maintenu, et une vigilance particulière sera toutefois portée au bien-être des animaux âgés, notamment en ce qui concerne leur locomotion, leur accès à la nourriture et à l’eau, ainsi que leur comportement général. Si nécessaire, des mesures adaptées pourront être mises en place, telles que l’ajout de nourriture appétente et facilement accessible afin de prévenir toute altération de l’état général. Enfin, des mesures spécifiques de surveillance renforcée et d’intervention rapide seront appliquées pour les lignées présentant un phénotype dommageable ou une immunodéficience, afin de minimiser la souffrance et d’optimiser le bien-être animal.

Choix des espèces

La souris a été choisie car c’est un modèle de recherche bien connu, dont la génétique et le système immunitaire sont proches de ceux de l’être humain. De nombreuses lignées modifiées sont disponibles, permettant d’étudier précisément les mécanismes liés aux cancers et aux déficiences immunitaires. Pour l’élevage, les accouplements seront réalisés entre six et huit semaines, âge correspondant à la maturité sexuelle. Pour la phase d’observation expérimentale, les souris seront suivies jusqu’à douze mois afin de détecter une éventuelle apparition de tumeurs.

180 esturgeons sterlet vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, puis conservés dans le stock captif de l'établissement. Les femelles reçoivent une stimulation hormonale, subissent une biopsie d'ovocytes sous anesthésie à la sonde cannelée, puis un massage ventral de trente à quarante secondes pour la collecte des gamètes, après deux à trois semaines dans un bassin de reproduction plus étroit. Le projet est classé en préservation des espèces, alors que les œufs produits alimentent des expérimentations sur les effets du changement climatique et des pollutions, et qu'une partie des poissons sert à renouveler un cheptel vieillissant issu d'un élevage hongrois. Le porteur écrit que les reproducteurs utilisés "interviennent en remplacement des espèces menacées" qu'il s'agit de préserver.

Objectifs

Les esturgeons sont des poissons très anciens (apparition il y a 250 millions d’annnées). Les activités humaines (surpêche, pollutions, dégradation des habitats) ont entrainé leur raréfaction en milieu naturel. 80 % des espèces d’esturgeon sont aujourd’hui menacées. Des recherches menées en France et à l’étranger ont permis la mise au point de méthodes d’élevage en piscicultures, lesquels se sont fortement développés dans les années 80-90, en rapport avec l’interdiction des pêches. La reproduction assistée est bien maitrisée. Elle permet la production de poissons pour les élevages commerciaux, la recherche et de soutenir les stocks sauvages menacés via des repeuplements. Nous disposons depuis le début des années 80 d’un stock d’esturgeons sterlet, issu d’un élevage hongrois. Cette espèce a été très étudiée (biologie, nutrition, comportement, ..) et présente de fortes similitudes avec les autres espèces d’esturgeons notamment pour le développement embryonnaire. Son élevage est bien maitrisé. Sa croissance est rapide et son poids à l’âge adulte n’est pas très élevé (3 à 5 kg). Il est possible d’obtenir des reproductions « assez rapidement », car sa puberté est plus précoce (3 à 4 ans) que chez la plupart des autres espèces. Cela en fait un bon modèle pour les expérimentations visant à préserver les espèces d’esturgeons menacées. Dans les années à venir nous prévoyons de poursuivre nos travaux portant sur les effets du changement climatique et des pollutions, les réponses des individus à ces facteurs de stress, et sur les méthodologies d’élevage (pour une plus grande rusticité des animaux destinés au repeuplement). Nous souhaitons pour cela réaliser des reproductions assistées pour la production de gamètes, embryons, jeunes poissons, dédiés à ce type d’expérimentation. Une partie des animaux produits pourra être conservée pour le renouvellement du stock vieillissant, en fonction de leur intérêt génétique. Assurer cette production en interne nous permet de répondre aux impératifs de traçabilité et de qualité notamment sanitaire et génétique, pour garantir la fiabilité des travaux de recherche.

Bénéfices attendus

Les œufs produits sont utilisés pour des expérimentations qui entrent dans le champ thématique de la conservation d’espèces. Elles peuvent bénéficier à l’ensemble des espèces d’esturgeons lesquelles, pour la plupart, sont menacées dans le monde. Elles sont prioritairement réalisées pour la préservation de l’espèce européenne qui est en danger critique d’extinction et fait l’objet d’un plan national d’actions. Une partie limitée des animaux produits sera conservée pour assurer le renouvellement du cheptel, et permettre ainsi la poursuite des travaux de recherche.

Procédures

Une biopsie réalisée par femelle pour la récupération d’ovocytes avec une sonde cannelée. Les poissons sont placés sur le dos dans une bâche de contention en V inclinée vers le bas. Les gamètes sortent naturellement via leur orifice urogénital par simple gravité. Un massage ventral doux est réalisé pour accélérer la collecte.

Impact sur les animaux

- Stress lors du transfert des animaux en bassin de ponte (1 min par poisson). - Réduction de leur espace, le temps du séjour des géniteurs en bassin de reproduction (2 à 3 semaines). - Mobilité réduite (10 à 20 min) le temps du réveil, suite à l’anesthésie réalisée pour les femelles qui sont soumises à une biopsie. - Stress lors de la stimulation hormonale des poissons en avril (1 à 2 min par poisson), puis lors de la collecte des gamètes par massage (30 à 40 s par poisson).

Devenir

Animaux conservés dans le stock captif

Remplacement

Les reproducteurs utilisés interviennent en remplacement des espèces menacées que nous souhaitons contribuer à préserver.

Réduction

La période de reproduction des esturgeons dans nos conditions d’élevage peut s’étaler de février à mai. Nous avons choisi de réaliser les reproductions artificielles en avril. A cette période, les poissons sont les plus avancés en maturation et la dégradation naturelle des gamètes n’a pas commencé. Cela permet d’optimiser les chances de succès des reproductions, tout en limitant le nombre de poissons utilisés. Une à deux reproductions par an seront réalisées, pour potentiellement 12 possibles sur notre site. Nous utilisons des indicateurs de maturation performants pour la sélection des géniteurs. Cela conduit à limiter le nombre de géniteurs présélectionnés par ponte (10 femelles et 8 mâles) Les génitrices qui, après analyse de leur état de maturation, ne montrent pas de critères optimaux, ne sont pas retenues et sont remises en élevage.

Raffinement

Les bassins dédiés aux reproduction sont alimentés en eau de rivière brute entrainant un enrichissement naturel de l’environnement (développement d’algues, de mousses, ..). Un dépôt contrôlé de vase sur le fond est maintenu, car apprécié par les esturgeons (poissons benthiques). L’intensité lumineuse est limitée (bassins placés sous serre, avec filets d’ombrage). Les bassins sont équipés de capteurs qui enregistrent en continu le taux d’oxygène et la température. Ils sont reliés à un système d’alarme permettant d’intervenir rapidement en cas de dégradation de la qualité de l’eau. Les observations journalières des poissons sont facilitées par la taille adaptée des bassins de reproduction et le nombre limité de poissons par bassin. Une grille de score, intégrant les points limites, est utilisée pour s’assurer du bien-être et de la bonne santé des animaux. Ces bassins sont situés à proximité immédiate du bassin d’élevage, ce qui y facilite leur transfert en civière (durée 1 min). Ils sont alimentés par la même eau que durant la phase d’élevage et la densité de poissons y est 2 à 2,3 fois plus faible. Les poissons n’y demeurent que 2 à 3 semaines pour limiter les effets négatifs liés à la perte d’espace. La détection des géniteurs en stade avancé de maturation est effectuée par échographie, méthode non invasive. Elle dure moins d’une minute/poisson. Le choix des géniteurs est réalisé en vue d’une participation équilibrée des animaux durant les 5 ans du projet. La biopsie nécessaire pour la sélection des génitrices est réalisée sous anesthésie. L’intervention dure peu de temps (moins de 3 min/poisson). Le réveil se fait dans une zone dédiée du bassin de ponte, pour éviter les contacts entre animaux et faciliter leur observation. Le choix de la période de reproduction en période de pic de maturation permet de limiter l’intensité des stimulations. Les besoins en œufs pour les expérimentations sont très limités en nombre (quelques grammes). Cela permet d’éviter de réaliser une chirurgie invasive et une anesthésie supplémentaire chez les femelles, pour leur récupération. Les oeufs sont collectés en une fois, comme pour les semences, par simple massage de courte durée (30 à 40 s). Les différentes interventions sur les géniteurs (biopsies, injections hormonales et collectes de gamètes) sont réalisées sur une table spécifique. Elle est équipée d’une bâche de contention en forme de V, permettant un bon maintien des animaux tout en empêchant tout choc traumatique.

Choix des espèces

L’espèce est déjà présente sur site depuis plus de 20 ans. Son élevage est bien maitrisé par les personnels sur place, ce qui optimise les chances d’obtenir des résultats pour les reproductions artificielles. Elle a fait l’objet de nombreuses études et présente des similitudes biologiques avec d’autres espèces d’esturgeons menacées. C’est donc un modèle particulièrement intéressant pour les expérimentations dédiées à leur préservation. Les animaux utilisés sont des géniteurs en capacité de se reproduire. Cela est nécessaire pour la production de gamètes et la réalisation de reproductions artificielles.

Pour tester des molécules censées accélérer l'élimination de l'uranium, du thorium ou du plutonium, 268 rats mâles reçoivent ces actinides par voie intraveineuse, puis un traitement trente minutes plus tard. Ils arrivent avec un cathéter déjà implanté chez le fournisseur, vivent séparés par une plaque de plexiglas et passent 48 heures en cage métabolique pour la collecte des urines et des fèces. Tous seront tués, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, pour doser les actinides dans le sang, les reins, le foie et un fémur. Le porteur rattache le projet aux accidents en centrale, à l'usage d'armes nucléaires et aux "bombes sales", et l'inscrit dans le "contexte géopolitique actuel".

Objectifs

Des situations accidentelles, incidentelles ou des actes de malveillance peuvent entraîner une contamination interne par des actinides (uranium, thorium ou plutonium). Ces éléments, utilisés dans les domaines civil, industriel et militaire, présentent à la fois une toxicité chimique et radiologique. À court terme, une contamination peut provoquer des effets graves comme une anémie (diminution de la capacité du sang à transporter l’oxygène), des atteintes des cellules, voire le décès. À plus long terme, elle peut favoriser le développement de cancers. Les actinides ont en outre une affinité pour certains organes, notamment le foie, les os et les reins, où ils peuvent rester stockés pendant des périodes allant de quelques jours à plusieurs dizaines d’années. La prise en charge des contaminations internes repose sur l’utilisation de traitements dits décorporants. Ces traitements consistent à administrer des molécules capables de se lier fortement aux actinides afin de favoriser leur élimination par les voies naturelles (urines et selles). Il s’agit actuellement de la seule stratégie permettant de limiter les dommages aux organes et la rétention prolongée de ces éléments dans l’organisme. À ce jour, les options thérapeutiques restent limitées. Le DTPA (Acide Diéthylène-Triamine-Pentaacétique ou pentétate), seul traitement spécifique disponible, présente une efficacité partielle et peut entraîner des effets indésirables, ce qui justifie le développement de nouvelles molécules plus efficaces et mieux tolérées. L’objectif de ce projet est d’évaluer l’efficacité et la tolérance de nouvelles molécules conçues pour améliorer la prise en charge des contaminations internes par les actinides. Dans les deux premières parties du projet, des essais préliminaires en laboratoire permettront de sélectionner les molécules les plus prometteuses, sur la base de leur capacité à se lier aux actinides et de leur faible toxicité cellulaire (via des études d’efficacité et de toxicité « in vitro »). Dans la dernière partie du projet, les molécules retenues seront ensuite évaluées chez le rat (= in vivo) afin de déterminer leur capacité à réduire la rétention des actinides dans les organes et à en favoriser l’élimination. Le recours à un modèle animal est nécessaire pour étudier ces phénomènes à l’échelle de l’organisme entier, ce qui ne peut être réalisé uniquement par des approches in vitro.

Bénéfices attendus

En contribuant au développement et à l’évaluation de nouvelles molécules capables de favoriser l’élimination d’actinides de l’organisme, ce projet vise à améliorer la prise en charge des personnes exposées à une contamination interne en situation d’urgence nucléaire ou radiologique. A plus long terme, ces travaux s’inscrivent dans une démarche de préparation et de réponse aux situations accidentelles ou intentionnelles, telles que des incidents/accidents en centrale nucléaire, l’utilisation d’armes nucléaires ou des actes de malveillance impliquant des « bombes sales » (= dispositif de dispersion radiologique). Ce projet participe ainsi à la protection de la santé des populations et s’inscrit pleinement dans le contexte géopolitique actuel.

Procédures

Les interventions suivies par tous les animaux sont les suivantes : - Chirurgie d’implantation d’un cathéter (réalisée chez le fournisseur) - Pesée des animaux vigiles sur balance (1 min, trois fois) - Administration des actinides par voie intraveineuse sur animal vigile puis 30 minutes après, le traitement, également par voie intraveineuse (deux contentions de 1-2 min, espacées de 30 minutes) - Placement en cage à métabolisme afin de collecter les excreta et permettre la mesure des actinides dans les urines et les fèces (durée 48 heures). Les cages à métabolisme sont conçues de manière à permettre la séparation et la collecte des urines et des fèces, grâce à un système de support adapté, tout en permettant à l’animal de se déplacer librement.

Impact sur les animaux

Les nuisances attendues au cours du projet sont principalement liées aux manipulations nécessaires pour les injections et le suivi biologique des animaux. Les animaux porteront un cathéter pour faciliter l’administration des actinides et des traitements, qui pourrait entrainer un inconfort local, une gêne modérée ou un risque d’inflammation. Les injections pourront induire un stress ponctuel, lors de la contention notamment. Ces nuisances resteront modérées et de courte durée. Il n’est pas attendu d’effet toxique majeur des actinides et des molécules. La collecte des urines et de fèces pour la mesure de l’excrétion des actinides nécessite le placement en cage à métabolisme pendant une durée maximale de 48h. Cela peut générer un stress lié à l’isolement temporaire et à la réduction de l’enrichissement.

Devenir

Pour évaluer l’efficacité des molécules, il sera nécessaire d’euthanasier les animaux à la fin de la procédure. En effet, en administrant les molécules après contamination par les actinides, l’objectif sera d’observer une diminution de la présence des actinides dans l’organisme et une augmentation de l’excrétion des actinides par rapport à l’absence de traitement. Pour cela, il sera nécessaire de mesurer les actinides dans les urines, les fèces, le sang, les reins, le foie et un fémur. La collecte des fèces et des urines lors du passage en cage à métabolisme se fera de manière non invasive et permettra de récolter une partie des échantillons biologiques. Cependant, la collecte du sang, des reins, du foie et d’un fémur, requerra l’euthanasie des animaux.

Remplacement

Le projet intègre pleinement le principe de remplacement. Plus particulièrement, les deux premières étapes du projet constituent des méthodes alternatives à l’expérimentation animale : - L’évaluation de l’affinité d’une dizaine de molécules est réalisée in vitro, dans des milieux synthétiques mimant des compartiments biologiques pertinents en cas de contamination interne (sérum de rat, cellules osseuses). Cette approche permet d’étudier les interactions molécule-actinide sans recours à l’animal et de sélectionner les molécules les plus prometteuses. - Les études réalisées sur les cellules permettent une évaluation précoce de la toxicité des molécules afin d’exclure les molécules présentant un profil de sécurité défavorable, évitant ainsi leur évaluation chez l’animal. A l’issue de ces étapes, les molécules les plus prometteuses (plus efficaces et peu toxiques) seront retenus pour les études de décorporation in vivo. Ainsi, le recours à l’expérimentation animale intervient en dernier ressort et constitue la dernière étape du projet. L’approche in vivo vient combler les limites des approches in vitro qui ne permettent pas d’appréhender des paramètres complexes tels que la biodistribution, la pharmacocinétique (= devenir d’une molécule dans l’organisme), la pharmacodynamie (= effet d’une molécule sur l’organisme) et l’excrétion des actinides et des molécules, qui nécessitent un modèle intégré, à l’échelle de l’organisme entier. L’ensemble de la stratégie expérimentale permet de limiter le recours à l’expérimentation animale tout en garantissant la pertinence et la qualité des données scientifiques qui seront obtenues.

Réduction

La stratégie du projet, articulée en étapes successives, participe également au principe de réduction du nombre d’animaux utilisés. En effet, les études d’affinité et de toxicité in vitro, permettent une sélection initiale des molécules, en écartant les molécules présentant une affinité insuffisante et un profil de sécurité défavorable, évitant leur évaluation in vivo, et réduisant ainsi le nombre d’animaux utilisés. Ensuite, le nombre d’animaux par condition/groupe a été déterminé à l’aide d’outils statistiques afin d’obtenir une puissance suffisante pour exploiter correctement les données qui seront obtenues. Les résultats de l’analyse indiquent que 10 animaux par condition sont nécessaires pour pouvoir mettre en évidence des différences statistiquement significatives entre les groupes. En prévoyant une marge supplémentaire pour prendre en compte une éventuelle mortalité ou des échantillons non exploitables/analysables, le nombre d’animaux nécessaire par groupe est fixé à 14 et à 20 pour les animaux témoins. Par ailleurs, le choix d’injecter une partie des actinides en mélange permet d’évaluer plusieurs situations de contamination au sein d’un même protocole expérimental, contribuant également à la réduction du nombre total d’animaux nécessaires. Enfin, les animaux font l’objet de plusieurs prélèvements au terme de la procédure expérimentale, permettant l’analyse de plusieurs paramètres chez un même individu : excrétion urinaire et fécale, rétention tissulaire, marqueurs biologiques sanguins d’atteinte du foie et des reins … Les tissus et échantillons collectés seront conservés et pourront être partagés ou réutilisés pour des analyses complémentaires, évitant le recours à de nouveaux animaux.

Raffinement

Le projet a été conçu en intégrant le principe de raffinement afin de limiter au maximum la douleur, le stress et l’inconfort des animaux. Les animaux seront reçus à l’animalerie avec un cathéter déjà en place. Ce geste sera réalisé chez le fournisseur par des personnes formées et habituées à cette technique. Lorsque les animaux seront réceptionnés, ils feront l’objet d’une attention spécifique de la part des soigneurs, et les cathéters feront l’objet d’une surveillance renforcée afin de limiter toute complication ou douleur. En cas de besoin, un produit désinfectant ou anti-inflammatoire sera appliqué. Par ailleurs, l’utilisation de cathéters permet une contention et une manipulation efficace (plus facile et plus rapide) pour l’injection des actinides et ensuite du traitement dans le délai de 30 minutes. Cette technique, moins invasive que deux injections proches avec seringue et aiguille, permettra ainsi de réduire le stress des animaux. Par ailleurs, le port du cathéter impose un hébergement individuel afin de limiter le risque d’arrachage du cathéter par les animaux entre eux (toilette, bagarre). Pour limiter l’isolement et l’impact sur le bien-être, ils seront hébergés par groupe de 2 par cage, avec un plexiglas transparent séparant la cage pour maintenir un contact visuel et olfactif. Chacun des deux rats possédera son enrichissement (petite maison rouge + morceau de bois à ronger). Un suivi clinique quotidien sera mis en place, incluant la surveillance de l’état général, du comportement et du site d’implantation du cathéter.

Choix des espèces

Ce projet s’inscrivant dans le cadre de premières études d’efficacité pharmacologique, les animaux utilisés seront des rats adultes dont la physiologie, les fonctions rénales, hépatiques et osseuses sont matures. Par ailleurs, cela assure une cohérence les conditions expérimentales choisies pour les études in vitro. Pour ce projet, seuls des rats mâles seront utilisés. Cela permet notamment de limiter la variabilité biologique liée aux fluctuations hormonales associées au cycle de la femelle, susceptibles d’influencer la pharmacocinétique, la biodistribution et l’excrétion des actinides. L’inclusion d’un seul sexe permet de réduire la variabilité entre les animaux et de limiter le nombre total d’animaux nécessaires. Par ailleurs, l’utilisation de rat mâles est cohérente avec une grande partie des données disponibles dans la littérature sur la décorporation des radionucléides (= famille d’éléments dont font partie les actinides). Dans un second temps et en fonction des résultats obtenus, il pourra être envisagé de poursuivre l’étude des ligands en incluant des animaux femelles. Ce projet s’inscrivant dans le cadre de premières études d’affinité et d’efficacité pharmacologique, les animaux utilisés seront des rats adultes dont la physiologie, les fonctions rénales, hépatiques et osseuses sont matures. Par ailleurs, cela assure une cohérence avec le sérum de rat utilisé dans les études d’affinité in vitro, provenant d’animaux âgés de 8 à 12 semaines.

Le système immunitaire des souris utilisées est rendu déficient pour favoriser la prise de tumeurs mammaires humaines. 114 souris de cinq à six semaines vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue pour prélever les poumons et les ganglions. Après injection des cellules tumorales, elles subissent une chirurgie de résection et l'implantation d'une puce sous la peau, puis six semaines de mesures au pied à coulisse et de pesées trois fois par semaine, la peau au niveau de la tumeur pouvant s'ulcérer ou se nécroser. Le porteur reconnaît n'avoir pas pu justifier statistiquement l'effectif de la première procédure, 24 souris, et s'appuie sur la littérature et son expérience.

Objectifs

Le cancer du sein triple négatif est un sous-type particulièrement agressif du cancer du sein. Représentant environ 10 à 15 % de l’ensemble des cancers du sein, le cancer du sein triple négatif touche plus fréquemment des patientes jeunes et présente une forte propension à métastaser précocement, en particulier vers les poumons, le cerveau et les os. Malgré les avancées réalisées en oncologie, ce cancer demeure l’un des sous-types les plus difficiles à traiter en raison de sa grande hétérogénéité, du nombre limité d’options thérapeutiques ciblées et de l’apparition fréquente de résistances aux chimiothérapies conventionnelles. Au cours de la dernière décennie, de nombreux efforts ont été consacrés au développement de nouvelles stratégies thérapeutiques, afin d’améliorer le pronostic des patientes. Parallèlement, les progrès réalisés dans les modèles précliniques, notamment grâce a de nouveaux modèles et à l’imagerie en temps réel, ont permis d’évaluer l’efficacité de traitements expérimentaux dans des contextes biologiquement pertinents. Dans ce contexte, le présent projet vise à explorer une nouvelle approche thérapeutique ciblant ce type de cancer. L’objectif de cette étude est de déterminer l’efficacité thérapeutique d’un nouveau dispositif médical implantable sous-cutané (puce microfluidique) dans un modèle xénogreffe de cancer du sein métastatique triple négatif. Le modèle sera suivi à l’aide d’un système d’imagerie afin d’évaluer la réponse globale au dispositif.

Bénéfices attendus

Les bénéfices attendus concernent la santé humaine. Ce projet permettra d’obtenir des informations sur l’efficacité d’un potentiel nouveau traitement anticancéreux plus efficace chez des patientes atteintes de cancer du sein triple négatif, étant peu ou non réceptives aux traitements de référence.

Procédures

Implantation de cellules tumorales par injection (1min). Chirurgie de résection et implantation de la puce microfluidique (10min) Mesures tumorales au pied à coulisse 3x/sem et pesées 3x/semaine (quelques secondes) jusqu’à 6 semaines après implantation. Imagerie par fluorescence (10min, 1x/semaine) Administration d’analgésique pendant quelques secondes pouvant être réalisée jusqu’à 4 fois. Prélèvements sanguins une fois toutes les deux semaines (3min).

Impact sur les animaux

Une perte de poids, une détresse respiratoire et une altération de la mobilité peuvent être envisagés suite au développement des métastases, mais les animaux seront surveillés de manière adéquate. Les animaux vont subir une intervention chirurgicale sous anesthésie afin de réséquer la tumeur et d’implanter la puce microfluidique en sous-cutané qui peut entrainer un stress. La tumeur peut à un certain volume gêner à la locomotion, et la peau au niveau de la tumeur peut potentiellement ulcérer voire nécroser. Les pesées et mesures de tumeurs génèrent un stress pendant plusieurs semaines lors de la contention et éventuellement une gêne, sensibilité au niveau de la tumeur pendant la mesure avec le pied à coulisse.

Devenir

Tous les animaux seront mis à mort à la fin de la procédure afin de prélever en post-mortem les poumons et les ganglions lymphatiques pour les analyser.

Remplacement

Plusieurs études préliminaires ont été menées in vitro pour s’assurer de l’efficacité prometteuse du traitement sur des lignées cancéreuses en culture ainsi que plusieurs étapes de vérification de caractéristiques valides pour un candidat médicament, cependant les interactions entre le métabolisme, les cellules du système immunitaire et le microenvironnement tumoral sont complexes et impactées par différents organes, ainsi que par différents paramètres de la tumeur (structure cellulaire, rigidité etc). Même si nous cherchons à développer nos modèles en impression 3D, tout ceci n’étant encore qu’à un stade très précoce et ne représentant pas totalement le microenvironnement tumoral et sa complexité, l’étude de l’efficacité de potentielles molécules anticancéreuses sur cette tumeur métastatique ne peut, pour le moment, se faire que sur organisme entier.

Réduction

Les procédures seront faites sur le nombre minimal d’animaux nécessaires afin de mener le but de la procédure à bien. Pour la première procédure, il n’a pas été possible de justifier statistiquement les effectifs au vu de la portée exploratoire de ce développement, cependant nous nous sommes appuyés sur une revue extensive de la littérature et notre expérience pour déterminer que nous aurions besoin de 24 souris. Dans la 2e procédure, pour la comparaison des volumes tumoraux, nous utiliserons un test statistique approprié et nous avons donc besoin de 90 animaux, ce qui fait un total de 114 animaux pour les deux procédures.

Raffinement

Pendant 7 jours avant la mise en place du protocole les souris seront acclimatées aux expérimentateurs du projet qui les pèseront plusieurs fois afin de limiter leur stress. Les souris seront observées quotidiennement par le personnel de l’animalerie qui remplit une fiche de suivi de l’état général des souris afin de détecter rapidement une souffrance, et par les expérimentateurs qui remplissent un scoring plus détaillé si nécessaire afin d’identifier l’atteinte d’un point limite. L’état général des souris sera ainsi suivi et annoté dans le cadre de l’expérimentation grâce à une grille de scoring détaillée. Les expérimentateurs sont formés et expérimentés, ils sont donc à même de détecter très rapidement le moindre signe de douleur afin d’appliquer les meilleures mesures.

Choix des espèces

Nous souhaitons travailler avec la souris car c’est une espèce sur laquelle de nombreux modèles de cancer ont été développés, et qui permet de manipuler facilement le système immunitaire en induisant une déficience pour une meilleure prise de nos tumeurs humaines. Les animaux seront utilisés à l’âge de 5 à 6 semaines afin de favoriser la prise tumorale.