Procédures modérées

Maintenus autour de 90 % de leur poids de forme pour rester motivés par la récompense alimentaire, 114 rats sont utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, tous tués à la fin pour analyse de leur cerveau. Ils apprennent une tâche une heure par jour, au moins cinq jours sur sept pendant deux à trois mois, avant une opération d'une heure trente pour implanter des électrodes dans deux régions cérébrales, puis un à deux mois d'enregistrement. Le porteur qualifie cette restriction de temporaire et affirme qu'elle "impacte très peu" leur bien-être, tout en ajustant la ration dès que le poids passe deux jours de suite sous le seuil. L'objectif premier reste fondamental, comprendre quand le cerveau décide d'agir, les indications sur les troubles cognitifs humains venant en second et sans échéance.

Objectifs

Le comportement est adapté s'il est géré correctement et de façon flexible dans le temps, et décider quand agir est un processus fondamental dont la base neurobiologique reste largement inconnue. Le projet vise à analyser l'organisation fonctionnelle de deux zones du cerveau, et leur modulation, dans le contrôle flexible de l'action dans le temps. Sur la base de données récentes, nous faisons l'hypothèse que la coordination d'un comportement adapté dans le temps nécessite une interaction précise au sein des circuits neuronaux. L’objectif général de ce projet est d’évaluer l’implication de ces réseaux grâce à l’enregistrement de neurones de deux régions du cerveau afin de caractériser la signature neuronale et l’interaction entre les deux zones cérébrales lors de l’adaptation comportementale à différentes règles spatiotemporelles. Cette étude nous apportera des informations importantes et nouvelles sur le rôle de ces circuits dans la flexibilité temporelle.

Bénéfices attendus

Ce projet apportera une information précieuse sur les réseaux neuronaux impliqués dans la flexibilité comportementale. Outre son intérêt en recherche fondamentale (objectif premier de l’étude), ce projet devrait fournir des indications précieuses en recherche translationnelle dans la mesure où des dysfonctionnements préfrontaux avec des altérations des fonctions exécutives (dont les flexibilités cognitives) ont été décrits dans plusieurs maladies du cerveau (ex : Schizophrénie, addictions).

Procédures

Dans ce projet, tous les rats seront entraînés à réaliser une tâche comportementale qui nécessite une légère restriction alimentaire initiale (~1 semaine) suivie d'un apport de nourriture contrôlé quotidien (2-3 mois). L'apprentissage est réalisé à raison d’une séance d’une heure par jour au moins 5 jours sur 7, puis subiront une intervention chirurgicale sous anesthésie générale (durée environ 1h30) pour implanter des électrodes dans deux régions d’intérêt. Les animaux sont isolés d'un à trois jours maximum après la chirurgie pour permettre une bonne cicatrisation, puis remis en cages collectives. Après une semaine de récupération post-chirurgie, ils seront ré-entrainés à la même tâche comportementale (2 semaines) puis enregistrés pendant la réalisation de cette dernière (un à deux mois).

Impact sur les animaux

La tâche comportementale n’est pas stressante en soi, mais nécessite que l’animal ait une certaine motivation pour explorer l’environnement et chercher le renforcement positif (récompense alimentaire). Pour être au plus près du comportement naturel et favoriser la motivation, nous procéderons à une alimentation contrôlée, en donnant la nourriture immédiatement après la séance comportementale en quantité suffisante (90-95% de la ration normale), de façon à ce qu’il n’y ait pas de reste de nourriture le lendemain, mais que l’animal ait une légère sensation de faim garantissant la motivation des animaux à obtenir une récompense alimentaire. Cependant, pour amorcer leur motivation à effectuer la tâche, les animaux seront restreints dans les premiers jours de la tâche comportementales de façon à les maintenir autour de 90% de leur poids. Le poids de l’animal est vérifié quotidiennement juste avant la tâche (donc au moment le plus éloigné de la dernière ration) et la quantité de nourriture est ajustée si le poids descend en dessous de 90% deux jours consécutifs, critère basé sur nos expériences précédentes. La nourriture sera ensuite progressivement augmentée de manière à ce que les rats réatteignent leur poids de forme théorique. Cette restriction temporaire est en partie compensée par la nourriture obtenue au cours de la tâche comportementale et impacte très peu leur bien-être. Un autre point de vigilance concerne la chirurgie. La chirurgie d’implantation des électrodes est faite sous antalgique et anesthésie générale, mais présente un risque de diminution du bien-être animal dans les moments/jours qui suivent la chirurgie (inconfort, fatigue et parfois douleur).

Devenir

Tous les animaux seront mis à mort à la fin de la procédure (pour analyse des cerveaux).

Remplacement

Ce projet de recherche fondamentale s’inscrit dans le champ des Neurosciences comportementales. En effet, l’évaluation comportementale et neurobiologique en réponse à un changement de règle spatiotemporelle nécessite l’utilisation d’organismes entiers et vivants. L'utilisation d'animaux dans ce projet est nécessaire car nous ne pouvons pas déterminer les codes neuronaux sous-tendant le comportement sans faire appel à l’implantation d’électrodes qui ne peut se faire chez des sujets humains. De plus, les espèces d'invertébrés n'ont pas la capacité pour les comportements décisionnels étudiés dans ce projet et, à l'heure actuelle, ces comportements n'ont été démontrés que chez les mammifères et les oiseaux. De même, l’approche neurocomputationelle faisant appel à la modélisation est utile, mais complémentaire des approches invasives in vivo permettant de vérifier la véracité des modèles prédictifs. Dans ce contexte il demeure nécessaire d’avoir recours à l’expérimentation animale.

Réduction

Le nombre d’animaux utilisés sera minimisé autant que possible grâce à l’étude de plusieurs paramètres chez le même animal. Nous avons calculé le nombre de rats minimal par groupe pour obtenir des résultats significatifs et exploitables, en tenant compte de la perte de certains animaux (comportement temporel instable, perte à la chirurgie, mauvaise localisation des électrodes, mauvais signal d’enregistrement).

Raffinement

Après quelques jours d’acclimatation à leur arrivée dans l’animalerie, les rats sont manipulés et pesés quotidiennement au moins une semaine avant le début de l’entraînement à la tâche comportementale, afin de les habituer à l’expérimentateur et de laisser les rats s’habituer à la quantité contrôlée de nourriture. Pour la procédure chirurgicale, des protocoles appropriés d’analgésie et d’anesthésie seront appliqués. Le suivi postopératoire sera effectué quotidiennement par l’expérimentateur ou les zootechniciens pour s’assurer de la récupération complète des rats. Des points limites associés à des actions sont identifiés pour le cas où les mesures de prises en charge de la douleur et de l’inconfort pouvant résulter de l’étape chirurgicale ne seraient pas suffisantes. Nous avons aussi optimisé les équipements comportementaux pour permettre aux animaux porteurs d’implants cérébraux de se mouvoir avec le maximum de confort (mangeoire de haute taille, écran tactile à toucher avec le nez au lieu d’un trou où mettre son nez ce qui donne le risque de cogner l’implant). De plus, nous utilisons un cache des implants permettant de loger les animaux à deux par cage et nous avons dessiné et imprimé à l’imprimante 3D des supports d’implants cérébraux améliorant là aussi le confort des animaux en réduisant les possibilités d’accroches dans l’environnement de test. L’enrichissement des rats implantés est aussi modifié (maison en carton à la place des tunnels de plastique) pour empêcher les rats de se faire mal en se coinçant l’implant. Nous réduirons au maximum les techniques douloureuses ou stressantes. Chaque animal sera suivi tout au long de l’expérience afin de détecter tout indicateur de souffrance et déterminer si besoin l’arrêt de l’expérimentation en accord avec les conseils vétérinaires.

Choix des espèces

D’une façon générale, les rongeurs sont un bon modèle d’étude des circuits neuronaux des processus cognitifs, largement conservés le long du phylum. De plus, de nombreuses épreuves comportementales spécifiques permettent de modéliser chez le rongeur des aptitudes cognitives complexes. Les rats ont été sélectionnés pour ce projet car la littérature sur l’apprentissage temporel, dont nos propres publications, est majoritairement basée sur des études chez le rat, fournissant une base de connaissances solide. Les analyses anatomiques et fonctionnelles dans ces expériences s'appuient sur une richesse de connaissances sur la structure anatomique et la neurochimie du rat. Par ailleurs, le rat est généralement considéré comme ayant des capacités cognitives plus évoluées que la souris et la taille supérieure du rat nous permet de réaliser des interventions plus spécifiques au niveau central. Ce modèle animal est donc le plus approprié à la fois pour les études comportementales et neurobiologiques. Nous utilisons pour ce projet de jeunes adultes âgés de trois mois environ au début des expériences, pour s’assurer que le cortex préfrontal et sa connectivité soient matures dès le début de l’apprentissage de la tâche comportementale.

Tuées quatre heures après une injection de lipopolysaccharide qui les laisse fébriles, confuses et apathiques, 54 souris mâles sont utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Les quatre jours précédents, chacune reçoit par gavage un extrait de la plante Satureja nepeta, sous contention d'une à deux minutes, et se retrouve isolée une demi-heure pour que ses fèces soient recueillies. Le projet cherche à savoir si l'infusion, la décoction, le macérat ou l'huile essentielle de cette plante limitent l'inflammation du tissu adipeux, présentée comme une "alternative naturelle" aux traitements conventionnels. Sur la prise en charge de la douleur, le RNT est explicite : aucune analgésie n'est prévue pour ce protocole.

Objectifs

L’objectif de ce projet est d'étudier les effets préventifs de divers extraits de la plante médicinale aromatique Satureja nepeta (Infusion, décoction, macération hydroéthanolique à 60% et huile essentielle), dans un modèle murin d’inflammation aiguë induite par le lipopolysaccharide (LPS).

Bénéfices attendus

Ce projet vise à identifier les extraits de Satureja nepeta les plus efficaces pour prévenir l’inflammation aiguë induite par le lipopolysaccharide (LPS) dans le tissu adipeux, tout en explorant les modifications du microbiote intestinal. Il permettra ainsi de mieux comprendre les mécanismes d’action anti-inflammatoires de cette plante médicinale et de valoriser son potentiel en tant qu’alternative naturelle aux traitements conventionnels.

Procédures

Les animaux seront soumis à une intervention quotidienne de gavage oral pendant 4 jours consécutifs, correspondant à l’administration des différents extraits de Satureja nepeta. Chaque gavage nécessitera une mise en contention de l’animal pendant environ 1 à 2 minutes. Une injection de LPS sera réalisée le 5ᵉ jour, également sous contention d’environ 1 à 2 minutes. Par ailleurs, des collectes de fèces seront effectuées avant et après induction de l’inflammation, nécessitant un isolement temporaire de l’animal (environ 30 minutes) pour permettre le recueil dans des conditions standardisées.

Impact sur les animaux

Stress social lié à l'isolement de l'animal de ses congénères lors du recueil de fèces (environ 30 minutes). Stress lié aux gavages (5 minutes). Douleurs possibles lors de l’administration des extraits et lors des injections du LPS (2 minutes). Suite à l'injection de LPS, les animaux seront fébriles (augmentation de la température corporelle), ils peuvent montrer des signes de confusions et d’apathie (durant 4 heures, jusqu'à la mise à mort). Jeune de 3 heures. Prise de température au niveau rectal (1 minute).

Devenir

Les animaux de cette procédure seront mis à mort afin de prélever les tissus d'interet qui seront ensuite étudiés et de démontrer les effets anti-inflammatoires des différents extraits de la plantes Satureja nepeta

Remplacement

L’étude de l’effet des différents extraits de la plante médicinale Satureja nepeta sur la santé métabolique et le microbiote ne peut s'envisager que dans un modèle in vivo. Il n'existe pas de modèle alternatif à l'heure actuelle permettant d'étudier ces paramètres in vitro.

Réduction

Le nombre d'animaux (9 par groupes) est le nombre minimum nécessaire pour mettre en évidence des différences significatives entre les groupes, à l'aide d'un test statistique, notamment en ce qui concerne la prise de poids.

Raffinement

Les animaux seront hébergés en cage de 3, et l'environnement sera enrichi par la présence d'un igloo en plastique ou en carton. Les animaux seront manipulés régulièrement pour les habituer à notre contact et ainsi limiter leur stress. Des conflits entre animaux au sein d’une même cage pourraient se produire et engendrer des blessures. Dans ce cas, l’animal blessé sera soigné et placé dans une cage individuelle permettant de garder des contacts visuels, olfactifs et auditifs avec ses congénères jusqu’à rétablissement. Des points limites gradés et précis ont été définis pour chaque acte expérimental. Un arbre décisionnel en focntion des observations faites permettra l'application des points limites et la mise en application de critères d'arret. Aucune analgésie n'est prévue lors de ce protocole.

Choix des espèces

Les souris constituent un modèle largement utilisé et reconnu pour les études portant sur l’inflammation et le métabolisme. Les animaux seront âgés de 6 semaines à l’achat et d’environ 7 semaines lors du début du protocole. Ces animaux correspondent donc à de jeunes adultes, afin de ne pas faire intervenir de paramètres confondants tels que le vieillissement.

Nourries pendant quatre mois d'un régime riche en sucres et en graisses jusqu'à devenir obèses, une partie des 664 souris de ce projet passe ensuite sur la table d'opération pour un arrêt puis une reprise de la circulation sanguine dans le foie, sous anesthésie, pendant quatre-vingt-dix minutes. Toutes subissent trois à quatre prélèvements sanguins, certaines reçoivent deux administrations de molécules agissant sur les lipides, et les procédures relèvent d'un niveau de souffrance modéré. L'enjeu déclaré est de rendre greffables des foies stéatosiques aujourd'hui écartés, et le projet sert aussi à la formation professionnelle. Toutes les souris sont tuées, le porteur précisant que les prélèvements d'organes prévus sont "incompatibles avec le maintien en vie des animaux".

Objectifs

La transplantation est aujourd’hui une solution reconnue pour soigner des patients lorsqu'un organe ne fonctionne plus. Mais il y a un manque d'organes de qualité à greffer. Les médecins doivent donc parfois utiliser des organes dits "marginaux", provenant de personnes âgées ou ayant eu certains problèmes de santé comme l’obésité ou le diabète. Ces organes sont plus fragiles et réagissent mal à un phénomène appelé ischémie-reperfusion, inévitable en transplantation. Il correspond à l’arrêt temporaire de la circulation du sang dans l’organe, puis à son retour. Cela provoque des lésions qui abîment fortement l’organe et peuvent compromettre la réussite de la greffe. Les organes dits marginaux, comme les foies avec stéatose, sont encore plus sensibles à ces lésions d’ischémie reperfusion, d’où la nécessité d’évaluer des molécules pour les protéger et pouvoir les utiliser en transplantation. Des recherches récentes ont montré une altération précoce du métabolisme des lipides après une ischémie dans le foie avec apparition de lipides toxiques. Le but de notre projet est de déterminer si l'ischémie du foie sain ou avec stéatose conduit aussi à l'apparition de lipides dits toxiques et s'il est possible de limiter les lésions du foie après ischémie reperfusion en utilisant des molécules qui agissent sur les lipides toxiques.

Bénéfices attendus

A court terme, cette étude permettra de mieux comprendre les modulations précoces du métabolisme lipidique après ischémie sur foies sains et stéatosiques et leurs implications dans la genèse des lésions hépatiques. A long terme, ce projet vise à réhabiliter des greffons stéatosiques aujourd’hui récusés pour la transplantation en mettant au point des stratégies thérapeutiques limitant la production d’espèces lipotoxiques, dont le nombre va croitre massivement dans les années à venir en raison de la pandémie d’obésité, et ainsi répondre à la pénurie de greffons que subit aujourd’hui la France.

Procédures

Certains animaux suivront un régime riche en sucres et graisses pendant 4 mois pour provoquer une stéatose hépatique. Tous les animaux subiront 3 à 4 prélèvements de sang (durée de moins de 5 minutes) faits sous anesthésie pour mesurer différents paramètres biologiques et une chirurgie pour réaliser l'ischémie-reperfusion du foie (durée de 90 minutes) sous anesthésie également. Les prélèvements de sang seront espacés d'un minimum de 20 heures. Parmi la totalité des souris, une partie n’aura aucune administration de molécules et d’autres souris auront 2 administrations de molécules agissant sur le métabolisme lipidique (durée de moins de 5 minutes). Les 2 administrations seront espacées au moins de 90 minutes.

Impact sur les animaux

Les animaux suivront un régime riche en sucres et graisses pendant 4 mois. Ce régime conduira à la prise de poids progressive des animaux tout au long du régime jusqu’à atteindre une obésité. Les prélèvements sanguin (acte

Devenir

Tous les animaux seront mis à mort. Des prélèvements d’organes, incompatibles avec le maintien en vie des animaux, seront réalisés afin d’effectuer des analyses biochimiques, moléculaires et histologiques.

Remplacement

A ce jour, il existe des modèles de foie in silico ou in vitro, cependant ces modèles sont très limités et ne permettent pas de reproduire la complexité cellulaire du foie, le métabolisme des lipides et les lésions d’ischémie reperfusion. De plus, les modèles de perfusion de foies ex vivo ne nous permettent pas non plus d’étudier le remodelage du lipidome hépatique et plasmatique.

Réduction

Le nombre d'animaux requis par condition expérimentale pour obtenir des résultats fiables malgré la variabilité du vivant a été calculé à l'aide d'un outil statistique. Le projet sera fait en plusieurs étapes ; le résultat de certaines étapes conditionnera la réalisation d'étapes ultérieures, ainsi le nombre d'animaux indiqué est un maximum. Les organes prélevés seront placés dans une banque d'organes pour être mutualisés avec d'autres projets.

Raffinement

Les animaux feront l’objet d’un suivi quotidien de leur état de santé (grille de suivi individuel), les conditions d’élevage et d’hébergement seront optimisées (enrichissement du milieu, hébergement en groupe). La répartition sera de 3 à 5 souris par cage. Des points limites gradés avec un arbre décisionnel et des critères d’arrêt de la souffrance seront mis en place à chaque étape de la procédure en pré-, per- et post- opératoire. Les prélèvements sanguins seront réalisés sous anesthésie générale. Toutes les procédures chirurgicales seront réalisées en asepsie, sous anesthésie générale, avec un maintien de la température corporelle.

Choix des espèces

Le choix porté sur la souris repose sur les critères principaux suivants : 1) Le modèle d’ischémie-reperfusion chez la souris reflète les lésions physiopathologiques observées chez l’homme. Ce modèle est utilisé dans la littérature pour répondre à des questions pathologiques humaines. 2) Le modèle de régime obésogène chez la souris, qui mime une obésité environnementale chez l’homme, est validé et adapté pour répondre aux objectifs du projet. 3) La disponibilité chez cette espèce de l’ensemble des outils d’études biologiques déjà présents au laboratoire. 4) La souche de souris sélectionnée offre moins de variabilité dans la réponse au régime occidental que d'autres souches de souris et développe moins de shunt porto-systémique comme mis en évidence dans notre précédente saisine

Fournir des anticorps monoclonaux pour des tests de diagnostic rapide suppose ici d'immuniser 200 souris, toutes tuées pour prélever leur rate, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chaque animal reçoit trois à quatre injections d'antigènes, à raison d'une par mois, et subit trois prises de sang. Les effets annoncés vont de l'infection au point d'injection à l'abcès, avec fièvre, perte de poids et douleur modérée liée à l'inflammation. Le porteur indique avoir sorti l'animal de la production d'anticorps à grande échelle, et affirme que l'immunisation in vitro ne donne pas des affinités suffisantes, ce qui rend selon lui le recours à la souris "toujours nécessaire".

Objectifs

Les tests « rapides » de détection et de diagnostic de microorganismes pathogènes ou de toxines responsables de maladies infectieuses sont d’un intérêt croissant non seulement dans le domaine de la maitrise et de la détection des risques biologiques mais plus largement en santé publique. Ce type de tests est particulièrement adapté à un suivi précoce de l’émergence ou de la ré-émergence de certaines maladies infectieuses responsables de pandémies mondiales pouvant avoir des conséquences extrêmement graves en santé humaine ou d’un point de vue économique (ex : Ebola, ZIKA, Covid-19, Variole du singe, etc.). Ils sont basés sur l’utilisation d’anticorps monoclonaux, des protéines du vivant capables de reconnaitre de manière très spécifique des pathogènes ou toxines. Notre projet vise au développement d’anticorps monoclonaux dirigés contre différentes cibles notamment des antigènes de microorganismes pathogènes ou de toxines dans le cadre de multiples programmes de recherche, visant à suivre les émergences des maladies infectieuses responsables de différentes pathologies humaines ou animales. Le développement de nouveaux tests antigéniques nécessite donc la génération de nouvelles lignées cellulaires sécrétrices d’anticorps monoclonaux spécifiques pour répondre à ces besoins importants pour la santé publique. Bien que l’animal ne soit plus du tout utilisé dans notre laboratoire pour la production d’anticorps à grande échelle, il reste néanmoins encore indispensable pour la partie immunisation permettant in fine l’obtention des anticorps d’intérêt.

Bénéfices attendus

Ce projet va permettre de générer des anticorps monoclonaux sur le territoire national pour garantir la souveraineté et la sécurité des approvisionnements dont nous avons pu mesurer l’importance lors de la pandémie de COVID19. Cela permettra la mise au point, la validation et la fourniture de moyens diagnostiques appropriés, performants et répondant aux préconisations des autorités de santé.

Procédures

Les animaux seront soumis à 3 ou 4 injections (durée totale de chaque injection d’environ 10 secondes) d’antigènes pour les immuniser à la fréquence d’une injection par mois : Trois prises de sang seront réalisées par animal (durée de l’intervention environ 30 à 40 secondes) à la fréquence maximale d’un prélèvement par mois.

Impact sur les animaux

Les effets indésirables prévisibles sont : - une infection au point d’injection, abcédation, risque de fièvre - une perte de poids - une douleur modérée transitoire due à l’inflammation

Devenir

Tous les animaux seront euthanasiés en fin de procédure. L’obtention d’anticorps monoclonaux nécessite en effet de prélever la rate des animaux immunisés.

Remplacement

L’obtention d’anticorps monoclonaux à des fins diagnostiques ou de détection nécessite d’atteindre un niveau d’immunisation très élevé. Bien que la production d’anticorps monoclonaux ait connu de grands progrès depuis quelques années, démarche dans laquelle notre laboratoire est pleinement engagé (avec une forte réduction du nombre d’animaux à plusieurs étapes et notamment celle de la production), les technologies actuelles de remplacement pour l’étape d’immunisation ne sont pas complétement satisfaisantes notamment en termes d’affinité et de spécificité des anticorps obtenus. Ces méthodes d’immunisation in vitro ne permettent pas, en l’état actuel des connaissances, d’obtenir des réponses immunitaires suffisantes pour garantir la performance de tests de diagnostic et actuellement, le recours à l’immunisation d’animaux afin d’obtenir des anticorps monoclonaux spécifiques est toujours nécessaire.

Réduction

Les immunisations sont réalisées par lots de 4 souris, un lot correspondant à une condition d'immunisation. Il est communément admis de tester 2 conditions d’immunisation par antigène (concentration ou type de solution véhicule) soit 8 animaux. La réponse immunitaire est évaluée et les animaux ayant les meilleures réponses sont sélectionnés pour réaliser les fusions lymphocytaires. Afin de réduire le nombre d’animaux, nous ne testerons qu’une condition à la fois (4 animaux) ; si cette dernière ne donne pas les résultats escomptés lors des tests d’affinité, nous en testerons une deuxième. Il est à noter que dans la plupart des cas, la première condition est suffisante. Il est prévu 200 souris maximum pour les immunisations pour l’ensemble de la saisine sur 5 ans. Ce chiffre est un maximum et le nombre de lots est étroitement corrélé au nombre de sujets de recherche que nous aurons à traiter et du niveau de réponse immunitaire des animaux vis-à-vis de chaque antigène. Tous les efforts seront faits pour diminuer le nombre d’animaux utilisés. Les études statistiques ne sont pas adaptables. Les résultats sont évalués en nombre d’hybridomes développés.

Raffinement

Une analgésie continue sera pratiquée avant tout acte potentiellement douloureux. Les animaux seront observés quotidiennement et un ensemble d’indicateurs prédictifs de douleurs ou stress éventuels a été mis place. En cas d’atteinte d’un point limite établi (prostration, dépilation, refus de s’alimenter…), une évaluation précise de l’état général de l’animal, et les interventions nécessaires seront mises en œuvre, conformément aux recommandations vétérinaires.

Choix des espèces

Le choix de la souris est rendu inévitable pour l’obtention des hybridomes sécréteurs d’anticorps monoclonaux spécifiques. En effet, l’hybridome étant le résultat de la fusion cellulaire entre des lymphocytes issus des souris immunisées et des cellules de myélome de souris (lignée cellulaire établie et approvisionnée auprès de collections internationales de cellules), il est de ce fait techniquement impossible de réussir cette étape si les lymphocytes et le myélome ne sont pas issus de la même espèce (souris en l’occurrence). Toutes les souris que nous utiliserons seront de jeunes adultes (6 à 8 semaines). A cet âge, les animaux ont la maturité immunologique nécessaire pour obtenir de bonnes réponses immunitaires.

480 souris vont être utilisées, toutes tuées pour collecter et analyser leurs tissus, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles passent neuf jours seules en cage, une nuit sans nourriture, et subissent une injection sous anesthésie générale ainsi que trois contentions dans un tube d'analyse de la composition corporelle. Le porteur indique avoir déjà reproduit l'état nourri et l'état à jeun sur des cellules de foie en culture, et retient malgré cela l'animal entier pour ses échanges entre organes. Le bénéfice annoncé tient en une phrase et reste suspendu au long terme, ouvrir de nouvelles pistes thérapeutiques pour les maladies du foie ou le diabète.

Objectifs

Le but de ce projet de comprendre le rôle d'une famille de protéine dans la fonction des cellules du foie. En effet, des résultats du laboratoire montrent que la quantité de ces protéines varient entre l’état de jeûne et l’état nourri et que diminuer leur expression modifie l'adaptation de l'organisme pour répondre à la modification d'apport nutrionel. D'autre part, nous avons montré que la quantité de ces protéines étaient modifiées dans le cas de pathologie du foie ou de diabète.

Bénéfices attendus

Comprendre le rôle de ces protéines permettrait à long terme d'ouvrir de nouvelles pistes thérapeutiques pour les pathologies du foie ou du diabète..

Procédures

Les animaux seront soumis à : - une injection sous anesthésie générale (4 min maximum) - 9 jours d'hebergement individuel (1 fois) - 1 nuit sans accès à la nourriture mais accès à la boisson - 3 pesées sur animal vigile (

Impact sur les animaux

L’analyse du métabolisme énergétique recquiert que les animaux soient hébergés individuellement pour une durée maximum de 9 jours, la privation de congénères peut générer un stress modéré. Pour la détermination de la composition corporelle des animaux, les animaux sont placés pour une très courte durée (

Devenir

Tous les animaux sont mis à mort pour pouvoir collecter et analyser les tissus.

Remplacement

Dans notre laboratoire, nous avons mis au point des conditions de culture permettant de mimer l'état nourri / à jeun avec des cellules de foie. Cependant, afin de mieux comprendre le fonctionnement de ces cellules, nous avons besoin d'étudier des animaux entiers avec leur physiologie et les échanges inter-organes. Seules les protéines ayant montré un impact sur le métabolisme des cellules du foie en culture seront étudiés chez l'animal.

Réduction

Les effectifs ont été ramenés au minimum permettant toutefois d’avoir un effet statistique significatif. Nous avons utilisé un outil informatique pour calculer le nombre d'animaux nécessaire en utilisant les données préliminaires. Nous optimiserons également la collecte de tissus post- mortem à l’issue de chaque procédure afin de créer une « bibliothèque d’échantillons » pouvant être utilisés pour de futures analyses.

Raffinement

Le stress subit par les animaux par l'hébergement individuel est atténué par le fait qu’ils conservent un contact visuel et olfactif et sonore avec leurs congénères. Ces cages d'analyse présentent une grande surface au sol et sont équipées (litière, mangeoire, biberon et maisonnette suspendus) de manière à offrir des occasions accrues d'interaction avec l'environnement, qui compensent les effets de l’hébergement individuel. Pour l’injection, les souris seront anesthésiées quelques minutes afin de réaliser le geste sans stress pour l'animal. Les animaux sont surveillés jusqu’à leur réveil complet et qu’ils redeviennent mobiles. Puis un suivi sera réalisé les jours suivant l’injection pour vérifier qu’aucune lésion n’est apparue. Nous avons mis en place des points limites adaptés avec une surveillance des animaux (comportement, poids, site d'injection) permettant de déceler tous signe de mal-être ou de souffrance de façon précoce.

Choix des espèces

La souris est un modèle de référence dans les études métaboliques, nous pouvons donc bénéficier d’un grand nombre de ressources et de données préliminaires existantes. Par ailleurs, ce sont des mammifères dont l'utilisation du sucre et du gras est proche de celui de l'Homme. Nous espérons ainsi pouvoir extrapoler les conclusions de notre étude à l’Homme. Les animaux utilisés auront entre 10 et 25 semaines. A cet âge, les souris auront un foie mature.

Tués sous anesthésie 113 jours après l'injection pour que leurs organes soient récoltés, trois macaques à longue queue sont utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chacun reçoit un candidat médicament différent contre le diabète de type 2, puis subit seize prélèvements sanguins sur dix-sept semaines et quatre biopsies du quadriceps sous anesthésie. Les prises de sang se font sur animal vigile, avec des contentions de trois à quinze minutes, le porteur expliquant que l'anesthésie modifierait les paramètres étudiés. L'étude sert à désigner lequel des trois produits poursuivra son développement, et le porteur affirme que seul un "organisme entier", où tous les organes interagissent, permet d'y répondre.

Objectifs

L’objectif de ce projet est de comprendre comment trois nouveaux candidats médicaments contre le diabète de type 2 agissent dans le corps : comment ils circulent, combien de temps ils restent actifs, quels effets ils produisent et dans quels organes ils s’accumulent. Les candidats médicaments testés bloquent sélectivement certains gènes impliqués dans la résistance à l’insuline, mécanisme central du diabète de type 2. Contrairement aux traitements qui contrôlent principalement la glycémie, ces candidats médicaments visent donc à corriger la cause physiopathologique sous-jacente de la maladie. L’hypothèse est qu’une administration unique de ces médicaments permettra d’induire une amélioration durable de la sensibilité à l’insuline des patients et, par conséquent, un meilleur contrôle métabolique. Cette étude préliminaire sur primate est nécessaire pour déterminer les caractéristiques principales des produits une fois administrés dans un organisme entier, avant de futurs études précliniques et cliniques. Les résultats de cette étude permettront de comparer les trois candidats médicaments afin de sélectionner le produit leader qui poursuivra son développement avant d’être mis sur le marché. L’objectif scientifique de ce type d’étude n’est pas de rechercher une dose toxique. C’est pourquoi, les dosages utilisés dans ce projet sont efficaces mais a priori non toxiques (d’après des études toxicologiques préliminaires).

Bénéfices attendus

Les bénéfices attendus de ce projet sont à terme la validation et la mise sur le marché du traitement innovant le plus efficace contre le diabète de type 2, qui pourrait être administré en une seule injection et offrir des effets durables. Ce médicament pourrait améliorer significativement la qualité de vie des patients en réduisant les contraintes liées aux traitements chroniques.

Procédures

Après plus de deux semaines d’acclimatation et d’habituation, les 3 animaux inclus dans le projet recevront une injection intra-veineuse lente du candidat médicament (perfusion d’un produit différent pour chaque animal durant 5 à 10 minutes). Des prélèvements de sang seront réalisés avant et après administration sur animal vigile afin d'étudier la concentration du produit dans le sang au cours du temps et de mesurer certains paramètres physiologiques des animaux (16 prélèvements sanguins seront réalisés sur une période de 17 semaines). Le temps de contention nécessaire à la réalisation de ces prélèvements est compris entre 3 et 15 minutes. 4 biopsies de muscles seront réalisées au niveau des quadriceps des animaux (prélèvements réalisés à minimum un mois d’intervalle). L’intervention sera réalisée sous anesthésie et analgésie (après mis à jeun) et durera environ 20 minutes. Le suivi des paramètres physiologiques (poids et température corporelle) tout au long du projet nécessitera une contention d’environ 5 minutes. Une pesée sera réalisée chaque semaine. La température corporelle sera mesurée 1x/jour 3 jours avant administration, 2x le jour de l’administration, et 1x/jour 3 jours après administration. Le projet prendra fin 113 jours après administration des candidats médicaments et les 3 animaux impliqués seront mis à mort sous anesthésie afin de récolter leurs organes.

Impact sur les animaux

L’administration intra-veineuse par perfusion lente peut provoquer un stress léger, une douleur légère et/ou l'apparition de réactions locales (du type hématome ou œdème léger par exemple). Les biopsies de muscles sous anesthésie et analgésie pourront provoquer des douleurs légères ainsi que des réactions locales au niveau du site de ponction ou une infection post-opératoire. L'anesthésie des animaux dans le cadre de ces interventions (biopsies) pourra également engendrer un stress ou une sensation d'inconfort lié à la mise à jeun (inférieure à 16h), à la procédure d'induction (contention, administration, perte de conscience...) ou lié au réveil de l'animal (risque de vomissements, perte d'équilibre...). Les prélèvements de sang pourront provoquer un stress léger, une douleur légère et/ou l'apparition de réactions locales (du type hématome ou œdème léger par exemple). Les pesées et les mesures de température rectale peuvent également engendrer un stress léger chez les animaux.

Devenir

Les 3 animaux utilisés dans le cadre de ce projet seront mis à mort à la fin de la procédure afin de récolter leurs organes pour déterminer la biodistribution des produits testés.

Remplacement

L’objectif de ce projet est de comprendre comment trois nouveaux candidats médicaments agissent dans le corps : comment ils circulent, combien de temps ils restent actifs, quels effets ils produisent et dans quels organes ils s’accumulent. Ce type d'étude in vivo chez l’animal est indispensable au développement de nouvelles thérapies. Les données issues de ce projet ne pourraient être obtenues in vitro, car les modèles cellulaires utilisés en laboratoire restent trop simplifiés : ils ne reproduisent qu’une partie d’un organe isolée du reste du corps. Or, les paramètres étudiés dépendent d’un grand nombre de facteurs qui interagissent en temps réel dans un organisme vivant complexe (exemples : le débit sanguin, les échanges entre les tissus, le fonctionnement du foie et des reins, les barrières biologiques, …). Seul un organisme complet, où tous les organes sont en interaction constante, permet de répondre aux objectifs scientifiques du projet.

Réduction

Le nombre d'animaux utilisé dans ce projet a été réduit au minimum sans compromettre les objectifs scientifiques du projet. En effet, 3 animaux seront utilisés (1/groupe). Chaque animal recevra un candidat thérapeutique différent, il est donc impossible de réduire d’avantage le nombre d’animaux utilisé par groupe. Le suivi longitudinal de chaque animal (analyses biologiques et suivi métabolique avant et après administration) permettra de recueillir un maximum de données à partir de chaque individu, réduisant ainsi le besoin d’animaux supplémentaires. Cette étude étant préliminaire et non règlementaire, elle ne nécessite pas d’utiliser de grandes cohortes d’animaux pour réaliser des tests statistiques.

Raffinement

Un programme d'enrichissement complet sera mis en place au sein de l'animalerie. Ce dernier comprendra des enrichissements structuraux, de la litière pour permettre aux primates de fourrager, des jouets variés faisant l'objet d'une rotation une fois par semaine, des friandises (ex: céréales, fruits secs) et des fruits et légumes frais distribués quotidiennement (cachés dans la litière ou dans des jouets distributeurs), de la musique d'ambiance diffusée pendant la journée à un volume raisonnable dans le but de réduire le stress en couvrant le bruit causé par les activités du personnel dans les salles adjacentes et en habituant les animaux à la voix humaine. Les animaux seront acclimatés à leur environnement (volières, personnel, congénères) durant minimum deux semaines avant le début du projet. Les animaux seront suivis individuellement et bi-quotidiennement tout au long de l'étude pour détecter tout signe de stress ou de douleur. De même, le personnel veillera à garder une interaction quotidienne avec chaque animal. Les temps de repos accordés aux animaux entre les prélèvements et les volumes prélevés respecteront les recommandations éthiques en vigueur au sein de l’établissement utilisateur. Les biopsies seront réalisées sous anesthésie et analgésie et un traitement analgésique post-opératoire sera mis en place. Les prélèvements de sang seront réalisés sur animal vigile car l'anesthésie modifie les paramètres physiologiques étudiés et engendre un stress et un risque plus important pour l'animal que la procédure elle-même. Cependant, une sédation pourra être envisagée en cas de besoin. Des points limites précoces ont été déterminés afin de prendre en charge toute forme de douleur ou de souffrance. En cas d’atteinte d’un de ces points, l’animal concerné sera pris en charge selon les recommandations du vétérinaire. L’arrêt du protocole sera envisagé si l’animal ne répond pas au traitement ou si son état se dégrade (sous la responsabilité du vétérinaire).

Choix des espèces

Les primates sont utilisés comme modèle de recherche avant de tester certains traitements chez l’Homme. Leur système immunitaire réagit de façon très semblable au nôtre, ce qui permet de prévoir d’éventuelles défenses du corps contre le traitement. Leur grande proximité génétique et physiologique avec l’Homme les rend aussi très utiles pour étudier combien de temps le traitement reste actif, comment il agit et dans quels organes il se diffuse. Ainsi, son emploi est indispensable pour répondre aux objectifs scientifiques de ce projet. De jeunes adultes seront utilisés dans ce projet. À ce stade de développement, les animaux présentent un système immunitaire pleinement fonctionnel, comparable à celui d’un patient adulte, ce qui est indispensable pour évaluer la réponse du corps vis-à-vis du candidat médicament testé. Leur organisme a atteint la maturité physiologique et métabolique, mais ne subit pas encore de variations néfastes liées au vieillissement. L’utilisation de jeunes adultes permet de réduire les facteurs associés à des pathologies liées à l’âge qui pourraient interférer dans l’analyse des résultats et la qualité des échantillons prélevés. Sachant que des prélèvements d’organes seront réalisés post-mortem dans ce projet, il est préférable d’écarter au maximum ce biais lié à l’âge des animaux.

480 rats et 288 souris vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Trois injections par semaine pendant sept semaines leur administrent une molécule qui abîme le foie, avec une absence de prise de poids, une déshydratation et, dans les formes avancées, une dégradation de l'état général que le porteur ne peut pas exclure. Chaque animal passe ensuite une à deux séances d'IRM par semaine sous anesthésie générale, avec injection d'un agent de contraste, pour caler des marqueurs d'imagerie de la fibrose hépatique transposables au diagnostic humain. Le porteur présente l'imagerie du petit animal vivant comme un "maillon indispensable" et affirme que ces marqueurs permettraient de remplacer les "nombreux sacrifices d'animaux" des études à venir.

Objectifs

Le syndrome métabolique est un ensemble de désordres incluant le diabète, l'obésité ou la stéatose hépatique, qui constituent un problème de santé majeur dans les pays occidentaux. Sa prévalence est estimée entre 25% et 30% de la population et pour les patient atteints du diabète du type 2, elle monte à 70%. Ce syndrome est un facteur de risque pour les maladies cardio-vasculaires, la cirrhose et le cancer. Ce syndrome se caractérise par un foie gras, inflammé avec présence de fibrose. La présence de fibrose est un marqueur de la gravité de la maladie et sert à la stratification des patients. La présence de surcharge en fer est un facteur aggravant de la maladie. Afin de limiter la progression de ces désordres métaboliques, l’industrie pharmaceutique tente de développer des molécules pour restaurer la fonction des tissus endommagés (pancréas, foie, tissus adipeux...). Des études histologiques ont déjà été réalisées pour valider les modèles ani-maux. Cependant, plusieurs problèmes persistent, notamment le nombre très important d’animaux utilisés (pour évaluer l’évolution de la pathologie à différents temps, pour évaluer la sévérité de la pathologie, évaluer l’efficacité d’un traitement, etc..). L’Imagerie par Résonance Magnétique (IRM) est une technique incontournable pour le diagnostic médical, grâce à sa bonne résolution spatiale, son caractère non-traumatique et sa grande variété de contrastes. L’IRM devrait permettre de définir des bio-marqueurs IRM pour détecter la pathologie et la sévérité de la fibrose pour ensuite évaluer l’impact de médicaments sur la pathologie, sans avoir recours à une biopsie. Ces marqueurs ont pour objectifs d’être, à terme, utilisés en routine clinique chez l’homme. Ce projet est donc basé sur le développement de séquences IRM sur le petit animal pour obtenir des informations précises et fiables, en 3D et en des temps d’acquisition rapides.

Bénéfices attendus

Ce projet va permettre de développer des méthodes IRM produisant des marqueurs fiables de désordres hépatiques. Ainsi, il n’y aura plus besoin d’utiliser un grand nombre d’animaux pour les futures études, développant des traitements contre les désordres métaboliques. De plus, ces méthodes IRM seront transférables à l’homme, et limiteront ainsi le recours à des biopsies régulières sur les patients.

Procédures

Les animaux vigiles seront soumis à trois injections intrapéritonéales par semaine de sérum physiologique ou d’une molécule induisant un désordre hépatique, pendant 7 semaines. Ensuite, les animaux seront imagés par IRM sous anesthésie générale une à deux fois par semaine. Une fois par semaine (lors d’une session IRM), un agent de contraste sera injecté par voie intraveineuse. Suite à la session d’imagerie, les animaux recevront une injection intra-péritonéale d’un mélange d’antalgique et d’analgésique avant d’être euthanasiés.

Impact sur les animaux

Une absence de prise de poids et une deshydratation sont attendues dans ces modèles. De plus, dans les formes les plus avancées de la pathologie, une dégradation de l’état général n'est pas à exclure.

Devenir

Les animaux seront euthanasiés afin de corréler les biomarqueurs IRM aux analyses histologiques.

Remplacement

Notre projet est à visée translationnelle. En effet, nous souhaitons développer des séquences IRM permettant le diagnostic et l’évaluation de la sévérité de désordres hépatiques chez l’homme. L’imagerie du petit animal vivant est donc un maillon indispensable dans ce processus. En effet, nous souhaitons détecter l’apparition d’une maladie (diagnostic précoce) et ensuite suivre son évolution (pronostic). Ceci permettrait de remplacer les nombreux sacrifices d’animaux en fournissant des biomarqueurs fiables et robustes grâce à l’obtention d’images avec des résolutions spatiales élevées, et des informations quantitatives. Tout cela, dans le but de suivre plus tard l’application de traitements contre les désordres métaboliques.

Réduction

Du fait de la non-invasivité de l’IRM, les mêmes animaux seront imagés plusieurs fois avec un minimum d’une semaine entre chaque examen. Ainsi chaque animal sera son propre contrôle. Cette démarche permet de limiter le nombre d’animaux au strict nécessaire. De plus, sur la base de publications scientifiques, il était estimé un écart-type standard d’environ 25% sur la plupart des expérimentations réalisées. Nous utiliserons les tests statistiques pour comparer les biomarqueurs entre des animaux pathologiques et des animaux sains, ainsi qu’entre animaux à différents stades de la pathologie.

Raffinement

Les animaux seront hébergés dans des cages collectives, avec de l’enrichissement (bâtonnets de bois à ronger, matériaux de construction de nid, maisonnette pour le souris, tubes en carton pour les rats, litière) et de la nourriture et de l’eau à volonté. L'utilisation d'anesthésies gazeuses générales lors des procédures, la présence d'un tapis chauffant permettant de maintenir la température interne des animaux et le contrôle de la respiration permettent d'assurer un réveil rapide des animaux. Il est à rappeler que l’expérience d’IRM en elle-même ne génère aucun signe de souffrance visible. Une surveillance régulière de la santé et du bien-être des animaux sera réalisée, comprenant des signes au niveau du comportement, de la mobilité, de la perte de poids, et de l’apparition de symptômes cliniques. Si des signes de mal-être apparaissent, les animaux seront pris en charge par un analgésique. Des points limites ont aussi été instaurés, induisant une euthanasie immédiate. L’état de santé des animaux sera suivie quotidiennement.

Choix des espèces

Les animaux sélectionnés sont largement utilisés et caractérisés par la communauté scientifique afin d'étudier la progression du diabète, de l’obésité et des désordres hépatiques. Ils ont une progression pathologique similaire à celles observés chez l'Homme. En particulier, les rats sont très bien caractérisés au niveau métabolique. Tous les animaux seront utilisés à l’âge adulte. Ceci permet d'une part de reproduire ces modèles couramment utilisés par la communauté scientifique et d'autre part d'éviter de considérer les effets due à l'immaturité du tube digestif des animaux non-adultes qui pourront altérer nos conclusions.

Chacun des 180 macaques à longue queue de ce projet peut subir une quarantaine d'anesthésies générales, autant de prélèvements sanguins, une trentaine d'écouvillonnages nasaux, trachéaux et rectaux, quatre ponctions de moelle osseuse, quatre biopsies de ganglions et jusqu'à dix lavages broncho-alvéolaires, le tout classé en souffrance modérée. Une puce de télémétrie est implantée sous la peau, et les animaux exposés au SARS-CoV-2 ou à la grippe passent jusqu'à huit semaines seuls en cage. La modification déposée pour cette version ajoute quatre biopsies de peau, quatre biopsies de muqueuse rectale ou buccale et quatre prélèvements de liquide séminal, pour "avoir accès à plus de compartiments". 108 macaques sont tués pour prélever leurs tissus, les 72 autres gardés comme modèles de réinfection ou comme convalescents, avec une réattribution à d'autres études que le porteur n'exclut pas.

Objectifs

La grippe et le Covid sont des maladies respiratoires causés respectivement par les virus influenza et le SARS-CoV-2. La transmission interhumaine de ces virus se fait principalement par l’excrétion de gouttelettes dans l’air (toux, éternuement, parole, respiration).Les personnes à risque et les stratégies thérapeutiques de ces deux maladies étant assez similaires, nous avons choisi de mener nos recherches à l’intérieur d’un seul projet. Actuellement, aucun traitement spécifique ne permet d’atténuer efficacement et systématiquement les maladies causées par le SARS-CoV-2 ou les virus influenza. De nombreuses personnes notamment les personnes immunodéprimées (personne au système immunitaire fragile) ou âgées sont encore lourdement impactées par la Covid-19 ou la grippe avec des effets secondaires qui demeurent importants. De plus, dans le cas du SARS-CoV-2, l’émergence continuelle de variant d’intérêt (VOC) et l’absence de vaccins efficaces contre l’ensemble de ces variants anciens ou émergents nécessite le développement permanent de nouveaux traitements par immunothérapie. Dans le cas de la grippe, les souches qui circulent en hivers sont différentes d’une année sur l’autre. Cette diversité impose d’ajuster chaque année la composition du vaccin pour y introduire les souches les plus récentes en circulation et qui circuleront aussi probablement dans les mois suivants. De plus, ces virus saisonniers diffèrent en termes d’impact sur la population et de sévérité. Le développement de nouveaux traitements thérapeutiques nous permettrait de mieux faire face à une épidémie de grippe en cas de faible efficacité du vaccin. Dans ce contexte, nous testerons différentes types de traitements comme des anticorps permettant d’améliorer la réponse adaptive ou ciblant directement les virus du SARS-CoV-2 ou les virus grippaux. La mise en place de traitements par immunothérapie efficaces contre ces virus respiratoires pourrait aussi représenter une alternative capable de stimuler la réponse immunitaire en cas de baisse d’efficacité des vaccins (population immunodéprimée, apparition d’une souche génétiquement très éloignée…). Ces traitements sont en phase de développement préclinique et la démonstration d’une efficacité dans notre modèle macaque permettrait une avancé en phase clinique. MODIFICATION : Nous avons effectué des modifications pour pouvoir prélever plus de type d’échantillons différents lors des étude de biodistribution pour avoir accès à plus de compartiments.

Bénéfices attendus

Les molécules thérapeutiques qui auront montré des résultats satisfaisants chez le primate non-humain pourront à court terme être utilisés lors d’essais cliniques chez l’Homme. Elles pourront notamment, à long terme, recevoir une autorisation de mise sur le marché pour être utilisés à grande échelle et ainsi protéger la population mondiale contre les virus respiratoires tels que le SARS-CoV2 ou la grippe.

Procédures

Les différentes interventions dans ce projet sont : - Anesthésie générale (40 fois environ, 30min, tous les groupes) - Traitements avec des molécules thérapeutiques (4 fois environ, 5 minutes, tous les groupes) - Infection par le virus de la grippe ou de la covid (1 fois, 15 minutes, groupes exposés) - Prélèvement de sang (40 fois environ, 5 minutes, tous les groupes). - Prélèvement de moelle osseuse (4 fois environ, 10 minutes, groupes exposés) - Biopsie de ganglions lymphatiques (4 fois environ, 30 minutes, groupes exposés) - Ecouvillonnages nasaux et trachéaux ET RECTAUX (30 fois environ, 2 minutes, tous les groupes) - Lavage broncho-alvéolaire (10 fois environ, 20 minutes, animaux de l’étude pilote) - Prélèvement de LCR (liquide cérébrospinal) (4 fois environ, 20 minutes, animaux de l’étude pilote) - Implantation d’une puce de télémétrie (1 fois, 30 minutes, tous les groupes) - Imagerie in vivo (10 fois environ, 45 minutes, tous les groupes) - Pléthysmographie (mesure de l'ensemble des volumes pulmonaires) (10 fois environ, 10 minutes, groupes exposés) - Hébergement individuel (1 fois, 8 semaines maximum, groupes exposés) - MODIFICATIONS : -Biopsie de peau (4 fois maximum, 30 minutes)-Biopsie de muqueuse rectale ou buccale (4 fois maximum, 20 minutes). -Prélèvement de liquide séminal (4 fois maximum, 20 minutes, animaux de l’étude pilote)

Impact sur les animaux

Dans ce projet, des nuisances ou effets indésirables pourront être observés selon les interventions : Nuisances liées aux traitements: Réaction locale, démangeaisons/douleur dans les heures/jours suivant le traitement. Nuisances liées à l’infection par le virus influenza ou le SARS-CoV2 : Fatigue, difficultés respiratoires, fièvre, déshydratation, troubles de l’appétit. Ces symptômes se résolvent spontanément dans les deux premières semaines qui suivent l’infection. Les nuisances sont peu attendues chez les animaux traités. Nuisances liées aux anesthésies répétées, prélèvements de sang, moelle osseuse et biopsies : Troubles de l’appétit avec plus ou moins de pertes de poids mineures, anémie transitoire (légère à modérée), hématome au niveau du site du prélèvement, infection cutanée dans les jours qui suivent le prélèvement. Nuisances liées à l’implantation de puces de télémétrie : Réaction locale au site d’incision : gonflement, suintement de la plaie (rare), démangeaisons, durée de 1 à 5 jours. Nuisances liées à l’hébergement individuel : L’hébergement individuel peut entrainer un stress ou de l’ennui.

Devenir

Une partie des animaux sera euthanasiée pour prélever différents tissus et procéder à des analyses (charge virale, lésions pulmonaires…). L’autre partie des animaux sera conservée pour servir de modèle de réinfection ou d’animaux convalescents. Il n’est pas exclu que ces animaux soient réattribués à d’autres études après avis vétérinaire.

Remplacement

L’objectif est d’évaluer la protection induite par différents traitements par immunothérapie contre des virus respiratoires comme le SARS-CoV-2 ou les virus influenza. Ce type d’évaluation nécessite un modèle expérimental proche de l’Homme, permettant d’étudier les différentes composantes des réponses immunitaires (humorales, cellulaires) et les changements induits suite au traitement et à l’infection virale. A ce jour, le macaque est le modèle qui représente le mieux ces infections respiratoires chez l’Homme. Du fait de sa proximité génétique avec l’Homme, les cibles des immunothérapies sont aussi exprimées chez le macaque, et pas nécessairement dans le modèle des petits animaux. Toutefois, les traitements par immunothérapie évalués ont été préalablement testés in vitro et dans un modèle de petits animaux avant d’être testés chez le PNH.

Réduction

Les études pilotes de distribution et persistance du traitementse font sur 2 animaux et nous permettent de sélectionner les traitements par immunothérapie les plus pertinents, la dose et la voie d’administration. Nous maitrisons les modèles de grippe et de SARS-CoV-2, cette expérience nous permets d’utiliser des contrôles historiques dans les études d’efficacité ce qui nous permet de réduire le nombre d’animaux contrôles tout en permettant une analyse statistique robuste. Le nombre d’animaux dans chaque groupe est réduit au minimum nécessaire à une analyse statistique des résultats par des tests non paramétriques adaptés aux petits échantillons.

Raffinement

L’ensemble des interventions et les prélèvements seront réalisés regroupés au maximum et sous anesthésie générale des animaux. Une diversification de l’alimentation et complémentation de celle-ci pourra être instaurée en cas d’une baisse de l’alimentation due à des anesthésies répétées Les prélèvements de sang, moelle osseuse et les biopsies pouvant entrainer une réaction locale, un traitement symptomatique pourra être appliquée par une désinfection et une analgésie locale. L’implantation de puce permettant un suivi régulier de la température peut induire une réaction tel qu’un gonflement et un suintement de la plaie. Un signalement au vétérinaire sera effectué qui pourra appliquer un traitement symptomatique comme une désinfection et une analgésie locale. L’administration des traitements pouvant entrainer une réaction locale comme des démangeaisons et douleurs, une désinfection et une analgésie locale pourront être appliquées sur décision du vétérinaire. L’exposition aux virus influenza et SARS-CoV2 peut conduire à l’apparition de difficultés respiratoires, fièvre, dysorexie, déshydratation et fatigue. Si apparition de ces symptômes, un signalement au vétérinaire sera réalisé.. Une grille de score sera utilisée pour le suivi de l’infection chez l’animal. Les modèles d’infection par le SARS-CoV2 ou par les virus grippaux chez le macaque sont déjà mis au point dans notre département. Des grilles de score avec des points limites ont déjà été établis et utilisés au sein de notre département lors de différentes infections avec ces virus. L’hébergement se fera en groupe pour les études pilotes. Pour les études d’efficacités, les animaux seront mis en individuel pour la période d’adaptation avant l’exposition virale. Suite à l’exposition et une fois la production virale terminée, ils seront remis en groupe. Cet hébergement individuel pourrait entrainer un stress qui sera compensé par un programme défini par la cellule « bien-être animal » de l’établissement pour l’enrichissement de leur milieu de vie. Cet hébergement individuel est nécessaire pour l’évaluation de certains paramètres biologiques notamment la température corporelle et pour limiter la surexposition virale.

Choix des espèces

Les modèles de petits animaux comme la souris ne sont pas un hôte naturel du SARS-CoV-2 et des virus influenza et leur le système immunitaire est très différent de celui de l’humain. Toutefois, la majorité des candidats sont déjà testés dans un modèle petit animal ou in vitro avant d’être testés chez le macaque PNH. Le macaque a été choisi comme modèle animal, car il présente une réponse immunitaire et physiopathologique semblable à celle de l’humain pour la plupart des infections respiratoires similaires. A ce jour, a été mis au point un modèle d’infection efficace des macaques cynomolgus par voie respiratoire. Les macaques sont d’excellents modèles pour reproduire la forme non sévère des maladies COVID19 et grippes, ils sont donc pertinents pour tester des molécules thérapeutiques. Ces espèces représentent le modèle le plus pertinent réunissant les éléments nécessaires à l’évaluation de traitements par immunothérapie contre les virus respiratoires : la réponse immunitaire et la réponse aux traitements sont similaires à celles de l’humain, et les techniques et outils d’exploration de la réponse immunitaire est maitrisés chez ces espèces contrairement à d’autres modèles d’infections respiratoires comme le furet. La grippe et le Covid infectant des personnes de tout âge en clinique, nous pouvons réaliser les procédures sur des animaux ayant un panel d’âge étendu. Cependant, les nouveau-nés n’ayant pas un système immunitaire complètement développé, nous nous focaliserons sur des animaux sevrés et ayant un système immunitaire mature, donc au minimum 2 ans. Enfin, les traitements candidats pourront être évalués chez des adultes lors des essais cliniques donc il est plus pertinent d’utiliser des animaux ayant un système immunitaire similaire.

Injectées de cellules tumorales sous anesthésie, traitées à six reprises et pesées trois fois par semaine, 1 836 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Toutes sont tuées pour prélever leurs organes, dont la rate, les ganglions drainants et la moelle osseuse. Le projet cherche à savoir si une protéine recombinante associée à des immunothérapies fait mieux régresser les tumeurs que chaque traitement seul, les essais cliniques restant renvoyés à un avenir non daté. Sur le régime anesthésique des injections de traitement, le RNT dit trois choses différentes : anesthésie générale dans la description des procédures, animal vigile dans celle des effets indésirables, anesthésie locale dans le raffinement.

Objectifs

Ce projet vise à évaluer in vivo l'efficacité thérapeutique et les mécanismes immunologiques associés à l'administration combinée d'une protéine recombinante avec des immunothérapies dans des modèles murins de cancer. Les objectifs spécifiques sont de déterminer si la combinaison thérapeutique proposée améliore la régression tumorale, la survie globale, ainsi que la fréquence et la qualité des réponses immunitaires antitumorales comparativement aux traitements monothérapeutiques. Deuxième objectif : Caractériser l'infiltration immunitaire intratumorale induite par les traitements combinés en analysant la présence, la répartition et l'activation des sous-populations cellulaires. Troisième objectif : Étudier les effets systémiques des traitements sur les populations lymphocytaires dans les la rate et les ganglions drainants, ainsi que dans la moelle osseuse afin de déterminer l'impact global du traitement sur l'immunité adaptative. Ces objectifs permettront de clarifier le potentiel thérapeutique et les mécanismes immunologiques sous-jacents à l'utilisation combinée de ce traitement combiné, en vue d'optimiser les stratégies d'immunothérapie contre le cancer.

Bénéfices attendus

Les bénéfices attendus de ce projet incluent : 1.L'identification d'une nouvelle combinaison thérapeutique potentiellement supérieure aux traitements actuels en termes d’efficacité antitumorale, avec une amélioration notable des taux de régression tumorale et de la survie. 2.Une meilleure compréhension des mécanismes immunologiques impliqués, notamment concernant l’activation et l'infiltration des sous-populations lymphocytaires clés, ainsi que la formation de structures lymphoïdes tertiaires au sein des tumeurs, pouvant servir de biomarqueurs prédictifs d’efficacité thérapeutique. 3.La possibilité d'élargir ces résultats précliniques vers des essais cliniques futurs, en fournissant une base solide pour le développement de stratégies innovantes et plus efficaces d’immunothérapie en oncologie humaine. Ainsi, ce projet pourrait avoir un impact significatif sur l’amélioration des traitements du cancer des patients traités par immunothérapie .

Procédures

L'injection tumorale sera réalisée chez les animaux sous anesthésie générale (durée de 2 minutes, une fois par souris). Nous effectuerons également des injections chez les animaux sous anesthésie générale (durée de 2 minutes, 6 fois par souris). Des prélèvements sanguins seront également effectués sous anesthésie générale (durée de 2 minutes, un prélèvement par souris).

Impact sur les animaux

Les effets indésirables dus à l'induction de la croissance tumorale sont une légère gène mécanique, et une possible diminution modérée de poids . Les injections (une par souris) de cellules tumorales seront effectuées sur animal anesthésié (une par souris, durée maximale 2 minutes). Les injections de traitements provoquent une douleur légère et transitoire et seront effectués sur l’animal vigile (6 par souris, durée 2 minutes). es manipulations des animaux pour les injections, le suivi de croissance tumorale ou les pesées 3 fois semaine pourront induire un stress.

Devenir

Afin de caractériser l'effet de nos traitements; notamment l'effet biologique, nous devons récupérer en fin d'expérience les organes des animaux traités et non traités. Nous devons pour cela procéder a euthanasie de l'ensemble des animaux du projet. L'étude moléculaire et métabolique des organes , ainsi que celles des tissus est indispensable pour évaluer les effets anti tumoraux mais également la toxicité éventuelle des traitements testés.

Remplacement

Pour la réalisation de ce projet, l’utilisation d’animaux vivants est indispensable car seul un animal vivant, entier, peut permettre d’étudier dans leur globalité, le microbiote, l’immunité anti-tumorale et l’effet des immunothérapies sur la réponse anti-tumorale dans un contexte tumoral, avec toutes les interactions nécessaires. Il est impossible de reproduire toutes ces intéractions in vitro ou ex vivo.

Réduction

Dans cette étude, nous allons faire en sorte d’utiliser le moins de souris possible. Pour cela, nous allons organiser les expériences par étapes, en avançant seulement si les résultats de l’étape précédente sont conformes aux attentes. Chaque expérience sera répétée indépendamment deux fois pour s'assurer que les résultats sont fiables. Si la première ne donne pas les résultats attendus, nous arrêterons là, ce qui évitera d’utiliser plus d’animaux. Nous avons aussi calculé à l’avance combien de souris sont nécessaires pour obtenir des résultats fiables, en nous basant sur les expériences déjà faites dans notre laboratoire. Cela nous permet de ne pas en utiliser plus que nécessaire. Enfin, pour analyser ce que nous observons (comme l’évolution des tumeurs ou la durée de vie des souris), nous utiliserons des méthodes statistiques.

Raffinement

Une période d'acclimatation d'une semaine sera respectée avant le début de l’expérimentation afin de réduire le stress des animaux et d'assurer leur adaptation à l'environnement de laboratoire. Une surveillance quotidienne permettra d’observer tout changement comportemental et, si nécessaire, de mettre en place des adaptations ou des traitements. Toutes les injections seront administrées sous anesthésie locale afin de minimiser la douleur. Les souris seront pesées régulièrement, au moins une fois par semaine. Les points limites précoces seront strictement respectés et des soins adaptés seront prodigués, en consultation avec le vétérinaire, pour garantir le meilleur bien-être possible des animaux tout au long de l'étude.

Choix des espèces

La génétique de la souris est proche de celle de l’Homme et bien décrite au niveau de la littérature scientifique, ce qui rend comparable les voies de signalisation immunologiques des tumeures entre l'Homme et la souris. Notre centre de recherche utilise principalement des souris ce qui offre de nombreux avantages en termes d’élevage, d’animaleries, d’expertise en techniques d’expérimentation animale ainsi que le suivi microbiologique et vétérinaire des animaux. Aussi, les modèles de tumeur existants sont issus de lignées cellulaires murines et leur implantation dans la souris est indispensable pour étudier l’immunité, l’effet des traitements sur la réponse antitumorale dans leur globalité et l’immunité intestinale. Toutes ces raisons scientifiques, pratiques et éthiques font de la souris un animal indispensable dans la réalisation de ce projet. Les animaux utilisés seront âgés de 7 à 8 semaines, ce qui correspond à leur maturité sexuelle et assure une stabilité hormonale. Cet âge est optimal pour garantir une réponse biologique cohérente et réduire les variations liées aux fluctuations hormonales. De plus, leur système immunitaire est pleinement développé, ce qui est essentiel pour l’étude de la progression tumorale et des réponses aux traitements, tout en permettant des interventions expérimentales sur une période prolongée.

Jusqu'à trois heures par jour sur une roue d'activité, six fois par semaine pendant huit semaines : 2 976 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue par une chirurgie terminale destinée à prélever des échantillons. Chacune subit d'abord une opération du crâne de moins de deux heures, puis, pour une partie d'entre elles, une injection de colorant sous anesthésie tous les six jours pendant trois à quatre semaines, avec un risque de lésion, de saignement et de dépression cardio-respiratoire. L'objet réel du projet reste la caractérisation de protéines fluorescentes servant à lire l'activité électrique des neurones, présélectionnées parmi plusieurs centaines de milliers de variants criblés en culture cellulaire. Le porteur affirme que la souris est le seul mammifère aisément modifiable génétiquement et retient l'espèce parce que la taille de son cortex correspond au champ du microscope et qu'elle est "assez résiliente" à ce type de chirurgie, avec "une appétence certaine pour courir sur une roue d'activité".

Objectifs

De nouvelles méthodes consistent a utiliser des protéines sensibles à la lumière pour « lire » ou « écrire » l’activité électrique grâce à des nouvelles méthodes dites optiques, c’est-à-dire basées sur la lumière. En utilisant l’imagerie de l’activité électrique des neurones, nous pouvons comprendre la communication entre différents types de neurones. Ceci est possible grâce à de nouvelles protéines fluorescentes Les stratégies utilisées pour obtenir une présence minimale de ces protéines sur le neurone se basent sur l’existence et la disponibilité de modèles transgéniques. Les souris constituent le seul mammifère aisément modifiable génétiquement et leur utilisation ne peut pas être remplacé par des systèmes in silico ou in vitro pour évaluer le potentiel de ces nouvelles protéines. L’objectif de ce projet est de caractériser in vivo ces nouvelles protéines dont la sensibilité est améliorée et peuvent être combinées grâce à la diversité de leur propriété, notamment la couleur qui les rende fluorescente. Afin de réduire l’utilisation d’animaux, le maximum de tests in vitro a été réalisé afin de présélectionner le plus petit nombre de protéines candidates à partir d’une base de plusieurs centaines de millier de protéines. Les expériences d’imagerie neuronale in-vivo permettent de tester plusieurs conditions et d’obtenir beaucoup d’information par animal afin de réduire le nombre d’animaux utilisés par protéine ou couple de protéines testé.

Bénéfices attendus

Ce projet permettra de donner accès à de nouveaux outils qui serviront pour mieux comprendre les mécanismes de fonctionnement des neurones. Les méthodes optiques comportent divers avantages y compris le fait qu'a partir d'un animal une grande quantité de données sont obtenues. Et en même temps, cette méthode est peu invasive par rapport à des approches d’insertions d’électrodes. Par ailleurs, ces animaux serviront à la fois à la recherche et à la formation des étudiant.e.s pour la recherche. Enfin, l’émergence et la validation de ces nouveaux outils permettront à terme, grâce à cette nouvelle façon précise et directe de mesurer l’activité cérébrale, de raffiner la compréhension du développement de maladies et des mécanismes d’actions de candidats médicaments.

Procédures

Les animaux subiront une chirurgie sous analgésie et anesthésie qui durera moins de 2 heures et sera réalisée une seule fois par animal. Certains animaux seront positionnés sur une roue d’activité au maximum 6 fois par semaine pendant au maximum 3 heures sur 8 semaines (au maximum) pour les expériences d’imagerie. Certains de ces animaux subiront une fois tout les six jours une injection de colorant (moins de quelques secondes) sous anesthésie sur 3 ou 4 semaines. Tous les animaux subiront une chirurgie terminale sous analgésie et anesthésie pour récupérer des échantillons.

Impact sur les animaux

Lors des injections d’analgésiques et anesthésiques, les animaux pourront subir un stress lors de la contention et de l’induction de l’anesthésie. Pour ces injections d’analgésiques et anesthésiques, l’animal pourrait ressentir une douleur lors du franchissement de la peau par l’aiguille. Lors du réveil post-chirurgical, les animaux pourront subir une hypothermie transitoire ainsi que des douleurs post opératoires. Un risque de lésion et de saignement est possible à la suite de l’injection du colorant ainsi qu'une dépression cardio-respiratoire de moins de 10 secondes. Lors de l’expérimentation d’imagerie intravitale, le maintien de l’animal sur la roue d’activité pourra durant les premières dizaines de secondes conduire à un stress.

Devenir

Tous les animaux seront donc euthanasiés par une méthode réglementaire pour prélèvement afin de répondre à une question scientifique.

Remplacement

Des études préalables in vitro ont été réalisées pour limiter grandement le nombre d’expérimentations in vivo. Ainsi des centaines de milliers de variants ont été évalués lors de screening réalisés sur des cellules, dites immortalisées, en culture. Nous essayons également de développer des méthodes in silico afin de raffiner la prédictibilité de la fonctionnalité de ces protéines candidates en fonction de leur séquence et des résultats obtenus in vitro. Cependant pour évaluer le potentiel de ces sondes dans différents types cellulaires, à différentes profondeurs et dans le cerveau d’un animal en comportement, l’utilisation de souris en expérimentation in vivo ne peut pas être remplacé par des systèmes in vitro.

Réduction

Les effectifs ont été réduits au maximum grâce à un calcul de puissance. De plus, un faible nombre d'animaux (2-3 souris par condition) est suffisant pour fournir un nombre élevé de neurones. Par conséquent, nous utiliserons au maximum 2976 souris. Des tests statistiques adéquats seront utilisés pour l’analyse des résultats.

Raffinement

Les conditions d’hébergement sont conformes à la réglementation. La température et l'hygrométrie sont contrôlées et monitorées, le cycle jour nuit est automatique. Les animaux sont stabulés en portoirs ventilés avec un système d'abreuvement automatique et un accès ad libitum à l’eau et la nourriture. Les animaux sont hébergés avec leurs congénères. Le milieu est enrichi (nidification, rongement). Une période d'acclimatation de 7 jours sera systématiquement pour les animaux provenant du fournisseur agrée défini ou pour les animaux provenant de notre animalerie centrale et transférés dans la pièce de stabulation. Toute chirurgie sera précédée d’une analgésie et anesthésie adéquat. Le maintien de la température est assuré. Un suivi post opératoire est effectué quotidiennement et toutes les mesures sont prises pour veiller au bien-être animal. Des points limites ont été défini et seront appliqués afin de garantir la minimisation de risque de souffrance des souris les atteignant. La mise en place systématique d’une période de manipulation préalable à l’expérimentation ainsi qu’une habituation progressive du dispositif expérimentale permet de réduire le stress de l’animal.

Choix des espèces

La souris est choisie pour plusieurs raisons dont les plus importantes sont la disponibilité de modèles transgéniques et de manipulations génétiques multiples, la taille des circuits neuronaux et domaines fonctionnels du cortex, de l’hippocampe et du cervelet est en adéquation avec la taille de l'image accessible par le microscope et la validation d’outils optogénétiques sera comparative vis-à-vis des outils antérieurs précédemment validé chez la souris. Par ailleurs, la souris est assez résiliente à ce type de chirurgie et à une appétence certaine pour courir sur une roue d’activité. Des animaux adultes seront utilisés. Leur âge sera supérieur ou égale à 6 semaines car à cet age les conditions pour faire de la microscopie sont réunies et que nous souhaitons comprendre le fonctionnement des neurones dans le cerveau adulte.