Procédures modérées
Rôle des protéines eEF1A et dynamique des vésicules synaptiques dans la syncléinopathie
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Les souris qui perdent plus de 20 % de leur poids sur plusieurs pesées consécutives sont mises à mort, tout comme celles qui développent un comportement stéréotypé. Ces points limites encadrent l'utilisation de 180 souris dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue, 70 par exsanguination pour des études sur tranches de cerveau et 110 pour prélever des synaptosomes sur tissu frais. Chaque animal subit une chirurgie d'environ une heure sous anesthésie, avec un risque de douleur aiguë pendant la récupération et une perte de poids attendue. Le projet porte sur le rôle d'une protéine dans les stades précoces de la maladie de Parkinson et de la démence à corps de Lewy, et le porteur écrit qu'il "pourrait" ouvrir de nouvelles voies thérapeutiques, tout en affirmant qu'il n'existe "aucune alternative" à l'utilisation d'animaux.
Objectifs
La maladie de Parkinson et la démence à corps de Lewy sont des conditions neurodégénératives connues sous le nom de syncléinopathies. Ces maladies se caractérisent par une accumulation anormale d'une protéine appelée alpha-synucléiine dans le cerveau. Ce projet vise à explorer les stades précoces de ces maladies afin de trouver de nouvelles cibles de traitement et d'améliorer la compréhension de leur progression. Les syncléinopathies se développent lentement, commençant par des stades subtils, presque sans symptômes. Pendant cette période, des changements significatifs se produisent à des niveaux cellulaire et moléculaire. L'alpha-synucléiine, principalement trouvée au niveau de la présynapse (une partie des cellules nerveuses), est suspectée de jouer un rôle dans la préparation des vésicules synaptiques pour la libération de neurotransmetteurs, bien que sa fonction exacte demeure floue. La perte de synapses (connexions entre les cellules nerveuses) et le dysfonctionnement synaptique sont des signes précoces de ces maladies. Ce projet se concentrera sur ces changements précoces, car ils sont étroitement liés aux problèmes de mémoire et au déclin cognitif.
Bénéfices attendus
Comprendre le rôle de l'eEF1A aux stades précoces des syncléinopathies a un potentiel important pour de nombreux patients souffrant de la maladie de Parkinson, entre autres. eEF1A (Facteur d'Élongation 1A des eucaryotes) est une protéine essentielle impliquée dans la synthèse des protéines (traduction) dans les cellules. Elle fait partie des mécanismes qui permettent aux ribosomes, les usines de fabrication de protéines des cellules, de transformer les informations génétiques en protéines.En 2018, on estimait à 9,1 millions le nombre de personnes de plus de 60 ans vivant avec une démence dans les États membres de l'UE, contre 5,9 millions en 2000. Environ 10 millions de personnes dans le monde (dont 1,2 million en Europe) souffrent de la maladie de Parkinson, et ce chiffre devrait atteindre 13 millions d'ici 2040. Ce projet pourrait permettre une meilleure compréhension des mécanismes précoces causant la maladie et ouvrir de nouvelles voies pour des approches thérapeutiques innovantes. Les syncléinopathies représentent un fardeau important pour les systèmes sociaux. L'identification de voies clés impliquées dans les premiers stades de la pathologie conduira indirectement au développement de soins appropriés, ce qui allégera une partie de la charge pesant sur nos systèmes sociaux.
Procédures
180 animaux vont subir ce dispositif chirurgical: il faut procéder à une chirurgie sur animal anesthésié qui dure environ 1h avec utilisation d'antalgique. 70 seront prélevés après exsanguination pour les études sur tranches et 110 seront prélevés après euthanasie pour les études des synaptosomes sur tissus frais
Impact sur les animaux
1/ un risque de douleur durant la chirurgie et douleur aiguë lié à la récupération post-chirurgie (pris en charge avec des analgésiques), 2/ un risque de perte de poids lié à la récupération post-chirurgie (pris en charge par une nourriture enrichie et gel hydrique)
Devenir
Euthanasie pour des etudes moleculaires et histologiques
Remplacement
La souris est l'espèce de choix pour étudier le système nerveux des vertébrés, ce qui fournit des informations très facilement transposables à l'homme. Ce protocole nécessite l'utilisation d'animaux. Il est nécessaire d’utiliser des approches in vivo avec des animaux de façon à observer le cerveau en fonctionnement.Il n’y a donc aucunealternative à l’utilisation d’animaux. La culture cellulaire n’est pas appropriée car les propriétés synaptiques de réseaux et leurs interactions sont modifiées dans ces préparations.
Réduction
Nous avons adopté des mesures visant à réduire le nombre d'animaux lié à leur mode production : en utilisant pour la réalisation de ce projet tous les animaux quel que soit leur sexe (i.e mâle et femelle). La force de notre hypothèse, les expériences pilotes précédentes ainsi que la qualité de nos procédures basées sur des années d'expérience, nous permettront de réduire significativement le nombre d'animaux utilisés. Le nombre d'animaux a été calculé par une approche statistique.
Raffinement
A chaque étape du projet, le bien-être de nos animaux sera au coeur de nos préoccupations. Nos animaux naîtront dans notre animalerie de haut statut sanitaire, hébergés en cages collectives sur racks ventilés, garnies de litières leur permettant de reproduire un comportement naturel de fouissage et d’un enrichissement constitué d'un nid végétal et de tubes de cartons, pour leur permettre de construire des nids, de jouer, ronger. Leur soin est confié à des personnels qualifiés et experts. Ils surveillent quotidiennement l’ensemble des animaux et de façon plus poussée et spécifique pendant les phases de récupération qui suit les procédures invasives (chirurgie). Nous utilisons des anesthésiques et analgésiques adaptes aux procédures de chirurgie. L’expérimentateur a une forte expérience pour toutes les procédures proposées. Des points limites suffisamment précoces sont définis pour éviter des souffrances aux animaux avec la mise en place de mesures pour les soulager comme une réhydratation, le réchauffement, une nourriture adaptée. Les animaux sont suivis quotidiennement afin de détecter leurs points limites (week-ends, vacances et jours fériés inclus) : poids (pesés quotidienne), si plusieurs pertes de poids consécutives, avec une perte >20% par rapport à la pesée de référence à raison d’une pesée par jour, les animaux seront sacrifiés. Si l’animal présente un comportement stéréotypé ou à des comportements anormaux (Agressivité, cachexie, stéréotypie, prostration) il sera dans un premier temps isolé et surveillé. En premier lieu ajout d’enrichissement adapté comme une roue d’activité et des bâtons et en deuxième lieu l’animal est sacrifié si pas d’amélioration après 48h. Les animaux seront sacrifiés, dès les premiers signes neurologiques détectés (tremblements, problème de mobilité)
Choix des espèces
La souris est une espèce de choix pour les études sur le système nerveux central des vertébrés. L'organisation du système nerveux central de cette espèce est assez similaire à celle de l'homme, ce qui permet d'extrapoler les résultats obtenus dans cette espèce à l'espèce humaine pour mieux comprendre les mécanismes cellulaires au niveau comportemental. Les propriétés du système nerveux central de la souris présentent de nombreuses similitudes avec d'autres mammifères, dont l'homme. Ainsi, les enseignements tirés de l'étude des tissus de la souris sont largement transférables à l'homme. Le projet sera réalisé sur des animaux de 8 à 12 semaines d'âge, ce qui correspond chez cette espèce à l’âge adulte. Leur poids et leur taille sont stabilisés, et la taille du cerveau est homogène garantissant ainsi une bonne reproductibilité des sites d’injection.
Analyse des effets de deux antalgiques après une blessure musculaire chez la souris
- Recherche fondamentale
- Système musculosquelettique
Toutes tuées pour que leur tissu musculaire passe en analyse histologique, 70 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Une toxine leur est injectée dans la patte arrière pour provoquer une lésion du muscle, avec jusqu'à trois injections sous-cutanées et deux injections intramusculaires, puis huit jours d'isolement en cage individuelle dont quatre-vingt-seize heures en cage à roue d'activité. Le protocole prévoit jusqu'à quatre évaluations de la sensibilité mécanique, dont la mesure sert justement à estimer la douleur que la lésion provoque. L'objet du projet est de comparer deux antalgiques pour raffiner ce modèle de blessure, et le porteur conclut que "l'expérimentation animale est indispensable" pour y parvenir.
Objectifs
Le muscle squelettique peut se réparer complètement après une blessure grâce au processus de régénération musculaire. Ce processus, habituellement efficace, peut être compromis dans certaines conditions (maladies métaboliques, vieillissement, myopathies). Le modèle standard de blessure musculaire est celui de l'injection d'une toxine dans la patte arrière de l'animal. Ce modèle est très courant et très standardisé. La lésion musculaire induit une douleur qui n'est pas quantifiable en analysant le comportement de l'animal. En vue de raffiner le protocole, l'étude vise à analyser l'effet de deux antalgiques sur l'activité motrice des animaux, indicative de la douleur, à la suite de l'induction de la lésion.
Bénéfices attendus
Cette étude permettra de définir le meilleur protocole pour raffiner le modèle expérimental. Il s'agit d'une part de valider l'impact de la blessure sur l'activité et la nociception des animaux, d'analyser l'impact des analgésiques sur cette activité (les analyses seront réalisées en aveugle) et d'autre part de s'assurer que la prise d'antalgique n'impacte pas le processus de régénération musculaire.
Procédures
Les souris seront installées dans des cages individuelles équipées de roues d'activité pendant 96h puis maintenues en cages individuelles jusqu’à la fin du protocole expérimental (soit une durée totale de 8 jours). Les souris subiront des injections de faible volume en sous cutané (3 au maximum) et en intramusculaire (2 au maximum). La durée de ces injections est d'environ 10-20 secondes (contention totale 30-40 secondes). Les souris seront soumises à une évaluation de la sensibilité mécanique (4 maximum, durée maximale du test: 15-20 minutes).
Impact sur les animaux
Des nuisances et effets indésirables modérés sont attendus du fait d’un cumul d’actes (injections intramusculaire, injections sous-cutanées, anesthésies, blessure musculaire), qui induisent du stress et une douleur et de l'isolement des animaux pendant 8 jours.
Devenir
Les animaux sont mis à mort en vue de récupérer le tissu musculaire pour des analyses histologiques et cellulaires
Remplacement
L'analyse de la régénération musculaire peut être en partie étudiée in vitro. Cependant, la coordination des processus biologiques qui la régule ne peut se faire qu'in vivo. L'étude de composés favorisant la régénération musculaire ne peut se faire qu'in vivo, justifiant le recours à l'expérimentation animale. En outre, cette étude ayant pour but de raffiner un protocole expérimental in vivo, l'expérimentation animale est indispensable.
Réduction
L'expérience du laboratoire permet de réduire au maximum le nombre d'animaux utilisés pour les analyses. Les deux pattes des animaux sont utilisées, réduisant par deux le nombre d'animaux utilisés, car des analyses différentielles peuvent être réalisées sur les deux pattes (e.g., histologie pour une patte, cytométrie pour l’autre).
Raffinement
L'étude vise à évaluer la meilleure prise en charge de la douleur à la suite d'une induction de lésion musculaire. L'évaluation de la douleur sera donc estimée par la mesure de l'activité physique des souris et en réponse à une évaluation de la sensibilité mécanique. Lors de l'induction de la lésion, des anesthésiques sont utilisés, et différents analgésiques seront comparés. Des points limites suffisamment prédictifs et précoces sont mis en place pour limiter la douleur.
Choix des espèces
Des travaux précédents ont montré que les processus mis en œuvre au cours de la régénération musculaire chez la souris sont proches de ceux observés chez l'homme. Les animaux sont utilisés entre 6-8 semaines, à l'âge adulte car nos précédents travaux et ceux de la littérature ont été majoritairement conduits à ce stade de maturation.
Maintien de lignée murine hémophile A et B sous forme respirante
- Maintien des lignées génétiquement modifiées
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
- Troubles musculosquelettiques
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
- Système musculosquelettique
Un poinçon dans l'oreille au quinzième jour de vie, deux minutes de contention comprises : 312 souris nées hémophiles A ou B en passent par là. 270 d'entre elles subissent des procédures impliquant un niveau de souffrance léger et 42 un niveau modéré, 270 sont tuées et 42 réutilisées, les reproducteurs des trios renouvelés tous les quatre mois finissant en banque de tissus. L'objet est l'entretien de l'élevage lui-même, pour alimenter en souris hémophiles A et B d'autres expériences sur la destruction des articulations. Le porteur précise que la souris hémophile, contrairement à la forme humaine de la maladie, ne saigne pas spontanément et ne saigne qu'après un traumatisme, et que les souris de génotype non hémophile sont mises à mort.
Objectifs
L’hémophilie est une maladie hémorragique héréditaire rare liée à déficit en facteur VIII (FVIII) de la coagulation pour l’hémophilie A et le facteur IX (FIX) pour l’hémophilie B. La sévérité de l’hémophilie est définie par les taux de FVIII ou FIX plasmatiques. La forme sévère, où le taux du FVIII ou FIX est
Bénéfices attendus
Une meilleure compréhension des mécanismes de la destruction articulaire induite par l’hémophilie permettra d’identifier de nouvelles cibles thérapeutiques mais également de disposer de nouveaux outils de diagnostic précoce. Ce projet nous permet donc d’obtenir des souris hémophile A et hémophile B en bonne santé et sans manifestations hémorragiques pour assurer la continuité de la lignée. Ce projet nous permet également d’acquérir des informations d’élevage spécifique aux modèles employés afin de mieux répondre aux critères des 3R.
Procédures
Durant la phase de maintien de la lignée, les souris ne subissent aucunes procédures, lors du bacrossing et génotypage, un prélèvement à l’oreille est réalisé au 15ème jour de vie, durée éstimée à 2min : contention + prélèvement.
Impact sur les animaux
Au cours du maintien, le modèle est maintenu sous la forme hémophile homozygote KO pour les modèles d’hémophilies A et B et ne fait attendre aucune nuisance de type saignement, mortalité foetale ou post-natal, seul les portées des souris hémophiles A sont réduites (4-6 animaux par portée) par rapport aux souris hémophiles B (8-10 animaux par portée). Le poiçon réalisé à l'oreille à 15jours de vie des animaux, selon les bonnes pratiques vétérinaires, se superpose avec l'opération d'identification et ne nous fait attendre aucune douleur. Seule la contention des animaux peut engendrer un léger stress chez les animaux, stress compatible avec la survie des animaux.
Devenir
Au cours de la procédure 1 : les souris sont mise en reproduction et tous les 4 mois les trios sont renouvelés. Les souris issus des anciens trios sont mis à disposition pour la réalisation de prélèvement post mortem et ainsi constituer une banque de tissus contrôle. A la fin de la procédure 2, les animaux sont mis en reproduction et les animaux de génotype non hémophiles sont mis à mort.
Remplacement
Le recours aux modèles in vitro ou in silico est impossbile dans l'étude de l'arthropathie hémophilique, en effet, le modèle d'étude nécessite un système vasculaire et locomoteur fonctionnel et en lien direct.
Réduction
Les animaux nécessaires au maintien de la lignée sous forme respirante sont limités à 3 trios reproducteurs maximum par modèle d’hémophilie soit 6 trios au total la première année. A la fin de cette première année, les données acquises nous permettrons de réviser le nombre de souris.
Raffinement
Toutes les mesures seront prises pour préserver le bien-être de l’animal par l'application des points limites stricts et spécifiques du projet et l'utilisation d'anesthésie et d'antalgie lors des gestes expérimentaux.
Choix des espèces
La souris représente la seule espèce animale, après le chien hémophile, à permettre la mesure de l’activité des médicaments de l’hémophilie et d’étudier la destruction articulaire induite par la maladie. Il est important de préciser que la souris hémophile, paradoxalement à la forme humaine de cette maladie, n’est pas victime de saignement spontané et les saignements sont provoqués que par des traumatismes. Pour cette étude, les souris sont maintenues en élevage jusqu’à leur puberté avant d’être mises en reproduction.
Etude du transfert de la leptine périphérique vers le cerveau chez la souris
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
Tuées au terme d'une heure d'expérience pour que leur cerveau soit prélevé, 72 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chacune reçoit une instillation dans le nez pendant deux minutes alors qu'elle est éveillée, une injection dans l'abdomen trente minutes plus tard, puis passe sur la table d'opération sous anesthésie. Il s'agit de vérifier qu'un peptide administré par le nez fait passer la leptine du sang vers le cerveau, pour éviter l'injection directe dans le cerveau lors des expériences suivantes et viser, à terme, l'obésité et le diabète. Le porteur affirme que les traitements "ne devraient pas entraîner de douleur, d'inflammation ou de changements de comportement" tant que les doses sont respectées, alors que cette heure se termine par une chirurgie dont les souris ne se réveillent pas.
Objectifs
L'objectif de ce projet est de valider chez la souris, la voie d’administration intranasale de l'octapeptide OP et de l’antagoniste de son récepteur dans la facilitation du transport de la leptine periphérique vers le cerveau et ses effets. Il s’inscrit dans une étude plus vaste qui vise à comprendre comment le système OP/récepteur influence ce transport en portant un éclairage sur les mécanismes de contrôle du poids et de l'appétit. Ce projet vise plus spécifiquement à proposer la voie intranasale, non-invasive, comme une alternative efficace à l’administration intracérébroventriculaire de l’OP, ouvrant ainsi la perspective d’une approche translationnelle vers une nouvelle stratégie thérapeutique des troubles métaboliques et de l'obésité.
Bénéfices attendus
Les résultats de ce projet devraient permettre des avancées significatives dans la recherche fondamentale et translationnelle concernant le mode d'accès de la leptine au cerveau. La littérature rapporte l’efficacité de l’OP, administré par la voie intracerebroventriculaire, à faciliter l’accès de la leptine au parenchyme et à activer sa signalisation. Cette étude pourrait démontrer que l’instillation d’OP favorise, de la même façon, le passage de cette hormone hypoglycémiante périphérique au cerveau pour y produire son effet anorexigène. Cette validation aura des conséquences positives sur les futures expériences pré-cliniques en s’affranchissant définitivement du geste invasif d’administration intracérébroventriculaire stéréotaxique voire clinique avec une voie d’auto-administration facile et acceptable par les patients.
Procédures
Dans le cadre de cette étude, les souris seront soumises à trois gestes techniques sur une durée totale d’une heure. Tout d'abord, une administration intranasale (2 minutes environ) sera réalisée sur des animaux vigiles suivie d'une injection intrapéritonéale (2 minutes) après trente minutes. Enfin, une chirurgie terminale sous anesthésie et couverture analgésique sera effectuée en vue du prélèvement du cerveau.
Impact sur les animaux
À priori, nous ne prévoyons pas d'incidents majeurs chez les animaux utilisés dans ce projet qui s’étend sur 1 heure. Cependant, une surveillance accrue sera mise en place dans la seconde demie-heure pour les animaux injectés afin de détecter tout signe d'hypoglycémie. Il est important de noter que les traitements ne devraient pas entraîner de douleur, d'inflammation ou de changements de comportement préjudiciables au bien-être des animaux, tant que les doses définies sont respectées. La chirurgie thoracique terminale est précédée d’une prise en charge analgésique et anesthésique.
Devenir
Mise à mort des animaux pour des analyses post mortem.
Remplacement
Le projet scientifique vise à valider la voie d’administration intranasale d’OP pour faciliter le transport de la leptine produite par le tissue adipeux vers le cerveau afin d’envisager un transfert en clinique humaine comme un nouveau traitement contre l'obésité et le diabète. Dans la mesure où aucun modèle de substitution permettant de mener à bien cet objectif physiologique n’est actuellement disponible et devant la complexité des mécanismes mis en jeu et leur interconnexion, l’étude sera réalisée in vivo chez la souris, puis ex vivo. De plus, de nombreux modèles de souris ont déjà été développés afin de mieux appréhender l’origine des dérèglements centraux de l’homéostasie énergétique et proposer de nouvelles alternatives thérapeutiques.
Réduction
En accord avec nos expériences antérieures et pour limiter le nombre d’animaux utilisés, l’étude est conduite sur des lots de 12 souris (6 males et 6 femelles) par condition de traitement qui suivront l’ensemble des gestes expérimentaux. Ces effectifs nous assurent d’obtenir des données statistiquement comparables, y compris en fonction du sexe.
Raffinement
Les souris sont maintenues en cage standard conformément à la réglementation avec un enrichissement du milieu de vie constitué de nids en copeau de peuplier au moins une semaine avant le début du projet. Les gestes expérimentaux sont menés dans une pièce adjacente de la zone d’hébergement. Par ailleurs, les animaux sont surveillés avant et pendant toute la durée du protocole (1 heure d’expérimentation par animal) et leur score confronté à la grille de score détaillée incluant des points limites adaptés. Les gestes techniques sont réalisés en présence d’une médication appropriée.
Choix des espèces
Seule l’utilisation d’un modèle mammifère intégré (in vivo sur animal entier) peut nous permettre de comprendre, de façon globale, la contribution du système OP/récepteur dans l’homéostasie énergétique et comment il peut être instrumentalisé pour rééquilibrer les dysfonctions de la leptine liées aux pathologies associées. La souris présente de nombreux avantages pour l’élevage en animalerie (taille et coûts d’entretien réduits, bonne performances reproductives). De plus, la souris est un modèle animal largement utilisé pour les études physiopathologiques de l’altération du comportement alimentaire car elle est relativement sensible à une modification de son régime alimentaire. Afin de mener à bien nos objectifs, nous effectuerons nos expériences sur des souris adultes âgées de 6 à 10 semaines. En effet, à cet âge les souris ont terminé leur croissance longitudinale et la prise de poids est minimale après cette période.
Identification des mécanismes moléculaires du développement des cellules épendymaires multiciliées chez la souris
- Recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Oncologie
- Système nerveux
Comprendre comment se forment les cellules ciliées qui tapissent les cavités du cerveau, et l'origine de certaines maladies neurologiques : 2 037 souris vont y être utilisées. 1 987 d'entre elles subissent des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, 50 un niveau léger, et toutes sont tuées pour que leur cerveau soit prélevé. Des femelles gestantes sont gavées ou reçoivent un traceur sous la peau, leurs petits sont biopsiés à la queue le jour de la naissance, puis certains reçoivent une injection dans le cerveau suivie d'impulsions électriques, deux minutes par animal. Le porteur indique que le gavage peut léser l'œsophage et provoquer des mises bas prématurées ou difficiles, et que l'électroporation peut entraîner des microlésions du cerveau ou le rejet du souriceau par sa mère, tout en estimant à cinq ou dix animaux la taille optimale par stade d'analyse, pour un total de 2 037 souris.
Objectifs
Les objectifs de notre projet de recherche sont d'une part de comprendre comment les cellules souches se développent le long des parois des ventricules du cerveau pour former différents types de cellules gliales. D'autre part, nous cherchons à comprendre l'origine de pathologies humaines telles que les ciliopathies et les maladies psychiatriques. Nous souhaitons donc utiliser des souris génétiquement modifiées afin de mimer ces pathologies humaines et ainsi identifier l'origine développementale de ces pathologies. A plus long terme, ce projet permettra de mieux identifier l'origine des dysfonctionnements dans certaines pathologies neurologiques.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra d'identifier les cascades moléculaires complètes du développement des cellule multiciliées du cerveau, les épendymaires qui tapissent les murs ventriculaires et les cellules du plexus choroïde. Nous pourrons ainsi mieux comprendre les étapes qui dysfonctionnent dans des conditions pathologiques telles que les tumeurs cérébrales et les maladies neurologiques (220 000 nouveaux cas chaque année en France). A plus long terme, nous pouvons envisager de nouveaux traitements thérapeutiques pour améliorer les conditions de vie des patients.
Procédures
Au cours de ce projet, les animaux seront soumis à différents gestes techniques selon les questions scientifiques: 1- prélèvement caudal unique sur des souris vigiles le jour de la naissance de quelques secondes pour génotypage, 2- injection sous cutanée unique en quelques secondes de femelles gestantes et vigiles d'un traceur afin de réaliser un marquage des cellules d’intérêt chez les embryons puis euthanasie réglementaire des animaux sous analgésie et anesthésie en quelques minutes à différents stades, 3- gavage unique en quelques secondes de femelles gestantes et vigiles avec une solution permettant d’induire le modèle expérimental puis euthanasie des animaux par une méthode réglementaire en quelque secondes à différents stades, 4- injection unique au niveau cérébral sous analgésie et anesthésie, application d’impulsions électriques permettant l’introduction du traceur génétique chez les nouveaux-nés (environ 2 minutes par animal) puis euthanasie des animaux par une méthode réglementaire à différents stades.
Impact sur les animaux
Les injections effectuées afin de procéder à un marquage cellulaire, une analgésie ou une anesthésie seront réalisées par voie sous-cutanée et pourront induire un stress pendant la contention ainsi qu’une douleur légère de courte durée consécutive à l’introduction de l’aiguille. La molécule administrée par gavage aux femelles gestantes peut avoir un impact sur le déroulement de la gestation des femelles, provoquer des mises bas prématurées ou des difficultés de mise bas et avoir aussi un impact sur les embryons et nouveaux-nés. De plus, la méthode d’administration par gavage peut induire des lésions de l’œsophage ou de l’inflammation. L’électroporation à la naissance (injection au niveau du cerveau suivi de l’application de quelques impulsions électriques) peut entraîner des microlésions du cerveau et pourrait dans de rare cas entraîner un rejet par la mère ou un défaut de prise de poids. Concernant les anesthésies, les effets secondaires peuvent être les suivants : détresse respiratoire, réveil de l’animal et stress thermique. Dans le cadre de l'identification génétique des animaux, une biopsie caudale sera réalisée à la naissance. Les effets indésirables peuvent être le stress engendré par la contention/manipulation, la douleur légère et locale ainsi que la possibilité de saignement à la suite de la biopsie.
Devenir
L'ensemble des animaux impliqués dans ce projet seront euthanasiés par une méthode réglementaire à la fin de la période de maintien prévu ou plus tôt en cas d’atteinte de points limites. Pour l'ensemble du projet, les cerveaux des souris seront prélevés afin de réaliser des analyses histologiques.
Remplacement
Aucune technique ou outil biologique n'est actuellement disponible pour mimer correctement le développement des cellules multiciliées de cerveau de mammifères que nous étudions. En effet, nos résultats expérimentaux de cultures primaires démontrent que seuls certains aspects du développement épendymaire peuvent être étudiés in vitro. Certains mécanismes moléculaires semblent mal récapitulés dus, en partie, à la non-conservation de la structure tridimensionnelle de l'épithélium ventriculaire. De façon similaire, les résultats préliminaires obtenus sur des cultures d'organoïdes démontrent l'absence de cellules épendymaires dans ces modèles.
Réduction
Un total de 2037 souris sera nécessaire pour la mise en œuvre de ce projet. Dans le but de réduire le nombre d’animaux utilisés, nous utiliserons des mâles ou des femelles indifféremment pour réduire le nombre d'animaux et la taille de chaque stade d'analyse a été optimisée pour pouvoir utiliser le test statistique approprié et obtenir des résultats statistiquement fiables. A cause des variabilités inter-animales et intergroupes, un nombre trop restreint d’animaux engendrerait des résultats trop variables et non valides. Les procédures expérimentales ont été affinées pour éviter l'utilisation inutile de souris. Nous estimons à 5 ou 10 animaux la taille optimale par stade d'analyse en fonction de la procédure.
Raffinement
Trois catégories de mesures de raffinement seront mises en œuvre et concerneront les aspects liés aux procédures, l'établissement de points limites ainsi que l'hébergement et l'enrichissement de l'environnement des souris. Nous réduirons au maximum l'inconfort des souris car les procédures que nous mettrons en œuvre sont établies afin de limiter la douleur, l'angoisse ou le stress. Nous appliquerons des soins et ou actes nécessaires. Durant les procédures expérimentales, nous utiliserons les analgésiques et anesthésiques appropriés pour limiter au maximum l’inconfort des animaux. Nous examinerons en parallèle le comportement et l'apparence des souris ayant subi une procédure pour détecter tout inconfort et un analgésique pourra être injecté. La présence de points limites définis et adaptés pour chacune des procédures nous permettra de détecter toute souffrance chez les souris consécutivement, ou non, à la réalisation d'un acte et non conduiront à l'arrêt de la procédure en cours. Les animaux sont hébergés dans des conditions respectant la règlementation en vigueur à savoir : l’hébergement en surpression, les portoirs avec des cages ventilées individuellement, le nombre d’animaux par cage), eau et nourriture à volonté, change litière et biberon hebdomadaire, vérification quotidienne, température et hygrométrie contrôlées, intensité et durée d’éclairage définies, enrichissement du milieu (papier kraft, coton et maison en carton). L'ensemble des procédures seront toujours réalisées par des personnes formées et compétentes.
Choix des espèces
Le projet a pour objectif d'étudier les mécanismes cellulaires et moléculaires du développement des cellules multiciliées des mammifères. Nous utiliserons le modèle murin car la souris présente un développement proche de celui de l’homme. De plus la durée de gestation courte ainsi que la taille des portées permettent de générer un nombre d’animaux suffisant pour plusieurs expériences et à partir de peu de parents. La disponibilité d’un grand nombre de lignées de souris génétiquement modifiées, qui permettent d'induire ou inhiber l'expression de certains gènes d'intérêt, fait du modèle murin un modèle de choix pour répondre aux questions scientifiques. Nous utiliserons des femelles adultes matures sexuellement qui seront rendues gestantes par accouplement contrôlé afin de connaître précisément le stade de gestation afin d’induire les modèles expérimentaux. Par la suite les animaux seront étudiés au cours du développement cérébral (entre le jour de la naissance et 20 jours postnatal) parce que nous avons établi que les cellules d’intérêt sont spécifiées avant le stade embryonnaire et entièrement différenciées et matures au 15ème jour postnatal et constitue donc notre fourchette d’analyses dans ce projet.
Etude de la biocompatibilité des dispositifs médicaux (DM) sur la santé humaine par l’utilisation d’un modèle lapin.
- Tests réglementaires
- Toxicologie et autres tests de sécurité
Maintenus 5 h 30 sur un portoir de contention, éveillés, 300 lapins reçoivent dans la veine de l'oreille le produit à tester ou son extrait, puis subissent six à neuf prises de température rectale. Ces procédures impliquent un niveau de souffrance modéré, 150 lapins étant tués et 150 réutilisés, un même individu pouvant servir jusqu'à sept tests successifs. L'enjeu est réglementaire, obtenir la mise sur le marché de prothèses, pansements, ovules ou gels lubrifiants, à la demande de clients industriels. Le porteur écrit qu'aucune méthode alternative n'est proposée pour ce test, puis mentionne un test sur monocytes en cours de développement mais non reconnu par les instances, et précise que les lapins sont mis à jeun la veille pour éviter que les défécations ne gênent la prise de température.
Objectifs
Les professionnels de santé utilisent aujourd’hui des dispositifs médicaux (prothèses, pansements, ovule, gel lubrifiant...) que nous appelons « DM ». Le but du projet est d’évaluer la biocompatibilité de ces dispositifs. Autrement dit nous devons déterminer si les dispositifs, qui vont avoir un contact direct avec les tissus et fluides interne, sont compatibles avec le corps humain. Parmi les paramètres à étudier pour évaluer la biocompatibilité d’un DM, il faut évaluer sa pyrogénécité. La pyrogénicité est la capacité d’un agent chimique ou d’une autre substance à induire une augmentation de température. Une contamination par des toxines bactériennes peut être la source d’une réponse pyrogène. C’est pourquoi, en amont du test in vivo, un dosage de ces toxines est toujours réalisé in vitro afin d’écarter tout biais dû à une élévation de température qui ne serait pas dû aux composants du dispostif mais à une contamination. Ce test est une première étape mais il n’est pas suffisant pour évaluer la capacité pyrogène d’un dispositif c’est pourquoi un test effectué chez le lapin est obligatoire. Ces projets sont décrits dans des textes réglementaires. Afin de répondre aux obligations réglementaires avant mise sur le marché de produit, nous réaliserons sur le modèle du lapin des tests pyrogènes (PYR). Il y a deux manières possibles de traiter les animaux, soit nous utilisons le produit pur, soit sous forme d’extrait. L’extrait est un liquide (NaCl) dans lequel le DM va être immergé pendant une durée et à une température donnée, ces extraits seront ensuite utilisés pour faire les traitements. Cette évaluation est imposée par les instances réglementaires. Pour ces tests de pyrogénicité, le produit ou son extrait est administré par voie intraveineuse chez le lapin, l’élévation de la température corporelle est suivie pendant un laps de temps donné. Les temps sont déterminés par les normes.
Bénéfices attendus
Le projet permet d’obtenir des données expérimentales utilisées pour conclure sur la sécurité biologique d’un DM, et par conséquent sa biocompatibilité. Le projet découle généralement d’une évaluation du risque réalisée au préalable en tenant compte de l’utilisation des DM et des données fournies par le client. Ce projet fait donc partie intégrante de l’évaluation biologique des DM, une exigence essentielle en matière de sécurité requise par le Règlement Européen 2017/745 et exigée par les organismes notifiés afin d'accorder ou non la mise sur le marché. Ces tests pré-cliniques, voués à évaluer la biocompatibilité des DM, a donc pour but d’obtenir une autorisation de mise sur le marché de DM sans risque pour la santé de l’homme.
Procédures
Tous les gestes prévus sont faits sur animal vigile. La contention des animaux dure environ 5h30 selon la norme qui est suivie. Le traitement est administré par voie veineuse dans la veine marginale de l’oreille (2 à 5 minutes). La prise de température par voie rectale dure environ 1 minute. Il y a entre 6 et 9 prises de température en fonction de la procédure. En prenant en compte les prétests et les tests définitifs, les animaux ne présentant aucun signe clinique ou aucun mal-être peuvent être réutilisés jusqu’à sept fois après avis du vétérinaire.
Impact sur les animaux
Les tests de pyrogénicité peuvent engendrer une élévation de la température corporelle des animaux. Le traitement se fait par injection intraveineuse dans la veine marginale de l’oreille pouvant engendrer une légère douleur et des saignements. Les animaux sont maintenus sur des portoirs à contention durant toute l’expérimentation pouvant engendrer un stress.
Devenir
En fin d’étude les animaux sont soit mis en réutilisation pour être utilisé dans un autre test pyrogène (en cas de test pyrogène négatif) soit mis à mort (en cas de test pyrogène positif). En effet en cas de test positif cela signifie que le dispositif testé n'est pas biocompatible. Même si l’animal ne présente aucun signe de souffrance et que sa température revient à la normal il nous est impossible de l’utiliser pour tester un autre dispositif car nous ne savons pas combien de temps les relargables toxiques restent dans l’organisme de l’animal et cela pourrait induire un biais lors du test d’un nouveau dispositif.
Remplacement
Pour ce projet, tout matériau ayant un pH ≤ 2.0 ou ≥ 11.5 ne doit pas être testé. A l’heure actuelle, aucune méthode alternative n’est proposée pour évaluer la pyrogénécité due aux matériaux composant les dispositifs médicaux. Un test d’activation des Monocytes, dit MAT, est en cours de développement. Il n’est pour l’instant pas reconnu par les instances réglementaires pour évaluer le potentiel pyrogène des dispositifs médicaux, c’est pourquoi ce test sur lapin reste obligatoire.
Réduction
Avant d’initier tout test de pyrogénécité chez l’animal, un test in vitro sera réalisé afin de s’assurer de l’absence de pyrogénécité liée à une contamination du dispositif par des toxines bactériennes. Les projets sont réalisés par étapes. Dans un premier temps, peu importe la norme qui est suivie, 3 animaux seront testés. En cas de résultat ambigu ne permettant pas de conclure sur la capacité pyrogène d’un dispositif le test sera refait sur 3 ou 5 animaux supplémentaires selon la norme utilisée. Dans le cas où aucune conclusion ne peut être apportée, l’étude pourra être poursuivie en impliquant au maximum 3 ou 4 groupes de 3 animaux en totalité selon la norme suivie également. Ces tests sont effectués sur le nombre minimal d’animaux requis par la norme correspondante. Par ailleurs, les animaux impliqués dans ces études sont, autant que possible (jusqu’à 7 fois après avis du vétérinaire), réutilisés pour de nouveaux tests de pyrogénécité après avis d'un vétérinaire. Ceci afin de limiter le nombre d’animaux utilisés et de réduire le nombre de pré-test permettant l’inclusion des animaux en étude.
Raffinement
A leur arrivée, les animaux sont mis en cage, par groupe de 2, par l’animalier qui effectue un premier contrôle de leur état de santé. En vue de leur acclimatation aux conditions du laboratoire, les animaux sont gardés pendant au minimum 5 jours avant le début des procédures, pour garantir leur bien-être. La taille des cages est adaptée aux critères de bien-être animal, elles sont équipées de plateformes, de cloisons transparentes, d’un fond perforé en noryl et d’enrichissements, briquette de bois et foin. Si des bagarres entre congénère surviennent alors les animaux pourront être hébergés individuellement pour assurer leur bien-être. Afin d’éviter les défécations pouvant gêner la prise de température, les animaux seront mis à jeun la veille du test, la nourriture leurs sera restitué dès la fin de l’étude. Hors étude, Les animaux ont un accès à volonté à la nourriture et à l’eau. Le plateau contenant les selles et les urines est recouvert de copaux de bois pour limiter les odeurs et est nettoyé 2 fois par semaine. Des points limites sont définis pour chacun des tests afin d’éviter toutes souffrance inutile aux animaux.
Choix des espèces
L’espèce et le stade de développement des animaux à utiliser sont imposés par les normes ISO et la Pharmacopée correspondantes. Le lapin reste le modèle de choix utilisé pour les tests de pyrogénécité comme cité dans les normes ISO. Nous utilisons exclusivement des lapins Néo Zélandais. Nous utilisons des jeunes adultes de 9 à 16 semaines. Si des femelles sont utilisées, elles ne doivent jamais avoir mis bas et ne doivent pas être gestante.
Rôles de protéines associées à la neuroinflammation dans les traumatismes de la moelle épinière [EU 1/2]
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Surnuméraires issus de croisements réalisés pour un autre projet, 192 souris sont transférées d'un site à l'autre sur 2,7 kilomètres avant d'être opérées. 96 d'entre elles subissent une section de la moitié de la moelle épinière, trente minutes sous anesthésie, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère, les 96 autres un niveau modéré, toutes tuées pour que leurs tissus soient prélevés. La patte arrière du côté lésé reste paralysée, le contrôle du sphincter urinaire est altéré, des escarres peuvent se former, et les souris passent par des tests de marche, de coordination, de force d'agrippement, de qualité du nid sur vingt-quatre heures et de temps de toilettage, échelonnés de sept jours avant la lésion à six semaines après. Le porteur indique que les cultures de cellules nerveuses ne reproduisent pas la complexité de l'organisme et conclut que le recours aux animaux "demeure crucial" pour envisager des applications cliniques.
Objectifs
Les lésions de la moelle épinière touchent 2.5 millions de patients dans le monde (dont 40 000 en France) et induisent des symptômes allant de troubles neurologiques minimes à la tétraplégie complète souvent associés à des douleurs chroniques. Bien que les lésions de la moelle épinière touchent des personnes relativement jeunes (moyenne d’âge à 40 ans), le nombre de patients plus âgés est en nette croissance dans les pays industrialisés. L’étude de cette pathologie représente un enjeu majeur. Il n'existe aucun traitement curatif efficace pour aucun des symptômes induits par une lésion de la moelle épinière. Il est donc de grand intérêt de mettre en place des stratégies thérapeutiques visant à augmenter la récupération motrice et sensitive suivant une lésion de la moelle épinière. Après une lésion de la moelle épinière une cicatrice se forme et constitue un obstacle à la transmission des informations depuis le cerveau au reste du corps ainsi que du corps vers le cerveau. Les cellules immunitaires du système nerveux central jouent un rôle prépondérant dans les réponses neuroinflammatoires suite à une lésion de la moelle épinière. Nous voulons étudier si l’absence d’expression de protéines spécifiques qui sont modulées après lésion de la moelle épinière et associées à la neuroinflammation favorise une meilleure récupération. . Ce projet se déroulera dans 2 établissements utilisateurs
Bénéfices attendus
Les lésions de la moelle épinière induisent des symptômes allant de la paraplégie partielle à la tétraplégie complète. Il n’y aucun traitement permettant de soigner les patients. Développer des travaux visant à favoriser la récupération après lésion de la moelle épinière représente donc un enjeu majeur tant sur le plan de la santé individuelle que sur le plan économique et social. Nous cherchons à caractériser les conséquences de l’absence d’expression de deux protéines spécifiquement dans un type de cellule du système nerveux au niveau de la moelle épinière dans un contexte pathologique tant sur le plan cellulaire et tissulaire que comportemental. Nous obtiendrons des informations importantes sur le rôle de ces protéines qui restent méconnues à ce jour dans les lésions de la moelle épinière lors de la mise en place et le maintien de l’inflammation. Cette étude permettra de déterminer précisément leur importance après lésion moelle épinière chez les deux sexes et d’envisager des stratégies appropriés pour une approche visant à développer des thérapies adaptées.
Procédures
Les animaux seront soumis à plusieurs interventions. Les animaux recevront des injections quotidiennes (moins d’1 minute) en intra-péritonéal durant 5 jours à l’âge de 5-8 semaines. Les animaux seront transférés du site 1 vers le site 2 selon la réglementation et avis du vétérinaire. Sur le site 2, les animaux subiront des lésions de la moelle épinière sous anesthésie générale et analgésie (30 min ; n=96). Les animaux seront évalués au niveau comportemental pour déterminer les fonctions motrices et évaluer l’anxiété avant et après lésion de la moelle épinière. L’évaluation comportementale analysera l’activité motrice spontanée durant 8 minutes, la marche et la coordination des animaux durant 10 minutes et la force d’agrippement des animaux (2 minutes par animal par session). Les manipulations peuvent engendrer un stress léger. Les tests seront faits 7 jours et 24 heures avant la lésion, puis à J3, J5, J7, J10 et J14 postopératoire puis 1 fois par semaine jusque 6 semaines post-opératoires. Les comportements de type anxieux seront évalués par des tests qui évaluent la qualité du nid fait par un animal durant 24 heures, le temps de toilettage durant 5 minutes, et le temps que met l’animal à aller au contact de la nourriture durant 5 minutes. Ces tests seront effectués deux fois, au début et à la fin de la procédure. Tous les animaux seront euthanasiés pour prélèvement d’organes post-mortem.
Impact sur les animaux
Une anesthésie peut induire une hypothermie transitoire et un dessèchement de la cornée. Les injections quotidiennes en intra-péritonéal peuvent induire un stress pour l’animal. Le transport et le changement de site peut induire un stress pour l’animal. Nuisances motrices : paralysie de la patte arrière du côté de la lésion de la moelle épinière (hémisection). Une récupération spontanée du support de poids est observée dès le 5ème jour après lésion dans le cas de l’hémisection. Nuisance urinaire : le contrôle du sphincter urinaire est altéré après une hémisection, une récupération spontanée est observée dès le 7ème jour après lésion dans le cas de l’hémisection. Suite à la chirurgie les animaux sont observés quant au développement de signes légers relatifs à la détérioration de l’état de santé de l’animal. 24-48hrs suivant la lésion, les animaux peuvent présenter des signes de douleurs. Suite à la chirurgie, une perte de poids est observée pendant 1 à 2 jours après la lésion. A cause de la paralysie des escarres peuvent se former. Suite à la lésion, des comportements de dominance peuvent être observés. Nous utilisons une évaluation par grille de score adaptée permettant après concertation de déterminer un seuil de souffrance nécessitant l’euthanasie de l’animal concerné.
Devenir
A la fin des expériences, les animaux seront euthanasiés afin collecter les tissus d’intérêt pour faire des analyses post mortem histologiques et cellulaires.
Remplacement
Pour éviter l'expérimentation animale, on encourage l'utilisation de cultures de cellules nerveuses. Cependant, ces cultures ne peuvent pas reproduire entièrement la complexité des organismes vivants. Les modèles animaux de traumatisme de la moelle épinière sont actuellement considérés comme la méthode la plus adaptée pour étudier cette pathologie, car ils reproduisent de manière fidèle les différents aspects pertinents chez l'humain. Ces modèles permettront d'explorer les changements provoqués par l'absence d’expression de 2 protéines du système nerveux de manière spécifique dans un type de cellule et faciliteront l'évaluation de nouvelles approches thérapeutiques. L'utilisation d'animaux est nécessaire à cette étape préclinique et demeure cruciale pour envisager des applications cliniques.
Réduction
Les animaux sont utilisés pour plusieurs analyses, les deux sexes sont utilisés. Pour estimer le nombre d’animaux nécessaire, nous nous sommes basés sur les expériences réalisées précédemment au laboratoire. Nous avons également calculé le nombre d'animaux avec un logiciel de biostatistiques afin de réduire au maximum le nombre d’animaux utilisés, tout en conservant des effectifs pertinents pour répondre à notre hypothèse biologique. Ces animaux sont générés et aussi utilisés dans le cadre d’une autre demande de projet et nous utiliserons les animaux surnuméraires issus des croisements effectués sur le site 1. De plus, cela évitera de développer cette lignée en doublon dans l'animalerie du site 2.
Raffinement
Les animaux seront transportés dans un véhicule climatisé dans des cages de transport agréées sous condition d’autorisation pour le statut sanitaire (distance 2,7km). Puis période d’acclimatation pour les animaux d’une période de 7 jours sur le site d’accueil. Afin de réduire le stress, les expérimentateurs seront toujours les mêmes au cours de l’étude et les animaux seront habitués aux tests. Une attention particulière sera portée à l’enrichissement de l’environnement (hutte, coton). Pour la gestion de la douleur, utilisation d’anesthésiants et d'analgésiques adaptés mais compatible avec les lésions de la moelle épinière et le type de données analysées. Afin de réduire la souffrance : soins quotidiens spécifiques. L'absence de signes anormaux sera vérifié 2 fois par jour après la lésion. Nous utilisons une évaluation par grille de score adaptée permettant après concertation de déterminer un seuil de souffrance nécessitant l’euthanasie de l’animal concerné.
Choix des espèces
Les souris sont les animaux le plus utilisées dans le cadre de la recherche sur les lésions de la moelle épinière, en particulier avec le développement de plusieurs modèles chirurgicaux différents (section, compression, contusion). Ces 2 souches de souris génétiquement modifiées n’expriment pas une protéine du système nerveux central dans un type de cellules associé à la neuroinflammation. Cela en fait donc des modèles de choix pour déterminer les conséquences de l’absence de ces protéine après une lésion médullaire sur l’inflammation. Les animaux sont opérés à 3 mois et observés pendant 6 semaines. Nous utilisons des animaux adultes car les souris plus jeunes présentent des phénomènes de récupération spontanée non seulement plus importants mais surtout non homogènes. Ceci n’est ni compatible avec des analyses statistiques fiables ni avec notre optique de transposition à la clinique.
Evaluation pré-clinique d’anticorps à domaine unique synthétiques pour la détection et le traitement de tumeurs cancéreuses
- Recherche appliquée
- Cancers
- Diagnostic des maladies
3 593 souris vont être utilisées, dont 2 720 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère, chacune pouvant recevoir des injections jusqu'à deux fois par jour et être anesthésiée toutes les deux semaines pour une prise de sang. Des cellules tumorales humaines leur sont greffées sous la peau, dans une veine ou dans un muscle, ce qui produit des tumeurs et des métastases du foie, du péritoine ou des poumons, et, pour l'injection dans le muscle, une tumeur qui peut empêcher la souris de se déplacer. Les souches utilisées sont immunodéficientes, ce qui permet la greffe de cellules humaines, et la taille des tumeurs comme la perte de poids liée à la réaction du greffon contre l'hôte servent de seuils de mise à mort. Les bénéfices annoncés, une détection plus précoce des micro-métastases et un meilleur pronostic, restent au conditionnel, quand le porteur rappelle que la réglementation impose de tester tout médicament chez deux espèces animales avant l'être humain.
Objectifs
Le cancer reste une des principales causes de mortalité dans le monde, malgré des avancées médicales notables. Les traitements conventionnels rencontrent des limitations, notamment face à des tumeurs résistantes, nécessitant l'émergence de nouvelles approches thérapeutiques. L'immunothérapie se présente comme une révolution, mobilisant notre système immunitaire contre les cancers. Depuis vingt ans, les immunothérapies ont connu un développement rapide avec de nouvelles stratégies utilisant des anticorps (Ab). Ces Ab peuvent reconnaître une cible précise sur une cellule cancéreuse et induire une réponse spécifique. Ils peuvent aussi être exprimés à la surface des cellules immunitaires, redirigeant ces cellules spécifiquement vers leur cible tumorale (thérapie cellulaire). Une autre stratégie dans la lutte contre le cancer consiste à perfectionner les méthodes diagnostiques. En identifiant les cellules cancéreuses tôt, nous pouvons réagir rapidement. À un stade avancé, les métastases résultent de la migration de cellules cancéreuses vers d'autres parties du corps, générant de nouvelles tumeurs. Ainsi, les micro-métastases, bien que non détectables traditionnellement, indiquent le début de la propagation. La détection précoce des cellules cancéreuses est cruciale. Les Ab peuvent être liés à des molécules radioactives, et grâce à leur spécificité ils peuvent améliorer la détection radiologique des cancers. Cependant, les Ab classiques ont des limites en termes de taille. De nouveaux formats d'anticorps, ne possédant que la partie active des Ab, appelés anticorps à domaine unique (sdAb), ont été développés. Ils ont l'avantage d'être dix fois plus petits, ce qui leur permet de mieux pénétrer les tumeurs et d’améliorer à la fois les traitements et les diagnostics. Ces sdAb peuvent remplacer les anticorps classiques et augmenter les chances de survie des patients. Des lignées cellulaires dérivées des tumeurs, représentant la diversité de la maladie chez l'homme, seront utilisées pour tester le rôle diagnostique ou thérapeutique de nos sdAb. L'objectif de ce projet est de développer et tester des sdAb synthétiques afin d'offrir une meilleure solution diagnostique et thérapeutique en clinique.
Bénéfices attendus
Le cancer est l'une des principales causes de décès dans le monde et, malgré les traitements classiques et le développement des nouvelles thérapies ciblées, cette maladie dans ses formes métastatiques reste majoritairement incurable. Le développement de nouvelles stratégies thérapeutiques est nécessaire et représente un réel défi pour la médecine. En développant et testant de nouveaux anticorps thérapeutiques, plus efficaces et/ou plus spécifiques que les anticorps déjà utilisés en clinique, nous pouvons améliorer le pronostic de certains cancers. Il est également important d’augmenter la connaissance et d'améliorer les différentes immunothérapies déjà utilisées en clinique. Une autre manière d'améliorer le pronostic des patients atteints de cancer est d'améliorer la spécificité et la détection précoce des cellules cancéreuses, par exemple lors de l’apparition des métastases. L'utilisation des anticorps comme outil de diagnostic, en les liant par exemple à des marqueurs radioactifs ou fluorescents, permettra la détection de micro-métastases et surmontera les limites des méthodes de diagnostics classiques. Cela signifie qu'il sera possible d'intervenir à des stades plus précoces du développement du cancer, ce qui contribuera à améliorer le pronostic des personnes atteintes de la maladie.
Procédures
Les interventions réalisées sur les animaux seront réparties en deux lots. Pour le premier : Des cellules tumorales seront injectées aux souris vigiles ou anesthésiées (1 fois par expérience). Lorsque les animaux sont anesthésiés, l'anesthésie durera entre 30 et 40 minutes. Si l'injection est faite sans anesthésie, le geste durera également 10 à 30 secondes. Le deuxième lot d'animaux suivra une procédure similaire avec des injections et des traitements supplémentaires pour les traitements. Les injections supplémentaires seront effectuées sans anesthésie et prendront environ 10 à 30 secondes. Les injections peuvent être faites une seule fois ou plusieurs fois, par exemple 1 fois par semaine ou 1 ou 2 fois par jour pour certains diagnostiques ou traitements. Un prélèvement sanguin est effectué une fois toutes les 2 semaines sur les animaux anesthésiés (durée de l’anesthésie inferieure à 5 min). Par la suite, les animaux seront suivis régulièrement. Le suivi des tumeurs sera fait 1 ou 2 fois par semaine. Il sera fait par le pied à coulisse ou par imagerie sous anesthésie générale (durée 20minutes maximum). 10 minutes avant l’imagerie un produit spécifique pour visualiser les tumeurs est injecté aux souris (injection 10 sec). Le suivi par imagerie peut se faire une fois toutes les 2 semaines pour les tumeurs qui poussent lentement.
Impact sur les animaux
Les nuisances attendues lors des injections de cellules selon différentes voies seront celles liées à la piqûre elle-même (gêne de courte durée). A plus long terme, les souris greffées avec des cellules tumorales sous la peau vont développer des tumeurs primaires in situ mais peuvent selon les pathologies développer des métastases dans le foie, le péritoine ou bien dans les poumons. Les cellules injectées par voie intraveineuse vont notamment développer des métastases au niveau des poumons. Les cellules injectées dans le muscle conduiront au développement de tumeur in situ (= dans le muscle) pouvant empêcher la souris de se déplacer.
Devenir
les animaux sont mises à mort, les organes et les tissus tumoraux sont prélevés pour des analyses post-mortem ultérieures
Remplacement
L’efficacité antitumorale de tous les formats d’anticorps, sera préalablement évaluée sur des cultures cellulaires (système in vitro). Seuls les anticorps ayant montré une efficacité in vitro seront ensuite testés in vivo. En effet il est nécessaire de valider l’effet observé dans un système intégré et tenant compte de la complexité d’un organisme vivant avec les multiples interactions, la durée de l’efficacité du traitement, les doses et la toxicité possible ou encore la difficulté de la molécule à atteindre sa cible. Pour sélectionner les meilleurs composés antitumoraux, l'évaluation préclinique est une étape importante dans le développement d'un médicament avant son utilisation en clinique. Cette évaluation conduit à optimiser les modalités thérapeutiques, prédire les effets des anticorps et identifier des marqueurs de réponse ou de résistance.
Réduction
Le nombre de souris utilisées est basé sur notre expérience avec des sdAb et également sur des études bibliographiques. Ce nombre tient compte du taux de la prise tumorale, de l’hétérogénéité d’efficacité des cellules thérapeutiques et de l’hétérogénéité des réponses animales. Le nombre d'animaux par expérience est déterminé à l'aide d'outils statistiques. Pour les mises au point des expériences le nombre de souris est réduit au minimum en fonction des résultats obtenus in vitro. Afin de réduire le nombre de souris pour un modèle donné: - Les souris utilisées pour étudier la croissance des tumeurs peuvent aussi servir pour la mise au point des sdAb diagnostiques. - Plusieurs thérapies pourront être testées en parallèle et par conséquent les mêmes souris "contrôles" seront alors utilisées. - Si au cours des expériences nous constatons que le sexe n'affecte pas la progression de la tumeur ni le traitement, nous pourrons réduire le nombre de souris initialement prévu.
Raffinement
Les injections peu invasives et seront faites sans anesthésie alors que les injections intramusculaires seront faites sous anesthésie avec traitement antalgique associé. Le suivi tumoral d'une tumeur palpable sera fait par le pied à coulisse sans nécessité d’anesthésie. Le suivi tumoral de tous types d'injections sera effectué par imagerie et sera réalisé sous anesthésie gazeuse. Evaluation de l’état général de la souris : une grille de score déterminera les points limites. Un suivi clinique approfondi sera réalisé au minimum une fois par semaine et les animaux seront mis à mort dès atteinte des points-limite selon la grille de score. Les points de limite comprennent la taille des tumeurs, lorsqu'elle est mesurable au pied à coulisse, ainsi que la perte de poids liée à la maladie du greffon contre l'hôte. Si l’animal montre des signes de douleur des antalgiques lui seront administrés.
Choix des espèces
Le choix de l’espèce a été fait pour plusieurs raisons : - La souris est un mammifère comme l’Homme et c’est un modèle de choix en immunologie du fait de la forte similitude des systèmes immunitaires humains et murins. - La réglementation demande que tout développement de médicaments soit testé chez deux modèles animaux différents avant toute administration chez l’humain. La souris est le modèle le plus utilisé en première instance et il permet d’acquérir un grand nombre d’informations pour un investissement contrôlé. - L’existence de souches immunodéficientes chez la souris permet la greffe de cellules humaines sans risque de rejet. Les souris seront utilisées à l'âge adulte, entre 5 à 8 semaines, les animaux à cet âge supportent mieux le transport depuis l’élevage jusqu’à l’animalerie ainsi que les traitements. Par ailleurs, les résultats ne seront pas affectés par des modifications dues à un âge trop avancé des animaux.
Impact de la pré immunisation dans l’évaluation de virus oncolytiques dans des modèles murins en oncologie.
- Recherche appliquée
- Cancers
Les souris de ce projet sont d'abord immunisées contre le virus qu'on leur injectera ensuite, afin de vérifier que ce virus reste efficace face à leurs anticorps. 2 736 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, pour tester jusqu'à quarante virus oncolytiques. Elles portent une tumeur greffée, reçoivent jusqu'à trois injections de virus espacées de trente heures, une substance antitumorale jusqu'à cinq fois par semaine pendant trois semaines, et subissent jusqu'à dix-neuf prises de sang alors qu'elles sont éveillées. Le porteur décrit des ulcérations et des nécroses de tumeurs sur le flanc, une ascite possible et des fausses routes au gavage, et indique que ces souris ne peuvent être ni réutilisées, ni replacées, ni adoptées à cause des virus qu'elles portent.
Objectifs
Le but du projet est d’évaluer l’impact d’une pré immunisation sur l’efficacité thérapeutique de virus oncolytiques exprimant différents gènes thérapeutiques dans des modèles murins. Nos virus oncolytiques sont produits en supprimant plusieurs gènes viraux afin de diminuer leur réplication dans les tissus sains, tout en gardant la capacité de réplication dans les tumeurs et ainsi limiter sa toxicité. Ce projet vise à évaluer la possibilité de la multi administration du candidat-médicament (virus oncolytique) afin de s’assurer qu’aucune résistance n’est observée lors des injections répétées qui pourraient être faites aux patients. Aussi la pré immunisation nous permet d’évaluer le comportement de nos virus aux anticorps neutralisants. Le projet ciblera toutes les indications de cancers à tumeurs solides pour lesquelles il y a un fort besoin médical en clinique humaine. Ces modèles sont classiquement utilisés in vitro et in vivo dans notre laboratoire et proviennent généralement de centre de ressources biologiques. Le projet se propose d’explorer dans les modèles murins les combinaisons de ces virus avec des agents de chimiothérapies standards ou d’immunothérapie utilisés en clinique humaine. Dans nos modèles alternatifs, nous avons démontré que nos virus oncolytiques avaient une meilleure efficacité que les traitements standards. Ne seront évalués chez l’animal que les virus ayant une activité antitumorale et ne présentant pas de cytotoxicité sur les modèles alternatifs. Concernant les combinaisons avec les thérapies antitumorales, ne seront évaluées chez l’animal, que les combinaisons efficaces. En conclusion, nous testerons chez l’animal uniquement les virus candidats-médicament et les combinaisons préalablement sélectionnée avec un rapport bénéfice/risque significatif. Dans le cadre de ce projet, nous évaluerons la biodistribution et l’efficacité thérapeutique avec ou sans substances à activité anti-tumorale en présence ou non de pré-immunisation. Tout au long du projet, 40 virus pourront être testés.
Bénéfices attendus
Les progrès scientifiques de ces dernières années sur la compréhension de la croissance tumorale ont permis d’ouvrir la voie à de nouvelles stratégies thérapeutiques dans la lutte contre le cancer. La mise au point de ces nouveaux médicaments n’est possible qu’en passant par des modèles animaux adaptés pour valider les candidats les plus prometteurs issus des études alternatives cellulaires. Les bénéfices portent sur la mise au point des traitements plus efficaces contre les cancers chez l’homme. Les virus oncolytiques du fait de leur réplication spécifique dans la tumeur induisent moins d’effets secondaires que les traitements standards (chimiothérapies, …) utilisés aujourd’hui. Si une efficacité thérapeutique est observée même en présence d’une pré immunisation, cela indiquerait que nos virus sont peu sensibles aux anticorps neutralisants et pourraient en phase clinique être administrés en doses multiples aux patients avec un bénéfice thérapeutique augmenté.
Procédures
Dans ce projet, les animaux seront soumis aux interventions suivantes : - Une injection de virus sur animal vigile puis implantation des cellules tumorales par injection sur animal vigile ou sous anesthésie légère puis 3 injections maximum (espacées de 30h minimum) de virus sur animal vigile puis administration d’une substance antitumorale sur animal vigile (maximum 5 fois par semaine pendant 3 semaines), un minimum de 3h est respecté entre chaque substance, - Imagerie sous une anesthésie légère, -Prélèvement de sang sur animal vigile (espacés d'une semaine minimum et jusqu'à 19 prélèvements). Chaque geste ne dure que quelques secondes, sauf l’anesthésie pour l’imagerie qui dure environ 15 minutes.
Impact sur les animaux
Malgré toute l’attention portée aux évaluations précédentes des études chez l’animal, nous ne pouvons pas exclure la survenue d’effets secondaires des médicaments. Ils peuvent se manifester sous la forme d’une perte de poids, des troubles gastro-intestinaux ou de troubles du comportement. Une fausse route peut être observée lors du gavage. Les injections répétées peuvent être une source de stress, de douleur pour l’animal et peuvent parfois engendrer une induration ou très rarement une ulcération au niveau des sites d’injection. Une ulcération ou nécrose des tumeurs sur le flanc peut être observée. Une gêne dans la mobilité de la souris peut également être observée en fonction de l’implantation sur le flanc. La présence de nodules dans l’abdomen peut provoquer de l’ascite. Tous ces symptômes sont décrits dans les points limites.
Devenir
Toutes les souris inclues dans la biodistribution et l’évaluation des virus seront mises à mort soit après atteinte d’un point limite, soit à la fin de l’étude pour le prélèvement de tissus. En raison des modèles tumoraux et de l’utilisation de virus oncolytiques, ces animaux ne peuvent être réutilisés, replacés ou adoptés.
Remplacement
Avant d’être testés chez l’animal, les virus candidats et leur combinaison avec les thérapies antitumorales ont été évalués et sélectionnés pour leur rapport bénéfice/risque significatif dans les modèles alternatifs disponibles. Ces modèles étant incomplets, il reste indispensable de tester les candidats sélectionnés chez l’animal. L’étude de l’activité antitumorale d’un candidat médicament nécessite un modèle intégré faisant intervenir un ensemble complexe de phénomènes biologiques, impossible à modéliser, conduisant au développement de la tumeur, à la distribution, à l’immunité, à la toxicité et à l’élimination des médicaments.
Réduction
La réalisation de ces procédures par un technicien rompu à ces manipulations, et la standardisation du protocole garantissent une bonne reproductibilité et permettent de réduire le nombre d’animaux. Le nombre d’animaux par groupe est choisi selon des contraintes statistiques. Du fait de la variabilité des prises de greffes tumorales, des animaux supplémentaires sont intégrés dans chaque expérience. Ces animaux ne recevront qu’une injection de cellules tumorales pour assurer l’obtention d’un nombre suffisant de souris présentant la croissance tumorale attendue dans le modèle sous-cutané, ou pour vérifier la bonne prise tumorale dans les modèles d’implantation en intra-péritonéale ou intra-veineux. Des tests statistiques seront utilisés sur les données obtenues (volumes tumoraux). Il est prévu l’utilisation de 2736 souris pour l’évaluation de nos virus.
Raffinement
Seuls les virus oncolytiques et leur combinaison avec les thérapies antitumorales présentant le meilleur rapport efficacité/innocuité dans nos modèles alternatifs seront étudiés chez l’animal. Des précédents dossiers déposés et approuvés nous ont permis et nous permettent de tester la toxicité des nouvelles souches de virus. Durant toute l'étude, nous portons une attention particulière au bien-être de l’animal. Les animaux sont hébergés en groupes sociaux afin de réduire le stress et un enrichissement du milieu est prévu (coton, tunnel de change, balançoire) dans chaque cage avec eau et nourriture ad libitum. Les animaux sont toujours manipulés en douceur. Une période d’acclimatation à leur nouvel environnement et d’habituation aux gestes de deux semaines sera respectée avant de démarrer un protocole pour diminuer le stress lié au transport et à la manipulation. Cette habituation se fera au moins 3 fois dans la semaine : tous les gestes techniques non invasifs (sans aucune piqure ou injection) prévus lors de la procédure seront effectués (par exemple : maintien de la souris en contention manuelle, mise en boite de contention et frottement au niveau de la queue, …). Des points limites ont été établis pour permettre de soustraire l’animal à la souffrance. L’implantation des cellules, l’injection des virus et l’administration des substances à activité anti tumorale s’effectueront sur animal vigile. Une anesthésie légère est prévue lors de l’injection des cellules en intra péritonéale ainsi que dans le cas de la mesure de bioluminescence. Afin d’éviter une hypothermie due à l’anesthésie, un tapis chauffant sera utilisé. Le prélèvement de sang terminal se fera sous anesthésie et analgésie. Nous veillons à limiter l’angoisse et la souffrance des animaux, en surveillant l’apparition d'éventuels effets secondaires occasionnés par les traitements et en appliquant le cas échéant des critères d’interruption de l’expérimentation en fonction de l’aspect clinique des animaux.
Choix des espèces
Tous les traitements standards que nous souhaitons tester en combinaison avec nos virus oncolytiques sont décrits dans la littérature dans de nombreux modèles de cancers de souris. Par conséquent, la souris est un modèle de référence en oncologie, avec de multiples modèles expérimentaux disponibles. De nombreux outils permettant de caractériser les réponses immunitaires sont disponibles dans cette espèce. Des souris immuno compétentes seront utilisées dans ce projet afin d’évaluer nos virus oncolytiques dans différents modèles de tumeurs solides de type carcinome. Animaux âgés entre 6 et 9 semaines lors du début de la procédure (avec un âge plus avancé il y a un risque non négligeable de prise tumorale moins homogène et par conséquent la nécessité d’augmenter le nombre d’animaux).
Développement d’un modèle rongeur diurne pour l’étude du rôle de l’ABCA4 dans le développement de la maladie de Stargardt (EU1/2)
- Recherche fondamentale
- Organes sensoriels
- Système nerveux
208 rats des sables, des rongeurs diurnes de l'espèce Psammomys obesus, vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, et tous seront tués pour analyser leur rétine. Âgés de 10 à 20 jours et encore avec leur mère, ils reçoivent sous anesthésie une injection d'une dizaine de minutes sous la rétine. Dans la plupart des expériences, un œil reçoit ainsi une construction qui inactive le gène en cause dans la maladie de Stargardt, l'autre une construction témoin. Suivent des électrorétinogrammes de moins d'une heure, des examens d'imagerie et de fond d'œil, tous sous anesthésie, et des transports entre deux établissements. La thérapie génique évoquée ne viendrait qu'ensuite : "Si le modèle récapitule les caractéristiques principales de la maladie il sera utilisé dans une deuxième phase", écrit le porteur.
Objectifs
La maladie de Stargardt est une maladie qui affecte l’œil, et constitue la forme de dégénérescence maculaire héréditaire la plus fréquente chez l’Homme. Elle touche souvent des personnes jeunes et provoque un handicap visuel lourd dû à la perte de la partie centrale de la rétine, nommément la macula qui est riche en cônes. Les mécanismes pathogènes ont été largement analysés dans une souche de souris modifiée qui n‘exprime pas le gène responsable. Néanmoins, ces souris ne présentent pas les déficits observés chez les patients. Contrairement aux rongeurs nocturnes (rat et souris), le rongeur diurne appelé Rat des Sables (Psammomys obesus) présente des caractéristiques uniques pour modéliser cette maladie, car nous avons montré que sa rétine riche en cônes ressemble fortement à celle de l’homme. L’objectif du projet qui est un projet multisite qui se déroule dans deux établissements utilisateurs est de développer un nouveau modèle animal dans lequel le gène responsable sera invalidé spécifiquement dans la rétine. Les conséquences de la mutation induite seront étudiées par des méthodes non-invasives permettant de suivre la dégénérescence lente de la rétine grâce à l’évaluation longitudinale de la fonction de la rétine et à l'obtention d'images de l’œil. Des analyses cellulaires et moléculaires viendront compléter l’étude. Ainsi, ce modèle permettra d’éclaircir les mécanismes impliqués dans l’apparition de la maladie de Stargardt. Si le modèle récapitule les caractéristiques principales de la maladie il sera utilisé dans une deuxième phase pour tester une thérapie génique, potentiellement capable de contrecarrer la dégénérescence et maintenir la fonction des photorécepteurs.
Bénéfices attendus
L’utilisation du modèle rongeur Psammomys obesus, dont la rétine est riche en cônes comme chez l’homme, va permettre d’étudier les mécanismes de la maladie de Stargardt et de tester une potentielle thérapie génique. Il est évident que si des effets bénéfiques suite à l’administration de la thérapie géniques ont constatés, cela ouvre des perspectives importantes pour les patients atteints de la maladie de Stargardt, qui est actuellement sans traitement.
Procédures
Les procédures décrites dans ce projet comprennent une injection sous-rétinienne (EU1/2) et une analyse fonctionnelle de la vision à l'aide de méthodes non invasives, nommément électrorétinogramme (ERG, EU1/2), tomographie par cohérence optique (OCT, EU2/2) et fond d'œil (EU2/2). L'injection sous-rétinienne s’effectue sous anesthésie gazeuse suivie d’une anesthésie locale et de l’application d’un gel limitant le dessèchement de l’œil. Sa durée est d'environ 10 minutes pour chaque animal. ERG (< 60 minutes), OCT et fond d'œil (< 15 minutes) sont des méthodes non invasives, réalisées sous anesthésie car elles nécessitent l’immobilité de l’animal.
Impact sur les animaux
L’injection sous-rétinienne chez les nouveaux nés de Psammomys obesus, n’engendre, en général, aucune lésion ni altération de la fonction visuelle. Toutefois nous ne pouvons exclure l’apparition d’une infection, d’une inflammation ou de dommages à l’œil injecté lors de son développement ou d’une douleur transitoire. L’ERG et l’imagerie sont des méthodes non invasives, ne provoquant pas de souffrance particulière mais une inflammation de l’œil n’est pas à exclure suite à l’ERG, même si son occurrence est minimisée à travers l’utilisation de gel ophtalmique. Le transport entre les deux EU pourra induire un stress aigu transitoire chez les animaux.
Devenir
Tous les animaux sont mis à mort pour analyses ultérieures moléculaires et cellulaires de la rétine.
Remplacement
A ce jour aucun modèle in vitro ne permet de recréer la complexité du système visuel dans son intégralité, c’est-à-dire depuis la détection de la lumière jusqu’aux réponses fonctionnelles (ce qui nous concerne ici). Toutefois, la technique de modification du gène responsable de la maladie de Stargardt a été validée par analyse génomique et par nos observations expérimentales précédentes.
Réduction
Pour la majorité des expériences chaque animal est son propre contrôle. A savoir un œil est injecté avec une construction contrôle et l’autre avec une construction qui permet d'obtenir l’inactivation du gène impliqué dans la maladie de Stargardt. Le nombre d'animaux a été évalué au maximum en prenant en compte le risque potentiellement engendré par l’injection, ainsi que la variabilité interindividuelle pour aboutir à des résultats significatifs lors de la comparaison entre l’œil contrôle et l’œil traité. Il s'agit également d'une étude où le même animal est suivi à plusieurs temps après injection (étude longitudinale) ce qui contribue à réduire le nombre d'animaux utilisés. Dans cet avenant le nombre total d’animaux de la procédure 1 a été réduit car les données obtenues ont permis de déterminer que la dégénérescence débute précocement et que les temps de mise à mort tardifs initialement prévus ne sont pas nécessaires.
Raffinement
Les animaux au stade de développement P10-20 sont hébergés avec leur mère et leur fratrie, afin de respecter les interactions sociales et dans un environnement enrichi (matériel de nidification et bâton à ronger), afin de stimuler leur activité motrice. Après le sevrage les animaux sont hébergés en groupes sociaux comprenant 2 à 3 individus de même sexe, afin de respecter les interactions sociales et dans un environnement enrichi (bâton à ronger, tunnel), afin de stimuler leur activité motrice. Les animaux reçoivent de l'eau et de la nourriture ad libitum, qui est adaptée selon l’état physiologique des animaux (mère allaitante, animaux sevrés, adultes). Lors de l’injection sous-rétinienne les animaux au stade de développement P10-20 sont placés sur tapis chauffant et sous anesthésie générale, à laquelle est rajoutée une anesthésie locale de l’œil. Après l’intervention, l’application d’un gel ophtalmique permet d’éviter un desséchement de la cornée. Lors de l’ERG, de l'OCT et du fond d'œil, les animaux sont placés sous anesthésie, complétée d’une analgésie locale pour l’ERG. L’application de gel ophtalmique permet ici aussi d’éviter tout desséchement de l’oeil. Un suivi quotidien est assuré par du personnel spécialisé afin de mettre en évidence d'éventuels signes précoces de mal être : deux fois par jour le jour d’une intervention (injection, FO + OCT, ERG), puis une fois par jour jusqu’à la fin de la procédure. Pendant ces surveillances, l’aspect des yeux sera minutieusement inspecté. En cas d’infection ou de douleur manifeste, les animaux seront mis à mort immédiatement selon une méthode adaptée à l’âge de l’animal. Les deux sites expérimentaux sont distants de moins de 10 km. Les animaux sont transportés entre sites expérimentaux, en présence de la personne habituée à les manipuler, dans des boites de transport pour animaux de laboratoire contenant litière et enrichissements type bâton et frisure, nourriture et eau gélifiée. Lors du précédent projet, les animaux n'ont montré aucun signe de stress à leur arrivée dans chacun des sites.
Choix des espèces
Pour cette étude nous utiliserons un modèle rongeur diurne Psammomys obesus. Par comparaison avec la souris, la rétine de Psammomys obesus est de plus grande taille et est enrichie en cellules nerveuses photosensibles (ou photorécepteurs) de type cônes (40% versus souris 3%). Ce modèle est donc parfaitement adapté pour l’injection sous rétinienne et l’étude des cônes, qui sont impliqués dans la maladie de Stargardt. Nous utiliserons des animaux aux stades postnataux P10-20 (jours après la mise bas), car ce stade correspond à la période où la maladie de Stargardt se déclare chez l’homme (entre 7 et 12 ans), et la protéine ciblée n’est encore que peu exprimée dans les photorécepteurs.
Etude de l’activité neuronale in vivo sur l’animal en comportement
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Une craniotomie de deux heures permet d'injecter un virus dans le cerveau puis d'y implanter une puce et une fibre optique, après une biopsie de la queue le jour de la naissance. 2 158 souris vont être utilisées, toutes tuées sous anesthésie profonde pour que leur cerveau soit analysé, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Une partie porte des mutations censées reproduire le retard mental, l'autisme ou la schizophrénie, une autre est exposée au THC ou au CBD avant la naissance ou juste après, l'objet étant de suivre l'activité de leurs réseaux de neurones pendant qu'elles se comportent, fibre au crâne. Le porteur annonce des tests des fonctions sociales, cognitives et émotionnelles répartis sur dix jours, dont il donne les durées à la minute sans nommer un seul de ces tests, et décrit les démangeaisons provoquées par les sutures du crâne comme un effet indésirable attendu.
Objectifs
Notre projet concerne l’étude des changements de l'organisation fonctionnelle des réseaux neuronaux dans des modèles murins de maladies neuropsychiatriques (retard mental, autisme et schizophrénie) et l’élucidation des mécanismes cellulaires de plasticité sous-jacents à cette réorganisation. La compréhension de ces mécanismes et de leur impact sur les comportements implique l'utilisation de modèles murins mutants qui reproduisent les altérations observées chez les patients souffrant de ces maladies et des modèles d’exposition in utéro ou néonatale aux cannabinoïdes qui sont les substances illicites (THC) ou légales (CBD) les plus utilisées par les femmes enceintes. Le projet incorporera l’utilisation d’animaux des deux sexes étant donné l’existence de différences sexuelles en ce qui concerne la vulnérabilité et la prévalence des troubles neuropsychiatriques et l’utilisation de cannabinoïdes à différentes périodes de la vie.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra d'apporter une preuve de concept de l'importance des facteurs génétiques et environnementaux dans l’émergence des maladies neuropsychiatriques. Il permettra de comprendre les mécanismes par lesquels les déficiences génétiques et les atteintes environnementales interagissent avec le sexe pour provoquer des changements durables et persistants de l’activité des réseaux neuronaux et du comportement. Les résultats issus de ce projet auront donc un fort impact en science fondamentale et dans le monde académique. Son caractère multidisciplinaire permettra des avancées significatives dans la compréhension de la santé mentale. A plus long terme, il serait envisageable de mener des études translationnelles pour relier les résultats des modèles animaux aux populations humaines.
Procédures
Au cours de ce projet, les animaux seront amenés à subir plusieurs types d'intervention : a) une biopsie caudale (quelques secondes), b) une chirurgie d'injection de virus et d’implantation (2 heures), c) des tests de leur comportement afin d'analyser leurs fonctions sociale, cognitives et émotionnelles (à 4 âges différents selon la série suivante : Jour 1 à 3 : jour et nuit, Jour 6 : 20min, Jour 7 : 5 min, Jour 8 et 9 : 15 et 10 min, Jour 10 : 8 min). A la dernière étape du protocole expérimental, le cerveau sera prélevé post-mortem après une chirurgie terminale sous anesthésie pour analyser l’expression de différentes protéines dans les tissus.
Impact sur les animaux
Dans le cas d’animaux subissant l’ensemble d’une procédure, l’ensemble des nuisances ou effets indésirables attendus peuvent être résumés selon les points suivants : - douleur légère de courte durée générée par la biopsie caudale - les douleurs post-opératoires lors du réveil post-chirurgical (craniotomie, implantation de la puce et de la fibre). Ces douleurs sont minorées par les soins post-opératoires et l’administration d’antalgiques. - le risque infectieux lié à l’intervention chirurgicale demeure extrêmement faible, car les chirurgies sont réalisées dans le strict respect des règles d’asepsie. - les démangeaisons pouvant être provoquées par les sutures de la peau du crâne - l’inconfort des animaux reliées à la fibre pendant le comportement.
Devenir
A l’issue de la procédure, les animaux subissent une anesthésie profonde terminale pour des analyses post-mortem.
Remplacement
Le but de ce projet est de comprendre les mécanismes par lesquels des défauts génétiques et les atteintes environnementales interagissent avec le sexe pour provoquer des changements durables et persistants dans l’activité des réseaux neuronaux et leur impact sur les comportements sociaux. Par conséquent, l'utilisation de modèles in vitro n'est pas applicable pour ce projet.
Réduction
Afin de réduire le nombre d'animaux utilisés : - un même animal sera utilisé plusieurs fois pour différents tests au sein d’une même procédure et de façon longitudinale lorsque cela est possible. - nous déterminerons le nombre minimal d'animaux nécessaires pour atteindre une puissance statistique satisfaisante en utilisant préférentiellement les tests permettant de comparer deux groupes non-pairés ou plusieurs groupes de facteurs. - nous raffinerons nos pratiques d’élevage afin d’obtenir uniquement les génotypes d’intérêt. Il est essentiel de souligner que tous les animaux générés seront d’intérêt pour le projet, génotypes et sexes, et seront donc tous inclus dans les expériences.
Raffinement
Nous utilisons plusieurs stratégies de raffinement à différentes étapes des procédures. Stabulation : Dans les cages d’hébergement, les souris bénéficient d’enrichissement pour diminuer l’ennui, l’anxiété et favoriser le bien être : dômes cartonnés, ou tunnels en carton et/ mini-rouleaux de papier foisonnant. Outre l’enrichissement de l’environnement, cela permet de favoriser la nidification, de réduire l‘ennui, et d’augmenter le sentiment de sécurité. Suivant l’âge des animaux, la surface impartie dans la cage sera adaptée. Chirurgie : Chaque intervention invasive est effectuée sous analgésie et anesthésie. Lors de la chirurgie, les canules sont descendues et remontées très doucement pour réduire le traumatisme tissulaire. Les constantes biologiques et souffrance des animaux sont particulièrement surveillées dans les heures et jours suivant les interventions invasives afin de leur donner les soins post-opératoires nécessaires. Le personnel a reçu toutes les habilitations nécessaires, notamment pour améliorer le bien-être des animaux (manipulation, enrichissement), reconnaitre les signes éventuels d'inconfort ou de souffrance, et pratiquer les gestes adaptés en fonction de la situation (administration d’analgésiques, d’antalgiques ou euthanasie si l’animal n’est pas soulagé par les médications). Tests comportementaux : pour limiter le stress, les souris sont familiarisées avec la salle d'expérimentation, et sont manipulées par le même expérimentateur. La température de la salle d'expérimentation et de la chambre d’enregistrement sont maintenues constantes. Pendant l’enregistrement du comportement dans l’arène LMT, les souris ont eau et nourriture ad libitum. Les souris bénéficient d’enrichissement comprenant deux maisons et un tunnel en polycarbonate et de plusieurs cylindres de coton pour stimuler l’activité naturelle et diminuer l’ennui et le stress et faciliter la thermorégulation de l’animal et favoriser son bien-être.
Choix des espèces
La souris est un modèle pertinent pour nos études car il présente une organisation des réseaux cérébraux et des réponses comportementales similaires à celles trouvés chez l’Humain. La souris est un modèle couramment utilisé en neurosciences, ce qui rend nos résultats pertinents pour une large communauté scientifique. Il existe également de très nombreux modèles de souris génétiquement modifiés qui reproduisent de manière très fidèle les pathologies neuropsychiatriques humaines. Une partie de nos expériences impose l’utilisation de souris modélisant le retard mental, l’autisme et de la schizophrénie. L’aspect neurodéveloppemental de notre projet, centré sur l’étude de l’activité des réseaux neuronaux et des comportements tout au long de la vie, nécessite l’utilisation de souris à différents stades postnataux : du stade périnatal jusqu’au stade adulte, ainsi que des animaux âgés.
Evaluation du risque de saignement de Fabs anti-plaquettaires dans des modèles de saignements intracérébraux et de leur potentiel anti-thrombotique dans un modèle de purpura thrombotique thrombocytopénique (EU1/2)
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
490 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, 340 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère et 150 un niveau modéré. Un saignement est provoqué dans leur cerveau au cours d'une chirurgie de quarante-cinq minutes, suivie de cinq à dix injections, de quatre prises de sang en un mois, d'une IRM de vingt minutes et d'un transport entre deux établissements. Il s'agit de mesurer le risque hémorragique de deux anticorps antiplaquettaires et leur effet sur les micro-caillots, les cerveaux étant prélevés après la mise à mort pour quantifier le saignement. Le porteur affirme qu'il n'est "pas possible" de remplacer la souris par de l'in vitro, quelques lignes après avoir indiqué que l'effet antithrombotique de ces mêmes anticorps a déjà été confirmé in vitro sur du sang humain.
Objectifs
Les plaquettes sanguines ont un rôle primordial dans l’arrêt des saignements. Elles sont aussi impliquées dans la thrombose, c’est-à-dire la formation d’un caillot, qui se développent dans une artère malade. La paroi de l’artère malade induit le recrutement de plaquettes et la formation du caillot, appelé thrombus. Ce phénomène peut aboutir à un accident vasculaire cérébral (AVC). Nous avons généré deux agents antiplaquettaires. Ils ont montré qu’ils empêchaient la formation de caillot dans un modèle in vitro. De plus, des modèles de saignement ont montré qu’ils augmentaient moins le saignement que les antiplaquettaires actuellement utilisés en clinique. Ces agents pourraient être utilisés dans le traitement des AVC. Les traitements antiplaquettaires actuels sont peu utilisés car ils présentent un risque de saignement trop important qui pourrait être fatal pour le patient. Les options thérapeutiques sont donc limitées. Les agents pourraient présenter moins de risque de saignement et donc être utilisés dans cette pathologie. Les agents pourraient également être utilisés dans le traitement du Purpura Thrombotique Thrombocytopénique (PTT). Les patients présentant cette pathologie ont des tout petits caillots dans les vaisseaux sanguins ainsi qu’une diminution des plaquettes due à leur consommation des plaquettes lors de la formation de ces caillots, conduisant à des saignements. Nos agents pourraient réduire les petits caillots sans augmenter les saignements chez les patients PTT. L’objectif de ce projet est donc d’évaluer le risque de saignement des agents dans deux modèles de saignements cérébraux et leur potentiel anti-thrombotique dans un modèle de PTT. Les agents seront comparés à des traitements déjà utilisés en clinique. Le projet se déroulera dans 2 établissements utilisateurs (EU1 et EU2).
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus du projet portent sur 2 aspects : - AVC : les agents pourraient présenter un risque de saignement plus faible que les traitements antiplaquettaires classiques et donc représenter un nouveau traitement pour les patients présentant un AVC. - PTT : les agents pourraient réduire la formation de petits caillots chez les patients PTT sans augmenter le saignement, ce qui représenterait un nouveau traitement pour les patients PTT. Ce projet pourrait permettre à long terme de mieux traiter les patients présentant un AVC ou un PTT.
Procédures
Dans les modèles de saignements cérébraux, les animaux seront soumis à une chirurgie (45 min, EU1), à des injections (5 à 10, EU1), à des prélèvements de sang (4 sur 1 mois, EU1) et à un IRM (20 min, EU2). Dans le modèle PTT, les souris seront soumises à des injections (4, EU1) et à des prélèvements de sang (2, EU2).
Impact sur les animaux
Une des nuisances attendues est un impact de l’anesthésie sur la respiration. Concernant les injections, on peut s’attendre à une douleur localisée. Le transport et les anesthésies pourront causer du stress. Le prélèvement de sang peut entrainer un saignement localisé de courte durée. On pourra observer des saignements au site d’incision lors de la chirurgie et, au réveil, on s'attend à un impact sur le comportement, l'apparence physique, la nutrition et la motricité ainsi qu’à des signes de douleur notamment au site chirurgical. Dans le modèle antigène – anticorps, on s’attend à des saignements en cas de blessure, à un impact sur le comportement et sur l’apparence physique.
Devenir
A l’issue de la procédure de saignement cérébraux et d’AVC, les animaux anesthésiés sont mis à mort afin de prélever les cerveaux pour quantifier le saignement cérébral. Dans la procédure de PTT, une grande quantité de sang est prélevée pour évaluer l’impact de nos agents sur le PTT, ce qui nécessite la mise à mort de l’animal.
Remplacement
L’objectif de ce projet est d’évaluer l’effet d’agents dans des modèles de saignements cérébraux et de PTT. Dans les deux cas, le processus étudié est complexe et relève du fonctionnement de l’organisme complet (vaisseaux, pression artérielle, circulation du sang…). Il n’est donc pas possible de remplacer le modèle animal par de l’in vitro du fait de la nécessité du métabolisme de la souris pour évaluer le processus. Cependant, l’effet anti-thrombotique de nos agents a déjà été confirmé in vitro dans un modèle de perfusion de sang utilisant du sang humain de donneur sain.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisés lors de cette étude est réduit au minimum, ce nombre étant fixé à 20 à 45 souris/groupe pour la mise au point des modèles et à 12 souris/groupe pour l’obtention de résultats lors des expérimentations.
Raffinement
Les animaux disposent de 14 jours d’acclimatation entre leur arrivée à l’animalerie et leur utilisation en procédure. Une habituation à la contention d’une durée de 5 jours est prévue. Le stress et la douleur de tous les animaux utilisés dans ce projet seront diminués au minimum : • Par l’hébergement dans des cages en fonction des groupes expérimentaux 3 jours avant l’expérimentation. Le changement d’hébergement en fonction des groupes n’est réalisé que si nécessaire. Aucun regroupement n’est réalisé afin d’éviter le risque de conflits, nous séparerons seulement les souris qui ne subiront pas l’expérimentation des souris qui la subiront. Ces cages seront munies de particules de bois et enrichies avec des carrés de cellulose, bâtonnets de coton, frisure de papier, ce qui leur permet d’organiser leur environnement selon leurs besoins. Les animaux sont entre 2 et 5 par cage afin d’éviter le stress causé par l’isolement. • Par une anesthésie et analgésie de l’animal avant et pendant chaque opération. • Par utilisation de gel ophtalmique pour protéger les yeux de l’animal endormi • Par l’application d’une goutte d’anesthésique local sur l’œil après les injections au niveau de l’oeil • Par injection de sérum physiologique avant les procédures chirurgicales afin d’assurer l’hydratation de l’animal. • Par l’installation de l’animal sur une plaque chauffée afin lutter contre l’hypothermie pendant les procédures. • Pendant toutes les expérimentations, les animaux sont surveillés par du personnel entrainé pour vérifier l’absence de signe de douleur grâce à des points limites spécifiques établis pour chaque procédure. Ces points limites permettront de soustraire l’animal aux procédures expérimentales et ainsi limiter sa souffrance et son inconfort.
Choix des espèces
La souris est un animal pour lequel les modèles d’étude in vivo sont maitrisés et caractérisés. Les techniques de mutation ont permis de générer des souris exprimant la forme humaine du récepteur plaquettaire ciblé, permettant d’étudier l’effet des agents sur les saignements cérébraux et dans le traitement du PTT. Les souris seront utilisées au stade adulte entre 2 et 6 mois. Cet âge correspond à la période utilisant des souris adultes et ne présentant pas encore de vieillissement.