Procédures modérées
Rôle de la Protéine de Transfert des Phospholipides et de la Protéine de Transfert des Esters de Cholestérol dans la biodistribution des lipoprotéines dans des modèles murins de sepsis
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
672 souris vont être utilisées, la moitié dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré et l'autre moitié un niveau sévère, toutes tuées par ponction intracardiaque. Une injection de lipopolysaccharide bactérien déclenche chez elles un choc septique expérimental, avec hypothermie profonde, douleurs diffuses et perte de mobilité pouvant les empêcher d'atteindre l'eau et la nourriture, et elles subissent jusqu'à cinq prélèvements sanguins à la queue, immobilisées en tube de contention pour les injections intraveineuses. L'objet est de suivre où vont les lipoprotéines dans l'organisme pendant un sepsis et si deux protéines de transfert modifient ce trajet. Le porteur écrit que l'usage d'animaux est "indispensable" et qualifie d'"essentielles" ses deux lignées de souris, l'une privée d'une protéine, l'autre porteuse d'une protéine humaine.
Objectifs
La septicémie, ou sepsis, est une complication grave d’une infection. Elle survient lorsque la réponse de notre organisme face à une infection devient excessive et incontrôlée, entraînant des lésions sur différents organes. C’est un véritable problème de santé publique : en 2017, on estime qu’elle a été responsable d’environ 11 millions de décès dans le monde, soit près d’un cinquième de la mortalité annuelle. Malgré les progrès de la médecine, le sepsis reste l’une des principales causes de décès en soins intensifs. Une des clés de cette maladie est la présence dans le sang de substances issues de certaines bactéries, appelées lipopolysaccharides (LPS). Ces molécules, très inflammatoires, déclenchent une réaction de défense généralisée de l’organisme. Heureusement, notre corps possède aussi des systèmes de protection qui permettent de neutraliser et d’éliminer ces LPS. Les lipoprotéines, particules qui transportent les graisses dans le sang, jouent un rôle central dans ce processus : elles captent les LPS, réduisent leur toxicité et les transportent jusqu’au foie où ils peuvent être éliminés. Certaines protéines associées aux lipoprotéines, comme la PLTP (protéine de transfert des phospholipides) et la CETP (protéine de transfert des esters de cholestérol), pourraient aussi influencer ce mécanisme. La PLTP, par exemple, est capable de fixer directement les LPS et d’aider à leur neutralisation. La CETP, bien connue pour son rôle dans les échanges de graisses entre les lipoprotéines, pourrait également modifier la manière dont ces particules transportent les LPS, même si son rôle exact dans le sepsis reste encore mal compris. Le but principal de notre projet est donc de comprendre comment les lipoprotéines se répartissent dans l’organisme et comment leur circulation dans le sang évolue au cours d’un sepsis expérimental chez la souris. Nous chercherons aussi à déterminer si la PLTP et la CETP influencent ce processus, et si leur rôle change lors d’une inflammation sévère.
Bénéfices attendus
Ce projet devrait permettre de mieux comprendre ce qu’il advient des lipoprotéines dans le sang et les organes au cours de la septicémie, et pourquoi leur fonctionnement est perturbé. Plus précisément, il pourrait : - Permettre de mieux comprendre les causes des perturbations observées. Déterminer si elles sont dues à une dégradation accélérée des lipoprotéines, à des fuites vers les tissus ou à une redistribution vers certains organes sous l’effet de l’inflammation. - Éclairer des observations cliniques. Expliquer pourquoi certains patients présentent, lors d’infections sévères, des modifications rapides et importantes de leur cholestérol sanguin, et en quoi cela peut aggraver la maladie. - Identifier de nouvelles pistes thérapeutiques en étudiant le rôle de protéines comme la PLTP et la CETP, qui pourraient moduler la manière dont les lipoprotéines neutralisent les endotoxines, le projet pourrait mettre en évidence de nouvelles cibles pour améliorer la défense naturelle contre l’infection. - Contribuer à une vision globale du sepsis en reliant la circulation des lipoprotéines, leur distribution dans l’organisme et leur rôle dans la neutralisation des toxines bactériennes, ce projet aidera à mieux comprendre les mécanismes qui rendent la septicémie si dangereuse.
Procédures
- Prise de sang (5 prélèvements ponctuels, de moins de 1 min chacun) - Injection intraveineuse caudale (1 ou 2 selon le groupe, injection bolus,
Impact sur les animaux
De faibles douleurs, de courte durée, peuvent survenir lors des prélèvements sanguins par voie caudale ou des injections intraveineuses et intrapéritonéales. Pour les injections IV, les souris seront placées dans un tube de contention afin d’éviter les mouvements brusques, de réduire le temps de manipulation et de garantir la précision de l’injection. Cette contention peut provoquer une gêne transitoire et un stress modéré, limité à quelques minutes. - L’injection de LPS à faible dose entraine généralement des signes modérés et transitoires, comparables à un syndrome pseudo-grippal, comprenant hypothermie modérée, douleurs diffuses, inflammation locale et généralisée. - L’injection de LPS à forte dose est associée à des effets plus marqués, correspondant à un état de choc septique expérimental comprenant hypothermie profonde, douleurs diffuses, diminution importante de la mobilité pouvant limiter l’accès spontané à l’eau et à la nourriture, inflammation locale et généralisée prononcée.
Devenir
La mise à mort des animaux est nécessaire pour l’analyse de la biodistribution des lipoprotéines au sein des différents organes. Un grand volume sanguin est nécessaire à la fin de l’expérimentation pour réaliser les cinétiques de clairance des lipoprotéines, l’analyse de l’inflammation sanguine et enfin l’analyse des lipides plasmatiques.
Remplacement
La septicémie est une maladie systémique complexe qui ne peut pas être reproduite fidèlement par des modèles cellulaires. Elle résulte d’interactions multiples entre les composants bactériens, comme le lipopolysaccharide (LPS), et l’organisme hôte. Ces interactions impliquent de nombreux acteurs : les cellules immunitaires (macrophages, neutrophiles, lymphocytes, cellules dendritiques) qui déclenchent l’inflammation, les cellules vasculaires responsables des altérations de la perméabilité, mais aussi des organes comme le foie, la rate et le tissu adipeux, essentiels pour le métabolisme lipidique et l’élimination des endotoxines. De plus, la distribution et l’élimination des lipoprotéines, vecteurs clés de neutralisation du LPS, reposent sur des mécanismes globaux (circulation sanguine, drainage lymphatique, excrétion biliaire) impossibles à reproduire in vitro. L’utilisation de modèles animaux est donc indispensable pour étudier ces processus dans leur globalité. Dans ce projet, deux modèles murins complémentaires sont employés. Les souris déficientes pour la PLTP permettent d’évaluer le rôle de cette protéine dans le transfert et la neutralisation du LPS. Les souris transgéniques CETP, exprimant la protéine humaine CETP (absente naturellement chez la souris), afin de reproduire plus fidèlement la situation humaine et d’étudier son rôle dans le remodelage des lipoprotéines en contexte inflammatoire. Ces modèles sont donc essentiels pour comprendre le rôle respectif de la PLTP et de la CETP dans la biodistribution et le devenir des lipoprotéines au cours du sepsis, et pour identifier de nouvelles pistes thérapeutiques.
Réduction
En raison des variations naturelles entre les animaux et des effets attendus des modifications génétiques, 7 souris par groupe seront utilisées. Ce nombre a été calculé grâce à un modèle mathématique, tenant compte de nos variables d’intérêts ainsi que les différences nécessaires pour obtenir des résultats fiables et pouvoir comparer correctement les différences entre les groupes. Les différences attendues concernent la vitesse à laquelle les lipoprotéines sont éliminées de l’organisme.
Raffinement
Afin de favoriser le bien-être des animaux, ceux-ci seront hébergés en groupe (5 à 10 par cage) dans un environnement enrichi (tunnels, coupelles, matériel de fouissage). Les souris recevant du LPS pouvant présenter des difficultés d’accès à l’eau et à la nourriture, une alimentation adaptée type Geldiet sera systématiquement mise à disposition afin d’assurer une hydratation et un apport nutritionnel adéquats. L’étude est limitée à une durée de 24 h après l’injection de LPS. Les animaux ne seront donc pas maintenus dans un état septique prolongé, ce qui limite le risque de souffrance importante. Les doses de LPS retenues sont basées sur la littérature et nos expériences antérieures. Elles permettent de reproduire un état de sepsis léger à sévère, tout en évitant une mortalité précoce. Les animaux seront suivis régulièrement (posture, mobilité, respiration, température corporelle). Des critères d’arrêt prédéfinis seront appliqués immédiatement en cas de signes de souffrance excessive. Les prélèvements sanguins caudaux seront réalisés après application d’un anesthésique local, via une légère incision, et le volume total prélevé n’excédera pas 3 % du poids corporel. Le prélèvement terminal par ponction intracardiaque sera effectué sous anesthésie générale (isoflurane), sur plateau chauffant pour maintenir la température corporelle. Une analgésie locale (lidocaïne) sera appliquée au point de ponction. Afin d’exclure toute douleur résiduelle, l’euthanasie sera effectuée sous anesthésie générale immédiatement après le dernier prélèvement.
Choix des espèces
Le protocole vise à élucider des mécanismes complexes impliquant plusieurs tissus et types cellulaires : détoxification et clairance des endotoxines bactériennes (LPS), distribution des lipoprotéines dans l’organisme, réponse immunitaire et inflammatoire. Ces processus ne peuvent être étudiés de manière pertinente à l’aide de modèles in vitro ou d’organismes inférieurs, dont le métabolisme lipidique et le système immunitaire diffèrent trop fortement de ceux des mammifères. Le modèle murin est couramment utilisé depuis de nombreuses années pour l’étude du métabolisme des lipoprotéines et des mécanismes de l’inflammation en contexte infectieux. Il offre des outils expérimentaux largement validés et une physiopathologie proche de celle de l’Homme. Toutefois, une différence majeure réside dans l’absence de CETP active chez la souris sauvage, alors que cette protéine joue un rôle clé dans le remodelage des lipoprotéines humaines. Pour pallier cette limite, des lignées transgéniques exprimant la CETP humaine sont disponibles et constituent une alternative robuste à l’expérimentation sur d’autres mammifères plus proches de l’Homme. Concernant l’âge des animaux, seuls des adultes jeunes (2 à 5 mois) seront utilisés. En effet, la réponse inflammatoire chez la souris varie fortement avec l’âge : les animaux plus âgés présentent une tolérance accrue aux endotoxines, un état d’inflammation chronique et une diminution de la production de cytokines pro-inflammatoires. L’utilisation d’animaux jeunes et d’âge homogène est donc nécessaire pour garantir la pertinence et la reproductibilité des résultats.
Évaluation du potentiel régénératif des cellules souches musculaires chez le rat âgé.
- Recherche appliquée
- Troubles musculosquelettiques
Une injection dans le muscle qui commande le mouvement de l'œil, une autre dans une patte arrière : 40 rats de 24 mois subissent ces deux gestes sous anesthésie générale, avant des injections abdominales quotidiennes pendant deux semaines. Avec 40 rats plus jeunes soumis à quatre prélèvements sanguins en huit heures sur animaux éveillés, 80 rats vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, tous tués pour prélever leurs tissus. L'objet est de tester si la forskoline, une molécule végétale repérée en étudiant la résistance des muscles oculaires, améliore la régénération musculaire chez des animaux âgés. Le porteur retient le rat pour sa proximité évolutive avec l'être humain et pour une longévité qu'il juge compatible avec l'étude du vieillissement dans un délai raisonnable.
Objectifs
Dans certaines maladies musculaires graves, comme les dystrophies musculaires, les cellules souches musculaires — responsables de la réparation des fibres — vieillissent trop vite et perdent leur capacité de régénération. Avec l’âge, un phénomène similaire se produit également dans les muscles sains, qui deviennent progressivement moins capables de se réparer. Des recherches récentes menées sur un modèle de dystrophie musculaire de Duchenne ont montré que la forskoline, une molécule d’origine végétale, peut activer une voie biologique permettant de restaurer partiellement la fonction réparatrice des cellules souches. De façon remarquable, cette substance a été identifiée grâce à l’étude des muscles extra-oculaires (les muscles qui bougent les yeux). Ces muscles sont connus pour être étonnamment résistants, aussi bien au vieillissement qu’aux dystrophies musculaires, suggérant qu’ils disposent de mécanismes naturels de protection. Le présent projet vise donc à comparer les mécanismes de vieillissement normal et ceux liés aux maladies musculaires au niveau des cellules souches, et à tester si la forskoline (ou une molécule analogue) peut également améliorer la régénération musculaire chez des animaux âgés. L’objectif final est d’identifier de nouvelles pistes thérapeutiques permettant de préserver la force et la masse musculaire au cours du vieillissement.
Bénéfices attendus
Les résultats de ce projet devraient permettre de mieux comprendre les mécanismes responsables du vieillissement prématuré des cellules souches musculaires. Cette connaissance est essentielle pour développer, à terme, de nouvelles approches pharmacologiques visant à limiter la perte progressive de masse et de force musculaire liée à l’âge. Plus largement, l’étude pourrait mettre en évidence des mécanismes naturels de protection des cellules souches musculaires, en complément de ceux déjà connus et activés par la forskoline. L’identification de tels mécanismes ouvrira la voie à la découverte ou au développement de nouvelles molécules capables de retarder la sénescence des cellules souches et de renforcer la capacité de réparation des muscles.
Procédures
La première moitié des animaux (40 animaux au total, âgés de 2-3 mois) sera traitée une seule fois avec l’une des 4 molécules d’intérêt et le véhicule, via une injection dans la zone abdominale. Des prélèvements sanguins sous anesthésie locale seront réalisés à quatre reprises, réparties sur les 8 heures suivant l’administration des molécules (volume total prélevé de 2 mL). La durée estimée de chaque prélèvement est d’environ 5 minutes par animal. Toutes ces interventions seront effectuées sur des animaux éveillés. La seconde moitié des animaux (40 au total, âgés de 24 mois) sera soumise à une injection dans un muscle d’une patte arrière et d’un œil (dans le muscle que permet le mouvement de l’œil). Cette procédure sera réalisée sous anesthésie générale et ne dépassera pas 3 minutes par animal au total. Un traitement médicamenteux contre la douleur sera administré par une injection 30 minutes avant de l’injection dans le muscle, puis toutes les 12 h pendant 2 à 3 jours (5 à 6 injections avec la molécule contre la douleur par animal, d’une durée inférieure à une minute chacune). Deux jours plus tard, les animaux — éveillés — seront soumis à des injections quotidiennes dans la zone abdominale (avec le véhicule ou la molécule d’intérêt), chacune durant moins d’une minute. Les animaux seront répartis en deux groupes (20 par groupe) : le premier avec un point de terminaison au jour 6, impliquant 4 injections (jours 2, 3, 4 et 5), et le second avec un point de terminaison au jour 30, impliquant 12 injections (du jour 2 au jour 14 inclus).
Impact sur les animaux
Dans le cas des injections dans la zone abdominale et des prélèvements sanguins répétés, la piqûre de l’aiguille et la contention peuvent provoquer un inconfort passager chez les animaux. Chez les animaux âgés (40 rats, âgés de 24 mois), une sensibilité accrue aux manipulations et aux conditions environnementales est possible, ce qui peut renforcer la gêne ressentie lors des injections. Par ailleurs, les injections dans le muscle (patte arrière et œil) peuvent provoquer une douleur temporaire ainsi qu’un léger malaise ou une gêne passagère dans la mobilité. Ces effets sont généralement transitoires et disparaissent en deux à trois jours, grâce à la mise en œuvre systématique de mesures antidouleur et à un suivi clinique attentif.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort afin de permettre le prélèvement des tissus nécessaires aux analyses histologiques et moléculaires.
Remplacement
Les étapes qui pouvaient être réalisées sans recours aux animaux ont été effectuées en amont de ce projet. Ainsi, l’efficacité des composés a d’abord été testée in vitro. L’innocuité dans un organisme de mammifère a été validée, étape indispensable pour évaluer la toxicité éventuelle des produits administrés ainsi que celle de leurs métabolites issus de la transformation par les organes, en particulier le foie. Sur cette base, ce projet vise à comparer les similitudes et les différences dans le processus de détérioration des cellules souches musculaires entre le vieillissement naturel et la dystrophie musculaire de Duchenne (DMD), en s’appuyant sur les résultats déjà obtenus dans un projet précédent. Cette étude cherche à répondre à une question qui ne peut être abordée qu’in vivo, dans un organisme entier où tous les organes interagissent en permanence : la perte de fonction des cellules souches musculaires observée lors du vieillissement est-elle liée aux mêmes mécanismes que ceux altérés dans un contexte de déficience en dystrophine (comme dans la DMD) ? De plus, la forskoline ou ses analogues conservent-ils leur capacité à stimuler efficacement les cellules souches musculaires et à favoriser la régénération dans un muscle sain mais âgé ?
Réduction
Afin de limiter le nombre d’animaux utilisés, une optimisation préalable du plan expérimental a été réalisée. Les analyses statistiques ont montré qu’un effectif de 8 animaux par groupe était suffisant pour obtenir des résultats fiables dans le cas des animaux jeunes ou adultes. Ce nombre a déjà été validé dans des projets similaires, avec des résultats significatifs. Pour les animaux âgés (plus de 20 mois), un effectif légèrement plus élevé (10 par groupe) est prévu afin de compenser le risque accru de mortalité spontanée. Enfin, les animaux dystrophiques (DMD) ne seront pas inclus dans cette étude, car ils ont déjà été étudiés dans un projet précédent, ce qui permet de réduire davantage le nombre total d’animaux utilisés.
Raffinement
Les animaux sont habitués dès leur plus jeune âge à être manipulés en douceur très régulièrement. Les animaux sont hébergés à deux ou plus et le milieu est enrichi. Afin d’anticiper tout signe de douleur, des critères de suivi du bien-être ont été établis et sont évalués hebdomadairement (ou quotidiennement si nécessaire, week-ends et jours fériés inclus) en observant individuellement les animaux. Ces critères portent sur l’aspect général des animaux (pelage et yeux), leur comportement (mobilité) et l’état général de l’animal (masse corporelle). En cas de signes de douleur, des mesures sont prises : surveillance renforcée (biquotidienne) et mesures médicamenteuses visant à atténuer ou supprimer la douleur.
Choix des espèces
Le rat est un mammifère appartenant à la même classe que l’être humain, présentant de nombreux aspects anatomiques et physiologiques en commun, notamment pour la constitution et le fonctionnement des organes, ainsi que pour les processus métaboliques. Cette proximité évolutive en fait un modèle très apprécié. Les récents outils d’édition du génome ont permis de faire du rat un modèle de choix pour l’analyse des troubles musculaires. Les modèles de rat reproduisent ce type de maladies humaines de manière très fidèle, tout en conservant les atouts propres aux rongeurs : courte durée de gestation, taille raisonnable et longévité compatible avec l’étude des effets à long terme dans un délai raisonnable, en particulier chez les individus âgés.
Immunisation chez la souris par voie intrapéritonéale ou intramusculaire.
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
Soumises à huit anesthésies générales au maximum sur un an, à quatre injections intramusculaires suivies d'une électroporation ou à quatre injections dans l'abdomen, 300 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger pour 100 d'entre elles et modéré pour 200. L'objectif déclaré est de vérifier que des antigènes candidats et les voies d'administration retenues déclenchent une réponse immunitaire, en vue de vaccins antiparasitaires et de sérums antivenimeux. Toutes sont tuées en fin d'expérience, le porteur prévoyant de prélever "la totalité du sang" pour disposer du maximum d'anticorps. Il écrit par ailleurs que le protocole "n'induit pas de souffrance particulière autre que celle due à des anesthésies générales", alors que 200 de ces souris subissent des procédures d'un niveau de souffrance modéré.
Objectifs
Ce projet se situe dans le domaine de l'immunisation. Le but est, d'une part, obtenir des anticorps contre certaines protéines néfastes pour la santé (par exemple, des toxines), et d'autre part, d'identifier des antigènes candidats à un vaccin dans le cas de maladies infectieuses. L'immunisation peut se faire sous forme de vaccin génétique (comme dans le cas des vaccins contre la COVID-19), ou de vaccin à base de protéine (comme dans le cas par exemple du vaccin contre l'hapétite B). Dans ce contexte, le but de ce projet est de nous permettre de vérifier que les antigènes que nous avons identifiés et les voies d'administration que nous avons choisies permettent une réponse immunitaire efficace, (c'est à dire que les anticorps produits protègent de la toxicité ou de l'infection))
Bénéfices attendus
Ce projet s'inscrit dans le cadre de la mise au point de nouveaux vaccins contre des maladies parasitaires, et de la production d'anticorps protégeant contre des protéines toxiques (comme c'est le cas par exemple des produits que l'on se procure en pharmacie contre les morsures de serpent). Il est donc attendu d'une part l'identification d'antigènes permettant au système immunitaire de générer cette réponse protectrice, et de vérifier que les voies d'administration choisies le permette.
Procédures
Tous les animaux seront soumis à 8 anesthésies générales au maximum, d'une trentaine de minutes. Certains animaux subiront 4 injections intramusculaires au maximum suivies d'une électroporation (application d'un champ électrique faible pendant moins de 5 secondes). D'autres animaux subiront 4 injections péritonéales au maximum, ce qui dure de l'ordre de 5 à 10 secondes Les animaux subiront également sous anesthésie des prises de sang (5 au maximum sur un an, de 100 µl chacune), ce qui dure environ 15 secondes
Impact sur les animaux
Les animaux seront soumis à 8 anesthésies générales ou injections péritonéales au maximum sur un an : Cela induit un stress léger du à la manipulation de l'animal, une douleur légère due à l'injection, et une hypothermie passagère, L'électroporation peut induire un certain raidissement au réveil
Devenir
Les animaux seront tous mis à mort. En effet, afin de disposer du maximum d'anticorps pour les analyses fonctionnelles ultérieures, nous prélèverons la totalité du sang en fin d'expérience.
Remplacement
Avant de recourir à l'expérimentation animale, les tests alternatifs réalisables ont été faits : en particulier, détermination sur ordinateur des antigènes candidats. Des tests sur culture cellulaire ont également été réalisé, ainsi que destests de toxicité sur culture cellulaire également. Néanmoins, un test sur organisme entier est nécessaire, les tests sur cellules ne pouvant induire une réponse immunitaire.
Réduction
Il s'agit ici d'examiner si les voies d'administration étudiées zet les antigènes identifiés peuvent, ou non, engendrer une réponse immunitaire importante. Des groupes de 4 animaux ont été prévus, la variation interindividuelle dans le domaine de la vaccination pouvant être importante. Lexpérience montre que plus d'animaux seraient inutiles. Des groupes plus réduits pourraient amener à devoir refaire l'expérience : en effet, il arrive fréquemment qu'un ou deux animaux ne produisent pas de réponse immunitaire.
Raffinement
Le protocole expérimental n'induit pas de souffrance particulière autre que celle due à des anesthésies générales. Les prises de sang seront réalisées sous anesthésie générale pour éviter un stress trop important à l'animal. Par ailleurs, les animaux seront surveillés régulièrement afin de détecter d'éventuelles souffrance. Le cas échéant, un analgésique sera administré. Les animaux seront maintenus dans des groupes de plusieurs individus dans un environnement enrichi.
Choix des espèces
Le but étant de mettre au point des systèmes vaccinaux pour l'humain, une étude sur mammifère est nécessaire. La souris est un mammifère adapté pour étudier en première intention une réponse immunitaire. Si les résultats sont positifs, des études ultérieures pourront être nécessaires sur d'autres mammifères. Les animaux utilisés devront avoir un système immunitaire fonctionnel : Ce seront des souris de 6 semaines, âge auquel nous avons toujours obtenu de bons résultats (en terme de qualité scientifique).
Rôle des microtubules dans les cellules souches musculaires pour le maintien et la régénération du muscle squelettique chez la souris adulte
- Recherche fondamentale
- Système musculosquelettique
720 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger pour 300 d'entre elles et modéré pour 420. Chacune reçoit une injection quotidienne pendant quatre jours, et les 420 souris du second groupe subissent deux injections dans la même patte, destinées à léser le muscle pour en déclencher la régénération. Le porteur qualifie la suite de "gêne légère et transitoire", la patte blessée restant rétractée au réveil. Étudier les protéines qui donnent leur forme aux cellules souches musculaires exige selon lui l'animal entier, faute de pouvoir reproduire l'environnement du muscle in vitro, ce qui rend à ses yeux la mise à mort "indispensable" à chaque point de prélèvement.
Objectifs
Le muscle squelettique a une capacité remarquable de régénération grâce à la présence de cellules souches musculaires (CSM) en son sein. Les CSM du muscle sain sont dans un état de dormance. En revanche, suite à une lésion, les CSM s’activent, c’est-à-dire qu’elles se réveillent pour se multiplier, se différencier et fusionner pour réparer le muscle. C’est la régénération musculaire. En parallèle, quelques CSM s’auto-renouvellent et retournent en dormance pour maintenir leur stock tout au long de la vie. Lorsque les propriétés de dormance, multiplication, auto-renouvellement ou différenciation des CSM sont compromises, la régénération et la fonction musculaire sont altérées, ce qui conduit à des pathologies du muscle (myopathies). Toutes ces propriétés sont largement régulées par des facteurs extracellulaires, c’est-à-dire les autres types cellulaires du muscle (fibres musculaires, vaisseaux sanguins, nerfs et tissus conjonctifs). Elles dépendent également de la capacité de la CSM elle-même à adapter sa forme aux contraintes de l’environnement. Nos travaux visent à déterminer les rôles de protéines spécifiques de la cellule qui contrôlent la forme des CSM dans ces processus physiologiques. Nous proposons d’utiliser 3 lignées de souris qui permettent d’induire la perte d’expression, spécifiquement dans les CSM, de gènes codant ces protéines impliquées dans la stabilité cellulaire. La perte d’expression de ces gènes sera induite dans le muscle sain pour définir leurs rôles dans la dormance des CSM, et au cours de la réparation musculaire. A terme, nos travaux permettront d’identifier de nouveaux mécanismes qui contrôlent les activités des CSM et donc, la réparation du muscle squelettique.
Bénéfices attendus
Le muscle squelettique adulte est l’un des tissus les plus remarquables : il peut se régénérer en cas de lésion. À l’origine de cette capacité se trouve un réservoir de cellules souches musculaires (CSM). Les CSM ont une activité qui dépend largement de leurs interactions avec les autres types cellulaires présents dans le tissu et nécessaires à leur bon fonctionnement. Cependant, la possibilité que la CSM puisse auto-réguler ses activités, indépendamment de ses voisins cellulaires, commence juste à être exploré, révélant l’importance de protéines de l’architecture des cellules. Ces protéines d’architecture régulent la mobilité ou la forme des cellules. Dans ce projet, nous allons investiguer le(s) rôle(s) des protéines d’architecture indispensables au bon fonctionnement des CSM dans le muscle sain et en régénération. En utilisant 3 modèles de souris dont les gènes invalidés dans les cellules souches musculaires définissent l’architecture cellulaire, c’est-à-dire la forme des cellules, notre projet permettra d’établir leurs rôles i) pour le maintien en dormance des CSM et ii) pour la régénération du muscle squelettique adulte. D’un point de vue scientifique, ceci permettra d’accroitre les données fondamentales sur les mécanismes qui régulent la fonction des CSM. En santé humaine, nos résultats pourraient révéler de nouvelles voies thérapeutiques dans des contextes de maladies où ces mécanismes sont altérés. Par exemple, identifier des molécules qui maintiennent les cellules souches en dormance permettrait de préserver leur efficacité tout au long de la vie.
Procédures
Tous les animaux (720) recevront une injection quotidienne pendant 4 jours consécutifs d’une durée inférieure à 2 minutes pour chaque injection. Une partie des animaux (420) recevra une injection d’analgésique (durée = 1 minute) et deux injections dans la même patte (durée = 5 minutes).
Impact sur les animaux
Les injections nécessitent la contention des souris qui peut induire un stress léger chez l’animal. Les injections qui induisent une lésion des groupes musculaires injectés peuvent engendrer une gêne légère et transitoire lors de la reprise de locomotion au réveil (patte blessée légèrement rétractée).
Devenir
Les analyses moléculaires et histologiques nécessitent le prélèvement complet des tissus musculaires (ceci est incompatible avec un suivi longitudinal du même individu tout au long de sa vie). Il est donc indispensable de mettre à mort les animaux à chaque point identifié au cours des procédures.
Remplacement
Ce projet porte sur l’analyse des cellules souches musculaires dont le comportement dépend largement de l’environnement tissulaire et des voisins cellulaires des cellules souches. Sans cet environnement, les cellules souches perdent leurs fonctions. De plus, le tissu musculaire est un tissu complexe dans lequel résident de nombreux types cellulaires comme les vaisseaux sanguins, les cellules du tissu conjonctifs ou les nerfs. Tous communiquent avec la cellule souche musculaire pour contrôler ses fonctions. A ce jour, il n’est pas possible de reproduire l’environnement tissulaire des cellules souches musculaires in vitro. Il n’est donc pas possible de se passer du modèle animal.
Réduction
Toutes les procédures ont été conçues pour réduire au minimum le nombre d’animaux utilisés, sans compromettre la fiabilité des résultats. Les analyses statistiques ont été prévues en amont pour déterminer les tailles d’effectifs adéquates. De plus, afin de minimiser le nombre d’animaux, les mêmes individus seront utilisés pour les analyses, histologiques, cellulaires et moléculaires. Des animaux des 2 sexes seront utilisés car les cellules souches musculaires ont un comportement similaire entre les mâles et les femelles. Ceci nous permet de générer moins d’animaux.
Raffinement
Les personnes impliquées dans ce projet prendront les dispositions appropriées pour éviter toute souffrance, douleur, angoisse ou inconfort aux animaux. Les injections seront réalisées par un seul expérimentateur pour que les animaux soient habitués à l’expérimentateur, afin de minimiser leur stress. Nous utiliserons des méthodes de contention peu stressantes, comme des tunnels ou le fait de simplement prendre les souris dans la paume de la main au lieu de les prendre par la queue. L’injection permettant d’induire le processus de réparation musculaire est réalisée sous anesthésie générale avec analgésie pour une meilleure prise en compte de la douleur. Les animaux sont placés sur des tapis chauffants jusqu’au réveil complet de l’animal. Comme la locomotion des animaux peut être limitée dans les premières 24h, des croquettes mouillées seront ajoutés au sein des cages pour leur permettre une alimentation et une hydratation constante. Des points limites adaptés à nos procédures ont été mis en place afin de prévenir toute souffrance. Les animaux seront hébergés en groupe (2 à 5 animaux par cage) pour éviter l’isolement social. Ils auront un accès illimité à l’eau et à la nourriture et en conditions de température et hygrométrie contrôlées. Les cages seront enrichies avec des abris en carton et des lanières de papier Kraft.
Choix des espèces
La souris est actuellement l’animal de laboratoire sur lequel nous disposons des plus nombreux outils génétiques et moléculaires pour travailler. Les modèles de souris présentés dans notre projet vont permettre de déterminer quels sont les rôles du squelette cellulaire pour réguler les fonctions de la cellule souche musculaire dans le muscle non blessé ou en régénération. Plusieurs stades de la vie adulte ont été choisis pour ce projet, afin d’avoir une vision globale du devenir et de la progression des cellules souches musculaires dans le muscle sain de souris jeune adulte, adulte et âgée ou dans le muscle lésé.
Étude du rôle de checkpoints immunitaires intrinsèques aux lymphocytes T sur la réponse anti-mélanome chez la souris
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
Greffées d'un mélanome murin sous anesthésie, irradiées quatre minutes, puis reconstituées par injection de cellules immunitaires, 3 978 souris subissent des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Une partie reçoit ensuite trois injections d'immunothérapie espacées de deux jours au moins. Le développement tumoral peut entraîner perte de poids, anémie, déshydratation et ulcération de la tumeur. Le porteur écrit que ces souris ne peuvent être "éthiquement" ni réutilisées, ni adoptées, du fait de l'injection de cellules cancéreuses, et prévoit de les tuer toutes.
Objectifs
Les lymphocytes T CD8 sont des cellules essentielles de notre système immunitaire, capables de reconnaître et d’éliminer spécifiquement les cellules cancéreuses ou infectées, assurant ainsi une protection durable contre les maladies. Leur activité est régulée par des protéines appelées checkpoints immunitaires, qui peuvent freiner ou limiter leur action. Ces checkpoints sont aujourd’hui au cœur des stratégies d’immunothérapie contre le cancer, permettant de stimuler le système immunitaire pour mieux attaquer les tumeurs. Cependant, les mécanismes précis par lesquels ces protéines modulent les réponses immunitaires restent encore mal connus. Pour mieux les comprendre, il est indispensable d’utiliser des modèles animaux qui prennent en compte la complexité des interactions entre les différentes cellules dans l’environnement tumoral. Notre projet se concentre sur l’étude de checkpoints immunitaires qui jouent un rôle clé dans la régulation des lymphocytes T CD8 humains et vise à identifier les modalités moléculaires et cellulaires par lesquelles ces molécules contrôlent l’activité anti-tumorale de ces cellules.
Bénéfices attendus
Notre étude pourrait révéler comment certaines tumeurs développent des résistances aux traitements et aider à élaborer de nouvelles stratégies pour renforcer l’efficacité des immunothérapies actuellement développées.
Procédures
Des cellules tumorales de mélanome murin seront implantées de façon unique à des souris anesthésiées et analgésiées, sur une durée de 10 secondes. Les animaux seront ensuite soumis à une irradiation durant 4 minutes afin de permettre une reconstitution de leur système immunitaire par injection unique de cellules immunitaires spécifiques des cellules tumorales implantées, sous anesthésie, durant 10 secondes. Les souris vigiles pourront ensuite être traitées ou non par 3 injections d’immunothérapie par intervalles de temps espacés d’au moins 48 heures, chaque injection durant 10 secondes.
Impact sur les animaux
L’injection de cellules tumorales est susceptible de causer ponctuellement une douleur modérée. Le développement tumoral peut engendrer des effets indésirables tels que perte de poids, anémie, déshydratation. Les tumeurs présentent également un risque d’ulcération. L’irradiation des souris engendre un stress de courte durée. L’injection de cellules immunitaires est susceptible de causer ponctuellement une douleur modérée.
Devenir
A l’issue de la procédure, les animaux seront mis à mort car elles ne peuvent pas être éthiquement réutilisées, remplacées ou adoptées, du fait de l’injection de cellules cancéreuses. Toutefois, une partie des souris mises à mort permettra d’effectuer des prélèvements d’organes post-mortem, et ainsi mener des expériences ex vivo en plus des données pré-cliniques qu’elles fourniront.
Remplacement
Bien que le projet inclue des expériences in vitro permettant d’étudier l’activité des cellules immunitaires sur des cellules tumorales, ces tests ne peuvent reproduire que partiellement la complexité des processus biologiques ayant lieu dans un organisme vivant entier. En effet, la réponse immunitaire contre une tumeur fait intervenir de nombreux mécanismes qui se déroulent selon une chronologie et dans des tissus variés, de l’activation des lymphocytes dans les organes lymphoïdes secondaires à leur déplacement vers la tumeur. Les modèles in vivo restent donc indispensables pour comprendre ces processus dans leur globalité et obtenir des résultats fiables afin de les transposer aux cancers chez l’être humain.
Réduction
Les effets biologiques présentent une variabilité statistique qui doit être impérativement limitée afin de pouvoir conclure de façon fiable à partir de résultats expérimentaux. Ainsi, à partir de valeurs extraites de la littérature scientifique, nous avons calculé à l’aide de tests statistiques le nombre minimal d’animaux nécessaires à la réalisation d’expériences robustes. Nous avons obtenu une taille d’échantillon de 26 animaux par groupe. Ce nombre pourra être réduit au cours du projet, sur la base de la réévaluation de la variabilité des effets biologiques mesurés.
Raffinement
Les animaux sont manipulés à l’aide de leur abri, ou bien dans le creux de la main, de façon à limiter l’anxiété et le stress lors des manipulations, conformément aux recommandations du NC3R. L’analgésie locale préalable à l’injection des cellules tumorales et des cellules immunitaires permet de supprimer la douleur liée à la piqûre. La surveillance accrue lors de la phase de développement tumoral, avec évaluation du bien-être animal à l’aide d’une grille de scoring, permet de prévenir la souffrance des animaux. En cas d’effets indésirables modérés, des mesures de renutrition et réhydratation sont prévues. En cas d’effets indésirables graves, les souris sont euthanasiées. Le transport adapté ainsi que les différentes sources d’enrichissement contribuent à réduire le stress autour de l’irradiation. L’hébergement en conditions SOPF (exempt de pathogène spécifique ou opportuniste) ainsi que les mesures d’asepsie (utilisation d’équipements de protection individuels, portoirs ventilés individuellement) permettent de réduire le risque infectieux transitoire des animaux, le temps que leur système immunitaire se reconstitue. L’irradiation des souris engendre un stress de courte durée, pris en charge par un transport adapté et un enrichissement de l’hébergement, ainsi que des mesures de protection et d’asepsie le temps de la reconstitution du système immunitaire. L’injection de cellules immunitaires par voie intraveineuse est susceptible de causer ponctuellement une douleur modérée, qui est prévenue par l’administration d’un analgésique.
Choix des espèces
Le modèle d’étude choisi est le modèle murin, dont la physiologie, notamment du point de vue du système immunitaire, permet la transposabilité des résultats pré-cliniques à la médecine humaine. Les souris seront incluses en procédure à partir de l’âge de 7 semaines, à partir duquel leur système immunitaire est considéré comme mature.
Oncologie : Effets de composés chimiques sur le développement de mélanome induit chez les rongeurs
- Recherche appliquée
- Cancers
Pour savoir si les crèmes solaires favorisent le mélanome, 150 souris subissent des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue pour prélèvement d'organes et de sang. Un mélanome leur est induit par application cutanée répétée de tamoxifène, puis les composés à tester sont appliqués sur la peau pendant deux à vingt-quatre semaines, chaque application précédée d'une tonte sous anesthésie. Les souris portent une collerette et passent des périodes en cage individuelle. Le porteur décrit des papules pigmentées apparaissant en trois à quatre semaines, puis des tumeurs de grande taille et des métastases pulmonaires et ganglionnaires, la mise à mort survenant entre le quarantième et le soixante-quinzième jour pour charge tumorale ou ulcération de la peau.
Objectifs
Le mélanome cutané se situe au 8ème rang des cancers chez l'homme et au 6ème rang chez la femme. C'est une tumeur potentiellement agressive surtout lorsqu'elle est prise à un stade tardif et qui peut donner des métastases mettant en jeu le pronostic vital. L'incidence et la mortalité du mélanome ont augmenté régulièrement au cours des dernières décennies. L'induction du stress oxydatif (SO) par les rayons ultraviolets (UV), en particulier les UVA, par divers mécanismes, est un phénomène bien documenté. Des résultats préliminaires révèlent que les filtres solaires, conçus pour bloquer les rayons UV, peuvent induire indépendamment le SO, in vitro et in vivo. De plus, des données démontrent que les crèmes solaires peuvent induire la réticulation de l'ADN génomique et mitochondrial dans la peau de personnes saines. Il est donc crucial de déterminer si les crèmes solaires sont effectivement capables de générer un SO délétère et de favoriser les lésions de l'ADN, et d'étudier si ces lésions entraînent ensuite une augmentation de l'incidence du mélanome primaire et/ou métastatique dans le modèle murin in vivo. Cette étude pourrait faire progresser significativement nos connaissances et redéfinir les paradigmes entourant la formulation des crèmes solaires et leurs implications biologiques.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra d’explorer les effets de l’application d’une crème solaire sur le développement de mélanomes cutanés. Ce projet permettra de déterminer si les filtres solaires sont capables de générer le stress oxydatif et favoriser les lésions de l’ADN et par conséquent augmenter l’incidence du mélanome primaire et/ou métastatique dans le modèle murin in vivo. Un total de 6 études environ sera réalisé sur la totalité du projet
Procédures
Le mélanome sera induit chez une partie des souris par application quotidienne (5 minutes) de tamoxifène, (sous anesthésie générale, inférieur à 15 min), pendant au maximum 3 jours. Le nombre de lésions sera enregistré 2 fois par semaine et mesurée 3 fois par semaine à partir de leur apparition (5 min). Les molécules test seront administrées par voie topique aux souris pendant 2 à 24 semaines à une fréquence variable. Les animaux seront pesés un minimum de 2 fois par semaine (< 2 minutes). Les applications topiques seront précédées par une tonte réalisée sous anesthésie pour assurer la reproductibilité (acte d’environ 15 minutes). Les animaux porteront des collerettes et seront hébergés individuellement. Des prélèvements de sang ou d’urine pourront être réalisés (3 minutes sur animal vigile, 1 heure si anesthésie).
Impact sur les animaux
Dans ce modèle, des lésions sont attendues aux sites induits chez les animaux recevant un anti-estrogène. Les lésions apparaissent généralement d'abord sous la forme de multiples papules fortement pigmentées avec une latence de 21-28 jours. Ces lésions se développent ensuite en tumeurs de grande taille, de sorte que les animaux porteurs de tumeurs sont généralement euthanasiés entre le jour 40 et le jour 75 après l'induction tumorale, en raison de la charge tumorale ou de l'ulcération de la peau sus-jacente. En plus des lésions mélanocytaires étroitement adjacentes qui sont devenues confluentes avec la progression de la maladie, nous pouvons nous attendre à observer une excroissance de tumeur non pigmentée s'étendant sous les parties superficielles pigmentées. Une telle perte de production de pigment a été décrite pour de nombreux autres modèles de mélanome murin et est en effet souvent observée dans les mélanomes et les naevus humains. Des métastases ganglionnaires et pulmonaires peuvent être détectées à partir de 6 semaines après l'induction tumorale. Chez les souris non traitées par l'anti-estrogène, nous pouvons nous attendre à l’apparition de tumeurs cutanées de manière plus tardive, entre 3 et 6 mois d’âge. Le port de la collerette et l’hébergement individuel pendant une heure peuvent induire un stress de désorientation, transitoire.
Devenir
Après les procédures, les animaux seront mis à mort afin de pouvoir procéder à la récupération des organes et de sang, nécessaires pour évaluer l’effet des molécules sur la maladie d’intérêt.
Remplacement
Des résultats préliminaires révèlent que les crèmes solaires, conçues pour bloquer les rayons UV, peuvent induire indépendamment le stress oxydatif, in vitro. De plus, des données démontrent que les crèmes solaires peuvent induire la réticulation de l'ADN génomique et mitochondrial dans la peau de personnes saines. Cependant, l’ensemble de ces données est insuffisant pour prédire l’effet des filtres solaires sur l'incidence du mélanome primaire et/ou métastatique, car recréer in vitro une pathologie complexe est difficile, notamment lorsque différents types de cellules et/ou tissus sont impliqués. L’impact réel des filtres solaires devra donc être vérifié in vivo en choisissant le modèle animal se rapprochant le plus de la pathologie telle que décrite chez l’Homme. De plus, pour étudier le devenir d’une molécule dans l’organisme, il n’est pas possible de se passer d’un organisme entier avec ses fonctions physiologiques intactes et donc d’études sur animaux.
Réduction
Dans chaque étude, les animaux seront répartis en groupes expérimentaux selon leur poids. Le nombre de groupes dépendra du nombre de conditions à comparer. Le nombre d’animaux par groupe sera adapté à la question scientifique et variera entre 6 et 8 10 par groupe. Le nombre d’animaux par groupe est choisi de sorte qu’il soit possible à l’issu de l’étude de faire des conclusions statistiquement significatives.
Raffinement
L’apparition de lésions cutanées sera enregistrée au moins deux fois par semaine et chaque lésion sera mesurée trois fois par semaine dès son apparition. Pour les études de tolérance, les animaux seront pesés quotidiennement pendant 7 jours puis au minimum 2 fois par semaine voire quotidiennement si nécessaire. Pour toute autre étude, les animaux seront pesés au minimum 2 fois par semaine voire quotidiennement si nécessaire. Le poids constituant un point limite sera adapté au modèle. Un gel nutritif et de l’eau gélifiée et de la nourriture seront placés au fond de toutes les cages dès un seuil de perte de poids défini sur certains animaux. Les administrations topiques seront réalisées sous anesthésie. Le port d’une collerette avec hébergement individuel sera nécessaire. Une période d’acclimatation au port de la collerette sera réalisée et un enrichissement supplémentaire sera fourni (deuxième élément de nidification et aliment humidifié). Si nécessaire, un nettoyage quotidien des yeux avec une compresse imbibée de sérum physiologique stérile palliera le manque de toilettage imposé par le port de la collerette. Les produits tests seront administrés par voie topique sur la peau du dos des animaux, préalablement tondus sur une surface ne devant pas excéder les limites autorisées. Pour évaluer d’une façon sensible l’état de souffrance et établir les points limites, la spécificité du modèle et de la procédure sont prise en compte. Les expérimentateurs sont formés pour reconnaître ces signes. Les personnes en charge du bien-être et du soin des animaux veillent au respect des points limites. Un système d’alerte est mis en place pour statuer sur la mise à mort de l’animal. Les principaux points limites concernent l’état général de l’animal et sont listés en détail dans la procédure. Des points limites supplémentaires seront ajoutés en cas de détection d’effets non prévus de l’induction de la maladie et/ou en cas de mise en place de méthodes plus raffinées d’évaluation de la souffrance des animaux.
Choix des espèces
Les souris constituent un modèle de choix en pharmacologie car leurs génomes sont connus et leurs grandes fonctions physiologiques sont comparables à l’Homme (fonction rénale, hépatique). De plus, les modèles de mélanome sont bien documentés chez la souris. Des souris de 4-8 semaines seront utilisées, le modèle de mélanome induit étant bien décrit chez des animaux de cet âge pour observer l’apparition spontanée des lésions cutanées.
Impact des sénothérapeutiques sur la résilience pulmonaire à la ré-irradiation chez la souris
- Recherche fondamentale
- Système respiratoire
Irradiées à 20 Gy sur la moitié du thorax, jusqu'à deux fois, 60 souris subissent des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère pour la moitié d'entre elles, toutes tuées pour prélèvement. Dix gavages et un scanner sous anesthésie complètent le protocole. L'objectif déclaré est de tester si un médicament détruisant les cellules sénescentes rend une seconde radiothérapie thoracique plus supportable chez les patients. Le porteur s'appuie sur la bibliographie pour affirmer qu'une première irradiation de 20 Gy ne tue pas les souris, tout en reconnaissant qu'"aucun recul n'existe" sur la toxicité d'une seconde irradiation de la même zone.
Objectifs
Ces dernières années, les traitements des cancers du thorax (comme ceux du poumon) se sont nettement améliorés. Les patients vivent plus longtemps et les tumeurs sont mieux contrôlées. Cependant, cette meilleure survie s’accompagne parfois d’un nouveau défi : l’apparition d’une récidive, d’une nouvelle tumeur, ou de métastases dans la même zone déjà irradiée. Dans ces cas, une seconde radiothérapie, appelée ré-irradiation, peut être envisagée. Mais cette ré-irradiation n’est pas sans risque : les tissus sains gardent une « mémoire » de la première irradiation et peuvent réagir plus fortement lors de la seconde. Plus le temps entre les deux traitements est long, plus les tissus ont le temps de récupérer. À l’inverse, une seconde irradiation trop rapprochée peut entraîner des complications importantes, notamment au niveau des poumons. Un des mécanismes impliqués dans ces réactions est la sénescence cellulaire : c’est un état où les cellules cessent de se diviser mais restent actives, en libérant des substances qui influencent leur environnement. À petite échelle, ce processus aide à la réparation des tissus, mais lorsqu’il devient trop important, il peut favoriser la fibrose pulmonaire, une cicatrisation excessive qui altère le fonctionnement du poumon. L’objectif de ce projet est de voir si l’on peut éliminer ces cellules sénescentes après une première irradiation afin de mieux préparer les tissus à une éventuelle seconde radiothérapie. Pour cela, les chercheurs testent un médicament, connu pour détruire sélectivement les cellules sénescentes. Cette approche, dite sénothérapeutique, pourrait améliorer la tolérance et l’efficacité des traitements chez les patients devant recevoir une ré-irradiation thoracique.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra de mieux comprendre comment les radiothérapies provoquent la sénescence des cellules pulmonaires, et quelles en sont les conséquences. Il pourrait également montrer qu’en éliminant ces cellules sénescentes, on peut : 1) Réduire les effets secondaires pulmonaires liés à la radiothérapie, 2) Rendre possible une seconde irradiation du thorax dans de meilleures conditions de sécurité, 3) Permettre des traitements plus efficaces et plus intensifs, tout en protégeant les tissus sains. En somme, ce travail vise à ouvrir la voie à des traitements anticancéreux plus performants et mieux tolérés pour les patients atteints de tumeurs thoraciques.
Procédures
Selon les lots : - Irradiation de la moitié du thorax 20 Gy sous anesthésie (durée 7 min, deux fois maximum) - Gavage quotidien ((durée de la contention 1 min, max 10 fois) - Scanner sous anesthésie (durée 4 min, avant euthanasie)
Impact sur les animaux
D’après la bibliographie, l’irradiation de la moitié du thorax à une dose unique de 20 Gy ne génère pas de mortalité. En revanche, aucun recul n’existe sur la toxicité d’une ré-irradiation de la même zone thoracique à une dose de 20 Gy, qui pourrait générer de la toxicité. Les effets cliniques de l’irradiation au niveau thoracique sont essentiellement des difficultés respiratoires.
Devenir
Tous les prélèvements seront faits post-mortem. Les prélèvements concernent tous les animaux du projet, nécessitant leur euthanasie.
Remplacement
On ne peut vraiment comprendre comment le tissu pulmonaire réagit aux rayonnements ionisants qu’en l’étudiant dans un organisme vivant, où toutes les fonctions biologiques interagissent entre elles
Réduction
Les expériences faites pour étudier les lésions causées par les rayonnements dépendent beaucoup du fonctionnement naturel du corps (la physiologie). Pour que les résultats des tests statistiques soient fiables, il faut utiliser au moins 10 animaux par groupe exposé aux radiations. Cela permet d’obtenir des données suffisamment solides pour tirer des conclusions valables. En revanche, 5 animaux par groupe sont suffisants pour les groupes non irradiés.
Raffinement
Les animaux utilisés pour les expériences sont soignés et hébergés dans des conditions adaptées, afin de réduire au maximum leur souffrance. Ils sont surveillés régulièrement, anesthésiés pendant les irradiations et vivent en groupe dans un environnement enrichi pour leur bien-être.
Choix des espèces
La souris est un modèle bien connu et très utilisé pour les recherches avant les essais sur l’humain. C’est aussi l’animal de référence dans notre laboratoire. Les études précédentes sur l’irradiation des poumons ont déjà été réalisées sur des souris. Les animaux utilisés auront entre 8 et 22 semaines, ce qui correspond à l’âge adulte. Nous choisissons des souris adultes car notre recherche porte sur les effets à long terme de la radiothérapie chez les adultes. Les effets chez les enfants (ou jeunes sujets) relèvent d’un autre domaine de recherche.
Efficacité et toxicité de candidats médicaments impliqués dans le traitement du cancer [MODIFICATION]
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système immunitaire
15 480 souris vont être utilisées sur trois ans, soit 309 études précliniques de 50 animaux, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré pour 14 700 d'entre elles et sévère pour 780. Chaque souris peut recevoir une tumeur humaine ou murine implantée sous la peau, subir une castration, des perfusions hebdomadaires par cathéter, des prélèvements vaginaux quotidiens pendant plusieurs semaines, des mesures de température rectale et des séances d'imagerie allant jusqu'à quarante-cinq minutes. 14 280 d'entre elles seront tuées, 1 200 transférées vers un projet de "formation interne aux procédures et gestes techniques appliqués aux souris". Le porteur écrit qu'aucune approche statistique n'a servi à fixer l'effectif total, celui-ci reposant sur le nombre d'études des années précédentes et sur une croissance anticipée "en accord avec le plan commercial".
Objectifs
L’objectif de ce projet est de pouvoir tester des candidats médicaments en oncologie. Pour ce faire, nous utiliserons des modèles de tumeurs humaines ou murines sur des souris immunodéficientes, immunocompétentes ou avec un système immunitaire et/ou un foie humanisé. Différentes stratégies d’implantation des tumeurs pourront être mises en œuvre en fonction des besoins expérimentaux. Le modèle nous permettra non seulement d’évaluer l’effet du candidat médicament sur la croissance tumorale mais également d’analyser sa toxicité et l’implication du système immunitaire dans la réponse. Des souris sans tumeurs pourront également être utilisées dans des études pilotes, des études de biodistribution et toxicité de candidats thérapeutiques en oncologie.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra d’évaluer la fonctionnalité de candidats médicaments dans des modèles se rapprochant le plus possible des conditions des cancers humains. En utilisant des souris au système immunitaire humanisé, nous mettons à disposition des chercheurs un modèle permettant d'étudier les mécanismes immunitaires anticancérigènes et les potentiels effets thérapeutiques de candidats médicaments avec davantage de spécificité de l'espèce utilisatrice de ces futurs traitements : l'humain.
Procédures
Identification puce électronique : 2 fois maximum si non fonctionnelle ou perdue. Durée de quelques secondes. [MODIFICATION] Température rectale : stress transitoire, inconfort ou légère douleur à l’insertion du thermomètre, risque minimal de blessure rectale. Prélèvements sanguins réalisés avec ou sans anesthésie en fonction de la voie choisie. Volumes maximaux de prélèvements proportionnels au poids de l’animal avec une limite fixée sur une période glissante de 14 jours. Réhydratation avec sérum physiologique si nécessaire. La répartition des prélèvements figurera dans le protocole de l’étude et sera contrôlée par un vétérinaire. Chaque prélèvement durera quelques secondes. Pour les analyses nécessitant un volume plus important, un prélèvement terminal sous anesthésie gazeuse sera réalisé. Prélèvements vaginaux pourront être pratiqués quotidiennement pendant au moins cinq jours, voire plusieurs semaines pour caractériser le cycle œstral. Prélèvements d’urines et fèces pourront être pratiqués par contention et massage du ventre. Les animaux de lus de 18g recevront des injections de solution saline isotonique contenant des plasmides, une ou deux fois selon la durée de l’étude. Durée entre 10 et 15 secondes. Administrations de traitements ou cellules réalisées par injections, répétées selon le protocole, durée de quelques secondes. [MODIFICATION] Les animaux pourront recevoir, sous anesthésie, les traitements sous forme de perfusion de façon hebdomadaire, via la pose transitoire d’un cathéter le temps de l’injection. La perfusion sera réalisée à l’aide d’un appareil spécifique, permettant d’injecter un volume maximal défini sur environ vingt minutes à un faible débit. Certaines procédures nécessiteront des actes chirurgicaux (castration, implantation de fragments de tumeurs et/ou de dispositifs sous-cutanés) réalisés sous anesthésie gazeuse avec analgésie préopératoire et suivi post-opératoire rigoureux. Durée implantation environ 8 minutes, pourra être répétée selon les besoins de l’étude. Durée castration, moins de 10 minutes. Le suivi de la croissance tumorale pourra se à l’aide d’un pied à coulisse pour une durée de quelques secondes et/ou par imagerie pour une durée comprise entre 10 et 45 minutes. À l’issue des études, les animaux devant être euthanasiés le seront selon les méthodes réglementaires. Toutes les interventions seront réalisées sous un suivi clinique rigoureux afin de minimiser douleur et stress des animaux.
Impact sur les animaux
-Identification par puce électronique classique ou thermopuce (prise de température) : stress, gêne, douleur dans les heures suivants l’injection. -Injection(s) de solution saline isotonique contenant des plasmides (pour favoriser le développement de populations immunitaires humaines d’intérêt) : peut engendrer des troubles cardio-respiratoires et une altération marquée de l’état général, pendant les minutes suivants l’injection. Peut engendrer un hématome. -Prélèvements vaginaux : peut engendrer une irritation locale, une inflammation ou un stress temporaire. -Chirurgie : douleur, hémorragie, un défaut du système d’anesthésie / analgésie (ex : la souris se réveille en cours de procédure), un état clinique détérioré au réveil (ex : hypothermie), mauvaise cicatrisation. -Administration de traitements ou de cellules cancéreuses : effets potentiellement toxiques des composés à visées thérapeutiques, hématome, douleur, lésion au site d’administration (notamment si administrations répétées) -[MODIFICATION] Perfusion : peut engendrer des troubles cardio-respiratoires et une altération marquée de l’état général, pendant les minutes suivants l’injection. Peut engendrer un hématome. Risque d’hypothermie et de sécheresse oculaire (ajout de plaques chauffantes et de gel ophtalmique en prévention). - Prélèvements sanguins : anémie, hématome, douleur, lésion au site de prélèvement (notamment si prélèvement répétés). -Rasage et crème dépilatoire : microlésions, irritations cutanées, gêne (sensation de brûlure de la crème), inflammation transitoire. -Anesthésie : risque d’hypothermie et de sécheresse oculaire (ajout de gel ophtalmique en prévention). -Prélèvement d’urine et de fèces : stress, gêne voire potentiellement douleur si présence de tumeurs au niveau abdominal. -Prise de température corporelle à l’aide d’une sonde : irritation, inflammation, stress. Des nuisances peuvent également être induites par le stress dû aux contentions, au développement des tumeurs et des éventuelles métastases. La douleur peut se manifester, entres autres, par une perte de poids, une hypo- ou une hyperactivité, une prostration ou des difficultés à se déplacer.
Devenir
Les animaux en fin d'étude, ayant atteints les points limites ou sur demande du vétérinaire seront euthanasiés. Ils ne recouvreront pas leur état de santé et de bien-être général. Des souris issues de cette procédure pourront être réutilisées dans le projet « Formation interne aux procédures et gestes techniques appliqués aux souris » sur décision vétérinaire. Ceci ne pourra être envisagé que dans les cas ou des animaux ont subi seulement une partie de la procédure (ex : animaux du groupe contrôle négatif) et ne présentant pas d’altérations résiduelles de leur état de santé.
Remplacement
Les tests in vitro seront envisagés si ceux-ci sont appropriés. Néanmoins, il n'est actuellement pas possible de recréer in vitro un environnement complexe comme le système immunitaire et de mimer ses interactions avec une tumeur, tout en objectivant les effets potentiellement toxiques de médicaments en développement. La souris constitue un modèle scientifiquement valide, robuste et indispensable pour le développement et la mise au point de thérapies innovantes pour les patients.
Réduction
Un total de 15480 souris seront utilisées, couvrant une période de 3 ans et permettant de réaliser 309 études précliniques de 50 souris. Aucune approche statistique n'a été réalisée, pour le nombre total d’études ou pour le nombre total d’animaux dans le projet. L’estimation du nombre d’animaux est réalisée sur base du nombre d’études effectuées les années antérieures et anticipant une croissance chaque année, en accord avec le plan commercial. Le nombre d’animaux utilisés dans chaque étude sera réduit au maximum par des analyses rétrospectives systématiques. La variabilité de la croissance tumorale dépend fortement du modèle tumoral. Le nombre de souris par groupe est fonction de la variabilité de croissance historique sur un modèle déterminé.
Raffinement
En début d'étude et tout en respectant la réglementation en vigueur, les souris seront hébergées par groupes sociaux, préférentiellement stables, de 2 à 5 individus. Des compléments alimentaires pourront être administrés suivant l’état de santé des animaux. La cage contiendra à minima une couche de litière permettant de creuser, se cacher et réaliser un nid. Cette couche de litière pourra être supplémentée par un échantillon de litière provenant de cages mâles pour synchroniser le cycle œstral. En outre, des enrichissements de qualité seront fournis dans chacune des cages : morceaux de bois, tunnel en carton, kraft et/ou boules de cotons. À leur entrée dans l’animalerie, les souris bénéficieront d’une période d’acclimatation de minimum 4 jours. Lors d’un changement de zone au sein de l’animalerie, elles bénéficieront d’une période d’acclimatation d’une nuit au minimum. Les souris pourront recevoir des puces électroniques permettant de mesure la température corporelle afin d’éviter une prise rectale plus impactante. Pour limiter la douleur, la souffrance et l’angoisse, une échelle de scores cliniques (pelage, mobilité, état général, activité, comportement, etc…) sera appliquée dès le premier geste invasif ou dès qu’un signe d’altération sera observé lors de la surveillance quotidienne. Des traitements antalgiques préventifs et curatifs seront mis en œuvre dès que nécessaire, sous avis vétérinaire, administrée avant intervention chirurgicale ou toute procédure potentiellement douloureuse (par exemple : intervention chirurgicale, implantation de certains dispositifs ou [MODIFICATION] cathéters, manipulations invasives des tissus, injection répétées). Un relais dans l’eau de boisson pourra ensuite être réalisé. Le vétérinaire aura pleine autorité pour euthanasier un animal ou mettre en œuvre un traitement anti-douleur. Concernant les prélèvements sanguins, le volume maximal est défini pour un prélèvement unique, au-delà il s’agira d’un prélèvement sous anesthésie sans réveil, suivi d’une euthanasie. Les fréquences sont limitées et une réhydratation est prévue. Des mesures pour éviter tout stress au moment de l’euthanasie sont prévues. Les points limites sont définis selon l’état général (score clinique), perte de poids ou volume tumoral.
Choix des espèces
90% des gènes humains ont un équivalent chez la souris, permettant d’élaborer des approches génétiques et fonctionnelles valides. Lorsque les gènes produisent des effets différents entre souris et humain, le remplacement du gène de la souris par son équivalent humain, ou de manière fonctionnelle par greffe de cellules humaines dans une lignée immunodéficiente, permet la création de lignées humanisées. De plus, le métabolisme des souris présente des similarités avec celui des humains, ce qui permet de prédire la distribution, biotransformation et élimination d’un médicament. Pour les souris non humanisées, les animaux seront inclus aux études à partir de l’âge minimum de 6 semaines, animaux matures d’un point de vue physiologique. Pour les souris humanisées, les animaux seront inclus aux études à partir de l’âge minimum de 8 semaines, première apparition des cellules immunitaires humaines dans le sang. Les animaux humanisés avec des cellules modifiées seront inclus à partir de 5 semaines, âge auquel la greffe de cellules dans le sang est la plus efficace.
Evaluation d’un nouveau traitement pour corriger la petite taille chez un modèle de souris d’ostéogenèse imparfaite
- Recherche appliquée
- Troubles musculosquelettiques
- Recherche fondamentale
- Système musculosquelettique
Les souris utilisées portent une ostéogenèse imparfaite, la maladie des os de verre, et s'exposent donc à des fractures spontanées accompagnées de douleurs modérées. 800 d'entre elles vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, chacune recevant onze injections et deux radiographies sous anesthésie. Le médicament testé vise à corriger la petite taille associée à la maladie, que les bisphosphonates prescrits aux patients ne traitent pas. Le porteur écrit qu'il est "indispensable" d'étudier la croissance dans un "organisme entier", et prévoit la mise à mort de toutes les souris pour prélever leurs organes.
Objectifs
L'ostéogenèse imparfaite, ou « maladie des os de verre », est une maladie génétique rare caractérisée par une fragilité osseuse. Les personnes atteintes se fracturent des os facilement tout au long de leur vie. Cette fragilité osseuse est due à l'anomalie d'une protéine essentielle à la structure des os. Quand cette protéine est défectueuse, les os deviennent plus fragiles et moins résistants aux chocs. Les personnes atteintes sont souvent de plus petite taille que la moyenne, et mesurent entre 92 et 108 cm à l'âge adulte. Les causes de cette petite taille ne sont toutefois pas encore comprises. Pour traiter cette maladie, la plupart des patients reçoivent des médicaments appelés bisphosphonates. Ces médicaments aident à limiter les fractures en réduisant la perte osseuse. Cependant, ils ne favorisent pas la croissance des os ni leur bonne qualité. De plus, environ 20 % des patients ne réagissent pas à ce traitement. Il est donc important de trouver de nouveaux traitements qui favorisent la croissance et la solidité des os. Ce projet vise à tester un nouveau médicament sur des souris atteintes d’ostéogenèse imparfaite, afin de déterminer s’il améliore la croissance des os, en particulier dans la zone responsable de l’allongement des os longs. Parallèlement, l’étude portera sur l’évolution du cartilage dans cette zone afin de mieux comprendre les mécanismes responsables de la petite taille observée chez les personnes atteintes.
Bénéfices attendus
Les bénéfices du projet sont au nombre de deux : - mettre en évidence un traitement permettant de corriger la petite taille observée chez les patients atteints d'ostéogénèse imparfaite - comprendre comment la plaque de croissance est altérée suite à une anomalie de la protéine
Procédures
Contention et injection : 5 secondes, 11 fois/souris. Radiographie : 5 minutes, 2 fois/souris.
Impact sur les animaux
- La contention peut causer un stress léger de courte durée - Injections causent un stress léger et une douleur légère de courte durée - Risque de fractures spontanées avec douleurs modérés dû à la pathologie.
Devenir
Les souris seront mises à mort afin de prélever leurs organes et de les étudier.
Remplacement
La croissance est un phénomène dynamique impliquant plusieurs types cellulaires. Or, à ce jour, aucun modèle in vitro ne permet d'étudier la croissance dans son ensemble. Il est donc impératif d'étudier ce processus au sein d'un organisme entier afin d'étudier les communications entre ces différentes cellules, plutôt que de se limiter à l’étude d’un seul type cellulaire.
Réduction
Les effectifs sont déterminés et les résultats seront analysés avec des tests statistiques.
Raffinement
Les souris seront maintenues dans des groupes de plusieurs individus dans un environnement enrichi. Les radiographies et les injections seront effectuées sous anesthésie générale afin d'éviter tout stress supplémentaire pour l'animal. Des points limites spécifiques ont été définis. Toutefois, tout animal en souffrance sans possibilité de le soulager sera mis à mort.
Choix des espèces
La croissance chez la souris est très similaire de celle chez l'homme. Le mécanisme de croissance est un processus dynamique faisant intervenir plusieurs types cellulaires et donc il est indispensable de pouvoir l'étudier dans un organisme entier. Les analyses seront réalisées à deux âges clés : à 5 semaines, correspondant à la fin de l’enfance chez l’être humain, à 11 semaines, correspondant à la fin de l’adolescence et donc à la fin de la croissance. Certaines souris seront étudiées à différents moments de la formation de la plaque de croissance, afin de mieux comprendre son développement et son rôle dans la croissance osseuse.
Une nouvelle voie pour réduire la lipotoxicité hépatique liant les maladies métaboliques du foie et l’athérosclérose dans un modèle murin
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
- Système gastrointestinal
Soumises à un régime riche en graisses et en sucre pendant huit à vingt-quatre semaines, injectées avec des particules pour modifier l'expression d'un gène, puis placées jusqu'à onze jours en cage individuelle ou en enceinte à 30 degrés, 784 souris subissent des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. En fin de parcours s'ajoutent des injections de lipoprotéines tous les deux jours pendant deux semaines, avant que toutes soient tuées pour prélever le sang et les organes. Le projet vise à décrire le dialogue entre le foie, le cœur et les vaisseaux dans la stéatose hépatique et l'athérosclérose, et le porteur affirme que ce dialogue ne s'étudie qu'à l'échelle de l'"organisme entier". La composition et la durée exacte du régime restent indéterminées, renvoyées aux résultats d'une étude pilote encore en cours.
Objectifs
Les maladies métaboliques telles que la stéatose hépatique associée à un dysfonctionnement métabolique sont caractérisées par des désordres touchant le métabolisme énergétique, et notamment des lipides. Elles sont fréquemment associées à des complications cardiaques et vasculaires. L’accumulation de lipides dans la paroi des artères est une conséquence fréquente qui peut conduire à des accidents vasculaires comme la crise cardiaque. Elle est associée à d’autres troubles comme l’obésité, le diabète et les dyslipidémies. Ces maladies touchent plusieurs organes et doivent être étudiées de façon globale afin de mieux comprendre les mécanismes impliqués. Toutefois les mécanismes impliqués dans la communication foie - cœur et contribuant au développement de l’athérosclérose sont peu connus. L’objectif principal de ce projet est de valider la contribution majeure de la voie d’un transporteur et des lipoprotéines dans cette communication et de proposer de nouvelles pistes thérapeutiques dans le traitement des maladies cardiovasculaires chez les patients atteints de stéatose hépatique associée à un dysfonctionnement métabolique.
Bénéfices attendus
La prévalence mondiale des maladies du foie telle que la stéatose hépatique associée à un dysfonctionnement métabolique (Metabolic dysfunction–Associated Liver Disease, MASLD) associée à l’athérosclérose ne cesse de croitre (38 pourcents) et celle-ci est associée à une augmentation de la mortalité. Ainsi, 65 pourcents des patients diabétiques de type 2 sont atteints de MASLD. Ce projet permettra de mettre en évidence les mécanismes associés au développement de MASLD et de l’athérosclérose et aux troubles métaboliques qui en découlent tels que l’insulino-résistance, et plus particulièrement d’identifier un lipide clé des hépatocytes dans ce processus. Cette étude nous permettra de comprendre l’importance de la dérégulation de l’homéostasie lipidique des hépatocytes dans le développement des maladies cardiométaboliques et d’explorer les dialogues inter-cellulaire et inter-organes. L’ensemble de ces données permettra d’envisager notre transporteur d’intérêt comme une potentielle cible thérapeutique dans le traitement des patients ayant une MASLD et un risque cardiovasculaire élevé.
Procédures
Les animaux impliqués dans ce projet seront injectés avec des particules (moins de 5 minutes) pour exprimer le gène cible. Un maximum de 6 actes est prévu par animal. Seuls 6 actes au total sont réalisés sur animaux anesthésiés (injection des particules, prélèvements sanguins, échographie cardiaque, électrocardiogramme, activité d’enzyme et injection de lipoprotéines), les autres actes étant réalisés sur des animaux vigiles. Après 2 semaines, les souris seront mises en présence d’un régime riche en graisses et en sucre pour une durée de 8-24 semaines. Avant et après régime, sur les souris vigiles nous évaluerons la masse grasse ce qui nécessite une courte contention (moins de 5 min), et elles seront testées par un faible prélèvement de sang sous anesthésie (moins de 5 minutes). A la suite du régime riche en sucres ou en lipides, les souris seront mises à jeun (entre 2 et 15h) et rapidement évaluées sur le plan métabolique. Les conséquences de l’ingestion de sucres ou de lipides seront alors évaluées grâce à de très faibles prélèvements (5 et 6 prélèvements) de sang sur de courtes périodes (respectivement 5 et 6 prélèvements à 2h et 6h par intervention). De même, la sensibilité des souris à l’insuline, afin d’estimer un potentiel diabète, sera réalisé selon la même procédure (2h) et une procédure complémentaire (5 minutes). Afin que les évaluations soient fiables, les animaux seront vigiles et libres de leurs mouvements. De même, les évaluations seront réparties dans le temps afin d’éviter toute fatigue. Le comportement des animaux sera mesuré sur quatre jours grâce à des cages munies de divers capteurs. L’impact de la température sur la prise de poids sera mesuré dans des cages de thermoneutralité à 30 degrés Celsius. Une partie des animaux sera évaluée sur le fonctionnement du cœur par une échographie (15 minutes) et un électrocardiogramme (15 minutes). Ceci sera réalisé sous anesthésie afin de garantir l’immobilité des souris et la qualité des images sans stresser l’animal. Enfin, des lipoprotéines seront injectées tous les 2 jours pendant les 2 dernières semaines (moins de 5 minutes) pour tester leur effet thérapeutique. Les souris seront ensuite anesthésiées avant une euthanasie, afin de permettre les prélèvements de sang et d’organes nécessaires pour réaliser les analyses poussées requises pour ce projet. Les organes seront prélevés post-mortem.
Impact sur les animaux
Les souris seront exposées à des régimes riches en lipides et en sucre pendant plusieurs semaines (24 maximum) pour induire une MASLD et de l’athérosclérose afin de provoquer les désordres métaboliques qui lui sont associée : altération du métabolisme lipidique, insulino-résistance, troubles du rythme, troubles du rythme cardiaque…. Ces régimes pourraient induire un inconfort et une difficulté de déplacement dus à la prise de poids développée. L’injection de particule pourrait induire une douleur de courte durée et un risque d’hématome ou d’hémorragie. De plus, les souris seront soumises à un phénotypage métabolique qui inclus un jeûne non-strict de quelques heures ce qui peut engendrer une sensation de faim chez l’animal. Les injections pour le test de sensibilité à l’insuline et l'administration de solution de glucose pour le test de tolérance au glucose et un le suivi de glycémie (ou lipides) associé avec des prélèvements sanguins de faible volume pourront induire un stress et une douleur légère de courte durée. L'administration de solution de glucose pour le test de tolérance au glucose ou de lipide pour le test de tolérance aux lipides pourrait induire des microlésions et des irritations. De plus, les sites d’injections et prélèvements peuvent également s’infecter. L’analyse corporelle ainsi que l’hébergement dans les cages métaboliques ou en thermoneutralité peuvent engendrer un stress de courte durée. Le placement de certaines souris en cage individuelle pendant une période de 11 jours pourra causer un stress social. Les anesthésies gazeuses peuvent provoquer un risque léger de dépression respiratoire et de température corporelle. Enfin, la manipulation des animaux peut induire un stress
Devenir
Les souris impliquées dans les expériences seront euthanasiées à la fin de la période de maintien prévue et les tissus récupérés. L’euthanasie est en effet requise afin de réaliser les dosages moléculaires et anatomiques fins pour répondre à la question (ou aux objectifs) scientifique de ce projet.
Remplacement
Le dialogue inter-organes (coeur-foie, foie-vaisseaux sanguins, foie-tissus adipeux …) impliqué dans les maladies cardio-métaboliques, et entre les différents types cellulaires (hépatocytes et macrophages) au sein d’un organe, est particulièrement complexe et ne permet pas leurs études in vitro dans des cultures cellulaires. Ainsi l’impact induit par un régime peut être différent en fonction du tissu ou des cellules observées. D’autre part, l’altération du métabolisme lipidique dans un organe peut avoir un écho profond dans des organes plus distants. La réalisation du projet ne peut donc s’envisager qu’à l’échelle de l’organisme entier afin d’avoir une approche globale et intégrée des mécanismes impliqués.
Réduction
Le projet impliquera 784 animaux au total. Des tests statistiques seront utilisés pour une interprétation fiable des résultats. Les études bibliographiques préalables ont permis de réduire le nombre d’évaluations à réaliser, et donc le nombre d’animaux requis. La composition et la durée du régime riche en lipides et en sucres utilisé ici sera déterminée par les résultats d’une étude pilote en cours. Cette méthode nous permet ainsi d’assurer avec un faible nombre d’animaux le succès de ce projet et une utilisation rationnée et réduite au strict nécessaire.
Raffinement
Les conditions d’hébergement sont conformes à la réglementation. Les animaux sont hébergés avec leurs congénères (l’hébergement individuel ou à 30 degrés Celsius (thermoneutralité) est limité au maximum) en portoirs ventilés avec un système d’abreuvement automatique et un accès ad libitum à la nourriture et l’eau. Le milieu est enrichi avec deux enrichissements minimum. Le projet a été mis au point afin de permettre une interprétation fiable des résultats dans le respect du bien-être animal. Les greffes et les explorations cardiaques seront réalisées sous anesthésie générale afin de limiter le stress des animaux. Les animaux seront vérifiés quotidiennement et un suivi régulier du poids sera effectué afin de s'assurer du bien-être des animaux. Pour faciliter l'alimentation, de la nourriture hydratée sera disposée au fond de la cage en cas de nécessité. Conformément à la réglementation, les actes techniques seront réalisés par du personnel formé et compétent pour respecter le bien-être animal et diminuer leur stress. Ainsi, la douleur et le stress sont limitées en apportant des soins adaptés ainsi qu’une surveillance attentive accompagnée de points limites suffisamment prédictifs et précoces.
Choix des espèces
La souris constitue le modèle privilégié pour l’étude des mécanismes impliqués dans la pathophysiologie des maladies métaboliques : la souris est le mammifère le moins évolué qui développe rapidement des maladies métaboliques similaires à l’Homme. L’analyse de l’athérosclérose requiert une modification du métabolisme lipidique et une altération de la communication inter-organes. Nous utiliserons une lignée de souris qui présente un métabolisme lipidique plus proche de ce que l’on peut observer chez l’Homme. Des souris âgées de 8 à 10 semaines, un âge auquel elles sont suffisamment matures pour être injectées avec les particules, seront utilisées. Les régimes riches en lipides et en sucres seront mis en place à l'âge de 10 à 12 semaines, afin que l’expression du transporteur dans les hépatocytes suite à l’injection des particules soit optimale.
Efficacité d’un vaccin contre la maladie de Marek chez l’espèce poule.
- Tests réglementaires
- Autres tests de tolérance et d’efficacité
Faire la preuve qu'un vaccin protège suppose ici d'inoculer la maladie de Marek à des poules non vaccinées jusqu'à ce qu'une proportion réglementaire d'entre elles tombe malade. 1 770 poules vont être utilisées, dont 560 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère, toutes tuées pour autopsie et en raison du risque biologique. Chaque oiseau reçoit une à trois formulations vaccinales, l'inoculation de la souche d'épreuve, jusqu'à dix prélèvements sanguins et seize écouvillons buccaux ou cloacaux, les points limites étant la paralysie d'une aile ou d'une patte et la prostration. Le porteur rappelle que la Pharmacopée et la réglementation américaine exigent un groupe inoculé pour "démontrer la sensibilité des animaux à la maladie", et situe le bénéfice dans la protection des élevages et leurs "performances zootechniques et économiques".
Objectifs
Le projet a pour but d’évaluer l’efficacité de vaccins contre la maladie de Marek par administration de l’agent pathogène. Dans un premier temps, il est nécessaire de mettre en place des études de mise au point du modèle d’épreuve afin de récréer, expérimentalement, la maladie telle qu’elle se développerait chez le poulet de manière naturelle et de répondre aux exigences réglementaires en termes de sévérité (taux minimal d’animaux affectés requis). Après administration de candidats vaccins, la réponse immunitaire est suivie par des prélèvements sanguins à intervalles définis en fonction de la réponse attendue aux différents stades du projet. L’administration de l’agent pathogène permet d’évaluer l’efficacité de candidats vaccins et de déterminer leurs effets bénéfiques : protection contre la pathologie, réduction des signes cliniques, réduction de l’excrétion de l’agent pathogène. En fonction du type de substances d’essai et/ou de la souche d’épreuve étudié(e)s, le statut des animaux exigé peut être EOPS (Exempt d’Organismes Pathogènes Spécifiques) ou conventionnel. Pour les études d’innocuité de vaccins Marek, la Pharmacopée et 9CFR exigent un groupe inoculé avec l’agent pathogène afin de démontrer la sensibilité des animaux à la maladie. Enfin, l’administration de l’agent pathogène à des poulets EOPS est nécessaire à la reproduction d’un stock de souche d’épreuve.
Bénéfices attendus
La finalité de ces études est de permettre le développement de vaccins efficaces contre la maladie de Marek afin de protéger les animaux en élevage contre la maladie de Marek et autres maladies infectieuses (la maladie de Marek est immunosupressive) et garantir leurs performances zootechniques et économiques.
Procédures
1 à 3 administrations de formulations vaccinales sur animal vigile. L’acte est inférieur à 1 minute. 1 administration de la souche d’épreuve sur animal vigile. L’acte est inférieur à 1 minute. Maximum 10 prélèvements sanguins intermédiaires sur animal vigile. L’acte est inférieur à 1 minute. 1 prélèvement sanguin terminal sur animal étourdi. L’acte est inférieur à 1 minute. Jusqu’à 8 écouvillons buccaux (oro-pharyngés) ou choanaux (fente palatine) et 8 écouvillons cloaquaux sur animal vigile. Chacun de ces actes est inférieur à 1 minute.
Impact sur les animaux
Les contentions peuvent générer du stress chez l’animal. Les administrations, les prélèvements sanguins et les écouvillons peuvent provoquer du stress et de l’inconfort au moment de ces opérations. Le développement de la maladie peut engendrer, notamment pour le groupe témoin non vacciné, des signes cliniques sévères qui déclencheront des points limites : paralysie des ailes ou d’une patte (avec possibilité de locomotion) persistante plus de 2 jours consécutifs, paralysie avec incapacité de locomotion, altération de l’état général (prostration, décubitus prolongé, cachexie).
Devenir
Tous les animaux sont euthanasiés compte-tenu du risque biologique et pour effectuer des autopsies finales afin de diagnostiquer les cas de Marek sans signe apparent.
Remplacement
Lorsque cela est possible, une première étape dans le projet de développement de vaccins consiste à tester in vitro différents candidats. Ceci 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.
Réduction
Pour les études réglementaires, le nombre d’animaux est fixé par les textes de référence. En amont, lors des phases recherche ou pour l’établissement de modèle d’épreuve, les effectifs sont évalués au plus juste de façon à minimiser le nombre d’animaux utilisés en limitant le risque d’études non conclusives. Lorsque cela est possible, les études incluent plusieurs groupes vaccinés afin de mutualiser le groupe témoin non-vacciné dans le cas d’efficacité ou, le groupe de validation de la sensibilité des animaux à la maladie dans le cas d’une etude d’innocuité.
Raffinement
Pour chaque étude, en fonction de l’âge des animaux, une période d’acclimatation est prévue dans le but de limiter leur stress et de stabiliser leur état physiologique. Cette période d’acclimatation n’est pas possible pour les études impliquant la vaccination des poussins dès l’age de 0 ou 1 jour (âge recommandé pour la vaccination MAREK). Les poulets sont hébergés en groupe, dans des environnements à température et atmosphère contrôlées. Une alternance de luminosité (12h jour/12h nuit) et un renouvellement d’air approprié sont mis en place. Des enrichissements tels que des perchoirs, des nids en cartons, du papier gaufré ou de la litière et des blocs à picorer ou des larves (pour éviter le picage) sont installés dans les hébergements. Le personnel intervenant dans l’étude sera formé aux gestes techniques afin de travailler avec le plus d’expertise possible. Les animaux sont observés quotidiennement, ou plus si jugé nécessaire, ce qui permet de détecter tout signe comportemental anormal (spontané ou provoqué) et/ou toute anomalie physique non attendue. En cas de déviation de l'état normal d'un animal, le responsable de l’étude, le vétérinaire désigné ou le vétérinaire d'astreinte, décidera d'augmenter les fréquences d'observations. Lors des phases d’épreuve, les observations quotidiennes sont augmentées et des points limites spécifiques sont définis et appliqués. 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 (poulet) est une exigence règlementaire et le modèle optimal pour réaliser les études à ce stade de connaissance. Les animaux utilisés ont entre 0 jour et 70 semaines d’âge (notamment pour des études menées chez les poules pondeuses). L’âge dépend des besoins pour les études d’efficacité, de production de souches et/ou d’études de mise au point de modèle d’épreuve qui sont à effectuer. Ces besoins dépendent de l’objectif de l’étude, du produit testé et répondent à l’exigence expérimentale d’utilisation du produit mis sur le marché et des exigences des autorités.
Impact de composés chimiques bloquant la prolifération des cellules tumorales sur le développement du cancer colorectal.
- Recherche fondamentale
- Oncologie
Un agent mutagène injecté deux fois dans l'abdomen, puis un produit inflammatoire dans l'eau de boisson, provoquent chez les souris une colite qui abîme la paroi du colon et déclenche diarrhées et perte de poids. 1 296 souris vont être utilisées, dans des procédures impliquant des niveaux de souffrance légers pour 216 d'entre elles et modérés pour 1 080, avec un gavage quotidien pendant soixante jours. Le porteur qualifie de "légers" les effets secondaires des composés testés, tout en indiquant que la douleur de la colite ne peut recevoir ni analgésique ni anti-inflammatoire, ces traitements interférant avec le processus de cancérisation étudié. Toutes les souris sont tuées pour le prélèvement d'organes.
Objectifs
Le cancer colorectal est le 3° cancer le plus répandu et le 2° cancer qui tue le plus de patients au monde. Le nombre de patient atteints d’un cancer colorectal ne cesse d’augmenter et il reste difficile à traiter en raison de la grande différence qui existe entre les tumeurs qui se développent chez les patients. La classification des patients et le développement de thérapies plus ciblées sont donc d'une importance majeure. L'analyse des tumeurs des patients a permis d'identifier 4 sous-types et les tumeurs de Type4 sont associées au pronostic le plus sombre pour lesquels les cliniciens ont peu de solutions thérapeutiques à proposer. Ce projet est centré sur l’étude de nouvelles molécules chimiques capables de freiner la croissance des tumeurs de Type4. Ces nouvelles molécules ciblent : (a) soit des molécules sur-exprimées par les cellules tumorales et qui leur permettent de résister aux traitements anticancéreux classiques ; (b) soit des modifications du squelette de la cellule qui apparaissent dans les cellules tumorales les rendant insensibles à la chimiothérapie. Les modèles animaux de cancer colorectal constituent des outils importants pour étudier le déclanchement de la maladie et le développement des tumeurs. Par exemple, ils permettent de suivre les changements des tumeurs depuis une tumeur bégnine à une tumeur plus agressive comme cela a été observé chez l’homme. Enfin, dans notre cas, le modèle animal que nous utilisons développe préférentiellement des tumeurs de Type4 et nous permettra de tester de nouvelles molécules et étudier la réponse des tumeurs à ces nouveaux traitements potentiels avant de les proposer en clinique humaine.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra, à court terme, de vérifier chez l’animal si ces nouvelles molécules, sont capables de bloquer le développement des tumeurs dans un modèle animal de cancer colorectal de Type4 et ainsi d’évaluer les bénéfices obtenus dans la globalité de l’organisme. A long terme, ces nouvelles molécules pourront être proposées dans le traitement des patients atteints de cancer colorectal de Type4 pour lesquels les cliniciens ont peu de solutions thérapeutiques.
Procédures
Les interventions sur animal vigile prévues dans cette étude sont de trois types : un gavage quotidien, 4 prélèvements sanguins et 2 injections intrapéritonéales sur une période de 60jours. Le gavage, pour administrer les composés testés, est réalisé chaque jour pendant toute la procédure et ne dure pas plus de 15 secondes pour chaque animal. Les prélèvements sanguins (un avant l’expérience et trois à 20 jours d’intervalle pendant l’expérience) sont réalisés par les personnels de l’animalerie et ne durent pas plus de 15secondes pour chaque animal. Ils serviront à surveiller le bon état physique des animaux en mesurant les constantes des reins, du foie, du pancréas ainsi que leur bilan sanguin. Les 2 injections intrapéritonéales sont celles de l’agent inducteur de mutation pour induire le cancer. Étant donné notre expérience, chaque intervention ne dure pas plus de 5secondes avant que l’animal ne revienne dans sa cage. Ces gestes seront réalisés par du personnel qualifié et expérimenté. Tous les prélèvements d’organes seront réalisés après anesthésie et euthanasie de l’animal.
Impact sur les animaux
L’injection en intrapéritonéal représente le premier effet indésirable attendu chez les animaux. Notre pratique régulière de ces injections nous permet de réduire au maximum le temps de contention et d’injection. Les cages restent sous surveillance rapprochée au moins 20minutes après toute injection pour détecter le plus rapidement possible les signes de souffrance chez les animaux (prostration). L’administration par gavage des molécules testées implique une manipulation journalière des animaux ainsi qu’un geste technique délicat (introduction de la canule de gavage). Ces manipulations représentent des effets indésirables légers car elles seront pratiquées par des personnes formées et expérimentées. Les effets secondaires attendus, suite à l’administration des composés, sont légers et peuvent être d’ordre métabolique et hépatique, sans risquer la mort de l’animal. Les autres effets indésirables attendus chez les animaux résultent essentiellement de la prise dans l’eau de boisson, du traitement qui induit une inflammation localisée au niveau du colon. La prise du traitement pendant 6 ou 7 jours induit une altération de la paroi du colon qui provoque une perte de poids entre 5 à10% chez les souris. Cette perte est due à une mauvaise absorbation des aliments et une perte d’eau suite à des diarrhées. Ces effets apparaissent au jour 6 après le début du traitement pour une perte maximale à jour 8 ou 9, puis les souris reprennent très vite du poids pour revenir à leur poids initial en 3-4 jours. Nous n’avons jamais observé une prise d’eau augmentée par les souris au cours de cette procédure, montrant qu’une déshydratation des animaux est peu probable. D’après la littérature et notre expérience de cette procédure, la perte de poids survient majoritairement lors du 1er cycle de traitement car il est courant que les souris perdent moins de poids lors des cycles suivants. Enfin, nos observations des projets précédents montrent que les souris sont susceptibles de développer de multiples tumeurs du côlon avec ce modèle, sans que leur mobilité, leur appétit et leurs relations sociales soient altérées. Comme chez l’homme, la présence de polypes intestinaux est souvent asymptomatique.
Devenir
Tous les animaux utilisés dans chaque procédure de ce projet seront euthanasiés pour le prélèvement d’organes.
Remplacement
Il est tout à fait envisageable d’utiliser des cellules intestinales de patients déjà diagnostiqués pour étudier l’impact direct des composés sur leur développement et ceci est déjà fait par nos collaborateurs. Nous nous basons d’ailleurs sur ces résultats pour choisir les composés à tester sur les animaux. Par contre, Il n’existe pas d’alternative autre que l’utilisation d’animaux auxquels nous avons induit un cancer colorectal pour évaluer avec précision et pertinence, l’impact des composés testés sur le développement de la maladie. En effet, la procédure d’induction de cancer colorectal utilisée dans cette demande permet de produire des tumeurs ressemblant fortement aux tumeurs humaines de Type4 pour lesquelles les cliniciens ont très peu de solution thérapeutique (types de mutations géniques, variabilité des tumeurs, implication du système immunitaire). Cette étude permettra donc d’appréhender les bénéfices des composés testés dans la globalité de l’organisme.
Réduction
La demande de projet actuelle reprend des procédures déjà réalisée sur d’autres lignées de souris (dans des demandes précédentes). Ceci nous permet de réduire au maximum le nombre de souris suffisant par lot, pour chaque procédure, afin de générer des données statistiquement robustes tout en prenant en compte une éventuelle variation inter-individuelle ou expérimentale. Ce nombre a été validé par le service de statistique de notre institut pour atteindre un chiffre permettant de valider statistiquement les résultats observés par un test ANOVA avec un risque alpha de 5%.
Raffinement
Les colites (induites par la prise, dans l’eau de boisson, du traitement qui induit une inflammation localisée du colon) entrainent une douleur pour laquelle il n’est pas possible d’administrer de traitement analgésique ni anti-inflammatoire, qui interféreraient avec le processus de régénération/cancérisation et donc modifieraient les résultats de l’expérience. La surveillance des animaux se fera de manière accrue lors de visites quotidiennes. Certaines souris pouvant être gênées plus que d’autres par la colite, de la nourriture pourra également être placée à même le sol de la cage pour s’assurer que toutes les souris puissent se nourrir correctement. De plus, elles auront à leur disposition dans la cage de la pâtée alimentaire (riche en eau) en complément de leurs croquettes habituelles pour favoriser leur réhydratation. L’administration du produit permettant l’induction du cancer se fera par voie intrapéritonéale, en changeant d’aiguille à chaque souris pour éviter que celle-ci ne s’émousse et provoque de la douleur chez les animaux. Un enrichissement des conditions d'hébergement est prévu grâce à l'ajout dans les cages de cabanes en carton et de cotons à décortiquer. Un fond musical est assuré pour éviter les variations sonores possibles entre les périodes d’expérimentation et les périodes de repos, ce qui pourraient générer un stress supplémentaire chez les animaux.
Choix des espèces
Le protocole d'induction du cancer colorectal que nous utilisons est bien standardisé chez la souris et largement admis comme le modèle de référence mimant les étapes du développement du cancer suite à une inflammation chronique. Ce modèle d’induction de cancer colorectal permet de produire des tumeurs ressemblant fortement aux tumeurs humaines de Type4 pour lesquelles les cliniciens ont très peu de solution thérapeutique (types de mutations géniques, variabilité des tumeurs, implication du système immunitaire). Les animaux seront utilisés à partir de 3 mois d'âge selon le protocole établi dans la littérature ou lorsqu’ils auront atteint un poids minimum de 20g. Cet âge tient compte de la maturité sexuelle nettement dépassée pour les animaux, compatible avec la description des âges (environs 30ans) des patients atteints de colites chroniques pouvant s’aggraver en cancer colorectal.