Procédures modérées
Impact therapeutique du ciblage de la Caseine Kinase 1 alpha (CK1a) et de la voie cGAS/STING dans la croissance des leucemies myeloides aigues (AML) injectees chez la souris immunodeprimee
- Recherche fondamentale
- Oncologie
Des cellules de leucémie humaine injectées dans la veine, puis des injections répétées de molécules jusqu'à cinq fois par semaine : 100 souris dépourvues de système immunitaire subissent ce protocole. Pour 70 d'entre elles, le porteur attend un niveau de souffrance sévère, avec perte de poids, faiblesse et défaillance d'organes, les 30 autres relevant d'une souffrance modérée. Toutes sont tuées, à la fin des procédures ou dès qu'un point limite est atteint, pour prélever foie, rate et sang. Parmi les bénéfices annoncés figurent la médecine vétérinaire, la faune sauvage et une réduction de l'empreinte écologique de l'industrie pharmaceutique, quand ce qui est certain tient aux 70 souris en souffrance sévère.
Objectifs
Ce projet cherche à étudier l'impact d'une nouvelle approche thérapeutique pour traiter un type de cancer du sang résistant aux traitements. L'idée est d'explorer le potentiel thérapeutique de molécules pharmacologiques, afin de ralentir la croissance des cellules cancéreuses et de proposer une nouvelle option pour les patients qui ne répondent plus aux traitements actuels. Actuellement, un médicament est utilisé pour tuer les cellules cancéreuses. Bien qu'il fonctionne bien au début, de nombreux patients rechutent après un certain temps, ce qui montre qu'il est nécessaire de trouver de nouvelles stratégies thérapeutiques. Récemment, des chercheurs ont découvert qu’une autre voie moléculaire peut aussi provoquer la mort des cellules cancéreuses. Cette approche a montré des résultats prometteurs en laboratoire et chez la souris, mais les mécanismes sous-jacents sont encore mal compris. Nos recherches récentes ont révélé une nouvelle cible dans cette voie. Son blocage rend les cellules cancéreuses plus vulnérables. Nous avons observé que les cellules cancéreuses ne se multiplient plus aussi rapidement, ce qui offre de nouveaux espoirs. L'objectif principal de ce projet est de tester si bloquer cette stratégie pourrait : 1) ralentir la croissance des tumeurs, et 2) renforcer l'effet des médicaments disponibles. Pour cela, nous allons étudier ces traitements chez la souris et travailler sur des thérapies combinées. Ce projet a le potentiel de conduire à de nouvelles options thérapeutiques pour les cancers du sang résistants, avec des perspectives d'applications en clinique pour améliorer la prise en charge des patients.
Bénéfices attendus
Ce projet a pour objectif de mieux comprendre les mécanismes de réponses immunitaires et inflammatoires dans le développement des cancers du sang. En bloquant l'activation de molécules clés, il est possible de contrôler la mort cellulaire in vitro. Mieux comprendre les mécanismes pourrait aussi avoir des applications dans d’autres types de cancers et de maladies liées au système immunitaire. À court terme, nous allons tester des molécules, afin de voir si elles peuvent être utilisées comme traitements efficaces. Nous étudierons aussi si ces inhibiteurs peuvent renforcer l'effet de médicaments existants, pour contourner les résistances aux traitements actuels. À plus long terme, ce projet pourrait améliorer les traitements des cancers du sang qui résistent aux thérapies actuelles. Ces stratégies pourraient également être adaptées pour d'autres types de cancers, notamment ceux qui sont instables au niveau génétique, ce qui permettrait d'élargir l'impact de cette recherche. Les résultats de cette étude pourraient également avoir des applications en médecine vétérinaire, notamment pour le traitement des cancers ou des maladies inflammatoires chroniques chez les animaux de compagnie ou la faune sauvage. Enfin, bien que les effets environnementaux ne soient pas directs, ce projet pourrait contribuer à réduire l'empreinte écologique de l'industrie pharmaceutique. En développant des traitements plus ciblés et efficaces, il limiterait la production de déchets et l'impact environnemental des traitements traditionnels. En résumé, ce projet vise à approfondir nos connaissances et à valider leur potentiel en tant que cible thérapeutique. Il pourrait offrir de nouvelles options pour traiter des leucémies résistantes et d'autres cancers, tout en apportant des bénéfices pour la santé humaine, animale et l’environnement.
Procédures
Injection de cellules tumorales : moins de 5 minutes, 1 fois Injection de médicaments et placébo : moins de 2 minutes, 2 fois par semaine pendant 2 semaines ou 5 fois par semaine pendant 2 semaines Pesée : moins de 2 minutes, 2 fois par semaine Euthanasie : 10 minutes.
Impact sur les animaux
pLes souris ont un système immunitaire inefficace, entrainant une nuisance légère. L'injection de cellules cancéreuses par voie veineuse entraine une douleur légère. La prolifération tumorale est rapide et peut toucher différents organes. L'animal peut donc être touché par un mauvais état de santé général, pouvant engendre une douleur sévère (perte de poids, faiblesse, mauvaises fonctions des organes touchés). Les injections répétées des traitements engendrent une douleur modérée (inflammation locale, irritation, infections, lésions tissulaires). Ces effets peuvent disparaître en quelques jours, entrainant une douleur légère.
Devenir
A la fin des procédures ou si un animal atteint un point limite, les animaux seront euthanasiés afin de collecter les organes (foie, rate, sang) d’intérêt pour étudier l’effet des traitements sur la progression de leucémie.
Remplacement
Ce projet bénéficie de méthodes alternatives et de données robustes et validées dans plusieurs laboratoires. Tous les traitements proposés ont été testés dans des cellules in vitro. Ceci permet de garantir leur efficacité sur les cellules cancéreuses isolées. En outre, des données expérimentales chez la souris ont déterminé les doses, voies, durées et fréquences d’administration. Cependant, les techniques existantes ne parviennent pas à reproduire la complexité et la diversité des cancers, ni à simuler de manière réaliste les interactions entre les différentes cellules. Les méthodes classiques de culture cellulaire ne sont pas adaptées pour créer des environnements où les cellules tumorales peuvent communiquer comme elles le feraient dans le corps. Ces interactions sont cruciales pour comprendre des phénomènes tumoraux, ainsi que les réponses immunitaires et vasculaires qui jouent un rôle essentiel dans la progression de la maladie. Bien que des modèles plus avancés, comme ceux utilisant des cellules en 3D (organoïdes), existent, ils ne parviennent toujours pas à reproduire fidèlement tous les mécanismes complexes des cancers du sang. Ainsi, à l'heure actuelle, il n'existe pas de modèle alternatif capable de simuler exactement les processus biologiques que nous souhaitons étudier dans ce projet. Toutefois, nous restons attentifs aux progrès scientifiques et techniques dans ce domaine et nous nous engageons à intégrer de nouvelles méthodes dès qu'elles seront validées et disponibles.
Réduction
Afin de réduire le nombre d'animaux utilisés dans nos recherches, notre équipe est formée à l'utilisation de méthodes statistiques spécifiques pour l'expérimentation animale. Ces outils permettent de planifier les expériences de manière rigoureuse, de randomiser les groupes de manière équitable, et d'analyser les résultats de façon fiable en utilisant des tests statistiques adaptés. Les protocoles d'injection des cellules tumorales, basés sur des études existantes, sont validés et fiables. Ceci garantit une prise tumorale optimale chez toutes les souris de l'étude. Cela permet de limiter l'utilisation d'animaux dont les prélèvements seraient inutilisables. Le nombre d'animaux nécessaire pour ces recherches a été minimisé, tout en assurant que les résultats restent statistiquement valides. Les groupes contrôles seront partagés.
Raffinement
Afin de minimiser la souffrance des animaux et de garantir leur bien-être tout au long de l'expérience, nous mettrons en place des mesures de surveillance et d’évaluation de leur état de santé. Les animaux n'ont pas de système immunitaire et seront donc hébergés dans un environnement sanitaire adapté. Un suivi clinique rigoureux sera effectué pour observer les signes de détresse et tout signe de souffrance physique ou comportementale. Nous veillerons également à offrir aux animaux un environnement adapté et enrichi. Ceux-ci seront élevés dans des conditions optimales, conformément aux normes européennes, et leur habitat sera enrichi pour favoriser leurs comportements naturels et réduire le stress. Par exemple, nous ajouterons des éléments comme des frisottis de papier dans leurs cages. Pour assurer leur bien-être social, les fratries d’animaux seront groupées par cage, ce qui contribue à leur stabilité émotionnelle et limite le stress. L’ensemble du personnel sera formé à surveiller les animaux au quotidien, en s’assurant que leurs conditions de vie respectent les meilleures pratiques. Concernant les procédures expérimentales, nous adopterons des méthodes visant à limiter au maximum le stress. Les manipulations seront réalisées rapidement (moins de 5 minutes) et aussi rarement que possible, afin de réduire la gêne et la douleur. Les animaux feront l’objet d’un suivi clinique systématique, avec des examens approfondis deux fois par semaine pour détecter tout signe de douleur ou de souffrance. Si l'état des animaux se dégrade, nous mettrons en place un suivi quotidien et ajusterons immédiatement leur traitement contre la douleur ou, si nécessaire, procéderons à une euthanasie pour éviter toute souffrance prolongée.
Choix des espèces
Les souris utilisées dans cette étude sont immunodéficientes, ce qui signifie qu'elles ne rejettent pas les cellules humaines et peuvent recevoir des greffes de cellules tumorales humaines. Elles sont souvent utilisées pour étudier les cancers car elles sont moins susceptibles de développer des réactions inflammatoires. Les animaux mâles et femelles utilisés auront entre 8 et 10 semaines au début de l'étude et seront maintenus jusqu'à 12 semaines supplémentaires, ce qui les amène à un âge de 20 à 22 semaines à la fin de l'expérimentation.
Etude de la fonction de la protéine KIF1C dans le système nerveux central chez la souris
- Recherche appliquée
- Maladies animales
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Tuées sans reprendre conscience pour 260 d'entre elles, afin de prélever cerveau, moelle épinière et sang, 320 souris vont être utilisées sur cinq ans. Les 60 autres subissent un prélèvement sanguin vigile, repartent un mois en élevage, puis sont opérées à leur tour sous anesthésie sans réveil, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Le projet porte sur une protéine dont l'inactivation provoque une ataxie héréditaire chez les bovins et une paraplégie spastique chez l'humain, et cherche des marqueurs sanguins précoces. Le porteur indique que la lignée invalidée pour ce gène, développée par son équipe, est à ce jour le seul modèle de laboratoire disponible.
Objectifs
L'ataxie progressive est une anomalie neurodégénérative héréditaire fréquente chez les bovins. Les symptômes apparaissent relativement tardivement, vers 12-18 mois en moyenne, et se manifestent par une faiblesse et des troubles de la coordination des membres postérieurs qui s'accentuent avec le temps. La cause génétique de cette anomalie a récemment été identifiée et est dûe à l’inactivation d’un gène chez les bovins. Ce gène code pour une protéine qui transporte différents éléments au sein des cellules. Des mutations de ce même gène chez l'homme sont responsables d’une maladie neurodégénérative héréditaire semblable, appelée « paraplégie spastique ». Cette anomalie rare mais invalidante affecte également le système nerveux, et provoque des raideurs musculaires involontaires qui s’accentuent avec l’âge. Pour l’heure, il n’existe aucun traitement curatif, et les seules solutions proposées permettent de soulager certains symptômes comme les contractures des muscles. Chez l'homme ou chez le bovin, il est difficile de disposer de tissus nerveux (sains ou pathologiques) pour étudier le processus menant à cette pathologie. Nous avons donc construit des modèles souris de cette anomalie. Le projet vise à identifier les éléments qui sont transportés par la protéine d’intérêt dans les cellules du système nerveux, puis d’en déduire les conséquences biologiques bénéfiques ou pathologiques potentielles des mutations affectant ce gène dans le système nerveux. La compréhension du rôle biologique de cette protéine pourrait ouvrir la voie à des approches thérapeutiques innovantes dans un large spectre d’anomalies, et présente donc un fort intérêt pour l’élevage mais aussi pour la santé humaine. L’ataxie progressive et les paraplégies spastiques héréditaires sont des maladies dont les symptômes apparaissent au cours de l’enfance ou de l’âge adulte. Cependant, des études préliminaires sur le modèle souris montrent que le système nerveux pourrait être atteint très tôt, dès la naissance. Le second objectif du projet est d’identifier des biomarqueurs précoces de la maladie sur des prélèvements sanguins, relativement non invasifs, afin de repérer plus précocement les premières étapes de la maladie.
Bénéfices attendus
La compréhension du rôle biologique du gène impliqué dans l’ataxie progressive et dans les paraplégies spastiques héréditaires pourrait ouvrir la voie à des approches thérapeutiques innovantes dans un large spectre d’anomalies, que ce soit pour cette forme de maladie génétique rare chez l’homme. L’identification de biomarqueurs sanguins précoces chez la souris permettra en outre de mieux suivre l’évolution de la pathologie, et sera essentielle pour la mise au point d’essais thérapeutiques et le suivi de leur efficacité. Ces marqueurs pourront être testés ultérieurement chez l’homme et le bovin, dans le cas des paraplégies spastiques / ataxies.
Procédures
200 souris subiront une fois une chirurgie sous anesthésie générale sans réveil des animaux. Cette intervention durera une dizaine de minutes. 60 souris subiront une fois un prélèvement sanguin en quelques minutes sous anesthésie générale, sans réveil des animaux. 60 animaux subiront une fois un prélèvement de sang. Ces prélèvements seront réalisés sur des animaux vigiles et leur durée n’excèdera pas quelques minutes. Ces souris retourneront en élevage pendant 1 mois. Puis, elles subiront une fois une chirurgie sous anesthésie générale sans réveil des animaux. Cette intervention durera une dizaine de minutes.
Impact sur les animaux
Les nuisances ou effets indésirables attendus sur les animaux sont les suivants : douleur légère au niveau des point d’injection ou au point de prélèvements de sang, douleurs dues à la chirurgie, ainsi que le stress de la contention, qui devrait être très limitée au regard de la durée courte des expérimentations et du personnel habilité.
Devenir
Les animaux sont tous euthanasiés à l’issus des procédures, du fait des prélèvements réalisés (cerveau, moelle épinière et ou sang).
Remplacement
Le projet global dans lequel s’insère cette demande repose sur d’autres modèles expérimentaux, notamment sur l’utilisation de cultures cellulaires (cellules du système nerveux) qui seront la première étape pour identifier la fonction du gène impliqué dans l’ataxie progressive et les paraplégies spastiques héréditaires. Néanmoins, l’étape de validation nécessite l’utilisation du modèle animal, dans la mesure où l’effet touche le système nerveux dans son ensemble, avec des interactions entre les différents types cellulaires du système nerveux. Pour l’identification de biomarqueurs, nous ne pouvons pas remplacer les souris puisque le but est d’identifier des marqueurs sur ce modèle.
Réduction
Au total, ce projet utilisera environ 320 souris sur 5 ans, nombre nécessaire et suffisant pour l’obtention de résultats statistiquement exploitables, grâce à la connaissance préalable obtenues sur ces modèles souris, et en utilisant un outil de planification expérimentale pour calculer le nombre optimal de souris. Les données actuelles invalident l’hypothèse d’un effet sexe fort sur le phénotype. Les mâles et les femelles seront donc analysés simultanément avec un test statistique adapté, ce qui permet d’étudier les deux sexes sans perte de puissance statistique.
Raffinement
Les animaux seront surveillés quotidiennement pour s’assurer de leur bien-être. La définition de points limites pour chaque procédure permettra de prévenir les risques de stress et de souffrance. Les protocoles expérimentaux utilisés ont été choisis pour minimiser la souffrance, avec une utilisation d’anesthésiques et d’analgésiques adaptés. Le nombre d’interventions sur animal a été réduit au minimum et des protocoles d’anesthésie et d’analgésie déjà validés sur ces animaux de laboratoire sont utilisés. Les protocoles seront réalisés par du personnel compétent et expérimenté. Les animaux seront en groupe de 4-5 individus, avec nourriture et boisson accessibles à volonté. Lors de la mise en reproduction, les mâles reproducteurs seront mis en présence de 2 ou 3 femelles. Les souriceaux resteront avec leur mère jusqu’au sevrage, ensuite, ils seront répartis dans des cages, à raison de 5 animaux maximum par cage. Des enrichissements de type buchettes à ronger ou papier seront ajoutés dans les cages.
Choix des espèces
Le gène responsable de l’ataxie progressive et des paraplégies spastiques est exprimé dans un grand nombre de tissus en plus du système nerveux. Pour comprendre sa fonction, et son implication dans les pathologies, il est nécessaire de disposer d’un système intégré, comme l’est le modèle murin, où les interactions entre types cellulaires sont bien représentées. Par ailleurs, la souris est un modèle expérimental couramment utilisé chez qui les invalidations ou mutations de gènes sont facilement réalisables, les paramètres de reproduction et d’élevage maîtrisés, les outils d’analyses disponibles. A ce titre, notre équipe possède une expérience de plus de 20 ans dans le domaine. Les lignées transgéniques qui seront utilisées dans ce projet ont été développées et caractérisées par notre équipe. L’une d’elles est invalidée pour le gène responsable, et est à ce jour le seul modèle de laboratoire disponible. L’autre a été développée pour suivre plus facilement la protéine codée par le gène, dans la mesure où il n’existe pas à ce jour d’anticorps efficaces contre cette protéine. Les stades ont été choisis en fonction des connaissances acquises sur les modèles souris développés et sur le fonctionnement du système nerveux chez la souris. Ainsi, on utilisera, des tissus aux premiers stades de la maladie (15 et 30 jours), puis au cours du développement de la maladie (3 et 6 mois) avant les premiers signes cliniques (qui n’apparaissent que vers 8-10 mois). Pour identifier des biomarqueurs de la maladie avant les premiers signes histopathologiques et cliniques, en tout début de développement de la pathologie, les 4 stades étudiés seront : 7, 15, 30 et 60 jours.
Rôle des cellules immunitaires dans la maladie vasculaire du foie
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
- Système gastrointestinal
- Système immunitaire
Une injection dans la veine de la queue chaque semaine de la dixième à la dix-huitième semaine de vie, puis pour une partie des souris une injection quotidienne dans l'abdomen : le protocole installe une maladie des petits vaisseaux du foie. 800 souris vont être utilisées, 200 tuées sans reprendre conscience et 600 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Le porteur décrit une hypertension portale pouvant entraîner des saignements digestifs, de l'ascite et des caillots, puis écrit que la maladie "n'entraîne pas d'altération du bien-être de l'animal". Toutes sont tuées pour prélever le foie, une partie pour l'observer au microscope, l'autre pour en isoler les cellules, l'isolement détruisant l'organe.
Objectifs
La maladie des petits vaisseaux du foie est une maladie rare (2,5 cas pour 100 000 habitants) caractérisée par l'atteinte des petits vaisseaux dans le foie mais sans lésion de cirrhose (foie dur et fibreux non fonctionnel). La maladie des petits vaisseaux du foie touche des individus jeunes, en moyenne de 45 ans. Elle est souvent associée à d'autres maladies comme des maladies du sang (cancer du sang), des maladies du corps qui s'attaquent à lui-même (appelées maladies auto-immunes) ou encore des maladies génétiques. Les mécanismes à l'origine du développement de la maladie des petits vaisseaux du foie sont inconnus. Sa progression peut conduire au développement d'une hyperpression dans les grosses veines situées avant le foie et qui sont censées le traverser pour ramener le sang au cœur, cette hyperpression s’appelle une hypertension portale. Cette pression dans les veines abdominales peut entrainer des ruptures de ces veines avec des saignements dans le tube digestif, l’accumulation de liquide dans le ventre appelé ascite, ou encore la formation d'un caillot dans ces veines empêchant la circulation du sang. Il n'existe actuellement aucun traitement de la maladie des petits vaisseaux du foie. Comme cette maladie est encore largement incomprise, les progrès dans la recherche de traitement sont difficiles. Si l’implication des cellules formant les vaisseaux du foie est depuis longtemps suspectée puisqu’il s’agit d’une maladie des vaisseaux, l’une des nouvelles voies de recherche est l’étude d'autres cellules : les cellules de défense de l'organisme. Ces cellules, qui jouent un rôle contre les bactéries, peuvent être au repos dans le foie ou activer une réaction inflammatoire en cas de signal de danger de l’organisme. Elles ont été étudiées ces dernières années et leur nombre ainsi que leur activation semblent jouer un rôle dans le développement de nombreuses maladies dont certaines du foie comme la cirrhose. Notre hypothèse est donc que ces cellules pourraient, par leur interaction avec les cellules formant les vaisseaux du foie, être des acteurs clés dans le développement de la maladie des petits vaisseaux du foie. L'objectif est donc d’étudier leur impact dans son développement et sa progression. A terme, en cas d'implication, elles pourraient devenir des cibles thérapeutiques.
Bénéfices attendus
Il existe plusieurs bénéfices à ce projet : en effet, la maladie des petits vaisseaux du foie touche des sujets jeunes et est encore largement incomprise. Améliorer sa compréhension est très important à la fois pour : 1/ prévoir quels patients risquent de développer cette maladie, quelle sévérité attendre et donc prévoir un suivi plus approprié. 2/ en cas d’implication des cellules de défenses de l'organisme dans le développement de la maladie des petits vaisseaux du foie, ces cellules pourraient devenir des cibles thérapeutiques ce qui permettrait d’éviter ou de ralentir le développement de la maladie des petits vaisseaux du foie.
Procédures
5 groupes de souris seront réalisés, qui seront soumises à des interventions différentes. Dans un premier temps, 2 groupes de souris génétiquement modifiées ayant un nombre de cellules de défense de l’organisme variable, recevront sous anesthésie des injections d'un produit pour développer la maladie des petits vaisseaux du foie. Ce produit sera injecté dans les veines toutes les semaines à partir de 10 semaines de vie et jusqu’a 18 semaines de vie. L'injection dans une veine dure moins d'une minute. La dernière semaine des injections, les souris seront anesthésiées pour réalisation d’une imagerie du foie (environ 30min/souris), puis le groupe 1 sera euthanasié une semaine après la fin des injections pour prélever leur sang et leur foie afin de les analyser et le groupe 2 sera euthanasié pour prélever leurs cellules des vaisseaux du foie (ces deux expériences ne peuvent se faire sur le même foie car l’isolation des cellules détruit le foie, qui ne peut donc plus être analysé au microscope). Dans un deuxième temps, deux autres groupes de souris sans modification génétique, recevront sous anesthésie des injections d'un produit pour développer la maladie des petits vaisseaux du foie, ce produit sera injecté dans les veines toutes les semaines à partir de 10 semaines de vie et jusqu’a 18 semaines de vie. A 12,5 semaines de vie nous débuterons en plus des injections dans le ventre d'un produit qui désactive les cellules de défense. Ces injections seront tous les jours et durent 1 minute environ. La dernière semaine des injections, les souris seront anesthésiées pour réalisation d’une imagerie du foie. Puis, 24 heures après la dernière injection dans le ventre, le premier groupe sera euthanasié pour prélever le sang et le foie afin de les analyser et l'autre groupe sera euthanasié afin de prélever les cellules des vaisseaux du foie (ces deux expériences ne peuvent se faire sur le même foie car l’isolation des cellules détruit le foie, qui ne peut donc plus être analysé au microscope). Un dernier groupe de souris sans modification génétique, ne sera soumis à aucun traitement et euthanasié à 10 semaines de vie pour isolation des cellules spécifiques du foie ce qui permettra d'utiliser ces cellules spécifiques du foie appelées hépatocytes et de les mettre en contact avec les cellules des vaisseaux du foie des souris injectées dans les quatre premiers groupes. Nous pourrons ainsi voir l'impact des cellules des vaisseaux du foie sur les cellules spécifiques du foie.
Impact sur les animaux
Les effets indésirables attendus sur les animaux pour ceux qui ont reçu le produit pour développer une maladie des petits vaisseaux du foie sont une perte ou une prise de poids (en cas de formation de liquide dans le ventre). Par ailleurs, en dehors de ses complications liées à la pression dans la veine du ventre, la maladie des petits vaisseaux du foie en elle-même n’entraîne pas d’altération du bien-être de l’animal. Des douleurs temporaires sont possibles au moment de l’injection de produit dans la queue ou le ventre, ainsi qu’un possible stress les premiers jours liés à la nouveauté de la procédure qui devrait s’estomper avec le temps. Pour le produit injecté par les veines de la queue, il est possible d'observer l'aparition d'une zone fibreuse (comme une cicatrice) localement.
Devenir
Tous les animaux sont euthanasiés en fin de procédure et le foie est prélevé pour faire des analyses sur sa morphologie et sur l'état des cellules qui le constituent.
Remplacement
Les maladies du foie sont des maladies complexes sous l'influence de nombreux facteurs notamment environnementaux. Cette pluralité des facteurs de risque et d’interactions à l'origine du développement de la maladie des petits vaisseaux du foie, rend particulièrement difficile l’étude chez l’humain. Grâce au modèle des souris nous nous affranchirons ainsi de nombreux facteurs environnementaux à l’origine du développement de la maladie des petits vaisseaux du foie et pourrons étudier l’effet d’un seul facteur (par exemple la génétique). Néanmoins pour limiter l’utilisation de trop de souris, nous réaliserons certains tests pour étudier les cellules de défenses sur le sang de patients atteints de la maladie des petits vaisseaux du foie. Nous réaliserons également des études préliminaires des interactions des cellules immunitaires avec les cellules des vaisseaux du foie sur des cellules isolées en laboratoire.
Réduction
Les techniques utilisées pour évaluer le développement de la maladie seront au maximum non douloureuses (exemple : réalisation d’imagerie, pesée des souris, examen physique des souris). Une seule souris fournira des prélèvements de sang et de foie pour plusieurs analyses différentes ce qui permet de diminuer le nombre de souris nécessaires. Nous avons également réduit le nombre d’animaux au strict minimum afin d’être en mesure d’obtenir des résultats interprétables. Nous avons utilisé des tests statistiques pour déterminer le nombre de souris minimum que nous inclurons dans le projet pour mettre en évidence une différence entre les groupes.
Raffinement
Toutes les mesures seront prises pour assurer le bien-être des animaux : surveillance quotidienne par du personnel qualifié dans l’animalerie, hébergement dans des cages en groupe afin de limiter le stress, enrichissement de l’environnement avec du coton ou des batônnets en bois. Toutes les procédures pouvant faire souffrir ou occasionner du stress (comme les imageries) à la souris seront réalisées sous analgésie et anesthésie. L’état général de la souris sera évalué par une grille d’évaluation prenant en compte plusieurs critères : étude du comportement de l’animal, mesure de son poids, état du poil, surveillance des points d'injection de produits. En cas de signe de souffrance de la souris (score de > 3 dans plusieurs parties), une analgésie pendant 72h sera réalisée et les souris seront surveillées, en l’absence d’amélioration les souris seront euthanasiées.
Choix des espèces
Le modèle de souris permet d’utiliser des souris génétiquement modifiées. Les techniques pour modifier le génome, développées chez les souris et les nombreux outils actuellement adaptés à la souris en font un modèle de choix pour l’étude. Enfin la maladie des petits vaisseaux du foie étant une maladie multifactorielle, la proximité génétique de la souris par rapport à l’homme nous permettra de nous affranchir en partie de certaines variables occasionnées par d’autres espèces. Le début des procédures sur les animaux se fera à partir d’un âge de 10 semaines (ce qui correspond à l’âge adulte chez l’homme et qui est l’âge auquel apparaît cette maladie chez l’homme) et au maximum jusqu’à 19 semaines de vie.
Restauration de la spermatogenèse murine par thérapie génique
- Recherche appliquée
- Troubles endocriniens
- Troubles urogénitaux
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
- Système urogénital
Le testicule ouvert sous anesthésie pour y injecter du matériel génétique pendant une trentaine de minutes, et pour 70 d'entre elles quatre impulsions électriques localisées : 130 souris mâles subissent cette procédure. Cinq sont tuées sans reprendre conscience, les 125 autres dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes pour prélever leurs organes reproducteurs. L'objectif est de restaurer la fertilité de souris stériles par thérapie génique, en vérifiant que le gène apporté ne s'intègre pas au génome. Sur l'effectif, le porteur indique qu'aucune approche statistique prédictive n'a été utilisée et que les nombres reposent sur ses publications antérieures.
Objectifs
L’objectif principal du projet est de développer un modèle préclinique de restauration de la fertilité mâle. Ce projet vise à mettre au point dans le testicule de souris stériles un système de thérapie génique, technique consistant à introduire du matériel génétique dans des cellules pour soigner une maladie, et d’évaluer les risques qui y sont liés. Nous chercherons ainsi à introduire la séquence d’un gène sain, requis pour la formation des cellules reproductrices, chez des animaux pour lesquels ce gène est défectueux, afin de compenser l’infertilité induite par la mutation. Nous vérifierons que ce protocole ne modifie pas durablement l’intégrité du génome. Plus spécifiquement, nous utiliserons un modèle mutant murin déficient pour un gène essentiel qui mime un arrêt de maturation de la spermatogenèse, c’est-à-dire un blocage complet lors du processus de formation des cellules reproductrices mâles. En effet, de nombreux variants de ce gène ont à ce jour été identifiés chez l’homme, dont la majorité induit une infertilité masculine. L’utilisation d’animaux mâles déficients pour ce gène nous permet de mimer la perte de fonctionnalité du gène que l’on retrouve affecté chez ces patients. Nous réintroduirons le gène sain dans les cellules de ces animaux. Notre projet permettra de mesurer l’efficacité de stratégies permettant d’apporter ce gène sans intégration dans le génome. En effet, toute thérapie qui modifierait le génome des cellules reproductrices risquerait de modifier le génome des descendants des individus traités. C’est pourquoi nous utiliserons des molécules qui ne doivent pas s’intégrer dans le génome.
Bénéfices attendus
On estime qu’aujourd’hui un couple sur six souffre d’infertilité avec des causes également réparties entre les sexes. Lorsque cette infertilité est due à une cause génétique, il n’existe pas aujourd’hui de solution thérapeutique. L’objectif de ce projet est de développer un modèle pré-clinique qui permettra de tester l’efficacité et l’innocuité de protocoles de thérapie génique chez la souris avant de considérer leur application dans l’espèce humaine. A court terme, développer un système permettant l’introduction de matériel génétique dans les cellules reproductrices sera un atout pour comprendre le rôle des gènes lié à la fertilité. Ainsi, un bénéfice attendu est une meilleure compréhension des mécanismes biologiques fondamentaux gouvernant la fertilité. A moyen terme, la mesure de l’efficacité de ces modèles pour restaurer une spermatogenèse normale sans altération du patrimoine génétique offrira un outil pour poser les bases d’une thérapie génique de l’infertilité dans l’espèce humaine.
Procédures
Les souris seront soumises à une anesthésie/analgésie pour accéder au testicule dans lequel une injection sera effectuée. La durée complète de cette procédure chirurgicale est d’environ 30 minutes. . Ces injections seront réalisées sur 3 lots d’animaux (total 130 animaux) correspondant à l’injection de deux types de molécules. Une partie des animaux (70) recevra également une série de 4 brèves stimulations localisées au cours de l’anesthésie. Ces impulsions visent à faciliter l’entrée du matériel génétique dans les cellules du testicule. Cette action est réalisée au cours de la procédure précédente et n’excède pas 5 minutes.
Impact sur les animaux
Parmi les nuisances possibles lors de l’opération, on peut noter un stress lié aux manipulations ou une perte de poids légère et transitoire liée à l’anesthésie. Dans de rares cas, une inflammation locale au niveau de la zone opérée pourrait survenir. Celle-ci se traduirait par la présence d’une douleur persistante et entrainerait la prostration ou empêcherait l’animal de s’alimenter entrainant une perte de poids importante .
Devenir
La totalité des animaux est euthanasiée à l'issue de la procédure afin de prélever leurs organes reproducteurs à la fin du projet. L’analyse histologique de ces organes indiquera si la spermatogenèse, processus de formation des gamètes, a été restaurée ou non. Aucun objectif scientifique ne justifie le maintien en vie des animaux après leur castration, procédure qui modifierait leur comportement et apporterait des risques additionnels pour la santé et le bien-être des animaux.
Remplacement
La fonction de reproduction ne peut être efficacement modélisée in vitro car elle implique plusieurs tissus et types cellulaires en interaction. De plus, l’étape centrale de la gamétogenèse, la méiose, est absolument impossible à mimer dans des cellules maintenues en culture. En effet, la méiose est une division cellulaire spécialisée propre aux cellules germinales qui ne permet pas la multiplication cellulaire et donc exclut l’usage de cellules maintenues en culture par définition.
Réduction
Sur la base des travaux précédents du laboratoire pour étudier et comprendre diverses causes d’infertilité à travers des analyses histologiques et moléculaires, nous avons estimé le nombre d’animaux requis pour l’étude de ces différents gènes en fonction des étapes que nous espérons restaurer au cours de la spermatogenèse. Aucune approche statistique prédictive n’a été utilisée. Les effectifs sont basés notamment sur notre analyse précédemment publiée. Dans le cadre du protocole d’injection intra-testiculaire, les injections seront effectuées pour chaque animal dans un testicule et l’autre testicule servira de contrôle, permettant ainsi de réduire le nombre d’animaux utilisés. Chaque animal étant ainsi son propre contrôle négatif.
Raffinement
L’expertise de notre équipe en termes de chirurgie du petit animal, notamment acquises grâce à différents projets passés et à des formations, permet de limiter le stress mais aussi les douleurs ou gênes post-opératoires. Toutes les procédures seront pratiquées sous anesthésie, avec une prise en charge de la douleur pré et postopératoire. Les animaux seront observés tous les jours et des points limites bien établis seront mis en place afin d’éviter la douleur et entrainant l’euthanasie anticipée de l’animal si nécessaire. Les animaux seront hébergés en groupes sociaux dans un environnement enrichi favorisant les comportements exploratoires et réduisant le stress (tunnel en carton, carrés de coton).
Choix des espèces
Les souris sont de petits animaux au développement et à la reproduction rapides. Elles sont génétiquement modifiables et possèdent de grandes similarités génétiques avec l'être humain. La fertilité et le processus de formation des cellules reproductrices sont bien définies chez cet organisme. La souris est un modèle de choix pour l’étude de la fonction de reproduction du fait de son cycle rapide de reproduction et de l’existence de nombreux mutants avec des phénotypes finement décrits facilitant la comparaison des données. Le modèle murin utilisé correspond à un arrêt de maturation de la spermatogenèse semblable à ceux décrits chez des patients infertiles atteint d’azoospermie, absence totale de spermatozoïdes dans l’éjaculat. Ce modèle doit permettre d’établir la faisabilité et d’évaluer la sécurité d’un protocole de thérapie pour restaurer la fertilité. Les animaux seront utilisés entre 16 jours et 3 mois, ce qui correspond respectivement aux stades où démarre et se complète le processus de spermatogenèse, qui permet la formation des spermatozoïdes.
Étude de l’effet radio-potentialisant d’un composé organométallique à base de fer (EU porteur, EU1/2)
- Recherche fondamentale
- Oncologie
200 souris immunodéficientes vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent une injection de cellules tumorales sous la peau, un suivi quatre fois par semaine pendant douze à quinze jours, trois injections du composé testé en cinq jours, puis des séances quotidiennes de radiothérapie. Le porteur signale que l'irradiation peut provoquer une brûlure au site de la tumeur et que la masse peut gêner la locomotion. Il décrit un projet de pré-maturation destiné à positionner un composé au fer comme agent thérapeutique, et qualifie le passage à l'expérimentation animale d'étape "indispensable" pour la suite.
Objectifs
Le cancer est une maladie de plus en plus fréquente, causant environ 10 millions de décès en 2020. Parmi les thérapies anticancéreuses, la radiothérapie est un traitement clé, utilisé chez près de la moitié des patients pour cibler et éliminer les tumeurs. Cependant, elle peut aussi affecter les cellules saines, entraînant des effets secondaires. Les séances sont donc réparties sur plusieurs jours pour limiter ces impacts. Afin de réduire ces effets secondaires tout en maintenant l'efficacité du traitement, nous travaillons sur une molécule prometteuse capable de renforcer l'action de la radiothérapie. Ce composé pourrait rendre certaines cellules cancéreuses plus sensibles aux effet de la radiothérapie. Après des résultats encourageants en laboratoire, notre objectif est de confirmer son efficacité sur des modèles de tumeurs. Si cela se confirme, cela permettrait de diminuer le nombre de séances, améliorant ainsi le confort des patients. Le projet se déroulera dans 2 Établissements Utilisateurs (EU).
Bénéfices attendus
Ce projet s’inscrit dans le cadre d’un projet pré-maturation afin de pouvoir positionner un nouveau composé comme agent thérapeutique pouvant potentialiser l’efficacité de traitements anticancéreux par radiothérapie.
Procédures
-1- Injection de cellules tumorales (UE1): Chaque souris reçoit une injection sous-cutanée de cellules tumorales pour initier la croissance tumorale. La manipulation est réalisée sous anesthésie par injection (durée environ 5 minutes par animal) -2- Croissance tumorale (UE1): Durée de 12 à 15 jours pour atteindre un volume suffisant. Les souris subissent un suivi 4 fois par semaine (prise de poids, mesure tumorale avec un pied à coulisse, durée 5 minutes) -3-Traitement (UE1): Chaque souris reçoit 3 injections du médicament sur une durée de 5 jours. Les injections sont associées ou non à des séances de radiothérapie quotidienne (5 séances par jour), (UE2). Toutes les manipulations sont réalisées sous anesthésie.
Impact sur les animaux
Le développement des tumeurs sur le flan peut engendrer une légère gène lors de la locomotion du fait de l'encombrement de la tumeur. La contention sur animal vigile réalisée lors de la mesure de la tumeur au pied à coulisse peut engendrer un léger stress. L'irradiation sur le site tumoral peut engendrer une légère brûlure. Une légère douleur peut persister aux points d'injections
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort afin de prélever les tumeurs
Remplacement
Ce projet est basé sur des études préliminaires réalisées sur cellules en culture montrant un effet fort du composé testé sur les cellules cancéreuses. Toutefois, ces études sur cellules ne permettent pas de prendre en considération l’impact des tissus autour de la tumeur sur la réponse au traitement anticancéreux. A ce jour, seules les expériences in vivo permettent de prendre en compte ces paramètres, En effet, il n'existe pas d'autre modèle capable de reproduire, de façon fiable, l'ensemble de ces paramètres. C'est pourquoi, la planification d'expériences in vivo est une étape indispensable pour la suite de ce projet.
Réduction
L'effectif du nombre d'animaux requis, par groupe expérimental, a été calculé statistiquement en nous basant sur des études similaires menées au sein de notre laboratoire. Ces données, ont permis de montrer un effet fort de ce type de traitement sur le développement de tumeur. C'est pourquoi, basé sur ces données et sur nos analyses statistiques, ce projet a été défini en utilisant le nombre minimal de souris requis pour pouvoir interpréter correctement les résultats obtenus.
Raffinement
Des mesures de raffinement sont prévues pour l'hébergement d'animaux immunodéficients. Les injections seront effectuées sur animaux anesthésiés. Des critères d'arrêt anticipé de l'expérimentation en cas de survenue d'une complication ont été identifiés.
Choix des espèces
Le modèle de souris sélectionné est le plus adéquate car il permet d’éviter les rejets de greffes de cellules cancéreuses humaines. Ce modèle permet donc d’induire le développement d’une tumeur et étudier l'impact de traitement anticancéreux.
Etude du rôle de la voie IL-1/IL-1R1 sur la réponse à la chimio-immunothérapie dans des modèles orthotopiques de cancer du pancréas
- Recherche fondamentale
- Oncologie
216 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chacune reçoit par chirurgie une greffe de cellules cancéreuses directement dans le pancréas, puis une injection de chimiothérapie et six injections d'immunothérapie. Le porteur attend une masse tumorale intra-abdominale, une possible dissémination au péritoine avec ascite et une altération de l'état général. Il annonce que comparer ce modèle au modèle sous-cutané évitera "des expériences inutiles" à l'avenir, et conclut que l'évaluation de nouvelles combinaisons doit se faire sur des organismes vivants.
Objectifs
Le cancer du pancréas fait partie des cancers les plus fréquents et les plus meurtriers. Leur traitement repose sur l’utilisation de médicaments, qui malheureusement ne conduisent que rarement à une guérison totale du patient, en particulier dans les cas de cancers avancés. Il a été montré que le système immunitaire jouait un rôle important dans la réponse aux traitements. Ainsi, des médicaments supplémentaires agissant sur le système immunitaire sont maintenant ajoutés aux traitements afin d’augmenter leur efficacité dans de nombreux cancers. Cependant, ils ne sont pas efficaces pour le cancer du pancréas. Il apparait donc important d’étudier les mécanismes responsables de cette résistance. L’inflammation a un rôle ambigu dans la réponse aux traitements.. Le but du projet est d’évaluer les effets du blocage de l’inflammation sur l’efficacité antitumorale des traitements, dans un modèle de cancer chez la souris. Nous étudierons également les infiltrats immunitaires dans les tumeurs. Cette étude nous permettra également de comprendre les mécanismes de résistance aux traitements actuellement utilisés en clinique.
Bénéfices attendus
Les traitements combinant chimiothérapie et immunothérapie ont montré une réelle efficacité pour de nombreux cancers. En ce qui concerne le cancer du pancréas ces traitements sont totalement inefficaces chez l’Homme. L’intérêt de ce travail est donc de mieux comprendre les mécanismes responsables de cette résistance dans les tumeurs générées dans le pancréas. Notre travail précédent sur des tumeurs du pancréas générées en sous-cutané montre un réel impact de cette voie sur la réponse à la chimio-immunothérapie. Mais ces résultats doivent être confirmés sur des tumeurs localisées au sein de l’organe, pour être plus proche de la maladie chez l’Homme. Ainsi, comparer ces 2 modèles nous permettra de savoir si nous pouvons continuer à utiliser le modèle sous-cutané (moins invasif pour la souris) ou en cas de discordance de résultats, nous devons utiliser seulement le modèle intra-pancréatique (plus représentatif de la réalité). Cela nous permettrait à l’avenir de ne plus réaliser des expériences inutiles sur le modèle sous-cutané. L’identification du rôle de l’inflammation dans la résistance aux traitements aura des avantages à court terme, comme la validation (ou non) de nos résultats précédents et à long terme en confirmant l’intérêt de trouver et tester des molécules bloquant cette voie chez la souris (futur projet) puis chez l’Homme.
Procédures
3 interventions : - Implantation chirurgicale de cellules de cancer du pancréas murines dans le pancréas : - Geste réalisé sous anesthésie - Une seule implantation chirurgicale par animal - Durée : 15 minutes - Nombre de souris : 216 souris - Traitements par chimiothérapie ou solution contrôle : - Geste réalisé sur animal vigile - Une seule injection par animal - Durée : 1 minute - Nombre de souris : 216 souris - Traitements par immunothérapie ou solution contrôle : - Geste réalisé sur animal vigil - 6 injections par animal - Durée : 1 minute - Nombre de souris : 216 souris
Impact sur les animaux
- Injection de cellules tumorales dans le pancréas : croissance d’une masse tumorale intra-abdominale. Possible dissémination de la maladie au niveau du péritoine avec apparition d’ascite. -Possible altération de l’état général du fait de la pathologie cancéreuse induite. - Éventuels effets secondaires des traitements anti-cancéreux : les chimiothérapies utilisées ont déjà fait l’objet de recherches sur l’animal, il n’est pas attendu d’effet secondaire important. - Possibles complications au niveau du site opératoire et de la cicatrice : infection, déhiscence de plaie, douleur. -Des effets cumulés liés à la chirurgie, l’implantation des cellules tumorales, le développement des tumeurs et les traitements ne sont pas attendus étant donné la chronologie et le temps écoulé entre chaque événement.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à la fin de la procédure afin de prélever les tumeurs et réaliser des expériences.
Remplacement
Le cancer est une maladie complexe impliquant des mécanismes de contrôle et des interactions possibles seulement dans un organisme vivant. En effet, la recherche a permis de comprendre l’importance de l’environnement dans lequel le cancer se développe et les multiples interactions avec le système immunitaire, le stroma tumoral, le système vasculaire et le métabolisme. En conséquence, pour être prédictifs, l’évaluation de l’efficacité ou de l’échec de nouvelles combinaisons thérapeutiques en oncologie doit être réalisée sur les organismes vivants. Nous réalisons à ces fins des études translationnelles sur des modèles d‘animaux greffés avec des cellules tumorales.
Réduction
- Les expériences seront réalisées sur des petits effectifs ce qui permet donc de réduire le nombre d’animaux de l’étude. De plus, une étape de faisabilité pour évaluer la pertinence des modèles a déjà été réalisée dans le laboratoire. - Les expériences visant à étudier la taille des tumeurs et les infiltrats immunitaires seront réalisées sur les mêmes souris. - Les différents modèles utilisés dans ce projet sont nécessaires. En effet, selon les mutations intrinsèques des cellules cancéreuses utilisées, le microenvironnement tumoral sera différent et affectera par conséquent la réponse aux traitements.
Raffinement
Les animaux seront habitués aux techniques de préhension. Les animaux sont suivis au minimum 3 fois par semaine par des techniciens responsables d’études. Une anesthésie générale gazeuse sera réalisée avant chaque greffe et entretenue tout au long de la procédure, avec contrôle de l’absence de réflexe de la patte et surveillance de la fréquence respiratoire et protection de la cornée avec un collyre ophtalmique. Pour l’analgésie, des anti-inflammatoires seront administrés en sous-cutanée en pré-opératoire à distance du site opératoire et prolongé pendant 48h après l’opération, ainsi que des anesthésiques locaux au niveau du site opératoire. La surveillance post-interventionnelle sera réalisée 2 fois par jour durant les 3 premiers jours, puis quotidiennement pendant 2 jours et enfin espacée à 3 fois par semaine. L’apparition des points limites sera régulièrement recherchée.
Choix des espèces
Les souris présentent des caractéristiques physiologiques qui permettent une variété de techniques d’administration et de prélèvement présentant des analogies avec ce qui est réalisé en recherche clinique sur l’homme. Diverses souches de souris sont disponibles pour l’établissement de modèles tumoraux, indispensables à la recherche préclinique en immuno-oncologie. De plus, l’existence de souris génétiquement modifiées renforce le choix de cette espèce. Les animaux seront utilisés à l’âge adulte (entre 8 et 12 semaines d’âge) pour la mise en œuvre de modèles expérimentaux stables et reproductibles avec des animaux possédant un système immunitaire mature et un poids corporel > 20g.
Etude de l’efficacité anticancéreuse d’une nouvelle combinaison thérapeutique dans le mélanome humain muté chez la souris
- Recherche appliquée
- Cancers
Un fragment de tumeur humaine glissé sous la peau, puis un traitement administré par voie orale chaque jour pendant quatre à huit semaines : 132 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue. Trois fois par semaine, la tumeur est mesurée au pied à coulisse sur animal contenu. Le sang est prélevé sous anesthésie juste avant la mise à mort, pour savoir si l'ajout d'une molécule à une combinaison déjà utilisée en clinique améliore la réponse dans le mélanome muté. Les souris sont immunodéprimées pour éviter le rejet de la greffe, et utilisées dès cinq semaines parce qu'à ce stade leur système immunitaire est encore peu actif, ce qui favorise la prise tumorale.
Objectifs
Le projet présenté vise à étudier chez la souris l’efficacité anticancéreuse d’une nouvelle combinaison thérapeutique dans le cas de deux types de mélanome humains (cancer de la peau) non résécable présentant une mutation génétique spécifique. En effet, la moitié des patients atteints de mélanome présentent une mutation d'un gène entrainant un développement incontrôlé des cellules cancéreuses. Un des traitements donnés à ces patients repose sur une combinaison de deux traitements qui vont aller agir de manière différente pour empêcher ce développement incontrôlé des cellules cancéreuses. Même si cette combinaison a pu montrer des résultats prometteurs : 60% de patients répondeurs au traitement dont 10-20% de réponses complètes, rémission, le taux de réponse au traitement et les effets indésirables peuvent encore être améliorés. Nous souhaitons dans ce projet étudier un nouveau traitement qui pourrait ralentir également ce développement incontrôlé, en combinaison avec le traitement déjà utilisé, afin de voir si cette nouvelle combinaison pourrait améliorer la réponse au traitement.
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus concernent la santé humaine. Ce projet permettra d’obtenir des informations sur l’efficacité d’un potentiel nouveau traitement anticancéreux plus efficace dans des cancers de la peau.
Procédures
Une implantation de bouts de tumeurs en sous-cutané par chirurgie sous anesthésie gazeuse (5 minutes). Administration quotidienne orale de traitement de quelques secondes pendant 4 ou 8 semaines selon le modèle. Des mesures tumorales au pied à coulisse et des pesées 3x/semaine (quelques secondes). Un réallotement durant quelques minutes induisant un changement d'environnement mais qui restera ensuite le même jusqu'à la fin d'étude. Un prélèvement sanguin submandibulaire ante mortem sous anesthésie (quelques secondes), les animaux anesthésiés sont directement mis à mort par la suite.
Impact sur les animaux
Une rapide chirurgie, qui consiste à glisser sous la peau le bout de tumeur, sera faite sous anesthésie, ce qui entrainera un stress au réveil, la douleur étant traitée via analgésie. L’administration orale journalière pendant plusieurs semaines des traitements va entrainer du stress à la prise en main et de la sensibilité/gêne peut être ressentie à l’injection. Le réallotement des animaux entraine un stress suite au changement d'environnement et de groupe social. Les pesées et mesures de tumeurs génèrent un stress pendant plusieurs semaines lors de la contention/prise de l'animal et éventuellement une gêne, sensibilité au niveau de la tumeur pendant la mesure avec le pied à coulisse.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort lors de l’atteinte d’un point limite ou si non atteinte d'un point limite,à J100.
Remplacement
Les interactions entre le métabolisme, les cellules du système immunitaire et l'environnement tumoral sont complexes et impactées par différents organes, ainsi que par différents paramètres de la tumeur (structure cellulaire, rigidité etc). Même si nous cherchons à développer nos modèles de cancer en impression 3D, tout ceci n’étant encore qu’à un stade exploratoire, l’étude de l’efficacité de potentielles molécules anticancéreuses sur une tumeur ne peut, pour le moment, se faire que sur organisme entier.
Réduction
Les procédures seront faites sur le nombre minimal d’animaux nécessaires afin de pouvoir conclure de façon fiable quant à l’efficacité de notre nouvelle combinaison thérapeutique. Nous avons besoin d’un nombre d’animaux qui nous permet d’avoir la possibilité de détecter une différence de volume tumoral significative entre le groupe traité à la combinaison déjà utilisé en clinique et celui traité avec la nouvelle combinaison testée . Connaissant bien ces types de cancer, nous avons recours à un logiciel statistique calculant le nombre d'animaux nécessaire pour arriver à notre objectif.
Raffinement
Avant toute manipulation, les animaux bénéficieront d’une période d’acclimatation pour s'habituer à leur nouvel environnement et d’habituation au(x)manipulateur(s) pendant 7 jours. Après la période d’acclimatation et avant le début du projet nous habituerons les animaux à la manipulation. Les souris seront observées quotidiennement par le personnel de l’animalerie qui remplit une fiche de suivi de l’état général des souris afin de détecter rapidement une souffrance, et les expérimentateurs remplissent une grille plus détaillé si nécessaire afin d’étudier le bien être de l'animal plus précisément et de réagir tout de suite si quelque chose ne va pas pour limiter toute souffrance. Les expérimentateurs sont formés et expérimentés, ils sont donc à même de détecter très rapidement le moindre signe de douleur afin d’appliquer les meilleures mesures. Les animaux seront hébergés en groupe de 4 souris par cage et chaque cage présentera des enrichissements appropriés à la souche de souris (coton de nidation, tunnels pour jeux, batonnet à ronger).
Choix des espèces
Nous souhaitons travailler avec des animaux présentant un système immunitaire affaibli (immunodéprimé) pour éviter le phénomène de rejet. L'utilisation d'une souche murine immunodéprimée est donc nécessaire pour éviter ce phénomène. La souris est l’espèce la plus adaptée pour cet objectif, la souche immunodéprimée étant un modèle qui permet une bonne réussite de développement de tumeurs à partir de bouts de tumeurs issus de cancers humains. Les animaux seront utilisés à l’âge de 5 semaines afin de favoriser la prise tumorale, car à ce stade les souris n'ont pas encore un système immunitaire très actifs.
Mise au point de modèles pertinents d’endométriose chez la souris
- Recherche appliquée
- Troubles urogénitaux
Ovariectomisées sous anesthésie, puis réopérées une semaine plus tard pour recevoir un fragment d'utérus hors de sa place, 72 souris femelles reçoivent ensuite une injection hormonale par semaine pendant onze semaines. Les procédures impliquent un niveau de souffrance modéré, avec des douleurs abdominales possibles pendant que les lésions se développent. Le porteur affirme qu'il n'existe "aucun modèle alternatif en culture cellulaire" pour l'endométriose et que la maladie ne peut s'étudier que dans un contexte "corps entier". Toutes sont tuées pour prélever les tissus et comparer les lésions.
Objectifs
L'endométriose est une maladie gynécologique inflammatoire chronique qui touche plus de 10 % des femmes en âge de procréer (190 millions). Elle se caractérise par la présence anormale de tissus/lésions endométrial(es) en dehors de l'utérus. Cette maladie touche le plus souvent des organes tels que les ovaires, les trompes de Fallope, la vessie, les intestins. Huit à 10 ans sont généralement nécessaires afin de poser un diagnostic pour maladie. L'endométriose a un impact considérable sur la qualité de vie des femmes et sur l'économie mondiale (environ 80 milliards de dollars par an). Les traitements disponibles actuellement servent uniquement à diminuer les symptômes mais ne sont pas curatifs (ne soignent pas). Dans certains cas, les lésions peuvent être enlevées par chirurgie cependant 30 % des femmes opérées ont de nouvelles lésions dans les 5 ans post chirurgie. La progression de la maladie fait intervenir de nombreux mécanismes cellulaires assez similaires à ceux observés dans le développement de cancers comme la prolifération et la migration des cellules de l’endomètre dans une région autre que leur organe d’origine. Récemment, une protéine connue pour son implication dans le développement du système nerveux central a été identifiée pour jouer un rôle potentiel dans l’endométriose. Notre objectif est de développer des modèles murins pertinents qui reflètent au mieux les caractéristiques de l’endométriose observées chez les patientes. En raison de la complexité de reproduire l'organisation, la progression de la maladie ainsi que les symptômes associés à l'endométriose, ce projet propose de développer deux modèles distincts chacun conçu pour répondre à des questions bien spécifiques et ciblées.
Bénéfices attendus
Selon les données de l'Organisation mondiale de la santé, environ 10 % des femmes en âge de procréer (190 millions) dans le monde sont diagnostiquées avec cette maladie. Les traitements disponibles actuellement servent uniquement à diminuer les symptômes mais ne sont pas curatifs. Dans certains cas, les lésions peuvent être enlevées par chirurgie. Cependant 30 % des femmes opérées ont de nouvelles lésions dans les 5 ans post chirurgie. En 2022, la France a décrété la lutte contre l’endométriose comme cause nationale. Cette année notre laboratoire a été sélectionné pour faire partie de consortium national de recherche sur l’endométriose (dans le cadre du PEPR Santé des femmes, santé des couples). Cette demande d’expérimentation a pour objectif le développement et la maîtrise de modèles pertinents d’endométriose permettant à la fois de tester l'efficacité des nouvelles thérapies et également d'accroître les connaissances sur cette maladie.
Procédures
Une grande partie des animaux subiront 2 interventions chirurgicales sous anesthésie et analgésie ; une ovariectomie (20 min/souris) qui vise à retirer les ovaires afin de contrôler la production d’hormones sexuelles, puis une semaine plus tard, seconde intervention sera réalisée afin d’induire l’endométriose (2 méthodes d’induction différentes ; la première 5 min/souris et la deuxième 15-20 min/souris). Toutes les souris recevront recevront une injection hebdomadaire d’hormone en sous-cutanée pendant 11 semaines. Les injections sous-cutanées nécessitent une contention d’environ 30 secondes.
Impact sur les animaux
Au sein de ce projet, les animaux seront soumis à différentes nuisances. La première des nuisances aura pour origine les procédures chirurgicales mais les douleurs post-chirurgies sont diminuées par la mise en place d'une analgésie spécifique et d’un suivi fréquent permettant de l’ajuster en cas de besoin. Les souris subiront différentes manipulations chaque semaine pour des pesées et des traitements hormonaux (injections sous-cutanées). Ces manipulations peuvent entraîner du stress durant le temps des contentions ainsi que pour l'anesthésie (endormissement et réveil). Durant les semaines de développement de la maladie, il est possible que des douleurs abdominales apparaissent également.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort pour collecter les tissus, puisqu'il faudra analyser les lésions générées par l'endométriose ou comparer aux animaux sans lésions.
Remplacement
L’endométriose est une maladie qui fait intervenir de nombreux processus cellulaires et de nombreuses interactions tissulaires entre organes. En effet, l’endométriose est une maladie qui a pour origine la présence de tissu endométrial en dehors de l’utérus. Le seul moyen de l’étudier est donc de mimer la pathologie dans un contexte « corps entier » en apportant expérimentalement un fragment d’utérus là où il ne devrait pas être. Il n’existe à ce jour aucun modèle alternatif en culture cellulaire ou autre.
Réduction
Dans un premier temps, nous avons décidé de réaliser 3 sessions par procédure pour la mise en place des 2 modèles murins. En fonction des résultats des premières expériences, le nombre d’animaux pourra être revu à la baisse soit en diminuant le nombre de souris par expérience ou le nombre d’expérience si les premières paraissent concluantes.
Raffinement
Les souris ont une période d’habituation aux expérimentateurs qui vont suivre le protocole. Les souris seront élevées et hébergées par groupes, avec un milieu enrichi pour améliorer leur bien-être (maison en carton, coton). Tout au long de notre expérience, le suivi rigoureux des animaux (pesées, suivi post-opératoire etc.) plusieurs fois par semaine permettra la recherche de tout signe de souffrance. Des points limites adaptés sont mis en place au-delà̀ desquels, si aucun moyen de correction de la douleur n’a été́ efficace, les souris sont mises à mort. Les procédures de chirurgie et les injections sont réalisées par du personnel qualifié afin de réduire au maximum le temps de manipulation et le stress des animaux avec anesthésie et analgésiques adaptés dès que nécessaire.
Choix des espèces
La souris présente l’avantage d’être très similaire à l’homme que ce soit anatomiquement, physiologiquement et génétiquement. En effet, plus de 98% de ses gènes sont identiques à celui de l’homme. Cette proximité physiologique et génétique permet de récapituler les évènements cellulaires observés chez l’homme et donc de l’utiliser comme modèle d’étude. Dans notre cas, le modèle d’endométriose murin permet de se retrouver dans des conditions physiologiques très proches de celles observées chez les patientes atteintes d’endométriose. De plus, la protéine étudiée n'est pas exprimée dans certaines espèces mais on retrouve une forte ressemblance entre la forme humaine de cette protéine et la forme murine, justifiant encore l'usage des souris. Les souris utilisées dans ce projet sont des souris femelles vierges d’au moins 8 semaines, possédant un utérus mature et fonctionnel.
Évaluation de l’effet thérapeutique d’un pansement régénératif innovant sur la cicatrisation des brûlures profondes dans un modèle porcin
- Recherche appliquée
- Troubles sensoriels
- Recherche fondamentale
- Organes sensoriels
Brûlés en quatre points du dos sous anesthésie générale, 8 mini-porcs subissent ensuite huit renouvellements de pansement et seize biopsies cutanées de 8 mm. Ils vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, sur neuf jours de manipulation, et tous tués à l'issue pour prélever la peau brûlée. L'objet est de tester un pansement régénératif censé éviter les autogreffes chez les grands brûlés, avant tout essai clinique. Le porteur décrit un programme hebdomadaire de jeux, des fruits et légumes quotidiens et un pansement gastrique préventif, dans le même document qui prévoit quatre brûlures profondes par animal.
Objectifs
Le pansement que nous voulons tester est un dispositif médical innovant à 2 composantes : une composante physique et une composante biologique. Celui-ci est destiné au traitement des brûlures chez l'homme. Les 2 composantes physique et biologique ont par ailleurs été testées séparément en laboratoire et sur des brûlures cutanées de mini-pigs. Les objectifs de ce projet sont de tester le pansement dans sa forme finale (composantes combinées) sur les brûlures du mini-pig, en évaluant plusieurs critères : - La tolérance du pansement. - Sa protection contre les contaminations bactériennes. - Le maintien de son intégrité au cours du temps. - La réduction de l’inflammation locale et systémique. - L’impact sur la vitesse et la qualité de cicatrisation. La pertinence de cette étude repose sur la forte ressemblance entre le mini-pig et l’homme à l’échelle de la peau, ce qui est rend les données générées robustes pour une translation vers des études cliniques.
Bénéfices attendus
Les brûlures constituent un problème de santé publique majeur, avec près de 11 millions de personnes dans le monde subissant annuellement des brûlures suffisamment graves pour nécessiter des soins médicaux. Ce problème touche particulièrement les enfants qui représentent près de 50 % des brûlés, et pour lesquels la stratégie thérapeutique la plus souvent choisie est d'effectuer une autogreffe de peau. Le pansement que nous voulons tester est un dispositif médical régénératif innovant, destiné au traitement des brûlures du second degré profond chez l’homme, dans le but d'éviter, lorsque c'est possible, les autogreffes, et de restaurer rapidement l'intégrité du tissu tout en minimisant les infections, la douleur et la cicatrice résiduelle. Son intérêt est aussi d'améliorer la vitesse et la qualité de cicatrisation par rapport aux pansements traditionnels.
Procédures
Les interventions réalisées comprennent 9 jours de manipulation au total (20 à 30 minutes par animal et par jour), sous anesthésie générale : -4 brûlures au total par animal, réalisés en une seule fois (10 minutes). -8 renouvellements de traitement et pansements des brûlures (15-20 minutes). -2 prises de sang (6mL) au total par animal (1 minute). -4 biopsies de peau rondes de 8mm au total par plaie et par animal (5-10 minutes).
Impact sur les animaux
-Douleur due aux brûlures et aux biopsies. -Stress et gêne dus à la présence de plusieurs pansements sur le dos de l’animal. -Stress dû à la manipulation fréquente et à l’hébergement individuel. -Risque d’effets secondaires liés à l’anesthésie fréquente (mais de courte durée) et/ou à l’administration fréquente d’analgésiques. -Risque d’infection des plaies.
Devenir
Le sort des 8 animaux inclus dans cette étude est la mise à mort à la fin du protocole, pour cause de prélèvement d'organes post-mortem, notamment la peau au niveau des différentes brûlures pour analyses des tissus cutanés.
Remplacement
Les études de tolérance et d’efficacité d’un dispositif médical doivent être réglementairement réalisées sur des modèles animaux avant tout essai clinique chez l’homme. Les tests cutanés qu’il est possible de faire en laboratoire ont été appliqués avant d’envisager le modèle animal mais ceux-ci génèrent peu de données ; la peau est en effet un tissu complexe et la cicatrisation un mécanisme auquel participent une multitude de cellules et de facteurs, qui ne peut être reproduit dans un laboratoire.
Réduction
Après une étude pilote, le nombre d’animaux inclus dans cette étude a été validé par une méthodologiste statisticienne et assure un nombre optimal d’individus pour générer des résultats robustes et exploitables.
Raffinement
Dans la conception de ce projet, l’ensemble des procédures ont été bien étudiées afin de générer des données robustes et exploitables tout en respectant les critères du bien-être animal et en limitant sa douleur et son stress. Les animaux disposent de nourriture adaptée, diversifiée et enrichie quotidiennement (fruits et/ou légumes), d’eau en accès libre et d’un programme hebdomadaire de jeux et activités. De plus une attention particulière sera apportée au confort digestif des animaux 1- par continuité de l’alimentation entre élevage et animalerie et 2-par apport d’un pansement gastrique avant alimentation une fois par jour aux porcs pour diminuer le risque d’ulcère gastrique. Pendant toutes les manipulations, les animaux seront installés sur un tapis chauffant, et les interventions seront réalisées sous anesthésie générale, suivies d’un traitement approprié contre la douleur. Les animaux seront surveillés 3 à 6 fois par jour pour noter le moindre signe clinique apparent et lancer une prise en charge adaptée ; un suivi des points limites stricts et spécifiques au projet est donc réalisé tout au long de la procédure. Les animaux seront hébergés collectivement pendant la phase d’adaptation. Après début de la phase expérimentale à proprement parler, les animaux seront séparés pour permettre le déroulement des expérimentations dans de bonnes conditions. Un hébergement collectif n’est pas possible durant cette phase à cause des risques d’arrachement des pansements avec des comportements de grignotage des pansements entre congénères. Les porcs seront cependant hébergés au sein d’une même pièce, dans des boxes accolés avec contact olfactif, visuel et auditif.
Choix des espèces
Les nombreuses similitudes entre l’homme et le porc en termes d’anatomie et de physiologie cutanée en font un excellent modèle animal pour l’étude de l’efficacité du pansement sur la cicatrisation des brûlures cutanées. Les animaux sont adultes. La croissance d’un jeune animal pourrait affecter et probablement améliorer la cicatrisation, ce qui introduirait un biais dans l’analyse.
Impact des expériences négatives précoces sur la cognition sociale et la fonction cérébrale des macaques – EU 2/2
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Venus des États-Unis, dix macaques rhésus séparés de leur mère à la naissance et élevés en nursery, et dix élevés par leur mère, forment la cohorte que ce projet suit jusqu'à l'âge adulte. 21 macaques vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, aucun ne devant être tué, tous étant réintroduits dans leur groupe social. Ils reçoivent une puce sous la peau de chaque avant-bras, sont capturés la veille de chaque IRM, transportés une heure et demie à l'aller comme au retour, puis anesthésiés et intubés pour trois sessions de scanner d'environ trois heures. Le porteur signale l'irritation de la trachée liée à l'intubation, l'accumulation d'agent de contraste dans le cerveau qui impose une injection de chélateur du fer, les conflits et blessures possibles au retour dans le groupe, et présente le suivi de cette cohorte déjà constituée comme un élément de réduction du nombre d'animaux non-humains utilisés.
Objectifs
Les effets de l'adversité sociale précoce ont un impact sur plusieurs domaines des fonctions sociales et cognitives, générant un certain nombre de déficits de régulation émotionnelle et d'attention qui peuvent perdurer tout au long de la vie de l'individu. Les troubles du développement humain, tels que l'anxiété et le trouble du déficit de l’attention avec ou sans hyperactivité, comptent parmi les formes les plus répandues de troubles psychiatriques et sont connus pour avoir un impact extrêmement négatif sur la vie sociale. Ce projet à pour but de mieux comprendre ces pathologies, d'un point de vue mécanistique et comportemental afin de mieux les détecter et de les traiter. Le projet proposé utilisera un modèle de primate non humain pour mieux comprendre l'impact de l'adversité sociale précoce sur l'émergence de déficits sociaux et cognitifs, de la préadolescence à l'âge adulte. Pour ce faire nous allons profiter de l’existence d’un groupe de macaques rhésus unique sur le territoire français composé d’individus avec des histoires de vie très différentes. Ce groupe en provenance des USA est composé de 10 individus élevés avec leur mère et de 10 individus séparés de leur mère à la naissance et élevés en nursery avec d’autres bébés macaques. Le premier objectif du projet est de mieux comprendre comment la privation sociale précoce module le comportement dans trois dimensions principales de la cognition sociale : les fonctions de régulation émotionnelle, la perception sociale et l'attention. Afin de répondre a cet objectif nous utiliserons des tests comportementaux automatiques en accès libre (sans contrainte pour l’animal). Le deuxième objectif est de mieux comprendre comment l'altération des fonctions sociales associée à l'adversité précoce affecte l'activité des régions cérébrales impliquées dans le traitement sensoriel de la voix et des visages. Le troisième objectif est de mieux comprendre comment deux neurotransmetteurs naturellement présents dans le cerveau interviennent dans les déficits sociaux et d'attention associés à l'adversité précoce. Afin de répondre à ces deux derniers objectifs, l’activité cérébrale des macaques sera étudiée grâce à la réalisation des IRMs, une technique non invasive utilisé aussi chez l’humain. Le projet se déroulera dans deux établissements utilisateurs désignés EU1/2 et EU2/2.
Bénéfices attendus
Les effets de l'adversité sociale précoce chez l’humain ont un impact sur plusieurs domaines des fonctions sociales et cognitives, générant un certain nombre de déficits de régulation émotionnelle et d'attention qui peuvent perdurer tout au long de la vie de l'individu. Les troubles du développement, tels que l'anxiété et le trouble du déficit de l’attention avec ou sans hyperactivité, comptent parmi les formes les plus répandues de troubles psychiatriques et sont connus pour avoir un impact extrêmement négatif sur la vie sociale. Ce projet à pour but de mieux comprendre ces pathologies, d'un point de vue mécanistique et comportemental afin de mieux les détecter et de les traiter. Spécifiquement, nous prédisons des différences entre les individus exposés à une adversité précoce et les individus élevés avec leur mère au sein de leur groupe social, en ce qui concerne (i) leur performance à des tâches comportementales de type social impliquant des stimuli affectifs (vocalisations, visages) et (ii) dans les réponses cérébrales à des modulations sensorielles impliquant des stimuli sociaux (vocalisations, visages) ou des modulations neuropharmacologiques. Nous testerons l’impact de l’ocytocine, neuromodulateur impliqué dans les comportements sociaux, ainsi que l’impact de la noradrénaline, neuromodulateur impliqué dans le contrôle de l’attention et de l’impulsivité. Ces résultats permettront de mieux comprendre comment l’adversité sociale précoce affecte l’émergence de déficits sociaux et cognitifs à l’âge adulte, avec des applications potentielles pour la détection et le traitement de ces déficits chez l’humain.
Procédures
Pose d’une puce RFID en position sous-cutanée dans chaque avant bras : celle-ci se réalise dans l’EU2/2 lors du contrôle sanitaire des animaux qui dure en moyenne 20 minutes, la pose de puces en elle-même ne dure pas plus de 10 minutes. La capture des animaux se réalise la veille de l’IRM à l’EU2/2 et dure en moyenne une heure (avec ou sans anesthésie). Le transport des animaux jusqu’au centre IRM de l’EU1/2 se décompose en deux trajets (aller et retour) d’une heure et demie chacun. Chacune des trois sessions de scanning à l’EU1/2 dure environ 3 heures incluant la sédation et l’anesthésie de l’animal, son positionnement dans le scanner, l’acquisition des séquences anatomiques et fonctionnelles, puis sa sortie et son réveil. Les sorties, absences et réintroductions auront un impact sur le ou les groupes et sur les individus de ces groupes pouvant engendrer des conflits avec blessures pendant l'absence de certains animaux et aux retours d'autres.
Impact sur les animaux
1) Pose des puces RFID : Stress lié à la capture pouvant nécessiter (rarement) une télé-anesthésie; mise à jeûn 12h avant l’anesthésie ; douleur liée à la piqûre pour l’anesthésie. 2) Transport à l’EU1/2: Stress lié à la capture pouvant nécessiter (rarement) une télé-anesthésie si la méthode standard (cage au bout du tunnel) ne fonctionne pas ; stress lié au transport. 3) Scans IRMf : Stress lié à la capture en cage de contention dans un environnement peu familier; douleur liée à la piqûre pour l’anesthésie; irritation de la trachée liée à l’intubation pour l’anesthésie gazeuse; accumulation d’agent de contraste dans les tissus cérébraux nécessitant une injection d’un chélateur du fer après la 3e session. 4) Hébergement à l’EU1/2: stress lié à la séparation du groupe social pendant une semaine, affectant potentiellement les groupes de manière répétée; stress lié à l’hébergement dans un environnement non familier; stress et blessures potentielles liées à la réintroduction dans le groupe social à l’EU2/2.
Devenir
Le projet ne prévoit la mort d'aucun individu, ils seront tous réintroduits dans leur groupe social.
Remplacement
La recherche scientifique actuelle montre que l’adversité sociale a des effets complexes sur le développement physiologique et cognitif, touchant le système immunitaire, la croissance, le métabolisme et des fonctions allant de la perception sensorielle à des capacités plus élaborées comme la socialisation et la régulation émotionnelle. Cependant, ces impacts ne peuvent être reproduits ni sur des modèles biologiques in vitro, ni sur des modèles computationnels in silico, nécessitant des études sur des organismes en interaction sociale. Ainsi, le recours à l’animal est essentiel. Pour modéliser les effets de l’adversité sociale en lien avec les comportements et les mécanismes cérébraux, les primates constituent des modèles privilégiés. Bien que diverses espèces sociales soient étudiées, seules les espèces partageant des structures cérébrales et des fonctions cognitives comparables à celles des humains offrent une pertinence suffisante. Parmi les primates, les macaques se distinguent par leurs comportements sociaux sophistiqués (hiérarchie, reconnaissance, coopération) et leurs similarités cérébrales avec l’humain, notamment au niveau du cortex préfrontal et de l’amygdale. Ces caractéristiques les rendent particulièrement adaptés à l’étude des effets de l’adversité sociale sur le cerveau et le comportement. Enfin, les études sur l’humain sont limitées par l’impossibilité de contrôler précisément les environnements précoces et leurs évolutions. L’expérimentation chez les macaques permet un contrôle rigoureux des conditions de vie, rendant les résultats plus fiables et transférables à l’humain. Ce projet s’appuie sur un groupe unique de macaques rhésus, dont une moitié a été séparée de leur mère à la naissance, offrant une opportunité unique pour explorer les liens entre adversité sociale, cerveau et comportement.
Réduction
Nous souhaitons profiter de la totalité de ce groupe de macaques unique composéde 10 individus contrôles et 10 individus avec adversité précoce. Ce nombre procurera la puissance statistique nécessaire pour détecter des différences même subtiles entre les deux groupes comme indiqué par des travaux publiés ayant comparé ces deux groupes plus jeunes. La taille de 20 individus correspond à la taille standard de groupes humains étudiés en IRMf et permettant des analyses avec les sujets en variable aléatoire (test T de Student) pouvant être généralisées au-delà de l’échantillon . Des analyses similaires réalisées lorsque ces mêmes animaux étaient plus jeunes ont permis d’observer de claires distinctions fonctionnelles sur des réseaux spécifiques. Les animaux correspondent à une cohorte suivie depuis le plus jeune âge. Le fait de suivre cette cohorte longitudinalement permet d'adresser les effets de l'adversité précoce chez les jeunes puis les adultes sans recours à de nouveaux animaux et correspond à un élément de réduction. Nous utiliserons un seul singe supplémentaire, non relié au groupe de 20 animaux, pour la mise au point du protocole d'IRM.
Raffinement
Les animaleries des deux EU font l’objet d’un planning d’enrichissements soit structurels (divers perchoirs, balançoires...), périodiques (jeux de manipulations proposés selon un rythme hebdomadaire) ou alimentaires (graines dans la litière pour fourragement, glaçons surprises, friandises...). La pose des puces de radio-identification se fera lors du contrôle vétérinaire annuel, afin de limiter les interventions. Pour la capture pour le transport à l’EU1/2 nous amènerons le singe à se rendre volontairement dans une boite de transport accolée au tunnel de son hébergement dans laquelle il sera transféré puis dans une zone d’isolement temporaire en attendant son transport. En cas d’échec de cette méthode, il sera capturé par anesthésie par fléchage. Le fait de grouper les trois sessions d’acquisition sur une semaine consécutive permettra de n’effectuer qu’une seule capture, transport et réintroduction par animal au lieu de trois. Transport : les animaux seront placés dans des cages de transport adaptées et maintenus dans le noir (effet calmant) par un cache inox positionné sur la cage. Le compartiment du véhicule agréé est chauffé lors du transport. Séparation : Les individus ne seront séparés que temporairement (une semaine) de leur groupe social le temps du protocole d’anesthésie et d’acquisition IRM. Après la session IRM à l’EU1/2, au retour à l’EU2/2 les sujets sont surveillés en infirmerie puis réintégrés à leur groupe social le matin suivant. Les réintroductions sont faites selon les procédures validées par le responsable du BEA. Elles sont toutes supervisées par le responsable BEA et réalisées et suivies par l'assistante spécialisée. Sessions IRM au sein de l’EU1/2 : L’injection d’un agent de contraste permet d’augmenter le rapport signal/bruit et donc de diminuer le nombre de scans nécessaires par individu. Si un problème survient lors de l’anesthésie pendant l’IRM (par exemple arythmie, problème respiratoire, hypoxie, arrêt cardiaque, hypothermie etc.), alors le scan est stoppé immédiatement et l’animal est réveillé et surveillé. Les sessions de scans seront séparées par au moins une journée sans scanning permettant aux animaux une journée complète avec alimentation et hydratation normale avant la mise à jeun et anesthésie suivante. Les procédures ne prévoient pas d’infliger une douleur qui nécessiterait une analgésie; cependant des points limites adaptés ont été mis en place en cas de problèmes.
Choix des espèces
Les effets de l’adversité sociale sur le développement physiologique et cognitif touchent le système immunitaire, la croissance, le métabolisme, ainsi que des fonctions comme la socialisation et la régulation émotionnelle. Étudier ces impacts nécessite des organismes en interaction sociale, rendant l’expérimentation animale indispensable. Les macaques, par leur proximité cognitive et cérébrale avec l’humain, sont des modèles idéaux pour explorer ces effets. Leurs comportements sociaux complexes et leurs structures cérébrales, notamment au niveau du cortex préfrontal et de l’amygdale, permettent d’étudier des mécanismes comparables à ceux des humains. En raison des limites des études humaines, l’expérimentation chez les macaques, avec un contrôle strict des conditions de vie, offre des résultats fiables et transposables. Ce projet s’appuie sur un groupe unique de macaques rhésus pour approfondir ces liens: ce groupe en provenance des USA est composé de 10 individus élevés avec leur mère et de 10 individus séparés de leur mère à la naissance et élevés en nursery avec d’autres bébés macaques. Le groupe principal est constitué d'adultes ayant soit subi une adversité précoce dans l'enfance ou non. La phase d'étude des animaux est justifiée par les objectifs du projet, à savoir l'étude de l'impact des conditions sociales de développement sur le comportement et l'activité cérébrale à l'âge adulte.
Mesure de l’activité anti-inflammatoire de produits pharmacologiques dans la dermatite chez la souris
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
Jusqu'à vingt et une administrations de composés espacées de huit heures, et jusqu'à dix prélèvements de sang obtenus en sectionnant la pointe de la queue. 1 100 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue pour recueillir les échantillons. Une dermatite est provoquée par des agents sensibilisants, avec rougeur, gonflement et démangeaisons que les animaux grattent, pour cribler des candidats médicaments anti-inflammatoires. Les anesthésies répétées qu'imposent les applications sur la peau créent une résistance progressive au produit, et le porteur les décrit comme une source importante de stress liée à l'odeur de l'anesthésiant et à la perte de repères au réveil. Il écrit renoncer à toute grille de score parce qu'elle obligerait à maintenir la souffrance de l'animal pour en suivre l'évolution, et prévoit de tuer les souris dès qu'un écart de poids de 2 à 5 % apparaît.
Objectifs
La prévalence (nombre de patients atteints dans la population générale) de la dermatite atopique (eczéma) a triplé en 30 ans dans les pays industrialisés. En France, près de 15% des enfants seraient affectés. La dermatite atopique est une affection de la peau chronique, prurigineuse et inflammatoire, alternant périodes de poussées et périodes d’accalmie. La dermatite atopique se manifeste par une altération de la barrière épidermique qui rend la peau sèche et anormalement sensible à toutes les agressions et est accompagnée d’une sensibilisation aux allergènes, avec une réaction immunitaire excessive. Il n’existe pas actuellement de traitement curatif contre la DA. Les traitements sont exclusivement préventifs (prévention des poussées) et symptomatiques (anti-inflammatoire et antihistaminique + antibiotique et antiviraux en cas de complications). Les anti-inflammatoires utilisés actuellement, les corticoïdes, présentent de nombreux effets indésirables. Il apparaît donc nécessaire de mettre au point de nouveaux traitements ciblant la dermatite atopique. Notre objectif est d’évaluer l’activité anti-inflammatoire de produits pharmacologiques, candidats-médicaments, dans un modèle de dermatite atopique chez la souris. Le développement de candidats-médicaments à partir de modèles moléculaires et cellulaires disponibles requiert une transposition dans des modèles intégrés et complexes. C’est pour cette raison qu’une approche chez la souris est nécessaire pour s’assurer de l’activité anti-inflammatoire des nouveaux candidats-médicaments préalablement sélectionné sur les tests alternatifs disponibles.
Bénéfices attendus
La mesure de l’activité anti-inflammatoire des composés dans un modèle de dermatite permettra de sélectionner les plus efficaces, capables de contrôler l’inflammation locale et promouvoir une résolution de l’inflammation afin de limiter les atteintes des tissulaires sans perturber l’immunité spécifique. Ce projet permet de sélectionner les candidats médicaments les plus prometteurs afin de poursuivre leur développement pour le traitement des patients atteint de dermatite.
Procédures
Les animaux seront soumis à des injections pour l'administrer les composés étudiés. Les composés étudiés seront administrés aux animaux vigils (quelques secondes) 1 à 21 fois avec un minimum de 8h entre chaque administration. Une anesthésie de quelques minutes est nécessaire pour le rasage des animaux et pour les administrations intradermiques et les applications topiques. Afin de suivre la concentration sanguine du composé et/ou contrôler les constantes biologiques et les biomarqueurs de l’inflammation au cours du temps, un maximum de 10 micro-prélèvements de sang (environ 1min) seront réalisés à l’extrémité de la queue sur animaux vigils et sur une période minimale de 72h.
Impact sur les animaux
La manipulation et la contention des animaux entrainent un stress léger et de courte durée. Les injections entraînent une douleur légère de courte durée, de même que la section de la pointe de la queue (moins d’un demi millimètre) utilisée pour permettre des prélèvements sanguins de qualité, rapidement et sans contention. Les anesthésies répétées pour les applications topiques entrainent une résistance progressive à l’anesthésique et sont une source importante de stress des animaux en raison de la forte odeur de l'anesthésiant et de la perte des repères au réveil. L’administration des agents sensibilisants entraine une inflammation locale (rougeur, gonflement) et des démangeaisons suivies de « grattages » de la zone inflammatoire par l’animal.
Devenir
Les animaux seront mis à mort à la fin de la procédure expérimentale afin de recueillir les échantillons nécessaires aux analyses
Remplacement
Les candidats-médicaments et les produits pharmacologiques auront été sélectionnés préalablement pour leur activité et leur innocuité sur les modèles cellulaires, ainsi que pour leur caractéristiques pharmacochimiques (solubilité, stabilité plasmatique et microsomale…). Cependant, tous les essais réalisés ne peuvent prédire l’innocuité d’un composé car aucun modèle alternatif (bio-informatique, moléculaire et/ou cellulaire) n’est suffisamment intégré et complexe pour reproduire l’ensemble des phénomènes biologiques impliqués dans l’absorption, la distribution, la dégradation et l’élimination des médicaments. Ces phénomènes biologiques sont liés à la circulation sanguine, aux barrières biologiques et aux voies d'élimination (dégradation par le foie, élimination biliaire et rénale...) et régulent l’activité des médicaments. Pour ces raisons, une approche chez l’animale reste indispensable pour sélectionner les composés les plus prometteurs avant de poursuivre leur développement. Les études seront réalisées chez le souris, car cette espèce est la plus utilisée dans le cadre du développement des candidats-médicaments.
Réduction
La réalisation des procédures par un technicien rompu à ces manipulations garantit une bonne reproductibilité et permet de limiter le nombre d’animaux à engager dans les protocoles. La procédure expérimentale parfaitement maîtrisée permet une mesure efficace à l’aide de 3 (groupes contrôles) à 8 animaux par groupe permettent une analyse statistique efficace des résultats pour la mise en évidence d’un effet anti-inflammatoire ≥30% sur le recrutement des cellules inflammatoires dans la peau ou la production d’anticorps circulant, avec une incertitude inférieure à 5%. Pour les études qui requiert la mesure de la formule sanguine (NFS) pour le suivi des populations leucocytaires dans le sang 8 animaux pour chaque groupe sont nécessaires pour mettre en évidence des variations généralement plus faible. Les tests statistiques utilisés pour les analyses sont dépendant des paramètres analysés. Le choix du test adapté est dicté par la structure des échantillons. D’après notre expérience antérieure et l’évolution des pratiques, nous estimons que 5 composés seront testés chaque année sur une période de 5 ans pour un maximum de 1100 souris dans le cas le plus défavorable.
Raffinement
La procédure expérimentale est conçue pour garantir le bien-être de l’animal et réduire au maximum l’inconfort, le stress et la souffrance. La souris étant un animal social, les souris seront maintenues en groupes sociaux, dans des cages enrichies d’un tube de change et de matériaux de « nidification », d’un igloo, d’une roue, d’une balançoire et de bâtonnets à ronger. Une période d'acclimatation et d'habituation de 2 semaines sera respectée mais pourra exceptionnellement être ramenée à une semaine en cas de contraintes temporelles (délai de livraison, délai trop court avant une période de travaux ou avant le vide sanitaire suivant…). Le bien-être des animaux sera pris en compte tout au long de l’étude, avec un suivi journalier de l’état des animaux par l’expérimentateur. Les souris seront anesthésiées pour permettre les administrations intradermiques et les applications topiques. Les souris seront alors placées sur un tapis chauffant afin de prévenir une hypothermie durant l’anesthésie. La douleur liée aux injections est une douleur ponctuelle réversible qui fera l’objet d’une surveillance de l’animal. Un renforcement positif est mis en place après chaque administration par l’ajout de récompenses alimentaires dans la cage (« Mini-gâteries »,). Les animaux seront particulièrement surveillés après l’administration des composés, pour mettre en évidence tous signes de toxicité qui nécessiterait la mise à mort de l’animal. Aucun animal ne sera maintenu en vie s’il présente des signes de douleur ou d’inconfort. Pour cette même raison, aucun « scoring » n’est envisagé, car il nécessite de maintenir la souffrance de l’animal pour en évaluer l’évolution. Il arrive cependant qu’aucun signe extérieur de douleur ne puisse être observé, et que seule une perte ou absence de prise de poids soit mise en évidence. Dans ce cas, les animaux seront mis à mort dès la mise en évidence d’une différence significative (généralement dès 2 à 5% d’écart). Les micro-prélèvements de sang sont réalisés sur les animaux vigiles et non contraints (sans boite ou tube de contention), à même de signifier librement tout manquement à leur bien-être.
Choix des espèces
La mesure de l’activité anti-inflammatoire est réalisée chez la souris, car cette espèce est la plus utilisée dans le cadre du développement des candidats-médicaments et des produits pharmacologiques. Enfin, ce choix permet aussi de bénéficier des nombreux outils disponibles pour cette espèce permettant de caractériser les réponses immunitaires et inflammatoires, mais également le recourt à des animaux génétiquement modifiés dont la disponible est bien plus élevée chez la souris. L’âge des souris sera déterminé en fonction de l’objectif scientifique. Les souris seront âgées d’au minimum 4 semaines afin que la procédure puisse être réalisée sans remettre en cause le bien-être de l’animal. La grande majorité des études seront conduites sur des animaux adulte (> 8 semaines) mais certaine études requiert des animaux plus jeune, à l'épiderme plus fin, perméable et sensible afin de mimer au mieux les développements ayant pour cible les enfants.
Effet du refroidissement de l’eau de boisson et des modalités d’alimentation sur les performances des poulets de chair en situation de stress thermique
- Recherche appliquée
- Alimentation animale
- Bien-être animal
Pour tester des alternatives à la brumisation dans les élevages de poulets de chair, 600 poussins sont exposés à 32 °C pendant cinq heures d'affilée, à deux reprises au cours de leur croissance. Ils vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger pour 522 d'entre eux et modéré pour 78. La température rectale est mesurée sur animal vigile, thermomètre introduit dans le cloaque, avant, pendant et après chaque coup de chaleur, sur 25 poulets par traitement. Le porteur indique qu'une température élevée peut provoquer halètement, léthargie, stress oxydatif et troubles de l'absorption intestinale, et que des problèmes de locomotion peuvent apparaître chez les 78 animaux gardés jusqu'à 49 jours. 300 poulets sont mis à mort à 42 jours, l'âge d'abattage des poulets lourds standards, les 300 autres étant rendus à l'élevage.
Objectifs
Les éleveurs sont parmi les professionnels les plus exposés aux aléas climatiques. Ils seront sans doute parmi les plus impactés par les évolutions qui vont s’opérer au cours des prochaines décennies. Ils sont donc particulièrement sensibilisés à ces sujets. Ce projet vise à produire des connaissances nouvelles et des outils nécessaires pour accompagner les éleveurs avicoles dans la mutation des systèmes d’exploitation qu’ils vont devoir opérer pour s’adapter au changement climatique (« adaptation ») et limiter leur impact sur le climat (« atténuation »). Plusieurs méthodes d’adaptation au changement climatique seront testées. Ces méthodes pourront permettre de mettre en place des solutions concrètes en élevage avicole de poulet de chair standard pendant la période estivale. Les épisodes caniculaires deviendront à terme plus longs et plus intenses pour les animaux. Aujourd’hui, la brumisation est une méthode couramment utilisée afin de réguler la température à l’intérieur des batiments d’élevage. Cependant, elle augmente l’impact environnemental des élevages. En effet, la brumisation nécessite une augmentation de l’utilisation d’eau en période de sécheresse. De plus, cette méthode augmente fortement l’hygrométrie et peut détériorer l’état des litières engendrant des problèmes de santé. Il est donc nécessaire de proposer aux éleveurs des solutions plus durables afin de maintenir les performances et la santé de leurs animaux. Afin de tester plusieurs alternatives à la brumisation, deux essais seront mis en place avec des poulets de chair à croissance rapide. Deux scénarios climatiques de stress thermique cyclique seront utilisés afin de tester plusieurs solutions d’adaptation et d’atténuation. Les objectifs opérationnels sont 1/ d’évaluer l’effet du refroidissement de l’eau de boisson 2/ de gérer la quantité d’aliment ingéré en période chaude 3/ de tester un aliment spécialement adapté pour les périodes chaudes.
Bénéfices attendus
Les éleveurs sont fortement impactés par le réchauffement climatique. La brumisation utilisée en période de canicule est un coût supplémentaire pour l’élevage. Ainsi, de plus en plus de recherches se concentrent sur la mise au point de méthodes pour diminuer l’impact des températures élevées sur la croissance, la santé et le bien-être des poulets de chair. Ainsi, le refroidissement de l’eau permettrait aux animaux de mieux réguler leur température corporelle et de réduire le rythme d’halétement. Cela permettrait également d’économiser l’eau qui devient de plus en plus une denrée rare. La mise à jeun permettrait d’éviter une dépense énergétique et une production de chaleur due à la digestion et l’absorption des nutriments. Ces essais permettront de tester des solutions applicables en élevage qui pourront ensuite être recommandées aux éleveurs. Avenant: Les animaux maintenu en élevage de 42 à 49 jours permetteront de collecter des données permettant de modéliser la phase de récupération des animaux à ce stress.
Procédures
La température rectale sera mesurée sur animal vigile avant, pendant et après le stress thermique et ce, pour les deux périodes de coup de chaleur. Cette intervention sera faite sur 25 animaux par traitement. Les animaux mesurés ne seront pas les mêmes entre les deux périodes de stress thermique.
Impact sur les animaux
Les animaux seront soumis à une température de 32°C pendant 5h d’affilée. Une température élevée peut provoquer une augmentation de l’halètement, une léthargie, une accumulation de tissu adipeux, une augmentation du stress oxydatif et des mécanismes d’inflammation. Au niveau intestinal, une température élevée peut induire des désordres d’absorption. L’eau à volonté permettra aux animaux de réguler leur température corporelle. Enfin, la mesure de température rectale nécessite une contention de l’animal et une introduction du thermomètre dans le cloaque pouvant générer un stress. Avenant: Pour les 78 animaux maintenue en élevage de 42 à 49 jours, des problèmes de locomotion peuvent survenir après le dernier stress thermique
Devenir
Pour l’essai 2, les animaux seront mis à mort à 42 jours, ce qui correspond à l’âge d’abattage des poulets lourds standards. Avenant: 78 animaux seront maintenu en élevage jusqu'à 49 jours pour étudier leur capacité à récupérer d'un coup de chaleur et d'étudier les mécanismes physiologiques qui sous tendent cette réponse
Remplacement
Compte tenu des objectifs finaux du projet (évaluation des effets du refroidissement de l’eau de boisson et de la gestion de la prise alimentaire en condition de stress thermique) et de l’absence de techniques in vitro ou de données suffisantes pour de la modélisation permettant de répondre à ces objectifs, l’espèce aviaire ne peut être substituée.
Réduction
Les animaux seront nourris à l’aide de mangeoires électroniques permettant la mesure individuelle automatique du poids et de la consommation alimentaire des animaux. Contrairement à un dispositif en parquet (8 parquets par traitement), ce dispositif permet de réduire le nombre total d’animaux utilisés dans ce projet. Un total de 300 poussins de 1 jour non sexés sont requis pour chacun des essais (soit un total de 600 animaux sur l’ensemble du projet). Cela permet de constituer 6 groupes de 50 animaux et ainsiévaluer 6 traitements différents. L’unité statistique est l’individu. Concernant la consommation d’aliment, sur la période de 21 à 25 jours, un effectif de 50 poulets par traitement est suffisant pour observer une différence significative de 50g d’aliment ingéré entre les traitements « eau tempérée » et « eau refroidie ». Pour la période de 35 à 42 jours, une différence de consommation est attendue. Les animaux du traitement « aliment à volonté » devraient consommés 7% de plus que les animaux du traitement « aliment intermittent ». Concernant le poids vif à 42 jours, un effectif de 50 poulets nous permettra de voir une différence significative de 130g entre les traitements « eau tempérée » et « eau refroidie ». Pour l’essai 2, la composition des carcasses sera évaluée à la fin de la période d’élevage. Le stress thermique induit une accumulation de gras abdominal. Cela pourrait être réduit via la période de jeun. Une diminution du gras abdominal de 0,26 % (pourcentage de poids vif) est attendue entre les traitements « aliment à volonté » et « aliment intermittent ». Ces estimations ont été faites à partir de données de la littérature et avec un logiciel de statistiques. Au regard de la bibliographie et d’expériences précédentes, le nombre d’animaux/groupe que nous avons définis est nécessaire et suffisant pour mettre en évidence des différences de performances (s’il y en avait).
Raffinement
Les animaux seront élevés au sol, avec une litière en copeaux de bois, en groupe sociaux pendant toute la durée de l’expérience, à une densité inférieure (11 animaux/m²) au maximum autorisé. Ils auront la possibilité d’explorer et de se percher. Un perchoir sera mis à disposition dans chaque parquet. Les effets du stress thermique sur le comportement des animaux pourront être évalués à l’aide d’une méthode d’évaluation du bien-être. Le comportement des animaux sera suivi quotidiennement afin de détecter tout risque de souffrance ou de mal-être. Toute manifestation de symptômes comportementaux persistants définis par les critères suivants, prostration, animal ayant cessé de s’alimenter et de s’abreuver, entrainera le retrait de l’animal de l’expérimentation. Avenant: Entre J42 à J49, la motivation des animaux sera évaluée avec un test de distrubution d'une nourriture appétante (larves séchés) et de réactivité à l'homme.
Choix des espèces
Le poulet domestique a été choisi comme modèle car c’est l’espèce agronomique cible du projet. La souche à croissance rapide utilisée dans cet essai est la souche principale utilisée en élevage de poulet de chair standard. L’objectif de ce projet est d’évaluer la croissance et la consommation alimentaire des poulets de façon individualisée, grâce aux mangeoires électroniques, dans des conditions contrôlées pendant toute la période d’élevage. Ainsi, nous utiliserons des animaux de 1 jour, fournis par un couvoir commercial et nous élèverons les animaux jusqu’à l’âge de 42 jours, âge classique d’abattage des poulets standards lourds. Avenant: Allongement de la durée d'élevage de 42 à 49 jours pour 78 animaux