Procédures modérées
Etude des circuits cerebraux en charge de l’orientation locomotrice et la navigation
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Les fibres optiques implantées dans le cerveau et les électrodes posées dans le muscle tibial antérieur causent un inconfort que le porteur qualifie lui-même de permanent. 1 049 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger pour 54 d'entre elles, modéré pour 912 et sévère pour 83. Presque toutes subissent une chirurgie de quarante-cinq minutes à une heure pour recevoir un traceur dans la moelle épinière ou le tronc cérébral, parfois deux fois, tandis que certaines sont suspendues dans un harnais qui leur retire le contact des pattes avec le sol ou courent sur un tapis roulant, l'objectif étant d'identifier les neurones du tronc cérébral qui commandent les changements de direction. Leur cerveau et leur moelle épinière sont prélevés après mise à mort pour les analyses neuroanatomiques.
Objectifs
Notre projet de recherche s'intéresse aux mécanismes qui permettent à un être vivant de changer de direction en marchant. Si nous comprenons bien comment le cerveau contrôle les mouvements en ligne droite, les processus qui permettent de tourner ou de modifier sa trajectoire restent encore mystérieux. Pourtant, ces ajustements sont essentiels dans la vie quotidienne, que ce soit pour éviter un obstacle ou suivre un chemin précis. Récemment, des travaux sur la souris ont permis d’identifier un groupe spécifique de neurones dans le tronc cérébral. Ces neurones particuliers semblent jouer un rôle clé dans le changement de direction. Lorsque nous les activons, la souris modifie sa trajectoire. Nous pensons donc que ces neurones orchestrent la coordination des muscles du cou, du tronc et des pattes pour ajuster la marche. Pour mieux comprendre leur rôle, nous allons combiner plusieurs approches scientifiques : des enregistrements électriques de l’activité cérébrale, des outils génétiques ce qui pourra aider à mettre en place des modèles informatiques de la locomotion. À terme, nos découvertes pourraient aider à mieux comprendre certaines maladies neurologiques qui affectent la marche, comme la maladie de Parkinson ou la sclérose latérale amyotrophique. Elles pourraient aussi ouvrir la voie à de nouvelles stratégies thérapeutiques pour les personnes souffrant de lésions de la moelle épinière.
Bénéfices attendus
Le contrôle de la marche par le cerveau est un enjeu crucial, notamment pour les personnes souffrant de troubles neurologiques. Nos recherches pourraient avoir un impact direct sur la récupération motrice après une lésion de la moelle épinière, ainsi que sur les maladies neurodégénératives comme la maladie de Parkinson ou les accidents vasculaires cérébraux. Ces affections altèrent profondément la capacité à se déplacer, rendant le quotidien difficile pour des millions de personnes. Jusqu’à présent, la plupart des études se sont concentrées sur la marche en ligne droite. Pourtant, dans la réalité, nous changeons constamment de direction pour nous adapter à notre environnement. Comment le cerveau ajuste-t-il ces mouvements ? Quels mécanismes permettent de garder l’équilibre en tournant ? Ces questions restent largement ouvertes. Notre projet vise à identifier les étapes précises du mouvement qui permettent aux animaux à quatre pattes d’effectuer un virage, tout en conservant leur équilibre. Grâce à des techniques de pointe, comme l’optogénétique (qui permet d’activer ou d’inhiber des neurones avec de la lumière), nous allons examiner le rôle des neurones du tronc cérébral impliqués dans ce processus. En collaboration avec des experts en modélisation biomécanique, nous allons intégrer ces découvertes dans un modèle informatique du contrôle de la marche. Ce type de simulation est essentiel, car il permet de tester virtuellement des scénarios complexes, comme la marche sur un terrain accidenté, sans avoir recours à des expériences supplémentaires sur les animaux. À terme, cette meilleure compréhension du contrôle cérébral des mouvements pourra guider le développement de nouvelles stratégies thérapeutiques, notamment pour restaurer la mobilité des patients atteints de troubles neurologiques.
Procédures
La quasi-totalité des animaux recevront une injection de traceur de neurones au niveau de la moelle épinière et/ou dans le tronc cérébral lors d’une procédure chirurgicale. Le temps d’une injection est estimé entre 45 min à 1h. Le délai entre 2 injections sur un même animal est de 5 à 30 jours. Des tests de comportements moteurs seront réalisés chez quasiment 80% des animaux qui seront libres de leurs mouvements. 25% d'entre eux auront des marqueurs réfléchissants (petites sphères de 3mm de diamètre) apposés au niveau de leurs articulations pendant maximum 1 heure. 10% des animaux feront de la marche rapide (maximum 4 x 2minutes alternés de 5minutes de pause) en ligne droite sur un tapis roulant, spécialement conçu. 30% des animaux seront maintenus par une contention de moins de 10 secondes afin de connecter une fibre optique. 7% des animaux auront une électrode implantée dans le muscle tibial antérieur par une chirurgie d’une durée estimée à 1h. Quelques animaux seront légèrement sur-élevés à l'aide d'un harnais afin d'enlever transitoirement le contact des pattes avec le sol pendant au maximum 4 minutes consécutives.
Impact sur les animaux
Nous mettrons tout en œuvre pour minimiser l’impact des interventions. Voici les effets indésirables les plus fréquemment rencontrés lors de ces interventions : - Anesthésie : Dépression transitoire respiratoire et cardiaque, hypothermie. - Injection stéréotaxique: risque très faible d’infection au niveau des sutures. - Implantation de fibres optiques intra-cérébrales: très faible risque d’infection/Inflammation de la zone implantée. Inconfort lié à l’implant (permanent). - Tests moteur dans l’arène: inconfort transitoire lié à la présence de marqueurs collés sur la peau. Stress transitoire lié à la privation alimentaire (30 min maximum) pendant la phase de test. - Sur-élévation : inconfort transitoire lié à l’immobilisation. - Enregistrement d’activité par électromyographie : faible risque d’inflammation du muscle implanté, inconfort permanent lié à l’électrode. - Tests moteurs sur le tapis roulant : effort physique court, stress métabolique transitoire. Notez que la plupart de ces nuisances et effets indésirables, même s’ils peuvent survenir lors de nos expériences, restent exceptionnels. Aucun animal produit n’a de phénotype dommageable (incapacité de se déplacer, de se nourrir, etc…).
Devenir
La mise à mort des animaux à l'issue de chaque procédure est requise afin de permettre le prélèvement du cerveau et de la moelle épinière, nécessaires aux analyses neuroanatomiques prévues dans le cadre de notre projet.
Remplacement
Notre objectif est d’analyser en détail comment le cerveau contrôle les mouvements pendant la marche et d’identifier les circuits neuronaux impliqués. Actuellement, il n’existe aucune alternative non animale permettant de répondre à ces questions de manière complète. Les recherches sur des modèles alternatifs, comme les organoïdes de moelle épinière, progressent, mais ces technologies en sont encore à leurs débuts. Si elles pourront, à terme, aider à mieux comprendre la connectivité neuronale et son adaptation, elles ne permettent pas encore d’étudier concrètement l’impact de l’activation ou de l’inhibition de certains neurones sur les mouvements eux-mêmes. Or, mesurer et analyser ces effets en temps réel est essentiel pour démontrer scientifiquement leur rôle dans la locomotion. Notre projet intègre également une dimension numérique : en collaboration avec des experts, nous allons développer un modèle informatique, et potentiellement robotique, des circuits et des séquences motrices impliqués dans les changements de direction. Cependant, pour que ces modèles soient fiables, nous avons besoin de données issues d’animaux en mouvement. À long terme, nos recherches contribueront à affiner les modèles informatiques et à développer des solutions alternatives, réduisant ainsi progressivement le recours aux animaux dans l’étude du contrôle de la locomotion.
Réduction
Chaque animal sera utilisé pour plusieurs types d'analyses : à la fois étudier le rôle fonctionnel des neurones et pour analyser leur organisation anatomique. Cette approche permet d’optimiser l’utilisation des tissus, notamment pour des expériences complémentaires, sans nécessiter de nouveaux prélèvements. Nous avons soigneusement estimé le nombre minimal d’animaux nécessaires pour obtenir des résultats statistiquement significatifs. Pour chaque groupe étudié, nous avons calculé un effectif optimal, en tenant compte des variations possibles dans l’efficacité des procédures et des risques liés à certaines expérimentations. Nous ajustons également ce nombre selon les besoins spécifiques de chaque analyse, en évitant tout recours superflu aux animaux. En adoptant ces méthodes rigoureuses, nous nous engageons à utiliser le strict minimum d’animaux nécessaires, tout en assurant la qualité et la pertinence des données recueillies.
Raffinement
Toutes les procédures invasives seront réalisées sous anesthésie générale et accompagnées d’un traitement analgésique adapté. Après chaque intervention chirurgicale, les animaux seront placés dans une chambre chauffante et ventilée, spécialement conçue pour assurer un réveil en douceur et dans des conditions optimales. Une fois complètement réveillés, ils seront réintégrés dans leur cage d’origine afin d’éviter le stress lié à l’isolement. Un suivi post-opératoire rigoureux sera effectué quotidiennement pendant plusieurs jours, selon une grille d’évaluation spécifique à chaque type d’intervention. Nous surveillerons attentivement plusieurs critères tels que le poids, l’état général (respiration, pelage, déplacement, propreté), les expressions faciales indicatrices de douleur (selon les recommandations du NC3Rs), ainsi que le comportement en cage et lors des manipulations. Ces observations seront consignées dans une fiche de suivi avec un système de score permettant d’adapter les soins en fonction des besoins de chaque animal. Si un signe de douleur est détecté, un traitement antidouleur approprié sera administré immédiatement. En cas de problème de cicatrisation, une anesthésie gazeuse sera utilisée pour éviter toute douleur lors de la reprise des sutures, et une crème antibiotique sera appliquée en cas d’infection locale, bien que ces cas restent rares. En dehors du suivi post-opératoire, les animaux bénéficieront d’un contrôle quotidien par le personnel qualifié de l’animalerie.
Choix des espèces
L’étude des bases neuronales de la locomotion et de son contrôle par le tronc cérébral, que ce soit en condition normale ou pathologique, nécessite un modèle animal mammifère. Parmi les différentes espèces disponibles, la souris est un choix privilégié en raison de plusieurs atouts majeurs. D’une part, sa petite taille, sa facilité d’élevage et son cycle de reproduction rapide en font un modèle idéal pour les recherches en neurosciences. Depuis plus d’un siècle, elle est largement utilisée dans les études de génétique, car elle est actuellement le seul mammifère pour lequel la modification des gènes via le génie génétique sur cellules souches est facilement accessible. Cette spécificité a permis le développement de nombreuses lignées génétiquement modifiées, offrant des outils précieux pour l’exploration des circuits neuronaux. Dans le cadre de ce projet, les lignées sélectionnées permettent de cibler avec précision une population spécifique de neurones grâce à un traceur viral. C’est la seule approche permettant d’étudier ces neurones de manière isolée et de comprendre leur rôle dans le contrôle des mouvements. De plus, l’anatomie du cerveau et de la moelle épinière de la souris est extrêmement bien cartographiée. Il existe notamment un atlas de coordonnées de chaque région cérébrale, facilitant le ciblage de régions spécifiques et l’interprétation des résultats. Concernant l’âge des animaux, la majorité des expérimentations seront réalisées sur des souris adultes, âgées de 2 à 6 mois, avec une première intervention entre 2 et 3 mois. En effet, l’atlas de coordonnées est le plus fiable à ces stades, où la morphologie du cerveau est comparable entre animaux et ne change plus. En outre, le stade adulte nous assure que les animaux sont capables de se mouvoir et que les circuits étudiés sont matures.
Etude pré-clinique in vivo d’efficacité et de sécurité d’une nouvelle thérapie cellulaire innovante (EU1/2)
- Recherche appliquée
- Troubles immunitaires
63 souris privées de système immunitaire fonctionnel vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles sont irradiées, puis reçoivent sans anesthésie une injection intraveineuse de cellules sanguines humaines, avant jusqu'à quatre anesthésies générales de quinze à trente minutes pour le suivi par imagerie. Le porteur attend une maladie du greffon contre l'hôte atteignant la peau, le tube digestif et le foie, une perte de poids progressive sur quatre à six semaines, une leucémie envahissant la rate, le foie et les ganglions, et des inflammations de la muqueuse buccale après l'irradiation. Il affirme qu'aucune simulation informatique ne reproduit ces interactions, que le modèle murin est "le seul modèle validé" et qu'une étude préclinique chez la souris est "indispensable" au dépôt du dossier auprès de l'agence du médicament.
Objectifs
La greffe de cellules sanguines issues d'un donneur volontaire sain est considérée comme le seul traitement permettant d’obtenir la guérison de certains cancers du sang chez l'Homme. La greffe permet que le système immunitaire du donneur reconnaisse comme étrangères les cellules cancéreuses du receveur et les tue : c’est ce qu’on appelle l’effet anti- tumoral (ou anti-leucémique) du greffon. Toutefois, les cellules du système immunitaire du donneur sont incapables de faire la différence entre une cellule cancéreuse et une cellule saine du receveur. L’attaque des cellules saines du receveur par le système immunitaire du donneur s’appelle la maladie du greffon contre l’hôte. Une stratégie prometteuse qui permettrait de moduler la maladie du greffon contre l’hôte sans altérer l’effet l’effet anti- tumoral du greffon est la thérapie cellulaire, notamment avec les cellules myéloïdes régulatrices (MDSCs). Notre objectif est de développer un médicament de thérapie innovante pour moduler les conflits hôtes/greffon dans le contexte de la transplantation de cellules sanguines à partir d’un donneur volontaire sain. Nous avons développé une méthode pour obtenir rapidement des "MDSCs" obtenues à partir d’un échantillon de greffon de donneur sain, conduisant au dépot d'un brevet. Précedemment, nous avons identifié la dose injectée minimale pour obtenir une diminution de l'incidence et de la sévérité de la maladie du greffon contre l'hôte dans un modèle pré-clinique murin. L'objectif de ce projet est triple 1/Reproductibilité de l'efficacité des MDSCs injectées au moment de la transplantation, en injectant des MDSCs issues de 3 lots différents de production. 2/L'évaluation de la dispertion des cellules dans les organes cibles et l'infiltration/différenciation des cellules injectées dans ces organes. 3/ L'absence d'effet néfaste de la thérapie notamment de l'absence de favorisation de cellules leucémiques. Il s’agit d’un projet multisite dans deux EU différents.
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus à moyen terme de ce projet sont de déposer un dossier technique complet (dossier non clinique) auprès de l'Agence Nationale de Sécurité du Médicament (ANSM) afin de proposer un jour notre thérapie cellulaire chez l’Homme. Le projet va permettre de 1/ de confirmer chez l'animal l'efficacité du produit de thérapie cellulaire. 2/Etudier la répartition tissulaire des cellules après l'injection. 3/ Vérifier l'absence d'aggravation de la leucémie (leucémie, principale indication actuelle en clinique pour la greffe de cellules sanguines humaines à partir d'un donneur sain). A plus long terme, si ce produit de thérapie cellulaire est efficace et peu toxique dans la greffe de cellules sanguines, il pourrait s'étendre à d'autres applications comme la transplantation d'organes solides pour moduler les conflits hôte/greffon.
Procédures
-Une irradiation faible dose, de chaque animal pour 63 souris réalisée une seule fois (durée d'environ 2 minutes sur une journée).: -Une injection intraveineuse sur animal conscient (non anesthésié) de cellules sanguines humaines, une seule fois en début d’expérience pour 63 souris (dure environ 5 secondes sur une journée). -Une anesthésie générale répétée (X4 maximum) pour 63 souris (anesthésie générale de 15 à 30 minutes maximum sur une journée). L'anesthésie générale est prévue soit 4 fois dans 1 semaine pour suivre par imagerie la dispertion et répartition tissulaire des cellules une fois par semaine (maximum 4 semaines) pour le suivi de la leucémie.
Impact sur les animaux
-la douleur légère induite par la piqure d’aiguille à l’injection des cellules (J0) -stress modéré lors de la procédure d'irradiation à faible dose, -Potentielles mais rares lésions d'inflammation de la muqueuse de la bouche après irradiation (pendant 3-5 jours) -Stress lié aux injections et aux anesthésies générales -Potentiels signes de maladie du greffon contre l’hôte (atteinte de la peau, du tube digestif et/ou du foie), avec une sévérité habituellement modérée. Les souris vont alors très progressivement (sur 4 à 6 semaines) perdre du poids et montrer des signes de fatigue et d’altération de l’état général. -Développement leucémique lent infiltrant la rate, le foie et les ganglions. Cette infiltration leucémique des organes est contrôlé par l'imagerie hebdomadaire basée sur la bioluminescence (technique permettant de visualiser l'activité des cellules in vivo grâce à de la lumière produite par réaction chimique après injection d'une substance inoffensive) qui permet d'arrêter l'expérimentation à un volume tumoral cible sans laisser se développer les symptômes terminaux de la leucémie.
Devenir
Toutes les souris seront mises à mort pour confirmer les données cliniques et de bioluminescence (technique permettant de visualiser l'activité des cellules in vivo grâce à de la lumière produite par réaction chimique après injection d'une substance inoffensive) par des données microscopiques. Tâche1: prélèvement des organes cibles de la maladie du greffon contre l'hôte (peau, tube digestif, foie) pour analyse au microscope de la sévérité de la maladie développée. Tâche 2: prélèvement des organes cibles dans lesquels patrouillent les MDSCs pour observer par microscopie la localisation exacte et le devenir des MDSCs. Tâche 3: prélèvement des organes envahis par la leucémie pour explorer d'éventuels contacts cellulaires entre les cellules leucémiques et les MDSCs.
Remplacement
Nous avons optimisé in vitro nos connaisances sur le mécanisme d'action des MDSCs. Toutefois, pour proposer les MDSCs comme médicament de thérapie innovante chez l'Homme, une étude pré-clinique robuste dans un modèle murin est indispensable. En effet, dans les cancers liquides, aucune simulation informatique ("modèle in silico" )ne permet aujourd'hui de reproduire en laboratoire la complexité des interactions entre le système immunitaire et les cellules en thérapie. A ce jour, le seul modèle validé est le modèle murin.
Réduction
Nos études antérieures ont révélé un effet important de nos traitements, aboutissant à des différences significatives entre des groupes même avec un faible nombre d'animaux (n=3). Ainsi pour chaque tâche expérimentale, des groupes de taille minimale de trois animaux seront constitués.Des analyses statistiques seront réalisées pour interpréter les résultats. Afin de prendre en compte une viariabilité liée au donneur (variation d'efficacité d'un produit cellulaire en fonction du donneur humain d'origine), chaque tâche sera repétée trois fois avec des cellules issues de trois donneurs différents.
Raffinement
Les souris seront hébergées dans un secteur spécifique pour les animaux avec une déficience profonde de leur système immunitaire, en animalerie exempte d'organisme pathogène spécifique. Leur état clinique sera surveillé quotidiennement et un score d’évaluation sera utilisé. Les expérimentations d'imagerie seront atourées d'une anesthésie. Les points limites sont clairement identifiés : des signes généraux sur l'évaluation clinique de l'état général de la souris et le développement de signes cliniques de conflits hôte/greffon) et des signes spécifiques de chaque expérimentation ( suivi de la croissance tumorale), conduisant à un arbre décisionnel pour l'arrêt anticipé de la souffrance.
Choix des espèces
La modèle animal murin utilisé est un modèle mondialement reconnu pour étudier la greffe de cellules sanguines humaines. Ces souris n'ont pas de système immunitaire fonctionnel capable de rejeter des cellules sanguines de l'Homme (ce qui permet une étude à long terme des cellules sanguines humaines injectées). En revanche elles ont des cellules présentatrices d'antigènes qui peuvent activer les cellules sanguines humaines acceptées. Ainsi, ce modèle reproduit la maladie du greffon contre l'hôte couramment observé chez les patients greffés. On observe une réactivité des cellules sanguines humaines contre les organes cibles de la souris ( la peau, le tube digestif et le foie), ce qui mime ce qui est observé chez l'Homme. D'autre part, la greffe de cellules sanguines d'un donneur sain vers un patient est en général indiquée pour véhiculer un effet du greffon contre la leucémie. Or l'adjonction de lignées leucémiques humaines dans ce modèle de souris reproduit le contexte leucémique d'un patient. Notre projet vise à étudier l'administration d'un nouveau médicament (produit à partir de cellules du greffon du donneur) dans ce contexte de greffe de cellules sanguines. Nous devons étudier l'impact de ce nouveau médicament sur l'incidence et la sévérité de la maladie du greffon contre l'hôte et l'absence d'effet qui pourrait favoriser la leucémie. Les souris sont expérimentées entre 8 et 12 semaines de vie, pour limiter la variabilité de poids, et parce que dans la littérature la prise de greffe de cellules humaines est meilleure dans cette période de vie
Etude de l’activité cérébrale chez la souris vigile modèle expérimental de la maladie de Parkinson (2/2).
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
360 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré pour la moitié d'entre elles et sévère pour l'autre. Toutes subissent une chirurgie du cerveau d'une heure quinze à une heure trente, puis quatre tests moteurs de huit minutes et trois jours d'apprentissage d'une tâche à raison de quarante-cinq minutes par jour, la tête maintenue par une contention crânienne pendant les enregistrements. Le porteur liste parmi les effets prévisibles un saignement intracérébral, des douleurs aiguës après la pose des implants, un risque d'infection et le déficit moteur induit par le modèle de Parkinson, avec perte de poids et comportements de rotation. Les bénéfices annoncés tiennent en une ligne : mieux comprendre la connexion entre le noyau sous-thalamique et le cortex moteur. Les 360 souris sont tuées pour que leur cerveau soit analysé en histologie.
Objectifs
La maladie de Parkinson est une maladie qui touche le cerveau et provoque des troubles du mouvement, comme des tremblements ou une raideur musculaire mais provoque aussi des troubles non-moteurs. Cette pathologie est caractérisée par la perte progressive de certains neurones dans une zone spécifique du cerveau appelée « substance noire », qui produisent une substance essentielle au bon fonctionnement du cerveau : la dopamine. Dans ce projet, nous nous intéressons à une autre région du cerveau très importante dans cette maladie : le noyau sous-thalamique. Ce noyau joue un rôle central dans la coordination des mouvements et pourrait être impliqué dans l’apparition des symptômes de la maladie de Parkinson. Cependantt, certaines connexions de ce noyau, notamment avec le cortex moteur (la zone qui contrôle les mouvements volontaires), sont encore mal connues. L’objectif de ce projet est donc de mieux comprendre comment cette voie de communication fonctionne dans le contexte de la maladie de Parkinson. Pour cela, nous avons entrepris d’étudier l’activité des neurones du cortex moteur de souris atteintes de Parkinson, grâce à des techniques sophistiquées comme l’imagerie cérébrale en temps réel. Nous pourrons ainsi tester l’impact de la stimulation ou de l’inhibition de cette voie sur le fonctionnement du cerveau. Cette étude permettra de mieux comprendre le rôle de ces circuits cérébraux dans la maladie, et à long terme, il pourrait aider à concevoir de nouveaux traitements plus précis et plus efficaces pour les patients atteints de Parkinson. Ce projet se déroule dans 2 établissements Utilisateurs: EU1 et EU2.
Bénéfices attendus
Ce projet vise à approfondir notre compréhension de la connectivité entre le noyau sous-thalamique et le cortex moteur, ce qui va contribuer significativement aux connaissances sur la physiopathologie de la maladie de Parkinson.
Procédures
Chirurgie : (se déroulera dans l'établissement Utilisateur: EU1). sous - anésthésie générale, les 360 animaux du projet recevront une chirurgie au niveau du cerveau, durée moyenne : 1h15 à 1h30. Le reste des interventions se dérouleront dans l'établissement Utilisateur: EU2 (même bâtiment). Comportement: -Tous les animaux (n=360) recevront le test de comportement moteur , durée : 8 minutes (4 fois soit 2x avant la chirurgie et 2 x après la chirurgie). -Tous les animaux (n=360) recevront l’apprentissage de la tâche motrice pendant 3 jours soit 45 min par jour. Puis 180 souris réaliseront cette tâche pendant la séance d'imagerie (d’enregistrement de l’activité) (1 fois) et 180 la réaliseront 2 fois. - 180 animaux vont recevoir une injection abdominale d’une molécule pharmacologique et une injection du serum physiologique.
Impact sur les animaux
Les effets indésirables potentiels chez les animaux sont principalement liés à l’induction du modèle de la maladie de Parkinson, qui entraîne un déficit moteur caractérisé par une réduction de l’activité locomotrice, une perte de poids et des comportements de rotation. D'autres effets indésirables prévisibles peuvent inclure : • un risque de saignement intracérébral, • des douleurs aiguës post-chirurgicales, notamment liées à la pose d’implants, • un risque d’infection associé à l’intervention chirurgicale et à la présence de matériel implanté, • un stress à court terme induit par l’utilisation de la contention crânienne, le stress physiologique associé à l’anesthésie générale •la douleur liée aux injections abdominales.
Devenir
Tous les animaux du projet seront mis à mort à la fin de l'expérimentation, soit 360 souris pour une analyse précise histologique afin de valider l'ensemble des résultats.
Remplacement
Le but du projet est de caractériser l’activité électrique des neurones pyramidaux du cortex moteur en lien avec le noyau sous-thalamique. La méthode la plus appropriée pour atteindre cet objectif consiste à combiner des approches d'injections dans le cerveau, afin de faire exprimer des protéines capables de moduler l’activité du de ce noyau, combinées aux enregistrements de l’activité électrique in vivo chez l’animal réalisant une tâche comportementale. En accord avec la Directive Européenne et le principe des 3Rs, le recours au modèle animal reste la seule alternative pour la réalisation de cette étude. Le recours au modèle transgénique pour répondre aux questions scientifiques très spécifiques nous conforte dans cette décision. Aucun modèle in vitro ne peut reproduire de telles conditions nécessaires pour atteindre les objectifs du projet.
Réduction
La réalisation de ce projet dans son ensemble concernera des souris mâles et femelles. Au-delà de l’intérêt de comparer les effets obtenus chez les 2 sexes, ceci permet d’inclure tous les animaux transgéniques des portées produites pour ce projet afin d’éviter que des animaux de l’autre sexe soient euthanasiés inutilement. La qualité de nos procédures qui est basée sur des années d'expériences, ce qui nous permettra de réduire significativement le nombre d'animaux utilisés. La réduction du nombre d’animaux est prise en compte tout en conservant une signification scientifique statistique qui tient compte de l’hétérogénéité inter-individuelle. Le nombre de souris utilisé dans chacun des groupes expérimentaux ne dépassera pas ainsi 15 animaux par groupe.
Raffinement
Tous les protocoles sont réalisés par des experts dans le domaine et sont ainsi optimisés pour soulager le stress et la douleur des animaux. Les animaux sont hébergés tout au long de l’expérimentation en cage collective avec enrichissement du milieu (tunnel, maisonnette, cellulose pour le nid). L’utilisation d’anesthésique et d’analgésique est prévue pour soulager les douleurs post-chirurgicales. Les animaux seront surveillés quotidiennement par l'expérimentateur avec une surveillance renforcée après la chirurgie (2 fois par jour y compris le WE) jusqu’à la fin de l’expérimentation avec la mise en place de mesures conservatoires si besoin. Des points limites suffisamment précoces sont définis. Les animaux seront ainsi suivis régulièrement pour détecter d’éventuels signes cliniques. En plus, des points limites spécifiques sont déterminés suite à la chirurgie et ce pendant 3 jours après la chirurgie et 15 jours pour les souris lésées, modèle expérimental de la maladie de Parkinson. Le transport des animaux entre les 2 établissements utilisateurs dure 3 min environ (du 4° au 1er étage), il se fait par le monte-charge. Les souris sont transportées dans des cages opaques dédiées au transport interne avec litière et papier. Les groupes sociaux sont respectés pendant le transport.
Choix des espèces
La souris est une espèce de choix pour les études sur le système nerveux central (cerveau et moelle épinièredes vertébrés). En effet, c'est un mammifère présentant un lien de parenté proche avec l'espèce humaine et certains de ces comportements, notamment la motricité volontaire, peuvent être rapprochés de l'espèce humaine. Cette espèce est aussi un bon modèle de pathologiques neurologiques telle que la maladie de Parkinson qui peut être induite chez la souris à l'aide de neurotoxines, permettant d'inclure le plus faible nombre d'animaux possible dans les protocoles. Enfin, les lignées transgéniques pour cibler des populations neuronales de cette étude n’existent que chez la souris, d’où le choix de travailler avec cette espèce. Les modèles utilisés doivent être réalisés à l’âge adulte lorsque les réseaux neuronaux sont mis en place et le cerveau et la moelle épinière sont matures. D’où le choix de souris adultes à partir de 8 semaines.
Etude dose-réponse d’une nouvelle thérapeutique pour le traitement des carences en fer nutritionnelles
- Recherche appliquée
- Troubles endocriniens
- Troubles gastrointestinaux
Pour montrer que des particules de fer permettraient de baisser les doses des traitements contre la carence martiale, 144 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles sont d'abord privées de fer pendant six semaines jusqu'à l'installation d'une anémie, puis traitées pendant quatre semaines par voie orale ou sous-cutanée. Une goutte de sang est prélevée à l'aiguille dans leur queue deux fois par semaine pendant dix semaines. Les souris témoins restent anémiées sans traitement, avec la faiblesse musculaire et la baisse d'activité que le porteur décrit, et l'effectif de 144 animaux n'est appuyé par aucun calcul statistique, le porteur qualifiant l'étude d'exploratoire.
Objectifs
La carence en fer est le résultat de toute condition dans laquelle l’apport alimentaire en fer ne répond pas aux besoins de l’organisme. C’est un problème de santé publique touchant environ 1,5 milliards d’individus dans le monde, principalement les enfants ou les femmes enceintes, bien que les hommes soient également touchés. Le déficit en fer est responsable de multiples conséquences comme la fatigue chronique, les essoufflements, les palpitations, une tachycardie, un retard de développement psychomoteur, des défauts cognitifs, et une anémie. Les traitements actuels de la carence en fer sont essentiellement à base de fer ferreux par voir orale et nécessitent l’utilisation de doses importantes en fer car les sels ferreux sont faiblement absorbés (entre 10 à 15% de la dose ingérée). Ces fortes doses entrainent d’importants effets secondaires gastro-intestinaux. Dans ce projet, des petites particules contenant du fer seront utilisés pour réduire les doses de fer et engendrer moins d’effets secondaires dans un modèle de souris soumis à un régime carencé en fer pendant 6 semaines. Une fois l’anémie établie, les souris recevront, dans un premier temps, un traitement oral à base de petite particules contenant du fer ou de fer ferreux durant 4 semaines maximum. Dans un second temps, et seulement dans le cas d’une absence de résultats pour le traitement oral, d’autres souris recevront un traitement par voie sous-cutanée de petite particules contenant du fer ou de fer ferreux durant 4 semaines maximum.
Bénéfices attendus
Ce projet devrait démontrer que le traitement à base de petites particules contenant du fer, mieux absorbé par l’organisme, permettra de réduire les doses en fer administrées. Ainsi, en clinique humaine, cela conduirait à réduire les effets secondaires, principalement intestinaux, en comparaison du traitement classique.
Procédures
Une ponction d’une goutte de sang (qq sec) à la queue est réalisée 2 fois par semaine par aiguille chez l'ensemble des souris pendant 10 semaines pour permettre de contrôler le paramètre sanguin hémoglobine et suivre l'évolution du bilan en fer.
Impact sur les animaux
Les souris carencées en fer ne recevant aucun traitement montreront une anémie modérée pouvant être responsable d’une faiblesse musculaire et d’une baisse de l’activité générale. Dans le cas des souris traitées par fer ferreux (médicament de référence à fortes doses), des effets secondaires principalement intestinaux (diarrhée, ou constipationavec possibilité d'apparition d'un bouchon anal dues respectivement à une inflammation des intestins ou au ralentissement du transit, variables en fonctions des individus) peuvent apparaître au cours du traitement (une grille de scoring a été déterminée pour évaluer de façon précises ces effets secondaires intestinaux). L'apparition d'un inconfort ou d'un stress lié au gavage, à l'injection quotidienne ou le prélèvement sanguin pourrait être observé.
Devenir
A l'issue de chaque procédure, toutes les souris de l'étude seront anesthésiées et mises à mort dans le but de récupérer le sang et les organes pour des analyses biochimiques, enzymologiques et anatomopathologiques.
Remplacement
En parallèle de ce projet, des analyses encore en cours sont réalisées sur des cellules hépatiques et intestinales humaines. Cependant, le projet porte sur la restauration physiologique du métabolisme du fer et l’amélioration des paramètres sanguins en fonction de la réponse au traitement. L’anémie est un syndrome global qui ne peut être étudié de façon complète que sur des animaux avec leur physiologie et les différents échanges inter-organes (principalement le lien sang, foie et moelle osseuse). C’est pourquoi, il est essentiel d'observer l'effet d'un traitement pharmacologique (dose et impact sur les effets secondaires intestinaux) sur un organisme entier.
Réduction
Le nombre de souris utilisées par groupe a été défini comme le nombre minimum nécessaire pour une étude exploratoire. L’étude prévoit 6 souris par groupe avec 3 mâles et 3 femelles réparties, dans un premier temps, en 12 groupes d'études, soit un total de 72 souris destinées à l'étude dose-réponse par administration orale. Dans un second temps, et dans le cas où aucun effet par voie orale ne serait observé, 12 autres groupes, soit un total de 72 autres souris seront destinées à l’étude dose-réponse par administration sous-cutanée. Un maximum de 144 souris au total sera utilisé dans ce projet. Ce projet mettant en oeuvre une étude à viser exploratoire, aucune approche statistique n'a été réalisée.
Raffinement
Dès la réception des souris, une période d’acclimatation de 7 jours sur le site d’accueil sera respectée. Tout au long du déroulement des expérimentations, l’état clinique global des souris sera observée quotidiennement pour anticiper et éviter d’atteindre les points limites déterminés au préalable par la SBEA et permettant la mise en place de mesures pour diminuer ou supprimer la douleur des souris de l’étude. Une arbre décisionnel est mis en place de la cas d'observations de points limites liés (1) à l'anémie, (2) au traitement et/ou (3) à la perte de poids et ceci en allant de l'arrêt partiel du traitement, la diminution des doses administrées, à la programmation de la mise à mort de l'animal. Dans le cas des prélèvements sanguins, la queue sera préalablement désinfectée à la chlorhexidine 0,05 % pour limiter tout risque d’infection. Une anesthésie locale à lidocaïne liquide avec action rapide sera effectuée pour limiter la douleur liée à la piqure d’aiguille. Une attention particulière sera portée au site de prélèvement en veillant à changer de site de prélèvement (en allant de l’extrémité de la queue à la base). Un point de compression sera effectué ensuite pour stopper un éventuel écoulement sanguin. Une surveillance accrue de site de prélèvement sera effectuée les jours suivants.
Choix des espèces
La souris a été choisi pour cette étude pour sa disponibilité, sa facilité d’utilisation. Elles sont généralement utilisées dans le cas des carences nutritionnelles en fer permettant d’avoir des paramètres connus du métabolisme du fer de ces souris. Les souris de l’étude seront âgés de 6 semaines. La carence en fer nutritionnelle est un déficit observé à généralement à l’âge adulte. C’est pourquoi, la mise en place de la carence nutritionnelle et le traitement seront effectués chez des souris adultes.
Étude de traitements thérapeutiques sur des modèles physiopathologiques d’insuffisance cardiaque à fraction d’éjection préservée et ciblant les complications cardio-métaboliques
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
4 500 souris vont être utilisées, chacune soumise jusqu'à trente-deux semaines de régime gras associé à un composé qui élève la pression artérielle, quarante heures en cage individuelle sans enrichissement et vingt-quatre heures en cage métabolique sur grille. Toutes sont tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. S'y ajoutent une à deux administrations par jour, des pompes implantées sous la peau au cours d'une chirurgie de dix à quinze minutes, trois prises de sang, des mises à jeun de six heures et des courses sur tapis roulant. Le porteur attend de ce modèle qu'il permette d'évaluer de futurs médicaments contre l'insuffisance cardiaque à fraction d'éjection préservée, et précise que les animaux seront traités avec les molécules de ses clients, aux doses que ceux-ci auront fixées.
Objectifs
Les désordres métaboliques (diabètes, obésité, ...) et le vieillissement augmentent le risque de maladies cardiovasculaires dont l’insuffisance cardiaque, qui touche 1 à 1,5 millions de Français. On distingue deux types d’insuffisance cardiaque. D’un point de vue étiologique et physiopathologique, les 2 formes d'insuffisance cardiaque sont très différentes. La forme à fraction d’éjection préservée (50 % des cas) est une maladie qui se manifeste de plusieurs façons et présente une physiopathologie complexe. À l’heure actuelle, le traitement de cette forme d’insuffisance cardiaque ne repose sur aucune recommandation solide. Jusqu’à il y a peu, il était d’usage d’appliquer aux patients les mêmes stratégies thérapeutiques que celles utilisées pour les patients souffrants d’une de l’autre forme d’insuffisance cardiaque. Parmi les facteurs de risque identifiés figurent : l’âge, le sexe féminin, les maladies métaboliques (diabète et obésité), l’hypertension, … Afin d’améliorer la prise en charge de cette maladie, il est nécessaire de développer des modèles précliniques au plus proche de la physiopathologie de cette maladie, en incluant une ou plusieurs comorbidités. Le développement de modèles prédictifs et robustes ainsi que leur utilisation en recherche pré-clinique permettront d’évaluer des nouveaux médicaments potentiels.
Bénéfices attendus
Afin d’améliorer la prise en charge de cette maladie il est nécessaire de développer des modèles précliniques au plus proche de la physiopathologie humaine, donc présentant plusieurs comorbidités afin d’évaluer des nouveaux médicaments potentiels. L’ensemble des expériences effectuées ont pour but de valider ou non l’efficacité de nouvelles cibles ou futurs médicaments. Les animaux seront traités avec les molécules de nos clients aux doses qu’ils auront déterminées.
Procédures
Pour induire une insuffisance cardiaque chez la souris, des régimes gras associés à un composé chimique augmentant la pression artérielle seront mis à disposition dans les cages d'hébergement (jusqu’à 32 semaines de procédure). Les composés à tester seront administrés une à deux fois par jour par voie : orale, sous-cutanée et intrapéritonéale sur animal vigile et intraveineuse sur animal anesthésié ou vigile. L'administration dure 1 minute sur animal vigile et 5 minutes sur animal anesthésié. Des pompes permettant une diffusion du composé en continu pourront être implantées sous la peau des animaux (chirurgie de 10 à 15 minutes sous couverture analgésique). Des prélèvements de sang (uniques ou répétés) seront réalisés (à 3 reprises pendant les 32 semaines). Un prélèvement de sang dure environ 2 minutes par animal. Pour les mesures de paramètres métaboliques, les animaux seront mis à jeun 6h maximum avant le prélèvement. Des tests de tolérance au glucose pourront être effectués (des mesures répétées du taux de sucre dans le sang après administration de sucre). Les animaux seront soumis à des suivis longitudinaux de la fonction cardiaque et vasculaire sous anesthésie gazeuse (20 minutes maximum). L’exploration de la fonction métabolique se fera sur animaux vigiles. Pour mesurer la dépense énergétique, nous hébergerons les animaux pendant 40h en cage individuelle sans enrichissement. Pour la fonction rénale, la mise en place d’un patch, nécessitera une courte anesthésie (moins de 10 minutes) puis sera effectuée sur animaux vigiles. La mesure des paramètres urinaires se fera en cage métabolique (24 heures). Au maximum, ces examens seront effectués à la fin de l’induction, au milieu et à la fin des traitements. Bien que non invasifs, ils requièrent pour la plupart une anesthésie gazeuse qui pourrait impacter les mesures. Ainsi, il aura 3 examens par semaine maximum. Au-delà, ils devront être distribués sur plusieurs semaines. Pour faire les échographies et fixer les patchs, nous devrons au préalable dépiler les animaux, sous anesthésie pendant environ 10 minutes. En fin de procédure, les animaux seront soumis à un test d’effort réalisé sur un tapis de course. Les mesures terminales nécessiteront la mise en place d’un cathéter dans la carotide au cours d’une procédure chirurgicale sous anesthésie générale et sans réveil.
Impact sur les animaux
Le modèle induit progressivement une dysfonction cardiaque associée à d’autres comorbidités. Chez le rongeur, les effets indésirables se manifesteront sous différentes formes : comportementale (hyper ou hypoactivité, isolement, agressivité, hygiène), prises hydriques et alimentaires (poids et hydratation), aspect général (aspect du pelage, manque d’hygiène) ... Ces altérations du comportement seront détectées lors des visites quotidiennes. Les animaux seront nourris, au plus tôt à partir de 4 semaines d'âge et jusqu'à la fin du projet avec un régime enrichi en graisse pour une durée de 32 semaines. Cela va modifier leur métabolisme. Les effets indésirables sont les dysfonctions métaboliques : obésité, diabète, stéatose hépatique qui peuvent engendrer un inconfort. Les administrations (jusqu’à 12 semaines, 1 à 2 fois par jour) et les prélèvements de sang répétés peuvent engendrer un stress léger à modéré et une douleur légère (piqûre). Les animaux auront des mises à jeun alimentaires de 6 heures maximum. Certaines techniques, bien que non invasives, nécessitent une anesthésie légère, l’animal peut mettre quelques minutes à récupérer. Durant les récoltes urinaires en cages métaboliques, les animaux seront isolés et hébergés sur grille pendant 24h générant un stress et un inconfort. Lors des tests de course sur tapis roulant, les animaux seront soumis à un stress et une douleur légère.
Devenir
Tous les animaux du projet seront mis à mort à la fin des procédures afin de procéder à la collecte des organes et du sang pour l'évaluation de critères d’efficacité des composés (histologie, immuno marquages et expression de gènes dans les organes cibles, paramètres métaboliques et de fonction rénale et cardiaque dans le sang...)
Remplacement
Les nouveaux médicaments doivent avoir validé leur efficacité pré-clinique (chez l’animal) avant de passer en phase clinique (chez l’homme). L’utilisation des animaux permet de réaliser ces tests dans un système intégré et donc d’augmenter la prédictibilité des effets chez l’homme. Des projets de cultures ainsi que de co-cultures cellulaires sont de plus en plus développées pour tenter de mimer les différents organes. Ce seront des alternatives à l'utilisation de l'animal, notamment pour les études de screening, de toxicité et d'efficacité sur l’organe cible. Cependant, ces modèles ne sont encore suffisamment développés et ne sont pas un miroir suffisamment fiable de ce qu'il se passe dans la complexité de l’organisme. Les dysfonctions cardiaques associées aux complications métaboliques, vasculaires et rénales ne peuvent être pleinement reproduites que dans un système in vivo pour le moment. Le remplacement par un animal d'une autre classe (comme le poisson zèbre) ne permettra pas une analyse aussi précise des mécanismes pathologiques à cause sa très petite taille et contrairement aux rongeurs il n’appartient pas aux espèces réglementaires pour le développement de nouveaux médicaments.
Réduction
Le projet a été organisé de manière à réduire au maximum le nombre d'animaux tout en prenant en compte la mortalité (environ 10%) et la variabilité interindividuelle lors du développement de la dysfonction (10% des animaux exclus après randomisation à la fin de l’induction). Ces estimations sont basées sur notre expérience, au sein de la société, des modèles induits par régime, des données bibliographiques et d’échanges avec d’autres chercheurs. La possibilité de réaliser des mesures non invasives permettra un suivi longitudinal sur les paramètres cardiovasculaires, métaboliques et rénaux pour chaque animal, réduisant ainsi le nombre d’animaux utilisés dans le projet. Par ailleurs, chaque animal est utilisé pour mesurer plusieurs caractéristiques (physiologiques, anatomiques, histologiques, biochimiques et moléculaires) du développement de la pathologie.
Raffinement
Plusieurs types d'enrichissements seront placés dans les cages hébergeant les animaux : des objets en bois seront systématiquement ajoutés pour permettre aux rongeurs de les mordiller. En effet, le régime gras est assez mou contrairement aux croquettes classiques, donc cet enrichissement est très adapté. La durée de ces projets étant souvent longue, nous alternerons les enrichissements au fil du temps (petits ou gros tunnels, boules ou briquettes en bois, lanières de papier ou morceaux de coton). Pendant toute la durée de nos études, les animaux sont suivis quotidiennement, pesés au moins une fois par semaine afin d’identifier une potentielle souffrance. Si les animaux présentent des signes de souffrances (tels que perte de poids, défaut de toilettage, agressivité, …), une grille de score spécifique est mise en place. Des soins tels que : hydratation et mise en place de nourriture dans la litière si nécessaire seront effectués. Si l'animal présente une dermatite, par exemple, un protocole de soin sera effectué (nettoyage / désinfection / cicatrisation). Si l'état de l'animal ne s'améliore pas, l’animal concerné sera mis à mort. Des mesures de la fonction cardiaque, vasculaire, rénale et métabolique peuvent être répétées sur un même animal (suivi longitudinal) en ayant recours à des techniques non invasives. Pour les mesures effectuées sur animaux vigiles (tapis de course/cage métabolique), une habituation au dispositif sera réalisée. Pour les procédures qui peuvent induire de la douleur chez l’animal une analgésie pré et per-opératoire est mise en place pour la prévenir et la réduire.
Choix des espèces
Les souris sont largement utilisées et caractérisées par la communauté scientifique afin d’évaluer les effets de molécules sur les fonctions cardiovasculaires dans des modèles de maladies cardiovasculaires et cardio-métaboliques. Il est possible d’induire chez ces espèces des atteintes similaires à celles observées chez l’Homme et d’en suivre l’évolution avec les mêmes outils qu’en médecine humaine (échographe,, …). L’ensemble des procédures décrites dans le projet concerne des animaux sevrés (minimum 4 semaines). Si l’étude le requiert, les expérimentations pourront être réalisées sur des animaux plus âgés afin de considérer le vieillissement (comorbidité connue) comme les facteurs aggravants de la pathologie.
Nouveau traitement des dystrophies rétiniennes par thérapie génique basé sur les effets neuroprotecteurs de l’Ostéopontine.
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Une injection dans le vitré ou sous la rétine, parfois répétée trente jours plus tard, puis une imagerie de l'œil sous anesthésie et jusqu'à deux électrorétinogrammes de moins d'une heure : 2 000 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Le porteur annonce une opacification possible de la cornée et des saignements dans l'œil quand un vaisseau est touché. Il s'agit de tester une thérapie génique neuroprotectrice contre les dégénérescences de la rétine, avec un taux de réussite d'injection annoncé entre 50 et 75 %, les souris mal injectées étant tuées sur place encore sous anesthésie. L'effectif de 2 000 souris sur cinq ans est présenté comme "ajustable" sans autre justification, et les tests comportementaux censés mesurer la vision ne sont pas nommés.
Objectifs
Certaines maladies des yeux provoquent la mort progressive des cellules sensibles à la lumière (appelées photorécepteurs) dans la rétine, ce qui entraîne une perte de la vision. Ces maladies, comme les rétinites pigmentaires, le glaucome ou la dégénérescence maculaire liée à l'âge (DMLA), touchent des millions de personnes dans le monde. Leur fréquence augmente avec l’âge, et il n’existe actuellement aucun traitement curatif pour la plupart d’entre elles. Notre projet vise à développer une nouvelle approche pour protéger les cellules de la rétine avant qu’elles ne meurent. Cette stratégie est dite "neuroprotectrice" : elle ne vise pas à remplacer les cellules perdues, mais à préserver celles qui sont encore vivantes. L’avantage est qu’elle pourrait s’appliquer à un grand nombre de patients, quel que soit le type exact de mutation génétique ou la cause précise de la maladie. Pour cela, nous utilisons une technique appelée thérapie génique. Elle consiste à introduire dans l’œil, grâce à un virus inoffensif (appelé AAV, pour adeno-associated virus), un gène protecteur qui aide les cellules à survivre. Ce gène a été identifié comme capable d’activer des mécanismes naturels de survie dans les cellules de la rétine. Le but de ce projet est de tester cette thérapie dans plusieurs modèles expérimentaux de maladies de la rétine, et de comprendre comment elle agit au niveau cellulaire.
Bénéfices attendus
Il existe peu de traitements pour les maladies de la rétine, et la plupart ne sont efficaces que pour certains patients selon leur mutation génétique. Notre projet vise à développer une thérapie génique applicable à un large nombre de cas, quel que soit le type de mutation. En testant cette approche dans plusieurs modèles, nous espérons poser les bases d’un futur traitement plus universel, avec à terme un développement clinique possible pour les patients.
Procédures
Une partie des animaux du projet recevrons une injection intravitréenne durant max 5 minutes et un certain nombre de ces animaux recevront une deuxième injection intravitréenne 30 jours plus tard. Une autre partie des animaux du projet recevrons une injection sous rétinienne durant 5 minutes max et un certain nombre de ces animaux recevront une injection intrapéritonéale 1 mois plus tard. Tous les animaux injectés subissent une imagerie de leurs yeux tant qu’ils sont toujours sous anesthésie pour vérifier la qualité des injections (10 minutes). Certains animaux subiront un Electroretinogramme (ERG) 2 fois à des âges différents sous anesthésie générale et locale pour une durée inférieure à 1h. Des tests comportementaux pour tester la vision seront également réalisé sur une partie des animaux vigiles. Ces tests durent entre 10 et 30 minutes et seront réalisés deux fois à quelques mois d’intervalle.
Impact sur les animaux
Une opacification de la cornée peut être observée malgré l’ajout systématique de gel ophtalmique. Les animaux peuvent présenter des saignements anormaux dans l’œil lors de l’injection si un vaisseau est accidentellement touché ce qui est rare.
Devenir
Tous les animaux utilisés seront euthanasiés à la fin des procédures auxquelles ils sont associés ; leurs rétines permettront des analyses aux échelles tissulaires, cellulaires et moléculaires. Grâce à cette méthode, nous pourrons caractériser l’ensemble des effets du traitement sans augmenter le nombre d’animaux utilisés
Remplacement
Le projet visant la validation d’une stratégie thérapeutique pour le traitement de maladies rétiniennes, une validation de ces approches in vivo est un prérequis des agences réglementaires avant la mise en place d’essais cliniques. Il est également fondamental de travailler sur des modèles animaux présentant des pathologies comparables à celles développées chez l’Homme. La nécessité d’avoir recours à des animaux se justifie également par le fait que la rétine est un tissu complexe composé de nombreux types de neurones dont les interactions sont cruciales pour générer un signal visuel correct. Dans ce contexte il est essentiel de travailler in vivo car les processus de mort cellulaire, de neuroprotection, ou de réparation sont totalement dépendants de l’environnement cellulaire. Enfin, les modèles animaux permettent d’étudier les réactions comportementales et électrophysiologiques au traitement, qui seront des informations cruciales pour poursuivre ultérieurement vers un essai clinique. Pour ces différentes raisons, des méthodes expérimentales n'impliquant pas l'utilisation d'animaux vivants ne sont pas susceptibles d'apporter un niveau d’information suffisant. L’existence de lignées de souris atteintes de dégénérescence rétinienne en fait un excellent organisme modèle pour notre projet. De nombreux mutants comme la souris rd10 présentent des mécanismes moléculaires de dégénérescence similaires à ceux observés chez les patients humains. Travailler in vivo permettra de valider nos vecteurs, les modèles in vitro ne permettant pas d’observer la réponse des cellules dans leur environnement réel. Les techniques qui seront effectuées sont peu invasives et couramment utilisées en recherche ophtalmologique.
Réduction
Notre étude se déroule sur 5 ans, et comprend l’analyse de plusieurs modèles et vecteurs thérapeutiques. Ceci est important pour vérifier que notre stratégie thérapeutique va cibler le plus grand nombre de patients ainsi que pour comprendre le mécanisme d’action. Nous indiquons ici environ 2000 souris sur 5 ans pour réaliser toutes les expérimentations que nous pensons nécessaire, mais cela sera ajustable. Si un nombre d’individus correctement injectés pour obtenir les résultats statistiques souhaités est atteint nous arrêterons les injections. Le criblage in vitro des différentes isoformes ex vivo par milieu conditionné devrait permettre d’identifier rapidement au moins une isoforme d’intérêt. Le but est d’obtenir 15 à 20 yeux traités, en fonction des expérimentations. et pour chaque vecteur. Le taux de réussite d’injection (large détachement rétinien sans fuite de liquide dans le vitrée) pouvant varier entre 50% et 75%, nous prévoyons donc plus d’animaux que nécessaire. Nous ne garderons que les animaux correctement injectés dans au moins un œil. Les autres seront sacrifiés à la fin de l’injection, encore sous anesthésie. Chaque œil pouvant être analysé séparément, le nombre d’animaux est réduit. Nous commencerons par établir la dose de vecteurs à injecter sur les temps courts. Nous comparerons ensuite l’efficacité de nos différents produits de thérapie génique, pour ne réaliser les procédures chez ce modèle qu’avec celui sélectionné à la dose efficace. Les animaux subiront divers tests détaillés dans les procédures ci-après, très peu invasifs et quasiment indolores. Grâce à nos équipements, nous pourrons réaliser nos expériences à différents temps sur les mêmes animaux. Des tests statistiques seront réalisés. Finalement, si nous nous apercevons que le traitement n’est plus efficace à partir d’un certain temps, les temps restants supérieurs ne seront pas réalisés.
Raffinement
Durant l’injection dans l’oeil, une anesthésie locale sera effectuée. Une goutte de gel oculaire hydratant sera déposée sur l’œil des animaux pour préserver la cornée. Les animaux seront ensuite surveillés jusqu’au réveil. Afin de prévenir une éventuelle douleur due à l’injection dans l’oeil, les animaux recevront de manière préventive un analgésique, par injection sous-cutanée à la suite de l’opération. Que ce soit durant l’élevage ou pendant les procédures, les animaux seront observés quotidiennement pour surveiller l’apparition éventuelle d’infection oculaire.
Choix des espèces
L’existence de lignées de souris atteintes de dégénérescence rétinienne en fait un excellent organisme modèle pour notre projet. De nombreux modeles murins de dégénérescence rétinienne sont des mutants spontanés apparus dans les colonies d’élevage au cours du temps. Le modèle murin de retinite pigmentaire utilisé correspond aux pathologies humaines d’intérêts pour notre étude, avec une mutation sur un gène conduisant à une dégénérescence des photorécepteurs. Travailler in vivo permettra de valider l’efficacité de nos vecteurs. Les modèles in vitro comme les organoïdes rétiniens ne permettent pas d’observer la réponse des cellules dans leur environnement réel (interaction avec l’épithélium pigmentaire rétinien, absence de vascularisation et de cellules immunitaires). De plus, les modèles murins sont nécessaires afin de tester l’efficacité du traitement en mesurant des réponses comportementales et électrophysiologiques. Les résultats précliniques in vivo sont également nécessaire d’un point de vue règlementaire si nous voulons conduire ce produit jusqu’à un essai clinique. Les techniques qui seront effectuées sont peu invasives et couramment utilisées en ophtalmologie chez l’homme. En ce qui concerne l’âge des animaux utilisés il est déterminé par l’âge d’apparition de la maladie et sur le fait que chez la souris les paupières s’ouvrent 14 jours après la naissance quand la rétine a fini de se développer. A ce stade l’œil a une taille correcte permettant l’injection des doses nécessaires.
Effet anti-tumoral d’une association d’un antagoniste de récepteur humain et de chimiothérapies dans des modèles de cancers du côlon ou du pancréas chez la souris humanisée pour ce récepteur
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système immunitaire
Modifiées pour n'exprimer qu'un récepteur humain à la place du récepteur murin, 312 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent une injection de cellules tumorales de côlon ou de pancréas sous anesthésie générale, puis des chimiothérapies une fois par semaine pendant trois semaines et jusqu'à cinq injections de la molécule testée. Les tumeurs peuvent gêner leurs mouvements et se nécroser, et les souris sont tuées quand la tumeur atteint une taille limite ou en cas de perte de poids. La molécule a déjà été administrée à des patients porteurs de tumeurs solides métastatiques, où elle a été bien tolérée, mais le porteur indique qu'elle active le récepteur chez la souris alors qu'elle l'inhibe chez l'humain, ce qui le conduit à construire un modèle murin porteur du récepteur humain.
Objectifs
Le but de ce projet est de tester l’efficacité de la combinaison thérapeutique de chimiothérapies et d’une molécule bloquant un récepteur humain et rechercher le mécanisme mis en jeu. Ce projet a comme origine un essai clinique de phase I réalisé avec cette molécule sur des patients porteurs de tumeurs solides métastatiques. Cette molécule s’est révélée être bien tolérée par les patients, ne pas présenter de toxicité et il y a eu stabilisation de la maladie pour certains des patients inclus. L’étude de l’effet anti-tumoral de cette molécule avait été réalisée dans des modèles de rongeurs, or il s’est avéré que cette molécule qui active le récepteur chez la souris, au contraire inhibe ce même récepteur chez l’Homme. Ce projet a donc comme but d’élucider le mécanisme anti-tumoral de cette molécule dans un modèle de souris exprimant le récepteur humain et non murin. Nous chercherons également à montrer l’intérêt d’associer cette molécule à des chimiothérapies pour augmenter l’efficacité anti-tumorale de cette thérapie. En effet, un nouvel essai clinique est en projet et inclura des patients porteurs de tumeurs coliques ou pancréatiques traitées par des chimiothérapies.
Bénéfices attendus
Afin de pouvoir finaliser la mise en place d’un nouvel essai clinique chez les patients porteurs de cancers pancréatiques et coliques, il est nécessaire de déterminer l’efficacité thérapeutique de ces combinaisons dans ce modèle de souris exprimant uniquement un récepteur humain, ainsi que de comprendre le mécanisme mis en place. A l’issu de ce projet, l’essai pourra débuter et à terme nous comptons bien pouvoir proposer un nouveau type de traitement pour les patients atteints de ce type de tumeurs.
Procédures
Les souris recevront une injection de cellules tumorales sous anesthésie générale. Les traitements reçus par les souris seront : - injection des chimiothérapies au maximum 1 fois par semaine pendant 3 semaines - injection de la molécule, 2 fois par semaine à raison de 5 injections maximum.
Impact sur les animaux
- Les souris seront anesthésiées lors de l’injection des cellules tumorales, ce qui peut provoquer un stress de quelques minutes une fois dans la chambre d’endormissement, un léger refroidissement, ainsi qu’un léger stress et des vacillements au moment du réveil. - La contention des souris lors de la mesure de la taille des tumeurs et des traitements pourrait provoquer un léger stress. - Le développement de la tumeur peut générer une gêne au mouvement et donc impacter son état général. - Des nécroses peuvent apparaitre sur les tumeurs. - Les injections répétées des traitements pourraient provoquer un léger inconfort et des lésions locales. - Les chimiothérapies administrées sont largement utilisées en préclinique à ces doses et fréquences, et ne devraient pas beaucoup impacter l’état de santé des animaux, au maximum elles peuvent provoquer une perte de poids transitoire. - La molécule est également utilisée à des doses déjà bien établies dans les modèles murins et induit un léger épisode fébrile qui ne devrait pas être présent dans ces souris humanisées.
Devenir
Les animaux seront mis à mort à la fin des expériences et leur tumeur pourra être prélevée.
Remplacement
L’effet de la molécule combinée ou non à des chimiothérapies a déjà fait l’objet de nombreuses expériences in vitro en utilisant des cellules cancéreuses et immunitaires humaines, porteuses du récepteur humain. Cependant pour démontrer l’efficacité anti-tumorale de ces combinaisons, il est nécessaire d’utiliser un organisme entier présentant l’ensemble des cellules présentes dans les tumeurs : cellules immunitaires, fibroblastes, vaisseaux sanguins… De plus, cette démonstration nécessite aussi que ces organismes présentent un récepteur humain d’où ce modèle de souris humanisées pour ce récepteur.
Réduction
Les prises tumorales et la réponse aux traitements peuvent varier d’un individu à l’autre, les croissances tumorales seront réalisées sur des groupes de 8 souris. Nous répèterons l’expérience 1 fois de manière indépendante afin d’avoir suffisamment de puissance pour des analyses statistiques, comme nous avons déjà pu le déterminer dans des expériences antérieures. Pour l’analyse de l’infiltrat immunitaire intra-tumoral, les groupes seront alors réduits à 5 souris par groupe, l’expérience sera renouvelée 1 fois afin d’atteindre une puissance satisfaisante pour l’analyse statistique.
Raffinement
Les animaux seront hébergés dans un environnement adapté et enrichi. L’hébergement se fera en groupe pour éviter le stress. Du matériel d’enrichissement permettant la construction de nids sera fourni et le calme sera maintenu tant que possible dans la salle d’hébergement. Pour tous les animaux, une semaine d’acclimatation sera respectée avant le début de l’expérimentation. Ces animaux seront habitués aux gestes techniques (contention, injections…) avant toute expérimentation. Les injections se feront au même moment de la journée, pour perturber au minimum le cycle des souris, l’injection des cellules tumorales se faisant sous anesthésie générale. Les animaux seront suivis 3 fois par semaine pendant toute la durée de l’étude, la fréquence de surveillance étant augmentée en cas d’observation de signes cliniques anormaux. Une nourriture gélifiée pourra être rajoutées dans la cage. En cas de nécroses sèches, non douloureuses et sans déformation ni signe d’inflammation, un produit cicatrisant sera utilisé. En cas d’épisode fébrile de plus 24h post-injection de la molécule, les souris recevront 1 injection d’analgésique en sous-cutané toutes les 12h jusqu’à disparition des symptômes (le maximum retrouvé étant de 48h dans de très rares cas). Lorsque la tumeur atteint une taille limite, en cas de perte de poids ou d’autres signes mettant en évidence une souffrance, les animaux seront euthanasiés.
Choix des espèces
Les souris sont les modèles de choix utilisés pour une analyse de l’efficacité de nouveaux traitements anticancéreux. De plus, les souris autorisent une variété de techniques d’administration et de prélèvement présentant des analogies avec ce qui est réalisé en recherche clinique sur l’Homme. Le fait que la molécule, ciblant le système immunitaire, a un mode d’action différent sur le récepteur humain de ce qui est retrouvé sur le récepteur murin nous oblige à utiliser un modèle de souris modifiées pour n’exprimer que le récepteur humain. Les animaux devront avoir au moins 8 semaines pour que leur système immunitaire soit mature.
Approche Therapeutique Ciblée pour le Traitement du Myélome Multiple
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système immunitaire
Des prélèvements dans l'os du tibia toutes les trois semaines, des prises de sang tous les vingt et un jours et des injections d'anticorps deux fois par semaine attendent 9 724 souris, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Le myélome leur est inoculé par injection de cellules tumorales murines ou humaines, et le RNT décrit ensuite des douleurs chroniques, des ulcérations, une anémie, une immunosuppression persistante et une mobilité qui se dégrade. L'objectif déclaré est d'évaluer des anticorps monoclonaux et bispécifiques avant des essais chez l'humain. Le porteur écrit néanmoins que ce protocole "vise à réduire l'utilisation d'animaux" et que les interventions "visent à minimiser la souffrance animale", alors que les 9 724 souris seront toutes tuées pour prélèvements post mortem.
Objectifs
Le but de ce projet est de développer de nouvelles stratégies thérapeutiques contre le myélome multiple, en particulier à travers l'immunothérapie, afin d'augmenter l'efficacité des traitements actuels et, à terme, induire la guérison des patients à long terme. Cela inclut l'évaluation de l'activation des lymphocytes tueurs par l'administration d'anticorps monoclonaux, en testant ces approches sur des modèles murins de myélome. L'objectif est également de suivre le comportement des cellules immunitaires in vivo pour mieux comprendre leur rôle dans la lutte contre la tumeur et d'identifier des solutions thérapeutiques innovantes qui pourraient être validées avant des essais cliniques sur l'homme.
Bénéfices attendus
Ce projet offre des bénéfices multiples pour la recherche fondamentale et les traitements cliniques du myélome multiple, en répondant aux questions clés des immunothérapies et en optimisant leur efficacité. L’étude de l’action des anticorps monoclonaux ou bispécifiques et leur association avec des chimiothérapies classiques vise à surmonter les résistances observées chez certains patients et à augmenter les taux de réponse à long terme. Ces travaux permettront aussi d’identifier de nouvelles cibles immunologiques et d’approfondir notre compréhension des rôles de molécules spécifiques et des mécanismes d’action des lymphocytes T cytotoxiques et des cellules NK dans le contexte tumoral, avec des implications directes pour les thérapies humaines. Les lymphocytes T cytotoxiques (CD8+) sont des cellules du système immunitaire capables de reconnaître et de détruire les cellules tumorales ou infectées, en libérant des substances cytotoxiques. De leur côté, les cellules NK (Natural Killer)sont des acteurs clés de l'immunité innée qui éliminent les cellules anormales sans nécessiter d’activation préalable par un antigène, jouant ainsi un rôle crucial dans la surveillance immunitaire contre le cancer. Grâce aux études croisées entre modèles humanisés et murins, ce projet permettra de relier directement les résultats aux thérapies appliquées en clinique, avec l’ambition d’élaborer des traitements plus ciblés, limitant les effets secondaires et adaptés au profil de chaque patient. En parallèle, ce protocole vise à réduire l'utilisation d’animaux en maximisant la collecte de données longitudinales, conformément aux exigences éthiques modernes. Enfin, en testant l'efficacité des combinaisons d’immunothérapie et de chimiothérapie, ce projet constituera une base solide de données précliniques pour accélérer la transition vers des essais cliniques, soutenant ainsi l'intégration de nouvelles approches dans le traitement du myélome multiple.
Procédures
Dans le cadre de ce protocole, les animaux subiront plusieurs interventions afin d’évaluer l’efficacité de nouvelles stratégies thérapeutiques pour le myélome multiple. Voici les principales interventions : 1. Prélèvements sanguins : Réalisés tous les 21 jours. 2. Injections de traitements : Administration d’anticorps monoclonaux et anticorps bispécifiques Fréquence : deux fois par semaine, pendant 2 semaines max. 3. Injections de cellules tumorales: Pour induire le myélome, des lignées murines ou humaines sont injectées. 4. Prélèvements intra-osseux : Prélèvements intratibiaux toutes les 3 semaines pour évaluer la croissance tumorale. 5. Suivi de la croissance tumorale : Mesures fréquentes de la taille des tumeurs. 6. Analgésie et soins : Administration d'analgésique (20 min avant le prélèvement) pour soulager la douleur. Les animaux présentant des signes de souffrance seront euthanasiés. Ces interventions visent à minimiser la souffrance animale tout en assurant le suivi des traitements expérimentaux.
Impact sur les animaux
Dans le cadre de ce protocole expérimental visant à évaluer de nouvelles stratégies thérapeutiques contre le myélome multiple, les animaux sont susceptibles de présenter diverses nuisances, dont certaines peuvent s’inscrire dans la durée. Les prélèvements sanguins répétés, peuvent induire une anémie modérée et un stress physiologique cumulatif sur une période de plusieurs jours à plusieurs semaines. Les injections de cellules tumorales et les administrations de traitements sont susceptibles d'entraîner des effets secondaires systémiques prolongés, tels qu’une perte de poids progressive ou une immunosuppression persistante, pouvant affecter le bien-être sur le moyen terme. Les prélèvements intra-osseux, réalisés ponctuellement sous anesthésie, comportent un risque limité mais réel de douleur post-procédure ou de boitement temporaire, généralement de courte durée (24 à 72 heures), nécessitant une surveillance clinique ciblée. Le développement tumoral peut, quant à lui, s’accompagner de douleurs chroniques, d’ulcérations et d’une altération progressive de la mobilité, avec une intensification des signes cliniques au fil des jours, imposant des critères d’arrêt clairs et anticipés (CF grille de scoring) Enfin, la manipulation fréquente des animaux, associée aux contraintes environnementales liées aux procédures expérimentales, représente un facteur de stress chronique non négligeable, dont les effets peuvent s’accumuler tout au long de l’étude. Une surveillance rapprochée, associée à des mesures de raffinement (anesthésie, analgésie, période de récupération, limitation des interventions non essentielles), est mise en place afin de limiter au maximum la durée et l’intensité de ces nuisances.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort en vue de prélèvement post mortem.
Remplacement
Le recours à l’expérimentation animale dans ce protocole n’intervient qu’après une phase approfondie d’études in vitro sur des modèles cellulaires. Ces recherches préliminaires ont permis de démontrer l’importance des facteurs étudiés dans la régulation des mécanismes biologiques liés au myélome multiple. Ces approches in vitro, incluant notamment des co-cultures cellulaires et des tests fonctionnels sur les récepteurs et les cytokines, permettent de réduire au minimum le nombre d’animaux nécessaires en validant en amont les hypothèses expérimentales. Ainsi, les modèles murins ne sont utilisés que pour des validations finales indispensables, lorsque les systèmes cellulaires ne permettent plus de répondre aux questions scientifiques posées. Cette démarche s’inscrit pleinement dans le principe de remplacement des 3R.
Réduction
Le principe de Réduction, dans le cadre des 3R, vise à minimiser le nombre de souris utilisées tout en assurant la solidité scientifique des résultats. Dans ce protocole, une planification rigoureuse des expériences, appuyée par des analyses statistiques, permet de déterminer avec précision le nombre d’animaux nécessaires pour obtenir des données significatives, évitant ainsi toute expérimentation superflue. L’emploi de suivis longitudinaux, tels que des prélèvements sanguins ou intratibiaux répétés, permet d’optimiser la collecte d’informations sans accroître le nombre de sujets utilisés. Par ailleurs, le partage des données entre équipes de recherche et le recours à des modèles complémentaires, comme les systèmes in vitro ou les simulations informatiques, renforcent l’efficacité des études tout en limitant le recours aux animaux.
Raffinement
Le principe de raffinement est appliqué dans ce protocole pour assurer les meilleures conditions de bien-être animal tout au long de l’étude. Une procédure rigoureuse de suivi quotidien des souris est mise en place, permettant d’observer tout signe de stress ou de souffrance. En cas de douleur, des mesures adaptées, comme l’administration d’analgésiques, sont immédiatement appliquées pour limiter les effets indésirables des interventions. De plus, des techniques minimisant l’inconfort, comme l’utilisation de méthodes non invasives et des conditions de logement enrichies, contribuent à réduire le stress. Cette approche vise à respecter les exigences éthiques tout en maintenant la qualité scientifique des données obtenues.
Choix des espèces
Les modèles souris sont à la base de la compréhension des mécanismes de reconnaissance par le système immunitaire et ont permis ces dernières années d’importantes avancées thérapeutiques dans ce domaine. Ces modèles sont très utilisés dans le criblage de nouvelles molécules, car, du fait de la présence de nombreux gènes équivalents chez l’homme et la souris, ils intègrent les caractéristiques de la pathologie humaine et aident à la compréhension de la résistance des cellules aux traitements. Ils présentent de plus des avantages pratiques tels que la croissance rapide, le cycle de reproduction court, la facilité de transport, de manipulation et d’adaptation aux différentes conditions expérimentales ainsi qu’un coût peu élevé. Enfin, ils ont déjà été décisifs pour la découverte de plusieurs molécules qui sont utilisées en clinique
Etude des mouvements des poissons à échelle régionale et des interactions avec les structures en mer en utilisant le marquage en milieu naturel
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
Autres poissons : 400
Capturés à la palangre, à la canne ou au chalut, gardés jusqu'à deux heures en vivier, puis anesthésiés pour recevoir une marque acoustique implantée dans l'abdomen en moins de cinq minutes, 500 poissons sont utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Cent bars et quatre cents poissons d'autres espèces sont concernés, parmi lesquels des requins-taupes, des roussettes, des raies et des soles. Le porteur décrit un stress de capture de quinze minutes à une heure, des douleurs postopératoires de quelques heures et un réveil surveillé de trois à dix minutes, et reconnaît que ces procédures peuvent occasionner des mortalités directes ou indirectes. Tous les individus marqués sont ensuite relâchés là où ils ont été pris, pour que leurs déplacements autour de six parcs éoliens en mer soient suivis pendant cinq ans.
Objectifs
Les espèces marines mobiles jouent un rôle essentiel pour relier entre eux les habitats marins. Le développement actuel des parcs éoliens en mer en Europe modifie ces habitats, impactant potentiellement les communautés biologiques et les liens naturels entre les zones marines. Les poissons peuvent voir leur distribution, abondance et comportement affectés en raison d'effets directs et indirects, tels que les effets ‘récif’, ‘d’agrégation’ et ‘barrière’, ainsi que la perte d'habitat et les perturbations acoustiques, influençant ainsi la dynamique des populations. Ce projet suivra les déplacements de plusieurs poissons pour comprendre comment ils relient les habitats entre Atlantique et Manche. Il identifiera leur usage des milieux naturels (fonds marins) et artificiels (structures humaines), repérera les zones partagées avec les installations en mer, et aidera à définir des stratégies de gestion adaptées. Les espèces ciblées incluent le requin-taupe commun, l’émissole tachetée, la petite et grande roussette, les raies bouclée, brunette, lisse et douce, le bar, les daurades grise et royale, la pagre, les poissons plats (sole, plie, barbue), le grondin rouge et le lieu jaune. L’objectif repose sur la télémétrie acoustique, qui permettra de suivre les déplacements de ces espèces durant 5 ans, le long des façades Manche - Atlantique. Cette méthode utilise des émetteurs envoyant des signaux ultrasonores à 69 kHz, captés par des récepteurs (hydrophones) disposés dans la zone d’étude. La brièveté et l’espacement des signaux réduisent le risque de perturbation chronique ou de masquage acoustique. La fréquence d’émission, hors de la plage de communication principale de la plupart des mammifères marins, limite les risques d’interférence. Les données suggèrent un faible impact, à confirmer par d’autres études. Les récepteurs sont ensuite récupérés pour accéder aux données de détection des individus marqués. Ce suivi à long terme permettra de mieux comprendre les dynamiques de déplacement et d’utilisation de l’espace dans le temps par les espèces ciblées à différentes échelles spatiales. La télémétrie par marquage électronique utilise des balises DST (Data Storage Tag) enregistrant des données environnementales (température, profondeur, lumière) utilisées pour modéliser les mouvements des animaux. La récupération de ces balises (via recapture ou largage) est nécessaire pour accéder aux données.
Bénéfices attendus
L’identification des zones vitales pour le cycle de vie des poissons est indispensable à la gestion durable des ressources halieutiques. Cependant, leurs localisations et leurs utilisations par différentes espèces restent largement méconnues . Au vu de la forte croissance de l’éolien en mer et de son potentiel impact sur les zones fonctionnelles des ressources halieutiques, il est nécessaire de mieux connaitre les effets de ces installations sur les écosystèmes marins. Ce projet apportera des informations concertes sur la réponse des espèces à l’installation et la présence de ces nouvelles structures artificielles. Six parcs éoliens en mer, en construction ou en exploitation, serviront de sites d’études permettant une analyse comparative des impacts selon différents contextes de développement. A terme, les résultats de ce projet permettront de comprendre plus précisément l’écologie du mouvement des espèces suivies et ainsi répondre aux questions suivantes: les espèces interagissent-elles avec les parcs éoliens en mer ? comment réagissent-elles à l’implantation d’une structure physique en mer ? Quelle est la fidélité dans le temps de ces espèces aux parcs éoliens en mer ? Quel est-ce que les espèces se déplacent entre ces parcs éoliens en mer et les autres habitats marins naturels de la région au cours du temps ? Font-ils preuve d’une fidélité pluriannuelle à certains sites ? Si oui, à quelle(s) saison(s) ? Comment les conditions environnementales influencent-elles ces tendances ? Il existe très peu de connaissances à ce sujet sur les espèces de poissons fréquentant la zone hauturière Manche/Atlantique. Ces connaissances relatives à l'écologie du mouvement de ces espèces d’intérêt, que le marquage en milieu naturel rend possible, serviront de cas concrets pour la mise en place de suivis pérennes des populations au sein des parcs éoliens en mer à venir afin d’atteindre le double objectif de conservation et d'exploitation durable des espèces marines.
Procédures
Les espèces de poissons de ce projet seront capturées par des pratiques de pêche les moins impactantes possibles sur la condition physique des animaux et permettant un taux de survie optimal (ex. pêche à la ligne, palangre, court trait de chalut). 500 poissons, sauf les poissons plats, seront marquées chirurgicalement par la pose d’une marque interne sous anesthésie générale. L'acte de chirurgie dure moins de 5 minutes par individu. Sur ces mêmes individus, un marquage d’identification externe sera effectué sur la nageoire caudale, permettant l’identification des individus marqués. Les poissons plats (soles, plies) seront marqués sous anesthésie générale avec la pose d’un émetteur externe sur la nageoire pectorale de l’individu. L’acte de pose de l’émetteur en lui-même dure moins de 5 minutes par individu. Les individus seront relâchés dans la zone de capture le plus rapidement possible en bonne condition.
Impact sur les animaux
Les effets indésirables de cette procédure incluent : - Le stress à la capture par pêche à la palangre (nuisance modérée, 15min à 1h selon les conditions de manipulation), pêche à la canne (nuisance modérée, de courte durée < 10min), et pêche au chalut (nuisance modérée, de courte durée < 30min )- la période de captivité avant intervention (nuisance faible à modérée, durée variable de quelques minutes à 2h), - L’implantation de la marque interne (nuisance modérée, durée < 15min), - L’implantation de la marque externe (nuisance faible à modérée, durée
Devenir
Tous les animaux marqués seront remplacés dans leur milieu naturel, à l'endroit de leur capture
Remplacement
Afin de répondre aux besoins de connaissances sur les zones de vie des poissons et les impacts des parcs éoliens en mer sur les ressources halieutiques, il est essentiel de caractériser les mouvements et les patrons d’occupation individuels des espèces exposées. Cette connaissance ne peut pas être acquise sans l’étude de poissons vivants en milieu naturel, exposé à l’installation de parcs éoliens en mer. Il n’est pas donc possible de faire appel à des méthodes de remplacement.
Réduction
Le nombre d’individus a été réduit au minimum et défini au seuil de pertinence scientifique et statistique. En télémétrie acoustique, la probabilité de détection des individus permettant d’analyser le comportement dépend grandement du réseau de récepteurs déployés sur le milieu ainsi que du nombre d’individus marqués. Cette probabilité de détection peut diminuer avec plusieurs facteurs environnementaux (ex : turbidité de l’eau, bruit ambiant). Différentes études sur des milieux similaires et avec un réseau de récepteurs semblable ont montré qu’entre 95% et 100% des individus ont été détectés après le marquage. En prenant en compte les contraintes de la télémétrie acoustique (ex: probabilité de détection) et la littérature existante, le marquage de >30 individus / espèce est conseillé afin d’intégrer une variabilité naturelle représentative et ainsi garantir la robustesse des analyses statistiques.
Raffinement
Les mesures pour limiter la souffrance et le stress lors du marquage incluent (1) le type de pêche permettant de limiter la capture à
Choix des espèces
Les différentes zones d’étude en Manche et Atlantique présentent une grande variété d’espèces capturables. Cette étude propose de cibler une liste d’espèces (i) d’intérêt pour évaluer et mouvements et l’effet d’attraction de parcs éoliens en mer sur les poissons ayant différentes stratégies de mobilité, (ii) à enjeux de conservation et/ou halieutiques et (iii) présentes sur les zones. Les campagnes initiales de marquage identifieront les espèces abondantes à cibler en priorité. Le nombre d’individus par espèce rentrant dans une procédure sera limité à N=40 par site avec un maximum de N=500 marques acoustiques déployées dans le projet. Un total de 300 marques électroniques seront déployés sur des bars, raies et lieus jaunes, si le double marquage est possible (i.e. individus suffisamment grands avec une cavité intra-péritonéale adaptée). Pour la majorité de ces espèces, l’acquisition de connaissances sur leur dynamique spatiale est une première étape primordiale pour améliorer nos connaissances sur l’impact potentiel de l’implantation des parcs éoliens en mer sur ces populations. Les individus, matures ou immatures, seront sélectionnés s’ils présentent un poids suffisant pour supporter une marque (poids total de la/les marque.s
Etude de l’effet du miR-155 d’origine tumorale sur l’intégrité des vaisseaux au cours du processus métastatique
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système cardiaque
Trois souris par groupe vont être utilisées en surnombre pour compenser un taux d'échec de 20 % à l'injection dans la veine de la queue, celles dont l'injection rate étant écartées et tuées aussitôt. Elles sont 70 en tout, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent une injection de cellules de mélanome puis sont gardées quatorze jours pendant que les métastases se développent, avec une perte de poids, une cachexie et des difficultés respiratoires parmi les effets attendus. Le porteur indique qu'aucun modèle in vitro ne reproduit le développement des métastases et l'intégrité des vaisseaux sanguins, et conclut que le projet "nécessite" d'observer l'"organisme entier".
Objectifs
Les micro-ARN (mir) sont des petits acides ribonucléiques produits par la cellule qui ne sont pas traduits en protéines. Leur rôle est de réguler l’expression de gènes en bloquant la traduction des ARN messagers en protéines. Des études chez l’humain ont révélé la présence de plus de 500 mir différents pouvant cibler potentiellement près de 30 % des ARNm humains. Le projet est la suite d’un projet qui nous a permis de démontrer que le miR-155 est un nouveau facteur stimulant la croissance des vaisseaux sanguins mais qui génère des vaisseaux anormaux ressemblant à des vaisseaux tumoraux. En particulier, nous avons établi qu’une exposition au miR-155 entraine une altération de la forme et de la structure des vaisseaux sanguins, notamment en fragilisant la paroi des vaisseaux et ayant pour conséquence de faciliter la formation de nouvelles ramifications vasculaires. Ces ramifications se font par bourgeonnement des cellules endothéliales qui tapissent la face interne des vaisseaux. Le miR-155 est classé comme un biomarqueur du cancer en raison de sa surproduction dans le microenvironnement tumoral de cancers solides (sein, poumon, foie). Dans notre projet nous émettons l’hypothèse qu’un excès de miR-155 d’origine tumorale conduirait à une perte d’intégrité et d’étanchéité des vaisseaux sanguins qui pourrait favoriser la dissémination des cellules tumorales et donc la formation de foyers métastatiques. Dans ce contexte nous souhaiterions déterminer la contribution du miR-155, synthétisé naturellement par des cellules de mélanome, au processus métastatique in vivo. Nous prévoyons d’utiliser un modèle de métastases chez la souris en réalisant une analyse macroscopique des foyers tumoraux pulmonaires complétée par des approches d’immunofluorescence afin d’évaluer l’intégrité des vaisseaux sanguins. En fonction des résultats obtenus, nous tenterons, dans un second temps, de préciser la spécificité et d’élucider le mécanisme de transfert du miR-155 produit par les cellules tumorales pour une action sur les cellules vasculaires.
Bénéfices attendus
Nous avons montré dans une étude précédente que le miR-155 favorise la formation de vaisseux sanguins mais il génère des vaisseaux anormaux et perméables ressemblant à des vaisseaux tumoraux. Nous souhaiterions confirmer ces observations dans des souris adultes quand le réseau vasculaire est établi et mature. En particulier, nous souhaiterions déterminer si le miR-155 produit par les cellules tumorales circulantes induit des dommages vasculaires. Cette fragilisation de la paroi des vaisseaux par le miR-155, aurait pour conséquences de faciliter l’échappement des cellules tumorales circulantes et de favoriser le développement de foyers métastatiques. Ainsi, nous pourrions envisager des stratégies pour le cibler (cible thérapeutique) afin de préserver l’intégrité vasculaire et limiter l’apparition de métastases.
Procédures
Une injection de cellules tumorales par souris sera effectuée. Les analyses seront réalisées après 14 jours. Tous les animaux sont concernés par les procédures.
Impact sur les animaux
Dans le cadre de cette étude, les sources de douleur et de stress pourraient provenir des conséquences de l’injection de cellules tumorales et tout particulièrement au cours du développement des métastases durant 14 jours. Les effets indésirables et nuisances attendus dans ce modèle et qui seront particulièrement observés afin de déceler un mal-être chez ces animaux sont les suivants : - Perte de poids - Cachexie - Gêne/douleur - Difficulté respiratoires (métastases pulmonaires)
Devenir
14 jours après l’injection (procédure1) ou si un point limite est atteint, les animaux seront directement sacrifiés par du personnel formé et qualifié. Différents tissus seront prélevés pour analyses (ex. : poumons, foie, reins, aorte, yeux,... ) puis fixés pour des analyses macroscopiques et en histologie. En fonction des résultats obtenus sur les premiers animaux, la méthode de mise à mort prévue pourrait évoluer vers une méthode alternative (procédure 2) permettant de fixer profondément les tissus et ainsi faciliter nos analyses. Cette procédure sera elle aussi réalisée par un personnel qualifié.
Remplacement
Certains aspects du projet vont être réalisés in vitro sur des cellules vasculaires d’origine commerciale. En particulier, des co-cultures avec les lignées de cellules tumorales seront réalisées. Cependant, à l’heure actuelle, il n’existe aucun modèle in vitro permettant d’étudier le développement des métastases et l’intégrité des vaisseaux sanguins dans un environnement complexe (cultures comprenant les cellules du sang, les péricytes (autres composants cellulaires des vaisseaux sanguins), la matrice extracellulaire, le flux sanguin.....). Dans ce contexte, la réalisation du projet nécessite d’avoir recours à l’animal afin d’étudier des effets sur l'organisme entier qui ne sont pas approchables in vitro (ex. : formation de métastases, relations avec le système immunitaire à grande échelle, ...).
Réduction
Basé sur notre expérience et sur la littérature existante, nous devons prendre en compte que le taux d’échec pour les injections par la veine caudale chez la souris est de 20% en moyenne (causes d’échec : résistance à l’injection, bulles et qu’il existe une certaine variabilité intrinsèque au développement des métastases. Afin d'obtenir des études statistiques fiables, nous avons réalisé des analyses de puissance statistique. Suite à ces analyses, nous avons calculé que nous aurions besoin au minimum de 11 animaux utilisables par groupe d'étude lorsque nous utilisons le test statistique adéquat. De plus, pour pallier ce taux d’échec d’injection de 20%, nous tablons donc sur 14 animaux par groupe d'étude, soit 3 souris pouvant être écartées de l’étude en cas de problème d'injection. Par conséquent, 11 animaux par condition seront analysables statistiquement et ceci pour chacun des 5 groupes expérimentaux. Afin de limiter le nombre d'animaux, les expériences en place sont étudiées afin de recueillir le maximum de données et d'échantillons biologiques. C'est la raison pour laquelle nous recueillerons les poumons (site privilégié pour la formation de métastases dans le cas du mélanome) et d’autres d'organes d’intérêt (ex. : foie, reins, aorte, yeux... ), lors du sacrifice des animaux. Ceux-ci seront utilisés aussi bien pour des études à l'échelle macroscopique (dénombrement des foyers métastatiques) que microscopique (histologie). Des morceaux de tissus seront aussi congelés pour des analyses transcriptomiques et protéiques, a posteriori.
Raffinement
L’élevage est supervisé par le personnel compétent de l’animalerie. L’hébergement des animaux sera enrichi par des tunnels en polycarbonate ou polysulfone. Afin de réduire le stress des animaux, une phase d'habituation sera mise en place en cinq séances sur deux semaines avant le début de la procédure. Cette période permettra de les familiariser progressivement au déplacement vers la salle d'expérimentation ainsi qu'à la manipulation. Concernant les problèmes inhérents aux injections, tous les animaux dont l’injection n’aura pas été maitrisée seront écartés de l’étude et immédiatement sacrifiés par du personnel qualifié pour ne prendre aucun risque. Les injections seront réalisées sous anesthésie, induisant une analgésie modérée.
Choix des espèces
Dans la recherche en oncologie, la souris constitue un modèle pertinent qui présente l’avantage d’être très documenté d’un point de vue des protocoles développés par la communauté scientifique étudiant la croissance tumorale et le processus métastatique. L'étude de la formation de métastases pulmonaires dans les modèles de cancer peut s'effectuer par la formation de métastases provenant de la tumeur primaire et nécessite donc une implantation de cellules dans un organe. Cependant, en se basant sur la bibliographie dans le domaine, il apparait qu’une injection de cellules tumorales chez la souris constitue un procédé plus rapide, plus efficace en termes de formation de métastases, et moins sévère du point de vue chirurgical, en vue d'étudier ce processus. Les souris utilisées dans cette étude seront âgées de 7-8 semaines minimum. En dessous de cet âge, les animaux ne sont pas assez matures. En particulier, les poumons et le système vasculaire ne sont pas complétement développés, ce qui pourrait interférer avec nos résultats car nous souhaitons étudier l’effet du miR-155 sur les vaisseaux matures.
Etude d’un nouveau protocole de vaccination avec un candidat vaccin anti-Klebsiella pneumoniae chez le lapin
- Recherche appliquée
- Maladies infectieuses
Tués au bout de quatre-vingt-quatre jours pour prélever une grande quantité de sang et en extraire des anticorps, 36 lapins vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chacun reçoit une puce sous-cutanée, quatre injections d'un candidat vaccin contre Klebsiella pneumoniae dans la cuisse, puis quatre prises de sang à l'oreille, cinq minutes de contention par prélèvement, sur animal vigile et sans anesthésie. Le porteur attend une inflammation au site d'injection, une hausse de la température corporelle et des hématomes. Ce protocole est mené pour un commanditaire qui réalise lui-même les dosages d'anticorps de manière confidentielle, si bien que le porteur écrit ne pas connaître les tests statistiques qui fondent les douze animaux par groupe.
Objectifs
S’appuyant sur les données communiquées par 87 pays en 2020, un nouveau rapport de l’Organisation Mondiale de la Santé (OMS) met en évidence des niveaux élevés de résistance des bactéries aux antibiotiques (supérieurs à 50 %), en particulier chez des bactéries fréquemment retrouvées en milieu hospitalier, comme Klebsiella pneumoniae et Acinetobacter baumannii, responsables de septicémie (infection généralisée). Le traitement de ces infections requiert obligatoirement l’utilisation d’antibiotiques de dernière ligne, tels que les carbapénèmes. Cependant, 8% (jusqu’à 50% dans certains pays) des souches de Klebsiella pneumoniae responsables d’infections sanguines sont résistantes à ces mêmes carbapénèmes, ce qui augmente notoirement le risque de décès imputables à ces infections. D’autres alternatives, en particulier vaccinales, sont actuellement à l’étude. Un candidat vaccin à usage humain, basé sur des cellules d’Acinetobacter baumannii inactivées (bactéries inoffensives dont tous les facteurs de virulence ont été retirés) et génétiquement modifiées pour exprimer des protéines de surface de Klebsiella pneumoniae, a déjà montré une protection significative dans un modèle de septicémie à Klebsiella pneumoniae chez la souris. Des études préliminaires ont déjà été menées chez le lapin. L’objectif est de poursuivre l’étude de ce vaccin chez le lapin en testant un nouveau protocole de vaccination (plus d’immunisation, sur une durée plus longue avec des volumes injectés plus importants) dans le but de déterminer quel schéma vaccinal est capable d’entrainer la plus grande production d’anticorps spécifiques.
Bénéfices attendus
Le nouveau schéma vaccinal devrait entrainer une meilleure réponse immunitaire. A terme, l’idée est de pouvoir favoriser la vaccination de populations à risque, en l’absence de traitement antibiotiques efficaces.
Procédures
Les animaux vont être soumis à différentes interventions : - Pose d’un puce de relevé de température 3 secondes - 4 injections sur animal vigile 3 secondes par injection - 4 prélèvements sanguins sur animal vigile 5 minutes de maintien en cage de contention par prélèvement - 1 anesthésie générale suivie d’un prélèvement sanguin terminal (2 minutes) qui se terminera par une injection d’un euthanasiant (3 secondes) pour assurer la mise à mort.
Impact sur les animaux
Les animaux vont être soumis à différents actes pouvant induire individuellement un stress ou une douleur légère : - Mise en place d’une puce de température - 4 injections de vaccin dans la cuisse : peuvent induire une légère inflammation et une gêne au site d’injection ainsi qu’une augmentation de la température corporelle. - 4 prélèvements sanguins à l’oreille sur animal vigile en cage de contention : le prélèvement peut entrainer la formation d’un hématome. - 1 anesthésie générale directement suivi d’un prélèvement sanguin terminal.
Devenir
Les 36 animaux de l’étude seront mis à mort à l’issue des 84 jours d’expérience ou plus précocement s’ils montrent des signes de souffrance. Leur mise à mort est justifiée par la nécessité de récupérer suffisamment d’anticorps pour les analyses complémentaires ce qui implique le prélèvement d’une grande quantité de sang.
Remplacement
La production d’anticorps est un mécanisme complexe basé sur l’interaction entre plusieurs types de cellules immunitaires. La première étape indispensable à cette production est l’immunisation chez l’animal. Il n’est pas encore possible aujourd’hui de se passer du modèle animal pour l’étude de la production d’anticorps suite à une vaccination.
Réduction
Le nombre de 12 animaux par groupe a été défini en fonction de la variabilité de la quantité d’anticorps déjà observée lors de précédentes études par le commanditaire de l’étude. Ce dernier réalisant ses propres dosages d’anticorps et ses propres analyses de manière confidentielle, nous n’avons pas d’information sur les tests statistiques utilisés.
Raffinement
Les animaux seront hébergés dans un environnement adapté et enrichi (jouets). Ils seront suivis 2 fois par semaine pendant toute la phase d’immunisation. Un suivi accru sera réalisé durant les 6h suivant les administrations des traitements et la fréquence de surveillance sera augmentée en cas d’observation de signes cliniques anormaux. Le suivi de la température sera effectué grâce à une puce placée en sous cutané ce qui évitera l’utilisation d’un thermomètre rectal souvent stressante pour l’animal. L’administration des traitements n’est pas censée entrainer d’effet indésirable. Cependant des critères d’interruption de l’étude, supportés par une grille de score de douleur, ont été mis en place dans le cas où un animal montrerait des signes de souffrance. Grace à des séances d’habituation à la contention et à la manipulation, les injections et prélèvements seront réalisés sur animaux vigiles et ne nécessiteront pas d’anesthésie ou d’analgésie particulière dans la plus part des cas (comme chez l’homme). Si malgré tout, un animal est particulièrement stressé ou agité lors du prélèvement sanguin, un tranquillisant pourra lui être administré.
Choix des espèces
Le lapin est un modèle de choix pour la production d’anticorps polyclonaux. En effet sa taille moyenne implique un volume sanguin important et donc un plus grand potentiel de récupération d’anticorps que pour la souris par exemple. Également, l’efficacité du candidat vaccin sera ultérieurement testé dans un modèle d’infection chez le lapin. Des lapins mâles et femelles de 3-4 mois seront utilisés de façon à avoir une maturité immunitaire suffisante.
Evaluation de nouvelles cibles thérapeutiques dans des modèles d’inflammation cutanée
- Recherche appliquée
- Troubles immunitaires
- Troubles sensoriels
6025 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré pour 5950 d'entre elles, toutes tuées à l'issue pour prélever tissus, sang et organes. Elles sont épilées à la crème dépilatoire puis rasées chaque semaine, reçoivent des composés quotidiennement, subissent jusqu'à trois prises de sang en sept jours, des mesures d'inflammation répétées, des prises de température par voie rectale et jusqu'à quatre imageries sous anesthésie gazeuse en une semaine. Le porteur décrit des rougeurs, des gonflements, une desquamation, des démangeaisons et un comportement de grattage, et pour les modèles humanisés une réaction du greffon contre l'hôte avec diarrhées, alopécie et perte de poids. Les traitements espérés visent les 20 à 30 % de patients atteints de dermatite atopique ou de psoriasis qui ne répondent pas aux thérapies existantes, et le porteur conclut que les tests in vitro et in silico ne reproduisent pas la complexité d'un "organisme entier".
Objectifs
Les maladies inflammatoires cutanées telles que la dermatite atopique et le psoriasis touchent environ de 4% de la population mondiale. Ces pathologies inflammatoires chroniques de la peau se manifestent par des plaques rouges, et des démangeaisons. Il s'agit le plus souvent d'une maladie bénigne, mais il existe des formes sévères. L’approche envisagée n’est pas spécifique d’une pathologie donnée mais plutôt des voies mécanistiques conduisant à des pathologies liées à l’exacerbation de l’immunité locale chez le patient. Le projet vise à caractériser les modifications de la réponse immunitaire et à identifier les voies de signalisation cellulaire impliquées dans ces pathologies. Ce projet a également pour but d’évaluer l'efficacité et la sécurité de nouvelles molécules thérapeutiques sur les facteurs et voies contribuant aux symptômes des maladies inflammatoires de la peau (évaluation de l’impact de ces molécules sur la modulation des réponses immunitaires, détermination des doses optimales et des profils de sécurité). Environ 20 à 30 % des patients ne répondent pas aux thérapeutiques existants ou n’entrent pas en rémission totale. Il est donc nécessaire de développer des nouvelles thérapies pour ces patients et d’améliorer les modalités vers des traitements par voie orale.
Bénéfices attendus
Le projet vise à développer des modèles de souris pour mieux comprendre les inflammations de la peau, comme celles qu’on retrouve dans l’eczéma, la dermatite atopique ou le psoriasis. Ces modèles permettront aux chercheurs d’étudier en détail comment le système immunitaire réagit, comment les cellules interagissent entre elles, et de tester de nouvelles pistes de traitement. À court terme, cela aidera à identifier des molécules capables de calmer les inflammations, qu’elles soient soudaines ou chroniques. L’objectif est de trouver des traitements efficaces, sûrs et adaptés à plusieurs maladies de peau. L’approche choisie ne se limite pas à une seule maladie, mais s’intéresse aux mécanismes communs à plusieurs troubles liés à une réaction excessive du système immunitaire. Nous utiliserons aussi des techniques d’imagerie avancées pour suivre, sans intervention invasive, comment les traitements se diffusent dans le corps et sont éliminés. Cela permettra de mieux comprendre leur fonctionnement et leur efficacité. À plus long terme, les résultats de ce projet enrichiront les connaissances scientifiques sur les maladies inflammatoires et immunitaires. Ces données seront partagées avec la communauté scientifique et pourront servir à faire avancer les essais cliniques et à obtenir les autorisations nécessaires pour mettre de nouveaux médicaments sur le marché. L’imagerie pourrait même, à terme, aider au diagnostic ou au suivi de ces maladies chez les patients.
Procédures
Les animaux seront soumis à plusieurs types d’interventions : -Une épilation à la crème dépilatoire et entretien par rasage : intervention optionnelle (seulement en cas d’application de composé sur la peau du dos) : 5 minutes maximum, 1 fois et entretien 1 fois par semaine (Imagerie). -Des administrations de composés: 1 minute maximum, quotidiennement ou de manière plus espacée dans le temps. -L’administrations de cellules immunitaires recombinantes ou non pour un traceur d’imagerie (pour le suivi en imagerie en particulier): intervention optionnelle, 1 minute maximum, 1 seule fois. -Des prises de sang : environ 15 secondes, au plus 3 fois sur une durée de 7 jours. -Des mesures de l’inflammation : environ 15 secondes, quotidiennement ou de manière plus espacée dans le temps. -Des analyses par imagerie : 5-25 minutes maximum sous anesthésie gazeuse, au plus 4 fois sur une durée de 7 jours puis deux fois par semaine. L’ensemble des interventions serons réalisées préférentiellement les unes à la suite des autres (réduction du nombre de contention) et pendant les anesthésies gazeuses (imagerie) pour réduire le plus possible la douleur et/ou le stress qui pourraient être engendrés chez les souris.
Impact sur les animaux
Réactions inflammatoires (rougeurs, gonflements, desquamation) et systémiques (perte de poids, allopecie, léthargie). Démangeaisons et comportement de grattage suite à la réponse immunitaire allergique induite par une sensibilisation de la peau . Réponse de greffe contre l’hôte dans le cas des modèles humanisés et qui se traduit perte de poids, baisse activité, diarrhées, alopécie. Les prises de températures (par voie rectale) peuvent engendrer un inconfort de courte durée.
Devenir
L’ensemble des animaux ayant participé à l’étude sera mis à mort à la fin de celle-ci car des prélèvements post-mortem de tissus, de sang et d’organes seront nécessaires à l’études des mécanismes immunitaires impliqués dans les pathologies inflammatoires cutanées.
Remplacement
L'utilisation de modèle d’inflammation cutanée est cruciale pour le développement et l'évaluation de nouvelles thérapies pour les maladies d’hypersensibilité cutanée complexes. Ces modèles permettent d'étudier les réponses cellulaires de l’immunité dans un environnement contrôlé, offrant ainsi une approche unique pour comprendre les interactions cellulaires responsables des symptômes et des mécanismes physiopathologiques spécifiques de chaque maladie. Ils surmontent les limitations des systèmes in vitro et in silico, qui ne peuvent pas reproduire la complexité d'un organisme entier. Les tests in vitro, bien qu'utiles pour étudier les réponses cellulaires, ne peuvent pas reproduire les interactions dynamiques dans les organes lymphoïdes secondaires ou entre le système immunitaire et d'autres systèmes. Les modèles in silico, limités par la complexité biologique et la qualité des données, ne peuvent pas remplacer complètement les études in vivo. Par conséquent, les modèles animaux restent nécessaires pour obtenir des données pertinentes et transposables à l'humain. En intégrant des phases aigues et chroniques de chaque hypersensibilité cutanée, ces modèles offrent une vue d'ensemble des réponses immunitaires et des effets des traitements dans un contexte physiologique complet, essentiel pour développer des thérapies efficaces et sûres. Actuellement, l’utilisation d’animaux vivants reste le moyen incontournable de montrer les relations pharmacocinétique-pharmacodynamie, le devenir (bio distribution), la tolérance et l’efficacité du candidat médicament dans un organisme complexe car, aucune méthode substitutive fiable d’évaluation in vitro ou in silico d’une molécule ne permet de répondre à toutes les interactions in vivo.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisé est préalablement basé sur les publications scientifiques. Ensuite, sur la base des données expérimentales, un biostatisticien est consulté pour optimiser le nombre d’animaux à utiliser en fonction de l’objectif et du design de l’étude (nombre de groupes d’animaux, type de comparaisons et répétition des mesures dans le temps), du nombre et de la variabilité des paramètres mesurés en fonction de la méthode d’imagerie employée et de l’importance des effets mis en évidence. Les méthodologies statistiques sont appliquées pour proposer une analyse des données appropriée afin de mener les études pour répondre à l’objectif fixé en réduisant au maximum les biais expérimentaux avec un minimum d’animaux. De manière générale, seules les molécules thérapeutiques ayant préalablement démontré une activité inhibitrice/modulatrice de la réponse inflammatoire in vitro dans des essais fonctionnels pourront faire l’objet d’une évaluation in vivo dans nos modèles. Enfin, ces modèles permettent de maximiser les données obtenues à partir d’un nombre minimal d’animaux en utilisant des techniques de mesure précises et des protocoles optimisés. Par exemple, l’utilisation de techniques avancées permet de recueillir des données détaillées sur les réponses immunitaires humorales et cellulaires à partir de petits échantillons. Le recours aux méthodes de suivi des études par imagerie non invasive, longitudinales permettent de limiter le nombre d’animaux en autorisant un suivi dynamique et multi-paramètrique de la réponse d’un même animal à un traitement, l’imagerie permet de recueillir des données détaillées sur les réponses immunitaires humorales et cellulaires à partir de petits échantillons. Les paramètres de distribution du composé ou de l’évolution de la réponse inflammatoire au traitement sont mesurés pour chaque souris de façon non invasive en fonction du temps pour le même animal. Et plusieurs paramètres sont suivis en simultané à chaque session d’imagerie permettant ainsi de réduire le nombre d’animaux utilisés dans l’étude.
Raffinement
Les souris seront hébergées dans des conditions garantissant l’absence de contamination. Nous utiliserons également une litière adaptée (douce, non-poussiéreuse et un enrichissement qui favorise l’expression des comportements normaux de la souris (abri, enfouissement, nidification…). Un apport nutritif (gel hydrique, gel boost…) pourra être mis en place dans la cage, jusqu’à la fin de l’étude, pour y faciliter l’accès des animaux. Les techniques de manipulation douce comme la préhension dans le creux des mains, sont mises en œuvre pour réduire le stress et l’inconfort des animaux. Les animaux pourront être hébergés dans des cages spéciales permettent de détecter 24h/24 toute anomalie dans l’activité des animaux et permettant de mettre en place rapidement les actions pour la prise en charge vétérinaire. Une grille de score a été mise en place afin de permettre la définition et l’application de points limites pour chaque procédure, une fréquence accrue des observations et ainsi intervenir de manière anticipée pour éviter toute douleur ou dommages pour les animaux au-delà de la classe de gravité définie pour la procédure. Dans certains cas comme l’injection intradermique ou intramusculaires, les animaux seront anesthésiés afin de limiter le stress ou la douleur. Les prises d’images sont réalisées sous anesthésie gazeuse permettant une réduction des temps d’anesthésie et une meilleure récupération qu’avec une anesthésie par voie injectable. Les appareils d’imagerie sont thermostatés à environ 37°C. Après chaque anesthésie, les souris sont suivies jusqu’au réveil en armoire ventilée chauffante ou chauffées à 23°C. De plus les études d’imagerie permettent de documenter le devenir du composé testé dans le corps d’un animal vivant et de valider les propriétés thérapeutiques des composés à l’échelle du corps entier, pour préparer le protocole d’évaluation des composés sélectionnés dans les phases cliniques en vue de l’obtention de l’autorisation de mise sur le marché d’un nouveau traitement chez l’homme. Le recours aux techniques d’imagerie non invasive permet d’envisager dans certain cas de transposer la méthode au diagnostic de la pathologie ou au suivi de l’activité thérapeutique chez le patient.
Choix des espèces
La souris est un modèle privilégié en pharmacologie grâce à son génome similaire à celui des humains, permettant de modéliser les maladies humaines et d'étudier les effets des médicaments. La facilité d’utilisation (petite taille, cycle de reproduction), la compatibilité avec les méthodes d’imagerie non invasives, la disponibilité des modèles et la faible variabilité de réponse permettent de tester plus de traitements et de sélectionner ceux qui génèrent des effets robustes et reproductibles. Les souris adultes sont utilisées dans ce projet pour mimer la pathologie chez les patients adultes car l’immunité varie fortement en fonction de l’âge. Les souris seront utilisées à partir de 8 semaines d’âge, pour leur poids relativement stable en fin de croissance et un système immunitaire mature.