Procédures modérées
Identification de nouvelles cibles thérapeutiques des lymphomes T périphériques
- Recherche appliquée
- Cancers
- Recherche fondamentale
- Oncologie
Tester des combinaisons de médicaments déjà autorisés contre un lymphome T rare conduit à greffer des cellules tumorales de patients dans des souris privées de système immunitaire. 991 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dont 675 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent les cellules tumorales par voie intrapéritonéale ou sous-cutanée sous anesthésie, puis un prélèvement de sang chaque semaine pour suivre les cellules tumorales circulantes, et de sept à vingt-et-un jours de traitement par injections intrapéritonéales. Le porteur fixe la mise à mort au moment où la tumeur atteint le "maximum tolérable" et affirme que sa croissance ne semble pas faire souffrir l'animal jusqu'à ce seuil, les souris dont la tumeur ne se développe pas étant gardées six semaines puis tuées.
Objectifs
Notre projet de recherche vise à surmonter les défis associés à l'étude du lymphome T angioimmunoblastique, une maladie caractérisée par une prolifération anormale de lymphocytes T. En raison de l'absence de modèles de culture cellulaire représentatifs, nous avons opté pour des modèles de souris basés sur des xénogreffes, en implantant des cellules tumorales de patients dans des souris immunodéprimées. Cette approche permet non seulement d'établir des lignées de lymphome pérennes mais aussi de tester l'efficacité de traitements en combinaison avec d'autres thérapies disponibles. Nous utiliserons 991 souris sur 5 ans pour obtenir des conclusions robustes sur l'efficacité des traitements, tout en minimisant le nombre d'animaux utilisés. Les procédures chirurgicales seront effectuées sous anesthésie pour minimiser l'inconfort pour les animaux, avec l'assurance que les traitements testés ne seront pas toxiques pour les souris. En utilisant ces modèles, nous espérons non seulement mieux comprendre les mécanismes de la maladie mais également identifier des thérapies potentielles pour améliorer le pronostic des patients atteints de ce lymphome difficile à traiter.
Bénéfices attendus
Notre projet utilise actuellement 28 lignées différentes de lymphome T angioimmunoblastique, avec une dizaine de plus en cours de développement, pour représenter l'hétérogénéité moléculaire et mutationnelle de cette maladie complexe. Cette approche nous permet de tester des traitements en fonction des profils mutationnels des modèles, ouvrant la voie à des combinaisons de traitements plus personnalisées. Notre but sera de tester des combinaisons de traitements déjà approuvé pour potentialiser les effets en fonction des profils mutationnels et pour faciliter ainsi une potentielle transition rapide de la recherche vers les essais cliniques et vers une utilisation clinique plus étendue. Bien que nous ayons recours à l'injection de cellules tumorales chez les souris pour générer nos modèles en l'absence de lignées cellulaires représentatives, cette approche diversifiée nous permet de mieux caractériser le lymphome T angioimmunoblastique et de comprendre quelles manipulations pourraient améliorer le pronostic vital des patients, actuellement limité à 5 ans.
Procédures
Nous allons injecter des cellules tumorales en intrapéritoénale ou par voie sous cutanée sur des souris anesthésiées. 2 semaines après l'injection, nous allons leur prélever du sang sur des souris endormies pour voir la proportion de cellules tumorales circulantes ce qui nous permettra de savoir quand débuter les traitements. Pour les traitements, nous allons séparer les souris en différents groupe pour tester différentes molécules et la combinaison de ces molécules. Pour cela, leur traitement variera de 7 jours à 21 jours en fonction des traitements avec des injection en intrapéritoénale. Nous préleverons du sang sous anesthésie toutes les semaines pour ainsi voir la progression de la proportion des cellules tumorales. Nous euthanasierons les souris sous anesthésie.
Impact sur les animaux
Nous allons injecter des cellules tumorales en intrapéritoénale ou par voie sous cutanée sur des souris endormies ce qui provoquera une douleur légère aux souris. 2 semaines après l'injection, nous allons leur prélever du sang quand les souris seront endormies. Cela leur provequera une douleur modérée. Nous sacrifierons les souris sous anesthésie.
Devenir
Pour l'ensemble de ces procédures, les souris seront mis à mort quand le volume tumoral attendra le maximum tolérable. À noter, ces modèles de lymphome sont largement documentés et la croissance tumorale ne semble pas induire de souffrance pour l'animal jusqu'à cette limite. En cas de non-développement ou de régression de la tumeur, les souris seront conservées pour une durée de 6 semaines après traitement (durée la plus couramment publiée) puis euthanasiées pour analyse.
Remplacement
Actuellement, il n'existe pas de modèles de culture cellulaire spécifiques pour le traitement des lymphomes angioimmunoblastiques. Ce type de lymphome présente des caractéristiques biologiques complexes et hétérogènes, rendant difficile la création de modèles in vitro représentatifs. L'absence de ces modèles limite la capacité des chercheurs à étudier les mécanismes pathogéniques de manière détaillée et à tester efficacement de nouvelles thérapies ciblées. La recherche dans ce domaine se concentre donc souvent sur des modèles in vivo et sur des analyses cliniques, bien que le développement de modèles cellulaires appropriés reste un objectif important pour l'avenir. Nous utilisons des souris spéciales sans système immunitaire pour implanter des tumeurs humaines, ce qui nous permet de recréer fidèlement les caractéristiques du lymphome T angioimmunoblastique observées chez l'homme. Avec 28 types différents de ce lymphome, ces modèles de souris nous aident à comprendre la diversité des tumeurs et à observer comment différents sous-types de la maladie réagissent à divers traitements. Cela est essentiel pour développer des thérapies personnalisées. En testant l'efficacité de nouveaux traitements ou de combinaisons de traitements nous pouvons évaluer leur efficacité et sécurité avant de passer aux essais cliniques chez l'homme. En résumé, l'utilisation de ces souris dans notre projet est cruciale pour reproduire la maladie humaine, évaluer les traitements, comprendre les mécanismes de résistance, valider de nouvelles cibles thérapeutiques, et contribuer à la recherche biomédicale, afin d'améliorer les traitements pour les patients atteints de lymphome T angioimmunoblastique.
Réduction
Pour limiter le nombre de souris utilisées, nous avons d'abord effectué des tests en laboratoire sur des cellules dérivées de tumeurs humaines implantées dans des souris. Ces tests nous ont permis d'évaluer l'efficacité et la toxicité des traitements et de sélectionner les combinaisons les plus prometteuses, réduisant ainsi le nombre de tests nécessaires sur les souris. Nous avons testé différentes combinaisons de traitements et nous avons sélectionné trois combinaisons avec 3 molécules déjà mises sur le marché. Pour déterminer le nombre de souris nécessaires, nous avons utilisé des calculs statistiques ce qui nous a permis de déterminer le nombre de souris par groupe par traitement. Ainsi, nous avons besoin d'au moins 11 souris par groupe pour garantir la validité des tests. Pour établir les modèles de tumeurs, nous injecterons 5 souris par voie permettant la meilleure greffe (soit intrapéritonéale, soit sous-cutanée). Nous maintiendrons ces lignées en utilisant le minimum de souris possibles, soit 2 par passage et par voie de greffe.
Raffinement
Afin de limiter la souffrance et la douleur des animaux, des points limites précis ont été définis (volume maximum de la tumeur , perte de poids...). Aussi, lors des phases d'implantation des PDX, les souris seront anesthésiées sous isoflurane. Dans notre laboratoire, nous mettons en place des conditions d'hébergement optimales et des stratégies de raffinement rigoureuses pour améliorer le bien-être des souris. Les cages sont spacieuses et équipées de litières absorbantes et non toxiques, renouvelées régulièrement pour assurer un environnement propre. Nous fournissons également des enrichissements environnementaux, tels que des tunnels, des roues d'exercice, et des matériaux de nidification, pour favoriser les comportements naturels et réduire le stress. Les souris sont maintenues à une température et une humidité contrôlées, avec un cycle lumière/obscurité approprié pour respecter leur rythme circadien. De plus, nous effectuons des évaluations régulières de la santé et du comportement des animaux, et ajustons les conditions d'hébergement en fonction des besoins spécifiques identifiés. Ces pratiques de raffinement sont essentielles pour garantir le bien-être des souris tout en obtenant des résultats expérimentaux fiables et reproductibles.
Choix des espèces
En l'absence de modèles en culture cellulaire, nous devons utiliser un modèle animal pour étudier le lymphome T angioimmunoblastique. Selon de nombreuses études le modèle de souris est le plus fiable pour caractériser ce lymphome. Nous utilisons des souris immunodéficientes, c'est-à-dire sans système immunitaire fonctionnel pour éviter les rejets de greffes. Ainsi, nous pouvons implanter des cellules tumorales humaines dans ces souris. Nous pouvons alors caractériser ce lymphome et créer des traitements plus personnalisés en fonction du profil mutationnel des patients. Nous allons sélectionner des jeunes souris adultes âgées de 6 à 10 semaines. Ces souris ont terminé leur croissance et reflètent mieux la physiopathologie du lymphome T angioimmunoblastique, dont les tumeurs apparaissent principalement chez les adultes. En standardisant l'âge des souris, nous améliorons la reproductibilité de nos expériences.
Des nanocorps pour transporter un médicament dans le cerveau souris
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Quarante-cinq minutes de chirurgie abdominale pour implanter une sonde de température, et quarante-cinq minutes de plus, pour une partie d'entre elles, pour poser une canule sur la tête : 3 750 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue pour le prélèvement des structures cérébrales. Chacune reçoit ensuite jusqu'à trois injections espacées de deux semaines, par voie intrapéritonéale, intraveineuse rétro-orbitale, sous-cutanée, intranasale ou directement dans le cerveau, chaque injection étant suivie d'un prélèvement de sang inférieur à 20 % du volume sanguin total. L'objectif est de repérer, parmi plusieurs nanocorps issus de lamas, celui qui transporte le mieux un peptide jusqu'au cerveau, la baisse de température corporelle servant d'indicateur du passage. Le porteur écrit que le choix de Mus musculus est "indispensable" parce que les nanocorps testés reconnaissent des cibles murines.
Objectifs
Le cerveau est protégé par des barrières naturelles qui servent de filtres limitant le passage de molécules entre le sang et les tissus cérébraux. Elles rendent difficile le développement de solutions thérapeutiques telles que des anticorps ou des peptides, pour traiter les maladies du cerveau. Or, avec l’impact socio-économique de ces pathologies, il devient urgent de développer des stratégies pour franchir ces obstacles. Dans une étude précédente, nous avons trouvé qu’un anticorps de llamas, généralement appelé nanocorps, pouvait servir de cargo pour faire entrer un peptide – la neurotensine – dans le cerveau. Celui-ci serait un potentiel médicament pour l’addiction, la maladie de Parkinson et la douleur. Lorsqu’elle est directement injectée dans le cerveau, la neurotensine induit une baisse de la température corporelle. Cependant, elle reste incapable de franchir seule la barrière sang-cerveau. Au vu de nos résultats encourageants, nous aimerions continuer notre investigation en testant d’autres nanocorps que nous avons au laboratoire. Nous continuerons à utiliser la variation de la température corporelle comme paramètre pour évaluer le transport de la neurotensine vers le cerveau. Ces nanocorps que nous testerons présentent différentes propriétés et ciblent différentes protéines dans le cerveau. L’objectif est d’identifier au moins un nanocorps qui serait le plus intéressant en termes de rapidité à atteindre le cerveau et de temps qu’il passe dans cet organe.
Bénéfices attendus
Les potentiels médicaments biologiques tels que des anticorps thérapeutiques, rencontrent de grandes difficultés à entrer dans le cerveau. Nos études ont montré jusque-là que des nanocorps, 10 fois plus petits que les anticorps classiques, passent dans le cerveau. Ce projet vise à déterminer si ces nanocorps peuvent servir de cargo pour transporter des molécules d’intérêt thérapeutique dans le cerveau, en l’occurrence le transport de la neurotensine qui présente un potentiel dans le traitement de l’addiction, la douleur, la maladie de Parkinson et l’accident vasculaire cérébral. Grâce à ce projet, nous pourrions proposer de nouvelles stratégies pour franchir les obstacles que forment les barrières physiologiques du cerveau et accélérer le développement de médicament pour cet organe.
Procédures
Tous les animaux seront soumis à une opération chirurgicale. Une partie sera soumise à une simple opération de 45 minutes dans l’abdomen pour l’implantation d’une sonde de suivi de la température corporelle. Pendant 45 minutes supplémentaires, le reste des animaux sera soumis en plus à une chirurgie d’implantation de canule sur la tête pour l’administration des nanocorps par voie intracérébrale. Les animaux auront des injections périphériques (intrapéritonéale, intraveineuse en rétro-orbital, sous-cutanée, intranasale) ou directement dans le cerveau selon le groupe. Ces injections dureront 2 à 10 minutes sous anesthésie ou sur animal pris en contention. Elles seront répétées trois fois sur un même animal, avec un espacement d’au moins deux semaines. Des prélèvements sanguins inférieurs à 20% du volume sanguin total de l’animal d’une durée de 2-3 minutes seront réalisés sous anesthésie à la suite de chacune de ces injections, donc à un intervalle de deux semaines.
Impact sur les animaux
Sont attendus : - une douleur légère produite par l’introduction d’une aiguille au cours de l’administration des analgésiques et des nanocorps ; -des douleurs post-chirurgicales liées à la suture de la peau du ventre ; - une gêne liée à la chute de température (sensation de froid concomitante à baisse d’activité).
Devenir
L’ensemble de l’effectif est destiné à être euthanasié afin de pouvoir prélever les structures d’intérêt pour analyse.
Remplacement
Nous étudions l’entrée des nanocorps dans le cerveau à partir d’une administration hors de cet organe Le remplacement de l’animal n’est pas envisageable. Le cerveau est un organe complexe dont l’accès est principalement contrôlé par la barrière sang-cerveau. Mais, d’autres potentielles voies d’entrée existent et elles ne peuvent être représentées de manière exhaustive par des modèles isolés de barrière. D’ailleurs, d’après la littérature, ces modèles ne permettent pas de prédire systématiquement cette capacité d’entrée chez l’animal.
Réduction
L’étude sera réalisée sur un total de 3750 souris (3175 souris de phénotype sauvage et 575 souris génétiquement modifiées). Dans une logique de réduction, les expérimentations sur la majeure partie de l’étude (3250 souris) seront réalisées en longitudinal afin d’utiliser un seul animal pour tester plusieurs nanocorps différents. Le nombre de sujets nécessaire par groupe est proposé à partir d'un logiciel et sont cohérents avec les tests statistiques déjà publiés pour cette procédure expérimentale. Notre précédente étude ne montre aucune différence d’entrée de nanocorps entre les sexes. Par conséquent, nous utiliserons des mâles et des femelles dans nos cohortes.
Raffinement
Cette étude impliquera l’utilisation d’une lignée de souris génétiquement modifiées. Elles présentent une déficience pour le récepteur d’un neurotransmetteur cérébral, sans impacter sur leur comportement et leur bien-être. Cependant, tous les animaux de cette étude seront placés dans un milieu enrichi (bâtonnets de coton et abri en carton) avec un accès à l’eau et à la nourriture ad libitum, sous surveillance régulière. La procédure ne débutera que sept jours après réception des animaux pour diminuer le stress lié au changement d’environnement. Tous les actes chirurgicaux seront réalisés sous anesthésie et analgésie. Les animaux seront suivis quotidiennement après l’opération. Les injections ainsi que les prélèvements sanguins seront réalisés sous anesthésie générale.
Choix des espèces
Les nanocorps à tester reconnaissent des cibles murines. Afin que leur passage à travers les différentes voies possibles d’entrée soit évalué, le choix de l’espèce Mus musculus est indispensable. Les souris seront traitées à partir de 5 semaines d’âge correspondant à l’âge adulte où la formation de la barrière sang-cerveau est complétement achevée.
Validation d’un traitement pour la maladie de Parkinson chez la souris
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
Une chirurgie de trente à quarante minutes déclenche l'accumulation d'alpha-synucléine dans le cerveau de 60 souris adultes, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Suivent des injections sous la peau cinq jours par semaine pendant deux à quatre semaines selon les groupes, et une pesée hebdomadaire. Le peptide testé doit franchir la barrière hémato-encéphalique et bloquer l'agrégation de la protéine, et le porteur affirme qu'il n'existe "pas d'alternatives" à l'expérimentation animale pour en démontrer l'efficacité et l'innocuité. Toutes sont tuées à la fin, par thoracotomie et perfusion intracardiaque destinées à fixer les tissus avant analyse.
Objectifs
La plupart des molécules destinées à la thérapie de maladies neurodégénératives qui ont une efficacité in vivo n'atteignent pas leurs cibles parce qu'elles sont incapables de traverser la barrière hémato-encéphalique (BHE) qui protège le cerveau chez les vertébrés et même les invertébrés. L'une des stratégies non invasives les plus prometteuses pour l'administration de médicaments au système nerveux central (SNC) est l'utilisation de peptides qui traversent la BHE. Ces peptides sont capables d'améliorer le passage des composés à travers la BHE sans en altérer l'intégrité. Ils sont économiques, chimiquement polyvalents et non immunogènes selon des résultats déjà obtenus chez la souris saine. De plus, ces peptides combinent un ciblage sélectif et spécifique. Ils sont mieux adaptés que les petites molécules, ils présentent une faible toxicité et sont moins enclins à générer des mécanismes de résistance aux médicaments administrés de façon quotidienne à long terme. La maladie de Parkinson est reconnue comme la deuxième maladie neurodégénérative la plus fréquente. Cette pathologie touche environ 1% de la population de plus de 60 ans. La prévalence de la maladie augmente avec l'âge. Le coût économique direct et indirect estimé par patient tourne autour de 100.000 euros. Les traitements existants ne sont pas curatifs et ont des effets secondaires importants. Il s'agit donc d'une pathologie qui nécessite de développer des nouvelles approches thérapeutiques. La thérapie ici proposée utilise les dernières avancées en termes d’ingénierie peptidique pour permettre une pénétrance de la BHE optimisée, et combine cela à une stratégie d’arrêt d’accumulation de la protéine alpha-synucléine qui est clé dans le développement de la maladie de Parkinson. On testera ainsi l’effet protecteur de peptides anti-agrégation d’alpha-synucléine embarqués dans une navette qui les aide à traverser le BHE et arriver au cerveau de la souris parkinsonienne après avoir été injectés sous la peau.
Bénéfices attendus
A ce jour, il n’existe aucun traitement curatif pour soigner la maladie de Parkinson, les traitements non-invasifs actuels ne traitent que les symptômes et ont, à terme, des effets secondaires assez importants, menant certains patients à arrêter le traitement. C’est pour cette raison que des nouvelles thérapies non-invasives sont toujours nécessaires. Le traitement que nous proposons est un peptide thérapeutique qui bloque l’interaction entre deux protéines dérégulées dans cette pathologie, une phosphatase et une kinase, et empêche ainsi l’accumulation pathologique d’alpha-synucléine. Ceci devrait conduire à une modification significative de la progression de la maladie de Parkinson si le traitement est administré précocement après le diagnostic.
Procédures
Les souris adultes seront sujettes à une seule procédure chirurgicale (30-40min) pour induire l’accumulation d’alpha-synucléine dans le cerveau, puis à un traitement par administration du médicament 5 jours par semaine (5min/jour) pendant 2 ou 4 semaines selon les groupes expérimentaux. Les souris seront pesées toutes les semaines. Lors de d’euthanasie les animaux subiront une thoracotomie pour permettre une perfusion intracardiaque et fixation des tissus.
Impact sur les animaux
Délivrer l’alpha-synucléine dans le cerveau nécessite une chirurgie ce qui peut entrainer une douleur modérée et transitoire péri-opératoire. Le traitement par injection sous la peau journalière pendant 2 à 4 semaines peut entrainer également un stress de manipulation/contention de l’animal. Une pesée hebdomadaire sera effectuée pour contrôler la normalité de la courbe de poids tout au long de l’expérience.
Devenir
A la fin de la procédure, les animaux seront euthanasiés par des méthodes adaptées et validées pour la réalisation d’une analyse post mortem complète des tissus.
Remplacement
Il n’existe pas à ce jour d’alternatives à l’expérimentation animale pour faire la preuve de concept d’efficacité et sécurité de notre thérapie/peptide. Il est nécessaire de prouver une efficacité de passage de la BHE en conditions physiologiques chez le modèle animal rongeur puis une bonne distribution dans les régions ciblées dans le cerveau. De même, la démonstration de l’innocuité du traitement impose la présence d’un système immunitaire fonctionnel ce qui est absente dans les cultures cellulaires. Cela justifie donc l’utilisation des modèles murins.
Réduction
Une simulation statistique précise a été réalisée pour déterminer le nombre minimum d’animaux par groupe, nécessaire pour observer des effets significatifs compte tenu de la variabilité de la technique d’analyse prévue (histologie). Cette simulation est fondée, d’une part, sur des données obtenues dans la littérature scientifique et, d’autre part, sur les résultats que nous avons observés dans le passé lors d’expériences similaires menées dans le laboratoire.
Raffinement
Le suivi quotidien des souris hébergées en groupe dans un milieu enrichi, fournissant une palette de stimulations cognitives et motrices pour les animaux, et l’application de critères d’arrêt en élevage et en expérimentation permettra de garantir leur bien-être. En cas d’apparition d’effets inattendus, le vétérinaire de l’installation sera alerté afin de mettre en œuvre des traitements appropriés qui vont du soutien nutritionnel adapté à l’administration de médicaments. L’état de santé des animaux sera surveillé tout au long de l’expérience. Le protocole d’anesthésie et d’analgésie de la procédure chirurgicale a été défini et validé par une équipe vétérinaire et est implémenté en routine dans le laboratoire avec des résultats satisfaisants. Les animaux bénéficieront d’une période d’adaptation à l’arrivée dans l’animalerie, de récupération après chirurgie et d’adaptation à la manipulation pour traitement quotidien qui ont pour objectif de garantir des conditions physiologiques et d’assurer un minimum de souffrance et stress pendant le protocole. La surveillance rapprochée et la mise en place de points limites (et de points d’alerte en amont des points limites) permettent d’évaluer une perte de poids, une infection, un changement de comportement en lien avec une douleur/ nuisance liée aux interventions.
Choix des espèces
Les régions les plus touchées du cerveau des patients atteints de la maladie de Parkinson sont la substance noire, où résident les noyaux des neurones dopaminergiques, et le striatum où se trouvent leurs terminaisons. Les modèles invertébrés ne possèdent pas de striatum. Les souris envisagées dans ce projet permettent d’étudier les neurones ciblés dans leur environnement cérébral complexe. De la même façon, les peptides utilisés dans ce projet doivent traverser une BHE, ce qui est difficilement atteignable sur des cultures cellulaires. La maladie de Parkinson est une maladie qui se déclare chez l’adulte. Pour cette raison, les animaux utilisés dans le protocole seront des animaux adultes avant le début de l’induction de l’agrégation d’alpha-synucléine et du traitement pour réduire ou empêcher son agrégation. De plus, l’innocuité du traitement et l’efficacité de passage à travers la BHE nécessite une physiopathologie adulte pour augmenter la fiabilité de la prédiction des résultats chez l’homme.
Décontamination par transfert d’embryons de lignées murines EU 1/2
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Oncologie
Rendre des lignées de souris exemptes de pathogènes pour qu'elles puissent entrer dans le maximum d'animaleries du monde entier : c'est le service qu'une plateforme propose ici à d'autres laboratoires. 5 305 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Les mâles sont vasectomisés à cinq semaines et maintenus en accouplement pendant deux ans avant d'être tués. Les femelles donneuses reçoivent deux injections d'hormones puis sont tuées à cinq semaines, le prélèvement d'ovocytes imposant leur mise à mort, tandis que les femelles receveuses subissent une chirurgie de réimplantation d'embryons. Le porteur affirme qu'aucun système in vitro ne recrée la complexité d'un "organisme entier" et justifie l'opération par l'harmonisation du statut sanitaire entre établissements.
Objectifs
Les animaleries d'hébergement gèrent leur statut sanitaire. Suivant le statut sanitaire d'une animalerie, il se peut que des animaux ne puissent pas être transférés d'un établissement utilisateur vers un autre ce qui peut être un frein à un projet et au bon déroulement de la recherche scientifique. De plus, harmoniser le statut sanitaire des animaux permet de diminuer l'hétérogénéité entre les individus et donc d'améliorer les résultats des différents projets. Pour pallier à ce problème de statut sanitaire, la plateforme scientifique propose à la communauté scientifique de réaliser la décontamination de leurs animaux. Ceci signifie : rendre des animaux dépourvus de pathogènes spécifiques pour pouvoir permettre leur importation dans le maximum d'animalerie du monde entier.
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus de ce projet sont 1) permettre des importations d'animaux dans un grand nombre d'animalerie grâce à leur statut sanitaire exempts de pathogènes et d'opportunistes spécifiques 2) contribuer aux développements et aux collaborations dans les projets de recherche 3) réduire les biais dans les résultats scientifiques en diminuant l'hétérogénéité entre les animaux. Les lignées décontaminées sont nécessaires dans le cadre de nombreux projets scientifiques préalablement validés qui permettront de répondre à des questions scientifiques précises et aux enjeux de santé/société (domaines de recherche : pathologies respiratoires, musculaires, du système nerveux, métaboliques, cardiovasculaires ou génétiques).
Procédures
Les animaux seront soumis à des injections intrapéritonéales d'hormones (vigil, 2x par femelles donneuses, quelques secondes) ou une chirurgie de vasectomie sous anesthésie et analgésie (1x par mâle, 10 minutes) ou une chirurgie de réimplantation d'embryons sous anesthésie et analgésie (1x par femelles receveuses, 10 minutes).
Impact sur les animaux
Les injections intrapéritonéales pourront induire un stress et une douleur de courte durée aux animaux. Les chirurgies peuvent induire des difficultés post-opératoire comme des douleurs ou une mauvaise cicatrisation. Les anesthésies pourront engendrer une baisse de la thermorégulation. L'hébergement individuel des mâles pourra engendré un stress.
Devenir
Une femelle receveuse sur trois sera exportée en laboratoire d'analyse pour obtenir les résultats sanitaires et valider la procédure de décontamination des animaux. Les autres animaux seront euthanasiés à la fin du projet : les mâles vasectomisés lorsqu'ils ne seront plus de bons reproducteurs (2 ans), les autres femelles receveuses (deux sur trois) à 4 mois de vie après le sevrage des souriceaux car elles ne pourront pas avoir une seconde chirurgie puis les femelles donneuses d'ovules à 5 semaines de vie car le prélèvement nécessite l'euthanasie.
Remplacement
Actuellement il n'est pas possible de recréer in vitro la complexité d'un organisme entier avec tous les acteurs cellulaires rentrant en jeu. Un organisme vivant est donc nécessaire pour mener à bien les divers projets scientifiques autorisés au sein de l'établissement. La souris est le modèle le plus utilisé par les chercheurs pour étudier les fonctions biologiques et les pathologies. La décontamination d'une lignée murine nécessite obligatoirement qu'elle soit respirante. La souris ne peut donc pas être remplacée dans ce projet.
Réduction
5305 animaux pourront être utilisés dans ce projet pour les 5 ans. Le nombre de mâles et de femelles utilisées par lignée pour les transferts d'embryons est le minimum requis pour obtenir les animaux d'intérêt suite à la redérivation. Les mêmes mâles vasectomisés sont utilisés pendant 2 ans. Les lignées décontaminées seront utilisées dans un projet de recherche autorisé. La plateforme scientifique propose la cryoconservation de sperme si une lignée n'est plus utilisée dans un projet de recherche. Ceci permet de conserver une lignée de manière non respirante et donc d'éviter de produire des animaux uniquement pour le maintien d'une lignée. Il n'y a pas de tests statistiques ou de calcul de puissance mais cela sera systématiquement appliqué dans le cadre de l'utilisation continue des animaux au sein des projets de recherche qui découlent de ces élevages.
Raffinement
Les conditions d’hébergement sont conformes à la réglementation. Les animaux sont hébergés avec leurs congénères en portoirs ventilés avec un système d’abreuvement automatique et un accès ad libitum à la nourriture et l’eau. Le milieu est enrichi avec deux enrichissements minimum. Tout sera mis en oeuvre pour limiter au maximum les nuisances. Pour les injections, les volumes injectés seront réduits au minimum. Quand l'acte technique le nécessite, les animaux seront sous anesthésie. Les chirurgies sont réalisées par des spécialistes sous anesthésie et analgésie pour garantir le bien être des animaux. L'analgésie est poursuivie en post-opératoire et des croquettes humidifiées seront disposées au fond de la cage pendant 1 semaine. Les animaux nécessitant un hébergement individuel bénéficieront de 3 enrichissements dans leur cage. Les animaux sont manipulés par du personnel formé et compétent dans des pièces dédiées à chaque type d'intervention. La surveillance attentive quotidienne sera accompagnée de points limites définis.
Choix des espèces
La souris est le modèle le plus utilisé par les chercheurs pour étudier les fonctions biologiques et les pathologies. En effet, il existe de nombreux modèles génétiquement modifiés pour de très nombreuses pathologies humaines. Les mâles vasectomisés sont vasectomisés à 5 semaines. Les femelles receveuses sont utilisés à partir des 8 semaines car elles doivent être matures sexuellement. Les femelles donneuses d'ovule sont utilisées à 5 semaines. Les injections d'hormones doivent se faire sur des femelles prepubères pour maximiser le nombre d'ovules relachés et, ainsi, améliorer le taux de reusite de la décontamination. Les mâles pour accouplement sont utilisés entre 8 et 15 semaines.
Evaluation d’une thérapie ciblée dans un modèle de tumeur du pancréas
- Recherche fondamentale
- Oncologie
Toutes tuées à l'issue pour le prélèvement de leurs organes, 288 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Une chirurgie de quinze à vingt minutes leur greffe des cellules cancéreuses directement dans le pancréas, puis viennent des injections intrapéritonéales et intraveineuses trois fois par semaine, des pesées et un suivi hebdomadaire de la tumeur. Le porteur indique que la chirurgie peut entraîner une douleur modérée mais prolongée, que le développement tumoral peut provoquer des troubles métaboliques et une perte de poids au-delà de trois semaines, et que la chimiothérapie peut causer une cachexie. Il décrit une étude pilote de six souris par groupe destinée à calibrer les effectifs des expériences suivantes, et affirme ne pas pouvoir remplacer le modèle murin par des approches in vitro.
Objectifs
On estime à environ 10.000 le nombre de nouveaux cas de cancer du pancréas en France. L'incidence dans le monde, varie entre 1 et 10 cas pour 100 000 personnes et reste globalement stable dans le temps mais en croissance dans les pays développés. D’ici 2030, il sera considéré comme le deuxième cancer le plus mortel au monde. Notre projet consiste à évaluer l’efficacité d’une thérapie dans un modèle tumoral murin du pancréas. L’objectif secondaire sera, si une efficacité est constatée, d’étudier les mécanismes d’action de notre candidat médicament. Cette étude pilote permettra de valider la maitrise du modèle de chirurgie expérimentale et de mesurer la variabilité des paramètres observer en réponse au différents traitements.
Bénéfices attendus
Le cancer du pancréas est difficile à diagnostiquer et particulièrement compliqué à traiter. Il résiste en effet à plusieurs traitements antitumoraux. Notre hypothèse est que notre cible thérapeutique joue un rôle dans le développement des tumeurs du pancréas. Nous nous basons pour cela sur des éléments d'évaluation de son expression dans une cohorte de patients atteints de ces tumeurs. Dans le cadre de notre société, nous évaluons l’effet anti-tumoral d’une thérapie ciblée seule ou en combinaison avec une chimiothérapie ou immunothérapie. Un essai clinique portant en partie sur le traitement de ces tumeurs avec notre thérapie ciblée a été initié début 2023. Les travaux présentés dans ce projet permettront une meilleure compréhension du fonctionnement du candidat médicament et de son fonctionnement en association avec des chimiothérapie et immunothérapies. Ils permettront également de mieux définir le profil des patients éligibles au traitement et susceptibles d’y répondre.
Procédures
Les animaux seront soumis à des injections intra-péritonéales et intra-veineuses 3x/semaine lors des administrations thérapeutiques ainsi qu'une procédure chirurgicale permettant d’accéder au pancréas. Chaque souris sera soumise à des injections sous-cutanées pour l'administration d'analgésique. Chacune des injection dure moins d' 1 minute. La durée de la chirurgie est estimée à 15 et 20 minutes par animal. Les souris subiront différentes manipulations chaque semaine pour des pesées, le suivi de la croissance tumorale mais également une procédure de chirurgie de greffe de cellules cancéreuse en orthotopique dans le pancréas. Ces manipulations peuvent entrainer du stress durant le temps des contentions ainsi que pour l'anesthésie (endormissement et réveil) lors de la chirurgie.
Impact sur les animaux
L'anesthésie des animaux peut entrainer une détresse légère et une hypothermie de moins d'une 1h. La chirurgie peut entrainer une douleur modérée mais prolongée. Les piqures et contentions peuvent entrainer un stress physique et une douleur légère inférieure à 1 minute. Le développement tumoral peut à des tades tardifs (>3sem post induction) entrainer des troubles métaboliques conduisant à une perte de poids. La chimiothérapie peut entrainer une cachexiedes animaux. Aucune activité métastatique n'est décrite dans le modèle.
Devenir
L’ensemble des animaux étant soumis à la chirurgie seront mis à mort car notre projet nécessite le prélèvement d’organes pour analyse.
Remplacement
En raison de la nature complexe de nos recherches, qui visent à comprendre les interactions cellulaires au sein du pancréas et de différents organes affectés par sa dysfonction, nous ne pouvons pas remplacer l’utilisation de modèles murins par des outils cellulaires ou des approches in vitro. Le modèle de greffe de lignées cellulaires sera utilisé en remplacement des modèles génétiquement modifiés d’origine ayant servis à l’établissement ces lignées. Cette démarche permettra une réduction du nombre de souris nécessaire à cette problématique scientifique et un raffinement avec une réduction des nuisances induites chez les animaux, liées aux troubles métaboliques retrouvés dans ces modèles.
Réduction
Nous réaliserons ici une étude pilote permettant d'évaluer la variabilité des différents modèles utilisés sur les différents paramètres observés en fonction des traitements. Ainsi un effectif de 6 souris par groupe sera retenu. Ces expériences permettront par la suite de calculer les effectifs nécessaires et suffisants à l'évaluation thérapeutique sur ces modèles. Les conditions ne montrant pas de résultats préliminaires encourageants ne seront pas refaites avec des effectifs statistiques.
Raffinement
Tout au long de notre expérience, le suivi rigoureux des animaux à l'aide d'une grille d'évaluation portant sur le poids, l'état général et le comportement. Celle-ci sera mise en place 2x/semaine les 2 semaines suivant la greffe et 3x/semaine la dernière semaine avant sacrifice. Des mesures sont mises en oeuvre en fonction des scores obtenus. La procédure chirurgicale est réalisée sous anesthésie et analgésie adaptée. Tous les gestes techniques et le suivi des animaux sont réalisées par du personnel qualifié afin de réduire au maximum le temps de manipulation et le stress des animaux. Une perte de poids et des signes de prostration sont également possibles en lien avec la pathologie induite ou après l’administration de chimiothérapie. Des mesures d'enrichissement du milieu (éléments de nidification supplémentaires) permettant un réchauffement des individus seront mises en place afin de limiter l’apparition d’hypothermies. De la nourriture semi-liquide sera mise dans la cage en cas de perte de poids >10%.
Choix des espèces
Le modèle de sourisutilisé est capable de générer des tumeurs pancréatiques dans 100 % des animaux. Il récapitule les aspects génétiques, moléculaires et micro-environnementaux liés à l’évolution de la maladie humaine. La souris immunocompétente est le modèle le plus approprié pour faire des suivis de pharmacocinétique dans le cadre de traitements avec des anticorps monoclonaux et de chimiothérapie. Par ailleurs les schémas d'administration des anticorps sont bien standardisés (voie, doses, posologies, ...) contrairement à d'autres espèces. Par conséquent, les modèles de souris immunocompétentes sont nécessaires à la réalisation de cette étude. Les souris adultes de 6 semaines ayant un système immunitaire compétent et un pancréas développé et fonctionnel seront utilisées.
Elevage des souris SOD1(G93A)
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Destinées à alimenter d'autres projets autorisés, 5 210 souris porteuses d'un gène humain muté impliqué dans la sclérose latérale amyotrophique naissent dans cet élevage, 2 610 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré et 2 600 un niveau léger. Chacune subit le prélèvement d'un bout de queue pour être génotypée. Ces souris développent une dégénérescence progressive des motoneurones, et le porteur écrit qu'il ne laissera pas les symptômes se développer, la plupart des animaux étant mis à mort au plus tard à soixante jours et les mâles reproducteurs à quatre-vingt-dix jours. La plupart partent vers d'autres projets autorisés, les mâles reproducteurs et celles qui n'y sont pas retenues étant tuées.
Objectifs
Il s'agit d'une procédure d'élevage de souris modèles de la Sclérose Latérale Amyotrophique (SLA). La SLA appelée aussi Maladie de Charcot, est une maladie neurodégénérative touchant spécifiquement des neurones, appelés motoneurones, qui innervent les muscles. La maladie se déclare à l’âge adulte, elle provoque la paralysie du patient et son issue est fatale. Il n’existe à ce jour aucun traitement curatif. La découverte d’un lien génétique chez certains patients a permis de développer plusieurs modèles murins de la SLA. Toutefois, les mécanismes conduisant à la dégénérescence spécifique des motoneurones restent inconnus. Il a toutefois été montré que la dégénérescence des motoneurones est due à des interactions complexes avec les muscles mais aussi avec plusieurs types cellulaires (neurones, cellules gliales) dans le système nerveux central. Les recherches actuelles ont pour objet 1) d'éclaircir les mécanismes conduisant à la dégénérescence des motoneurones spinaux, 2) de découvrir un traitement qui puisse ralentir l'évolution de la maladie.
Bénéfices attendus
Les animaux issus de cet élevage serviront à étudier les mécanismes physiopathologiques de la SLA et d'essayer de découvrir un traitement destiné à ralentir les symptômes de cette maladie.
Procédures
Prélèvement d'un petit bout de queue pour génotyper les animaux.
Impact sur les animaux
Nous ne laisserons pas les symptômes de la SLA se développer. En effet, la plupart des animaux de cet élevage seront mis à mort au plus tard à l'âge de 60 jours (à ce stade les symptômes sont inexistants ou quasiment imperceptibles). Les mâles reproducteurs seront seront mis à mort au plus tard à l'âge de 90 jours où les symptômes sont légers et n'entravent pas les mouvements de l'animal.
Devenir
La plupart des animaux issus de cet élevage seront utilisés dans des projets autorisés. Seuls les mâles reproducteurs et les animaux non-utilisés dans des projets autorisés seront mis à mort.
Remplacement
La SLA est une maladie de l'adulte, or à ce stade, les motoneurones spinaux, qui sont les cellules qui dégénèrent dans cette maladie, ne peuvent pas être étudiés dans des systèmes in vitro dans lesquels ils ne survivent pas à ce stade du dévelopement (tranches de moelle épinière, moelle épinière entière ex vivo). De plus, nous savons que la dégénrescence des motoneurones dépend étroitement de leur environnement cellulaire dans la moelle épinière (circuits neuronaux spinaux, cellules gliales comme les astrocytes, les cellules microgliales et les olygodendrocytes) et des interactions que font leurs axones moteurs à la périphéries avec les cellules de Schwann et les fibres musculaires. Pour ces raisons, les études des mécanismes physiopathologiques de la SLA et aussi les effets de traitements éventuels ne peuvent se faire que sur l'animal entier.
Réduction
Cet élevage sera utilisé pour un ensemble de projets de recherche destinés à mieux comprendre les mécanismes de la SLA et découvrir un traitement potentiel pour ralentir l'évolution de la maladie chez les patients humains.
Raffinement
L'élevage est conçu pour apporter le moins d'inconfort possible aux animaux. Les animaux seront soit utilisés, soit mis à mort avant l'apparition de symptômes susceptibles d'entraver leurs mouvements.
Choix des espèces
La découverte d’un lien génétique chez certains patients a permis de développer des modèles murins de la SLA. Nous utiliserons ici des souris dans lesquelles un gène humain muté, connu pour être impliqué dans la SLA, a été inséré par transgénèse dans le génome des souris. Histologiquement, ces souris présentent une dégénérescence progressive des neurones moteurs spinaux et aussi des neurones du cortex moteur, reproduisant les atteintes spinales et corticales caractéristiques de cette maladie. Cette souris est un modèle de choix pour étudier les mécanismes physiopathologiques de la SLA et l'effet de thérapies potentielles. Les animaux utilisés seront des animaux adultes car la SLA est une pathologie qui touche les adultes.
Évaluation du bien-être des bovins lors de prélèvement de contenu ruminal : comparaison de prélèvements réalisés par canule vs prélèvement par voie gastro-oesophagienne
- Recherche appliquée
- Bien-être animal
Un tube enfoncé par l'œsophage jusqu'au rumen, la tête immobilisée dans un lève-tête, quarante-huit prélèvements par animal sur six semaines : six vaches laitières taries subissent ces procédures, déclarées d'un niveau de souffrance modéré. Chacune donne trois prélèvements de jus de rumen et six prises de sang par journée d'expérience, en alternant tubage gastro-œsophagien et prélèvement par la canule ruminale dont elles sont déjà équipées, une endoscopie de l'œsophage devant ensuite rechercher d'éventuelles lésions. L'objet déclaré est d'évaluer leur bien-être pendant ces prélèvements, et le porteur renonce pourtant au spray anesthésiant local pour rester "le plus représentatif possible des conditions de prélèvement utilisées dans ce type de recherche". Aucune vache n'est tuée, toutes rejoignent leur troupeau à la fin de l'étude.
Objectifs
Le recours à des bovins fistulés au niveau du rumen permet de réaliser des prélèvements de contenu ruminaux d’intérêt pour la recherche. L’utilisation des vaches fistulées est aujourd’hui remis en cause et des alternatives doivent être recherchées. Parmi elles, le prélèvement par tubages gastro-œsophagien est à évaluer. A ce jour, les seules études ayant comparé le prélèvement par tubages gastro-œsophagien vs. par canule se sont concentré sur la qualité des prélèvements (Boudon et al., en cours de soumission). Il s’agissait de déterminer si la qualité de ces prélèvements était suffisante pour i) être utilisés pour inoculer des fermenteurs de type batch et pour ii) étudier leur microbiote. A notre connaissance, aucune étude ne s’est intéressée au ressenti du bovin pendant et après ces prélèvements. L’objectif de cet essai est donc de comparer le bien-être de bovins pendant et après des prélèvements de contenu ruminal par tubage gastro-oesophagien vs. par canule ruminale. Pour répondre à ces objectifs, six vaches laitières taries équipées de canules ruminales (vaches fistulées), seront soumises successivement à des prélèvements du contenu ruminal par prélèvement gastro-oesophagien (PGO) et par canule (PC). Pour prendre en compte la variabilité individuelle et de réduire le nombre d’animaux soumis aux prélèvements, chaque vache sera son propre témoin. Les prélèvements se dérouleront en 2 périodes expérimentales de 3 semaines chacune, les animaux seront répartis en deux lots, : - Le lot 1 sera prélevé par PGO, puis par PC – Le lot 2 sera prélevé par PC, puis par PGO. Chaque semaine, chaque vache sera prélevée un jour par semaine, avec trois prélèvements par jour. La veille du premier prélèvement de la période, la procédure sera mimée trois fois (aux mêmes horaires que le lendemain) : le bovin sera contenu, le manipulateur mimera le geste sans réaliser le tubage ni l’ouverture de la canule. Au total, chaque vache sera prélevée pendant 6 semaines, et aura subi 9 PGO (3 prélèvements x 3 semaines) et 9 PC (3 prélèvements x 3 semaines), ainsi que 3 prélèvements mimés pour le PGO et pour le PC. Les réponses des bovins seront suivies via des mesures comportementales et physiologiques pendant et après le prélèvement. Pour caractériser la possible présence d’atteintes tissulaires liées à la procédure PGO, une endoscopie œsophagienne sera réalisée sur chaque vache par un vétérinaire: au début, entre les deux périodes expérimentales et en fin d’expérimentation.
Bénéfices attendus
Les résultats de cette étude permettront d’avoir une vue d’ensemble sur la manière dont les prélèvements par PGO et PC impactent le bien-être des bovins. Cela permettra d’adapter, dans de futurs projets, les méthodes de prélèvements pour raffiner les expériences nécessitant de collecter du contenu ruminal.
Procédures
Durant les 6 semaines de l'expérimentation, nous réaliserons chaque semaine les prélèvements suivants : – 3 prélèvements de jus de rumen par vache sur une journée (8h30, 13h30, 16h30) pour nous permettre d’étudier la réponse de l’animal en fonction du remplissage du rumen : avant le repas ; 3h après le repas et 6h après le repas. Le volume prélevé sera à chaque fois de 100mL. – 6 prélèvements de sang à la queue sur une journée (un au moment de la contention, i.e. mise au cornadis, et un 20 minutes après la fin du prélèvement PGO ou PC pour avoir le pic de cortisol plasmatique), soit 2 prélèvements de sang/PGO ou PC = 6 prélèvements de sang par jour. Le volume prélevé lors de chaque prise de sang sera de 3 x 5 mL, soit 75 mL au total par jour. Sur la totalité de l’étude, chaque vache sera prélevée 48 fois : – P1 : 1 jour sham et 3 jours de manip = 24 prélèvements au total – P2 : 1 jour sham et 3 jours de manip = 24 prélèvements au total. Nous avons déjà réalisé une telle fréquence de prélèvement par jour sur des vaches adultes femelles à la veine coccygienne, sans jamais avoir été confronté à des complications.
Impact sur les animaux
Les effets du prélèvement de contenu ruminal par la canule (PC) et par tubage gastro–oesophagien (PGO) sur les bovins est à ce jour inconnu. Au regard de ce qui est observé chez le mouton lors de vidage total de rumen, nous pouvons nous attendre à un effet limité pour le PC. En effet le vidage total de rumen n’avait entraîné qu’un effet très limité sur la fréquence cardiaque des animaux expérimentaux, ce qui laisse suggérer qu’un simple prélèvement par la canule aura des effets similaires ou inférieurs que ceux observés dans le cadre d’un vidage total de rumen. En revanche, nous pouvons nous attendre à ce que le PGO déclenche une réaction aiguë plus intense (stress, agitation, comportement de défense) mais de courte durée, à l’instar de ce qui est observé lors d’autres prélèvements comme la ruminocentèse. La mise à mort des animaux en fin d’expérimentation n’est pas envisagée.
Devenir
Tous les animaux seront gardés en vie et réintègreront le troupeau à la fin des procédures.
Remplacement
Il n’est pas possible de remplacer l’espèce car cette étude de comportement et de bien-être animal sera effectuée sur l’espèce cible (bovin). Nous allons étudier le comportement et les réponses physiologiques des animaux. Il n’est pas possible de remplacer cette étude sur animaux car l’évaluation des méthodes de prélèvement sur le bien-être des animaux ne peut être réalisé que sur des animaux vivants.
Réduction
Afin de répondre aux objectifs du projet, 6 vaches seront mobilisées selon un schéma randomisé et longitudinal dans lequel chaque animal constituera son propre témoin. Elles seront soumises successivement à des prélèvements du contenu ruminal par tubage gastro-oesophagien (PGO) et par canule (PC). Afin de prendre en compte la variabilité individuelle, chaque vache sera son propre témoin. Les prélèvements se dérouleront en 2 périodes expérimentales de 3 semaines chacune, les animaux seront répartis en deux lots : – le lot 1 (n=3) sera prélevé par PGO trois semaines de suite, puis par PC trois semaines de suite – le lot 2 (n=3) sera prélevé par PC trois semaines de suite, puis par PGO trois semaines de suite Chaque semaine, chaque vache sera prélevée un jour par semaine, avec trois prélèvements par jour. L’effectif est le minimum nécessaire à une interprétation statistique. Ces types de prélèvements sont classiquement réalisés dans des études qui s’intéressent à la digestion ou à l’étude du microbiote ruminal. L’effet d’un anesthésique sur ces métabolites ou sur les populations microbiennes d’intérêt n’étant pas connu, ces sprays ne seront pas utilisés dans des études mettant en jeu ce type de prélèvement. Aussi, souhaitant être le plus représentatif possible des conditions de prélèvement utilisées dans ce type de recherche, nous ne prévoyons pas d’utiliser un spray anesthésiant.
Raffinement
Les animaux seront logés en stabulation libre respectant leur bien-être : ils seront maintenus en groupe social stable, auront accès à des zones de couchage avec matelas, d’alimentation et d’abreuvement conformes aux besoins de leur espèce, ainsi qu’à des brosses. A la fin de l’étude, ces bovins rejoindront leur troupeau d’origine. Pour tous les prélèvements, les vaches seront placées (contenues) au cornadis. Pour le PGO, nous immobiliserons la tête des vaches à l’aide d’un dispositif de lève-tête, placé devant le cornadis.
Choix des espèces
Il n'existe à ce jour aucun moyen alternatif d'obtenir les données attendues dans ce projet sans avoir recours à l'expérimentation in vivo sur vache laitière. Il s’agit de vaches laitières de race Prim’Holstein (race la plus fréquente en France). Les animaux utilisés dans cette expérimentation sont des animaux déjà appareillés d’une fistule ruminale, et disponibles dans l’unité expérimentale. Aucun animal ne sera nouvellement opéré pour cette étude expérimentale. Les vaches seront des vaches adultes, sélectionnées parmi le troupeau de vaches fistulées du troupeau de l’établissement utilisateur.
Mise en place d’un modèle de nausées et vomissements chez le chien et évaluation de l’efficacité d’un antiémétique vétérinaire en voie de développement – Modification 1
- Recherche appliquée
- Maladies animales
Neuf vomissements en moyenne par séance, survenant entre quatre et trente-cinq minutes après l'injection, et une léthargie qui dure jusqu'à cinquante-cinq minutes : 30 chiens sont utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, aucun n'étant tué dans ce projet, tous restant disponibles pour une autre expérience après une période de repos. L'apomorphine leur est injectée sous la peau jusqu'à cinq semaines de suite pour provoquer nausées et vomissements, puis un antiémétique vétérinaire en développement est testé, avec douze à quatorze prélèvements sanguins en cinq jours pour ceux qui le reçoivent. Le porteur écrit que le chien est "l'espèce cible" et qu'il n'existe "pas de méthode de remplacement", le modèle devant aussi servir au développement de médicaments humains. Le point limite ne se déclenche qu'au-delà de dix vomissements en trente minutes ou de trois heures de symptômes.
Objectifs
Les objectifs de ce projet sont : de développer et valider un modèle de nausées/vomissements induit par l’apomorphine chez le chien provoquant des signes cliniques mesurables, répétables, homogènes entre les animaux et pouvant être inhibés par l’utilisation d’antiémétiques; et d’évaluer l’efficacité d’un antiémétique vétérinaire en cours de développement sur ce modèle induit.
Bénéfices attendus
La mise en place d’un modèle de nausées/vomissements chez le chien contribuera au développement de nouveaux médicaments vétérinaires antiémétiques. Ce modèle pourra également être utilisé pour le développement de médicaments à visée humaine car le chien a une sensibilité aux vomissements proche de celle de l’homme. Le développement de ces nouveaux médicaments permettra de prévenir les nausées et vomissements et de pallier aux effets secondaires de certains médicaments. Le vomissement est en effet l’effet secondaire le plus fréquent des différents médicaments en pratique vétérinaire ou en chimiothérapie. Ce signe clinique peut limiter l’efficacité des doses administrées et cause une gêne considérable qui diminue le confort et la qualité de vie des patients. De plus, une première étude pilote sur un nouveau médicament avec un faible nombre de chiens permettra de valider la poursuite de son développement ou non avant de passer aux études réglementaires de sa mise sur le marché. Le développement de nouveaux produits permettra également la mise sur le marché de médicaments pouvant être moins douloureux à l’administration ou encore permettant de palier à de potentielles ruptures de stock de médicaments déjà sur le marché.
Procédures
Les interventions suivantes seront réalisées : 1) Administration d’apomorphine en sous-cutanée sur animaux vigiles (quelques secondes) : au maximum une fois par semaine sur un maximum de 5 séances consécutives, puis un repos de minimum 4 semaines sera appliqué avant de nouvelles administrations si besoin. 2) Administration de maropitant en sous-cutanée sur animaux vigiles (quelques secondes) : au maximum une fois par semaine sur 2 séances. 3) Administration d’un anti-émétique en cours de développement en sous cutanée sur animaux vigiles (quelques secondes) : au maximum une fois par semaine sur 2 séances. 4) Prélèvements sanguins sur animaux vigiles (quelques secondes), uniquement sur les animaux traités avec le produit en développement : 12 à 14 prélèvements sanguins espacés de façon croissante et régulières durant les 5 jours suivant l’administration de produit d’essai.
Impact sur les animaux
L‘objectif de ce projet est d’induire des nausées/vomissements chez le chien. De nombreuses publications sur ce sujet montrent que la durée moyenne de ces symptômes est d’environ 30 minutes après l’administration d’Apomorphine avec une durée maximum de 2,5h. A la suite de la réalisation des 2 premières phase, nous savons aujourd’hui que ces données sont confirmée avec une administration de 0.05 mg/kg d’apomorphine . Le nombre moyen de vomissement observé sur les 12 chiens inclus dans ces deux premières phases est de 9, tous survenus entre 4 et 35 minutes après induction. Des signes de nausées (léchage des babines chez tous les chiens et plus occasionnellement une accélération de la respiration, une hypersalivation et des vocalisations) ont été observés rapidement après l’induction. Une léthargie a été observée chez tous les chiens, durant jusqu'à 55 minutes avant une récupération complète. Des autres signes incluant des évènements de prurit, de léchage corporel ou des tremblements passager ont également été observés de façon occasionnelle. L’apomorphine est un émétique commercialisé (EMEDOG) dont les effets secondaires fréquents sont une somnolence, diminution ou perte de l’appétit, augmentation de la salivation, déshydratation légère, troubles du rythme cardiaque transitoire et une douleur légère à modérée au point d’injection. Le Maropitant est également une substance active présente dans un produit vétérinaire ayant une AMM (ex. CERENIA). L’effet indésirable fréquent est une douleur au point d’injection. Il n’est pas attendu d’effets majeurs indésirables avec le nouveau produit en développement car les premiers tests de toxicité auront déjà été réalisés par le donneur d’ordre. En revanche, quelques effets secondaires liés à ce produit peuvent éventuellement ne pas avoir encore pu être anticipés. Les nuisances attendues liées aux prélèvements des animaux (12 à 14 prélèvements en 5 jours) durant la phase 4 sont celles liées au stress de la contention et de l’introduction de l’aiguille entraînant une sensibilité légère et transitoire au point d’introduction.
Devenir
A l’issue du projet tous les animaux seront disponibles pour une autre procédure expérimentale, suite à un repos suffisant.
Remplacement
Le recours aux chiens pour mettre en place ce modèle de vomissement est justifié car il n’existe pas de méthode alternative pour vérifier l’efficacité d’un traitement antiémétique. L’utilisation d’un modèle in vivo permettra d’utiliser un nombre restreint d’animaux tout en testant des candidats médicaments dans un environnement contrôlé et standardisé.
Réduction
Aucune approche statistique ne sera réalisée pour cette étude. Des recherches bibliographiques ont permis d’établir le protocole pour mettre en place un modèle de vomissement avec un nombre restreint d’animaux et de périodes dans chaque phase du projet. La molécule choisie (Apomorphine), la dose à administrer, la voie d’administration, les effets attendus seront ainsi déjà estimés. Le nombre d’animaux utilisés correspondra au minimum pour obtenir des résultats interprétables. Le nombre d’animaux sera réduit avec leur réutilisation sur plusieurs phases si possible et une dernière phase en cross-over. L’étude pilote de preuve de concept sur le médicament en développement permettra de valider la poursuite de son développement avec un nombre restreint d’animaux.
Raffinement
Les conditions d’hébergement sont adaptées à l’âge des animaux avec divers enrichissements (jouets suspendus, tunnel/plateforme). Avant l’inclusion dans une nouvelle phase, l’état de bonne santé des chiens sera confirmé par un examen clinique et un bilan hémato-biochimique. Pour limiter les quantités de vomissement en volume, les animaux auront été mis à jeun environ 4 heures avant l’administration d’apomorphine. Les phases 1 et 2 ont montré que ces conditions d’alimentation sont adaptées pour le bien-être de l’animal qui vomit de nombreuses fois en très petites quantités. Des isolements relatifs (les animaux restent en contact visuel, olfactif et sonore avec leurs congénères) pourront être appliqués maximum quatre heures après l’administration du traitement pour le suivi des observations. Tout sera mis en œuvre pour limiter le stress qui pourrait être induit sur les animaux avec une surveillance accrue des animaux pendant cette période. Les animaux seront observés pendant deux heures après l’induction du vomissement afin de caractériser les signes apparus. Puis toutes les 30 minutes jusqu’à au moins 4 heures post-traitement et jusqu’à disparition des signes (durée maximale des signes est de 2.5h selon le résumé des caractéristiques du produit). Lors de la phase 3 et 4, l’administration du Maropitant (Cerenia) sera faite à température réfrigérée pour diminuer la douleur au site d’injection comme indiqué dans la notice du produit. Lors de la phase 4 un suivi au point d’administration du produit d’essai sera réalisé pour vérifier les éventuelles réaction locale. En cas d’apparition d’un signe de souffrance ou d’un signe clinique sévère chez l’animal les points limites suivants ont été définis : vomissements très intenses à répétition (plus de 10 en 30 minutes ou qui durent plus de trois heures et sur appréciation vétérinaire), prostration de l’animal, difficultés respiratoires. Dès l'apparition de ces symptômes, l'animal sera pris en charge par le vétérinaire désigné et un traitement adapté sera prescrit pour le soulager.
Choix des espèces
Le chien est l’espèce cible pour la mise en place du modèle de nausées/vomissements qui sera utilisé pour le développement d’un traitement antiémétique. Il n’existe pas de méthode de remplacement pour ce type d’évaluation. Ce modèle pourra également être utilisé pour le développement de médicaments à visée humaine car le chien a une sensibilité aux vomissements proche de celle de l’homme Chiens adultes correspondant à l’âge cible des traitements administrés.
Étude de l’efficacité de candidats médicaments sur un modèle de toux et étude pharmacocinétique chez le cobaye
- Recherche appliquée
- Autres troubles humains
- Troubles immunitaires
- Troubles respiratoires
Tous tués en fin de protocole pour prélever leur sang, leur liquide alvéolo-pulmonaire et leurs tissus pulmonaires, 1 680 cobayes vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chacun inhale, vigile, des substances tussigènes pendant vingt à trente minutes pour déclencher des épisodes de toux, isolé dans une boîte en plexiglas. Le porteur décrit une bronchoconstriction, une gêne respiratoire, des épisodes de toux sévères et un écoulement de mucus par le museau, et prévoit en plus des chirurgies de pose de cathéter de vingt à trente minutes et des ponctions veineuses répétées sous anesthésie. Il écrit limiter le nombre d'animaux "tout en prenant en compte les besoins de nos clients", et fixe le sexe et le poids des cobayes "selon la demande client".
Objectifs
La toux est un réflexe primordial pour la protection des voies respiratoires et pulmonaires contre la production de substances internes (sécrétions) ou externes (inhalées). La toux chronique (durée dépassant les 8 semaines) affecte environs 10% des adultes de la population mondiale et représente un des symptômes les plus courant pour lequel les individus consultent les centres de soins primaires. La toux représente également la manifestation clinique dont les patients atteints de pathologies respiratoires se plaignent le plus. De nombreux facteurs de risques sont associés à la toux dont l’âges et le genre, les pathologies pulmonaires et extra-pulmonaires (e.g. infections respiratoires, asthme, reflux gastroœsophagiens…), les facteurs environnementaux (e.g. polluants), les produits chimiques irritants ou les allergènes. Le plus souvent, les patients souffrant de toux chroniques présentent également une hypersensibilisation des voies nerveuses impliquées dans le réflexe de toux amplifiant la fréquence et le nombres d’épisodes de toux. Malgré l’existence de nombreux traitements permettant de lutter contre ces épisodes de toux, l’efficacité de ces derniers peut être limitée et présentent un effet interindividuel très variable. De plus, chez 40% des patients, les mécanismes physiopathologiques à l’origines de la toux chronique ne sont pas toujours bien identifiés diminuant ainsi l’efficacité de la prise en charge du patient avec un traitement adapté. Le projet a donc pour objectif de tester l’efficacité de candidats médicaments sur un modèle de toux in vivo chez le cobaye vigile. De plus, il est essentiel de pouvoir connaitre la dose efficace d’un candidat médicament en déterminant sa concentration permettant d’assurer son effet thérapeutique optimal tout en minimisant le risque d’effets indésirables. Pour cela, il pourra être établi une analyse du devenir du candidat médicament dans l'organisme après son administration, et testé en parallèle de l’étude de son efficacité.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra d’apporter des arguments scientifiques sur l’efficacité de nouveaux candidats médicaments chez le cobaye soumis à l’inhalation d’agent irritants des voies respiratoires. Les effets de ces molécules pourront être évalués sur une analyse solide de la réponse comportementale des épisodes de toux mais pourront également être confortés par une analyse approfondie de la réponse moléculaire et/ou immunohistochimique. En parallèle, l’établissement du profil pharmacocinétique des candidats médicaments pourra permettre de déterminer leur dose thérapeutique optimale pour, à terme, proposer une posologie adaptée de la molécule d’intérêt.
Procédures
Les animaux seront soumis à l'inhalation de substances tussigènes afin d'induire des épisodes de toux. La durée de cette étape est d'environ 20 à 30 min et s'effectue sur animaux vigiles. Ces derniers seront également traités avec des candidats médicaments ou des analgésiques par voie intraveineuse, intrapéritonéale, sous-cutanée ou orale de manière aigue ou répétée (pour les analgésiques si besoin). Ces types d'administrations prennent 1 minute pour être effectuées. Les cobayes pourront également être traités avec les candidats médicaments par voie intraveineuse directement dans la veine jugulaire lorsqu'une seule administration sera nécessaire. Cette procédure se déroule sous anesthésie gazeuse et dure environs 10 min. Les administrations intraveineuses peuvent également être effectuées à travers un cathéter veineux sur animaux vigiles pour réaliser des traitements répétés et l'acte prend 1 minute. Il sera cependant nécessaire de réaliser une chirurgie unique sous anesthésie gazeuse pour implanter le cathérer dont la durée de l'intervention est de 20 à 30 min. Des prélèvements de sang seront réalisés, impliquant parfois des ponctions directes dans les vaisseaux veineux à l’aide d’une aiguille. Ces prélèvements pourront nécessiter également d’anesthésier les animaux et ce de façon répétée pour une durée de 10 min par prélèvement.
Impact sur les animaux
Un des effets indésirables potentiel est lié à l'administration du candidat médicament du sponsor. Un problème lors du geste technique ou un effet secondaire du composé testé peut être observé surtout pour les nouvelles molécules innovantes avec peu de recul. De plus, pour l’analyse de la toux, l’animal doit être placé et isolé dans une boite en plexiglass pendant plusieurs minutes ce qui peut engendrer de l’anxiété. L’induction des épisodes de toux via l’inhalation de substances tussigènes est une source d’inconfort pour le cobaye car ce sont des agents irritants pour les voies respiratoires et peuvent également causer une bronchoconstriction entrainant une gêne respiratoire, des épisodes de toux sévères et un écoulement de muscus par le museau. Pour les administrations de composés par voie sous-cutanée, intrapéritonéale ou orale, les animaux seront maintenus en contention, ce qui peut générer du stress. Une ou plusieurs administration par voie orale des composés pourront être réalisées, ou des injections de composés impliquant l’introduction d’une aiguille pouvant être source de douleur. Certaines modalités d’administration, telles que les injections intraveineuses directement dans les vaisseaux veineux nécessiteront d’avoir recours à l’anesthésie des animaux tout comme lors des chirurgies d’implantation de cathéters. Cette dernière modalité peut entrainer un risque d’infection et être l’origine de douleur et de perte de poids en post-opératoire. Des prélèvements de sang seront réalisés, impliquant parfois des ponctions directes dans les vaisseaux à l’aide d’une aiguille. Ces prélèvements pourront nécessiter également d’anesthésier les animaux et ce de façon répétée, générant potentiellement du stress et de l’inconfort.
Devenir
A la fin du protocole, les animaux seront mis à mort afin de pouvoir collecter le sang, le liquide alvéo-pulmonaire, les tissus pulmonaires et les voies aériennes pour quantifier les effets du candidat médicament sur l’aspect moléculaire et/ou immunohistochimique. De même, certains animaux seront mis à mort pour les analyses de pharmacocinétique permettant de quantifier la biodistribution par organes du candidat médicament étudié.
Remplacement
L’objectif principal du projet étant de tester l’efficacité de nouveaux candidats médicaments sur les caractéristiques comportementales de la toux (i.e., fréquence et/ou intensité des épisodes de toux), il n’est pas possible de substituer les cobayes par des modèles in vitro. Par ailleurs, si des méthodes d’extrapolation in vitro-in vivo sont de plus en plus utilisées, comme la modélisation pharmacocinétique à fondement physiologique, ces approches présentent malgré tout encore certaines limites, notamment la difficulté à paramétrer certains processus mis en jeu en particulier pour les phases d’absorption et d’excrétion. Ces approches ne constituent qu’une aide à la caractérisation des interactions pharmacocinétiques, et l’évaluation in vivo du devenir d’un composé dans un organisme vivant reste incontournable.
Réduction
Toutes les mesures seront prises pour limiter le nombre d’animaux utilisés dans ce projet tout en prenant en compte les besoins de nos clients (nombre de voies d’administrations et de doses à tester et nécessité de collecter les organes en fin de protocole). Selon l’objectif des projets, chaque animal pourra être son propre contrôle au cours des inductions des épisode de toux. Un même animal inclus dans un des groupes d’efficacité subira les tests d’induction de la toux, les prélèvements sanguins et la collectes des organes permettant de faire un suivi longitudinal. Le nombre d'animaux choisi par groupe doit permettre de mettre en évidence des différences statistiquement significatives entre le groupe contrôle négatif et le(s) groupe(s) traité(s) avec un composé de référence. Par ailleurs, suite à la phase de pré-sélection des animaux répondeurs ou non-répondeurs aux agents tussigènes, les animaux non-répondeurs pourront être utilisés dans les groupes d’analyse de pharmacocinétique du même projet. Pour ces analyses pharmacocinétiques, chaque animal pourra être son propre contrôle en fonction du volumes de sang nécessaire (
Raffinement
Les expérimentations seront effectuées par un personnel compétent et entraîné. L’état clinique des animaux sera suivi quotidiennement grâce à une grille de score. Une importance particulière est portée au suivi des animaux pour prévenir et remédier à l’apparition de douleur ou de mal-être. Les points limites sont fixés avant le début des expérimentations. Les animaux sont familiarisés avec l'ensemble des outils de mesures, les nouveaux environnements ainsi qu’aux expérimentateurs. Avant de rentrer dans la salle d’hébergement, il est demandé aux expérimentateurs de toquer 2 fois à la porte pour diminuer le stress lié à la surprise. Pour l'induction de la toux par inhalation d’agents tussigènes : - les inductions sont réalisées dans une pièce attenante aux pièces d’hébergement. - les animaux sont habitués à être placés dans la boite de plexiglass. - l’induction de la toux se fait sur animaux vigiles évitant l’expositions à des agents anesthésiques et aux méthodes d’administrations de ces agents qui peuvent être source de stress. - pour limiter la bronchoconstriction, un bronchodilatateur est administré à la fin après la nébulisation facilitant la ventilation. Les actes pouvant générer de la douleur telles que les implantations de cathéter et les administration/prélèvements dans la veine jugulaire nécessitant une incision cutanée seront réalisés sous anesthésie chimique ou gazeuse et analgésie pré-opératoire et/ou locale et/ou post-opératoire selon le score sur la grille d’observation. Les animaux seront également habitués à la manipulation et à la contention. Les prélèvements sanguins et les volumes d’administration seront réalisés selon les recommandations éthiques. Après chaque prélèvement, une injection de sérum physiologique sera réalisée (volume équivalent) pour compenser la perte de volémie. Lorsque qu’une chirurgie sera nécessaire pour l’implantation de cathéter, elle sera réalisée en conditions aseptiques, et les animaux bénéficieront d’une surveillance accrue (min 2x/jour) en phase post-opératoire. De la nourriture et/ou des gels enrichis seront déposés dans la cage limiter la perte de poids des animaux après la chirurgie.
Choix des espèces
L’espèce animale la plus appropriée pour évaluer l’efficacité des candidats médicaments antitussifs et la physiologie du réflexe de toux est le cobaye. Cette espèce exprime une réaction comportementale proche de celle de l’Homme en présence de 3 agent tussigènes communément utilisés pour induire des épisodes de toux chez l’Homme. En effet, les cobayes sont capables de tousser contrairement aux rats et aux souris ne permettant pas, chez ces espèces, de modéliser la toux d’un point de vue comportemental. De plus, les mécanismes nerveux sous-tendant le réflexe de la toux impliquent les fibres sensorielles composant le nerf vague, dont la neurophysiologie et l’aspect histologique sont très similaires à ceux de l’Hommes. Suite à l’activation de ces fibres, l’intégration des influx nerveux au niveau supraspinal se fait dans le bulbe rachidien dans le noyau du tractus solitaire tout comme chez l’Homme. Selon la demande client, les animaux utilisés dans le cadre de ces études seront des cobayes : -Femelles : > 200g correspondant à un âge > 4-8 semaines -Mâles : > 350g correspondant à un âge > 9-10 semaines Ces âges correspondent, en fonction du genre, à l’atteinte de la maturité sexuelle indiquant un ralentissement du développement, limitant ainsi la variabilité des résultats.
Mise en place d’un modèle murin de xénogreffe orthotopique de glioblastome 3/3
- Recherche appliquée
- Cancers
Une tumeur cérébrale humaine implantée dans la boîte crânienne au cours d'une chirurgie de trente minutes, puis quatre semaines d'imagerie hebdomadaire sous anesthésie et des transports en voiture entre trois établissements : 307 souris subissent ce protocole, 60 tuées sans réveil, 188 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré et 59 un niveau sévère. Cent d'entre elles sont gardées vivantes pour la formation du personnel, les autres tuées aux points limites ou en fin de projet. L'objectif déclaré est de mettre au point un modèle pour tester la réoxygénation des tumeurs et leur sensibilisation à la radiothérapie, bénéfice que le porteur formule au conditionnel en deux lignes. Ce troisième volet reprend le même effectif de 307 souris que le volet précédent, publié le même jour, sans que la répartition entre les deux soit expliquée.
Objectifs
Le glioblastome multiforme est la tumeur cérébrale primitive la plus fréquente et la plus agressive chez l’adulte. La médiane de survie globale varie de 15 à 18 mois et le taux de survie à 5 ans n’excède pas 5%. Le traitement de référence consiste en la chirurgie la plus complète possible suivie de l’association d’une radiothérapie et d’une chimiothérapie par le témozolomide. Malgré ce protocole thérapeutique, la majorité des patients rechute dans un délai médian de 8-9 mois. Il est donc aujourd’hui indispensable d’améliorer ce protocole. Dans cette démarche, il est connu que les glioblastomes sont caractérisés comme des tumeurs résistantes à l’irradiation. Cette résistance repose en partie sur le manque d’oxygène (hypoxie) au cœur de la tumeur et il a été démontré dans de nombreuses études que l’oxygénation des tissus représente un facteur prédictif de réponse à l’irradiation. Dans ce contexte, ce projet aura comme objectif la mise au point d’un modèle orthotopique de glioblastome, c’est-à-dire l’induction d’une tumeur au sein même de la cavité crânienne chez la souris afin d’évaluer la réoxygénation cellulaire et la radiosensibilisation et ainsi d’améliorer la survie des patients atteints de glioblastome. Ce projet se déroulera dans 3 établissement utilisateurs.
Bénéfices attendus
Ce projet pourrait contribuer à optimiser le traitement actuel des patients atteints de glioblastome en sensibilisant les tumeurs aux effets de la radiothérapie pour améliorer la survie de ces patients.
Procédures
A) Dans l’Etablissement Utilisateur (EU) 1/3 nous ferons une Chirurgie 1 : une injection analgésique d’une minute sur animal vigile, puis une anesthésie générale gazeuse, suivie d’une chirurgie de 30 minutes avec une injection d’une minute et suture sous anesthésie générale et locale. B) Dans l’EU 2/3 nous ferons une Imagerie 1 : une injection d’une minute sur animal vigile, puis imagerie de 30 minutes sous anesthésie générale pour l’observation de la croissance tumorale. Puis, une injection sur animal sur animal vigile, suivi 24h après d'une imagerie de 15 minutes sous anesthésie générale. Cette procédure sera réalisée à raison d’une fois par semaine pendant 4 semaines. C) Dans l’EU 2/3 nous ferons une Imagerie 2 : Imagerie sous anesthésie générale de 2 heures pour l’observation de la croissance tumorale et de l’hypoxie à raison d’une fois par semaine pendant 4 semaines. D) Dans l’EU 2/3 nous ferons une Chirurgie 2 : une injection d’une minute d’un anesthésique général sur animal vigile, puis des injections d’une minute d’un anesthésique local et d'un analgésique, puis une chirurgie de 2 minutes, suivi d’une perfusion de 5 minutes. E) Dans l’EU 3/3 nous ferons une Imagerie 3 : Imagerie sous anesthésie générale de 90 minutes pour l’observation de l’hypoxie à raison d’une fois par semaine pendant 4 semaines. F) Dans l'EU 2/3 un groupe subira les procédures A et F. Un autre subira les procédures A, puis B, suivi D puis F. Un autre subira les procédures A, puis C, suivi D puis F. Un autre subira les procédures : A, puis C, D et E puis F. G) Dans l’EU 1/3 et 2/3 nous ferons injection d’une minute sur animal vigile à raison d’une fois par semaine pendant 4 semaines.
Impact sur les animaux
La mise en place des modèles pourra induire des douleurs/infections suite à la chirurgie associée à une potentielle perte de poids transitoire et une déshydratation. Le transport des animaux entre les trois EU pourra induire un stress. Les injections nécessaires à l’imagerie pourront entrainer un stress chez l’animal se traduisant par des problèmes respiratoires. Les suivis par imagerie pourront induire du stress suite aux anesthésies répétées. La croissance des tumeurs pourra entrainer une perte de poids excessive et des effets neurologiques.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort lorsque les points limites sont atteints ou à la fin du projet, sauf les animaux utilisés pour la formation ou le maintien des compétences du personnel.
Remplacement
Les études préliminaires réalisés sur cellules cancéreuses ont permis de valider 2 types de cellules pour notre modèle de glioblastome chez la souris. Ce modèle chez l’animal permet de mimer au plus proche la complexité d'un environnement tumoral chez l'individu (vascularisation, inflammation…).
Réduction
Les études préliminaires sur cellules ont également permis de réduire le nombre de lignées à 2 afin de réduire le nombre de groupe utilisant des animaux. La mise en place du modèle permettra également de réduire le nombre d’animaux utilisées dans de futurs projets étudiant l’amélioration de la radiothérapie sur un modèle de glioblastome. Le nombre d'animaux nécessaire a été déterminé avec suffisamment d’animaux pour pouvoir réaliser une analyse statistique pertinente par les 2 méthodes d’imagerie décrites. Ce projet utilise des méthodes d’imagerie non-invasives permettant de suivre un même animal au cours du temps réduisant le nombre d’animaux
Raffinement
Chaque protocole expérimental prend en compte un potentiel impact sur la souffrance animale et différents critères ont été établis pour justifier un arrêt de l'expérience en cours. Les animaux seront hébergés à 5-8 souris par cage (souris issues de différents groupes de traitement), dans des cages à couvercle filtrant avec de la litière, des frisures de papier kraft, des tubes de coton (nidification), des bâtons et des tunnels. Les procédures expérimentales seront réalisées par des manipulateurs expérimentés. Les animaux seront acclimatés à leur hébergement deux semaines avant de démarrer les procédures. Des anesthésies et des analgésies sont appliquées dès que possible pour éviter tout risque de stress et de souffrance. Des points limites ont été établis pour éviter toute souffrance animale et seront évalués 3 fois par semaine. Si une souris présentait des signes d’effet(s) secondaire(s) ou de symptômes révélant un inconfort ou l’apparition de douleur, le vétérinaire désigné sera contacté pour venir voir les animaux, poser un diagnostic et mettre en place les mesures correctives adaptées. Les méthodes d’imagerie utilisées sont reconnues non-invasives et non-irradiantes. Les animaux seront transportés en voiture entre les trois Etablissements Utilisateur (temps maximum de 10 minutes entre les EU1 et EU2 et de 30 minutes entre les EU2 et EU3). Pour cela, les animaux seront mis dans des boites de transport avec un filtre sanitaire, de la nourriture, de l’eau gélifiée, des frisures de papier et du matériel de nidification avec ajout de chaufferettes sous les boites.
Choix des espèces
La souris représente l’espèce la plus utilisée en expérimentation en oncologie. La raison la plus importante du choix de la souris pour notre étude est sa similitude avec les organismes humains en ce qui concerne l’anatomie, la physiologie et la génétique. Le modèle de souris choisi permettra l’implantation de lignées cancéreuses humaines et le développement des tumeurs orthotopiques. Les animaux utilisés seront adultes c’est-à-dire à partir de 6/8 semaines car ils possèdent un poids et un développement optimales pour les actes subit (chirurgie, injections…).
Etablissement d’un modèle d’injection intracérébroventriculaire chez le souriceau
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
320 souriceaux vont être utilisés, tous tués à l'issue, 128 anesthésiés puis tués avant tout réveil et 192 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. À deux ou trois jours de vie, chacun reçoit une injection dans les ventricules cérébraux, d'un colorant ou d'un fragment d'ADN ou d'ARN synthétique, sous anesthésie par hypothermie ou par gaz, les deux méthodes étant comparées entre elles. Une partie est suivie jusqu'à trente jours après l'injection, puis autopsiée pour prélever le cerveau, le foie et les reins. Le porteur conclut qu'il n'existe "pas de méthode alternative" pour évaluer une thérapie contre les épilepsies infantiles, au motif que des neurones en culture ne présentent pas de crise spontanée, alors que ce projet ne mesure aucun effet thérapeutique.
Objectifs
L’épilepsie est une maladie des neurones dont le fonctionnement anormal entraîne des décharges électriques brusques et excessives – la crise épileptique. L’épilepsie infantile est une maladie rare mais sérieuse qui apparaît habituellement entre l’âge de 3 mois et 6 ans. Comme pour les adultes, le traitement des épilepsies chez l’enfant est principalement médicamenteux. Toutefois, plus d’un tiers des épilepsies infantiles sont résistants aux approches médicamenteuses existantes, d’où la nécessité d’évaluer de nouvelles approches thérapeutiques notamment pour éviter le recours à des interventions chirurgicales lourdes et risquées. Dans ce sens, de nombreux essais d'administration intra-cérébrale sont en cours, à la fois au stade préclinique et clinique, et suscitent déjà d'importants espoirs thérapeutiques à long terme. L'objectif de ce projet est de développer et valider un modèle permettant d'administrer un colorant non toxique ou une molécule thérapeutique spécifique (un fragment court d'ADN ou d'ARN synthétique) dans des zones précises du cerveau de souris nouveau-nées. Deux techniques d'anesthésie seront comparées : 1) L'anesthésie par hypothermie et 2) L'anesthésie gazeuse par inhalation. Cette comparaison vise à déterminer la méthode optimale pour anesthésier efficacement des souris nouveau-nées, minimiser la durée de l'anesthésie, l'inconfort de l'animal et le temps de séparation entre le souriceau et sa mère, tout en ciblant efficacement la zone cérébrale d'intérêt. La distribution de la substance injectée sera évaluée immédiatement après l'injection pour vérifier le succès du geste (procédure 1), et 7 jours plus tard pour s'assurer de la bonne récupération des souriceaux et comparer les 2 méthodes d’anesthésie (procédure 2). La validation du modèle sera assurée par l’évaluation d’une injection de la molécule thérapeutique avec la méthode anesthésique la plus appropriée. Les souriceaux seront suivis attentivement pendant 30 jours maximum (procédure 3). Une analyse macroscopique des organes post-mortem sera également réalisée au moment de l’euthanasie et le foie, les reins seront prélevés afin de réaliser des analyses sur ces tissus. La validation du modèle sera fonction de l’ensemble des résultats et des analyses. Le modèle établi servira in fine, au travers d’une demande ultérieure d’autorisation de projet, à évaluer l’effet thérapeutique à plus long terme d’une injection d’oligonucléotides dans le cerveau de souris épileptique.
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus de ce projet se mesurent à plusieurs niveaux. Ce projet permettra d’informer sur (i) la tolérance ou la potentielle toxicité de la molécule thérapeutique au niveau du système nerveux central en développement et au niveau périphérique (ii) les modifications physiologiques induites par l’injection intracérébrale de la molécule thérapeutique (iii) le mode d’anesthésie à pratiquer sur des souriceaux afin de minimiser leur inconfort, maximiser leur survie et obtenir des résultats aussi reproductibles que possible.
Procédures
L'injection d'un colorant non toxique ou d’une molécule thérapeutique spécifique (un petit morceau d'ADN ou d'ARN synthétique) directement dans les cavités cérébrales (ventricules) du souriceau sera réalisée sur animal anesthésié et analgésié. L'administration sera unique et durera moins de 5 min par animal.
Impact sur les animaux
Les effets indésirables susceptibles d’être observés seront évalués avant toute mise en œuvre du projet. Ils seront anticipés au plus juste en fonction des informations obtenues au cours de protocoles préalablement réalisés et appuyées d’une veille bibliographique inhérente à la molécule thérapeutique spécifique (un petit morceau d'ADN ou d'ARN synthétique) à injecter. Plus précisément, nous surveillerons l’apparition d’effets délétères qui pourraient survenir, comme un traumatisme et une inflammation transitoire au niveau du site d’injection, ou encore un comportement anormal de l’animal, une perte de poids.
Devenir
Devenir des souriceaux utilisés dans les 3 procédures : A l’issue de chaque procédure tous les animaux seront euthanasiés et minutieusement autopsiés. Les organes d'intérêts, dont les structures cérébrales, seront prélevés. Les organes seront prélevés pour réaliser des analyses ex vivo.
Remplacement
Les agents thérapeutiques que nous évaluons in vivo ont fait l’objet de tests préliminaires in vitro mais le passage chez l’animal reste indispensable afin d’évaluer de potentielles interactions avec l’organisme. En effet, les tests in vitro actuels présentent plusieurs limites, p.ex., l’étude de cellules neuronales en culture ne permet pas d’observer de crise épileptique spontanée ; la vascularisation cérébrale et les connexions entre neurones de différentes régions cérébrales étant absentes. De plus, ces études ne renseignent pas sur les effets d’agent thérapeutique sur un ensemble de cellules différentes, en particulier ici dans le cerveau. Le système nerveux central comme celui du nouveau-né est en perpétuel remodelage assuré par des régulations impliquant différents types cellulaires. Le développement cérébral et les mécanismes complexes de communication entre cellules ne peuvent donc être mimés par un simple modèle de culture in vitro. Il n'existe donc pas de méthode alternative à l'expérimentation animale pour évaluer l’efficacité d’une thérapie dans le traitement des épilepsies infantiles et ses effets éventuels sur le développement cérébral. L'utilisation d'animaux est donc indispensable pour atteindre les objectifs de ce projet.
Réduction
Les souriceaux des deux sexes seront utilisés dans cette étude. Le nombre d’animaux est réduit au maximum afin d’obtenir des résultats exploitables, permettant de conclure de manière certaine, tout en évitant la réalisation d’une étude complémentaire pour confirmer les résultats obtenus au cours du présent projet. Etant donné la variabilité des réponses aux agents thérapeutiques, 8 animaux par groupe au maximum sont prévus afin d’assurer un nombre minimum d’animaux nécessaire pour une analyse pertinente et une comparaison statistique fiable tout en prenant en compte le bien-être animal. Ce nombre d’animaux a été déterminé par approche statistique, grâce à nos données historiques et l’utilisation de chaque animal a été optimisée (analyses et recueil de données longitudinales, études pilotes…) tout en limitant les contraintes au maximum. Cet effectif pourra être revu après analyse des premiers résultats avant chaque protocole, afin de donner des résultats reproductibles et similaires d’un animal à l’autre.
Raffinement
Les souriceaux seront stabulés avec leur mère respective. Pour les souriceaux gardés jusqu’à 30 jours après injection, une fois sevrés, ils seront maintenus en groupes sociaux dans un environnement adapté n’induisant pas de stress et en veillant à séparer les mâles des femelles. Des mesures spécifiques de gestion de la douleur éventuelle occasionnée par l’injection intracérébrale seront prises pour éviter toute souffrance inutile et prolongée des animaux : les conditions d’hébergement seront optimisées (litière spécifique, augmentation de l’enrichissement, facilitée d’accès à l’alimentation et ajout de nourriture appétente), nous utiliserons des protocoles anesthésiques (par hypothermie ou à l’isoflurane) et analgésiques appropriés dès l’apparition de premiers signes cliniques. Une observation minutieuse des souriceaux sera effectuée durant la phase de réveil sur couverture chauffante puis lors du replacement dans la cage avec la mère. Les souriceaux seront également minutieusement observés 10min, 3h et 24h après le réveil puis 2x par semaine jusqu’à la fin des procédures. Ce score a été déterminé spécialement pour ce projet en se basant sur la littérature existante. Les souriceaux seront également pesés le jour de l’injection, puis tous les 2 jours jusqu’à 10 jours post-injection et enfin 2 fois par semaine jusqu’à 30 jours post-injection. Tout animal ayant atteint un ou plusieurs points limites à l’appui des grilles du bien-être animal sera euthanasié.
Choix des espèces
La souris a été choisie pour ce projet car cette espèce mammifère possède des organes et type cellulaires identiques à ceux de l’homme. De plus, la souris présente un patrimoine génétique et des caractéristiques comportementales, physiopathologiques et réponses tissulaires très proches de celles observables chez l'homme, ce qui en fait un excellent modèle pour étudier les pathologies humaines notamment celles du système nerveux. La souris étant fréquemment utilisée à des fins de recherche, l’étude des effets de composés chez cet animal de laboratoire permet de transposer assez facilement les résultats à l'homme. Par ailleurs, les structures cérébrales et nerveuses peuvent parfaitement être prélevées à partir de cet animal. Enfin, les données obtenues chez ce rongeur permettent de calculer facilement les doses administrables à l’homme prévues dans le cadre des premiers essais cliniques nécessaires au développement de nouveaux médicaments. Les souriceaux seront soumis à une injection directement dans les cavités cérébrales (ventricules) du cerveau à l'âge de 2 ou 3 jours—une période critique du développement cérébral. Ce stade précoce est optimal pour cette procédure, offrant un accès facilité aux ventricules cérébraux. La procédure n°3, en particulier, permettra d’évaluer les conséquences de l'injection d'oligonucléotides sur un cerveau en pleine maturation. À un mois post-injection, le cerveau murin aura atteint environ 90% de sa taille adulte, avec la majorité des neurones déjà formés et en cours de différenciation. Cette approche permettra d'analyser l'impact global de l'intervention sur les structures et fonctions cérébrales, fournissant ainsi des données cruciales sur la sécurité potentielle de l’élément injecté dans le contexte du développement neurologique. Par ailleurs, l'utilisation de la fenêtre 2-3 jours pour les expériences, plutôt qu'un jour fixe, présente plusieurs avantages cruciaux pour l'optimisation du protocole expérimental et le respect des principes éthiques en recherche animale. Cette approche permet une gestion efficace des ressources en s'adaptant aux naissances survenant hors des horaires de travail habituels, réduisant ainsi le gaspillage d'animaux. Elle prend en compte la variabilité biologique naturelle entre les portées, permettant d'ajuster les protocoles d'anesthésie selon le poids et le développement de chaque souriceau.
NoseVac_BP ; Vaccin nasal innovant pour prévenir la colonisation de souches de Bordetella pathogènes et l’infection du tractus respiratoire supérieur chez la souris
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
- Système respiratoire
9 900 souris vont être utilisées pour des groupes expérimentaux de quatre à huit individus, répliqués sur trois expériences indépendantes. Chacune est anesthésiée puis infectée par instillation nasale de Bordetella pertussis, bronchiseptica ou holmesii, ou vaccinée par voie nasale ou intrapéritonéale, avant d'être tuée sept à vingt et un jours plus tard. 3 276 relèvent d'un niveau de souffrance léger et 6 624 d'un niveau modéré, aucune ne pouvant être réutilisée puisque la vaccination ou l'infection modifie durablement leur réponse immunitaire. Le porteur affirme employer des souches virulentes "à des doses qui n'ont aucun effet délétère pour la souris", et reconnaît ne disposer d'aucun modèle établi pour Bordetella holmesii, dont le pouvoir pathogène reste à déterminer.
Objectifs
Les objectifs de notre projet consistent en la découverte de nouveaux facteurs bactériens impliqués respectivement dans la colonisation/maintien des bactéries dans le tractus respiratoire (nez et poumon) de la souris et pouvant potentiellement médier une protection contre un challenge avec une souche pathogène. Ainsi dans un premier temps des isolats cliniques récents de Bordetella pertussis, Bordetella bronchiseptica et Bordetella holmesii seront testés dans un modèle murin pour déterminer leurs capacités à coloniser et persister dans le tractus respiratoire et également à disséminer dans le cadre d’une infection. Une recherche des déterminants bactériens surexprimés dans un environnement mimant le nez est en cours in vitro et in cellulo (cellules épithéliales nasales) par des études de transcriptomiques et de protéomique. Des souches bactériennes déplétées de certains de ces facteurs de virulence seront ainsi testées dans le modèle murin afin de définir le rôle de ces facteurs in vivo. Des candidats vaccins utilisant des antigènes modèles ou issus de l’étude in vitro en cours seront utilisés pour formuler des vaccins mARN, saARN (self amplifying RNA) ou protéiques. Ceux-ci seront ensuite testés chez la souris par administration nasale afin de définir les bases cellulaires et moléculaires de la réponse immune induite. Ces vaccins seront ensuite testés pour déterminer leurs pouvoirs protecteurs dans un modèle de challenge utilisant différentes souches pathogènes humaines de Bordetella.
Bénéfices attendus
Les bénéfices apportés par ce projet seront multiples. Nous allons ainsi pouvoir mettre en place de nouveaux modèles de colonisation animale utilisant des souches virulentes humaines de B. pertussis, B. bronchiseptica et B. Holmesii. Il est à noter qu’il existe très peu d’études publiées à ce jour ayant étudié le comportement de Bordetella holmesii dans un modèle murin. Enfin, nous testerons des vaccins innovants à base d’ARNs ou de protéines, en cours de développement contre ces souches pathogènes. L’importance de cette étude est soulignée par l’augmentation croissante de cas de coqueluche à travers le monde. D’autre part, ce projet nous permettra de mettre en place un modèle murin pour étudier la pathogénèse de B. holmesii, considéré comme un pathogène émergent lié à des pathologies humaines respiratoires et disséminées. L’objectif final du projet est de concevoir des vaccins plus performants contre la coqueluche et mettre au point et évaluer un vaccin qui protégerait contre une infection à B. holmesii.
Procédures
les souris seront infectées sous anesthésie par une instillation nasale de la suspension bactérienne. Les souris seront vaccinées sous anesthésie par instillation ou injection des candidats vaccins par voie nasale ou intrapéritonéale respectivement.
Impact sur les animaux
Le modèle de coqueluche induit par B. pertussis ou B. bronchiseptica ne provoque pas de pathologie chez la souris aux doses que nous utilisons . Ceci a déjà été démontré par de nombreuses études dans notre laboratoire et d’autres laboratoires à travers le monde. Dans le cadre de cette étude, nous utiliserons des souches virulentes de B. pertussis et B. bronchiseptica à des doses qui n'ont aucun effet délétère pour la souris car aucun dommage pulmonaire ou autre n'est observé. Il n’existe cependant pas de modèle murin pour B. holmesii et une étude exploratoire doit être menée pour déterminer la plus faible dose infectieuse permettant d’établir un modèle de colonisation/dissémination sans induire de pathologie préjudiciable chez la souris. Il n’existe aucun modèle animal pour Bordetella holmesii, cependant c’est une bactérie strictement humaine qui probablement comme Bordetella pertussis et Bordetella bronchiseptica ne mime pas parfaitement la pathologie humaine et donc induit des symptômes beaucoup plus légers dans le modèle murin. Pour les administrations par voie intranasale, nous pratiquerons au préalable une anesthésie chimique des souris. L'euthanasie se fera par dislocation cervicale ou par injection létale d’euthanasiant chimique.
Devenir
Les souris ne pourront pas etre réutilisées pour une autre étude car elles auront été soit vaccinées soit infectées ce qui engendre une réponse immunitaire empechant leur reutilisation
Remplacement
Nous appliquons la règle des 3R dans l’ensemble de nos projets. Cependant, lorsque l’on fait de la recherche en vaccinologie et pathologie, les modèles in vitro et in silico ne suffisent pas pour étudier les réponses du système immunitaire et l’établissement de l’infection chez l’hôte, et dans ces cas, les modèles animaux sont indispensables. De même, pour tester l’efficacité des vaccins à protéger contre les souches virulentes, le modèle animal reste incontournable. La tolérance locale des candidats vaccins et de leurs composants seront évaluées sur de la muqueuse nasale humaine avant l’utilisation dans le modèle murin. Ainsi l’épithélium différencié des voies respiratoires humaines sera reconstitué à l’aide d’un mélange de cellules primaires isolées à partir de 14 donneurs nasaux normaux différents. Uniquement les formulations vaccinales présentant une absence de toxicité sur les cellules seront testées chez la souris.
Réduction
Le nombre d’animaux est basé sur un calcul de puissance statistique en fonction de la variabilité attendue concernant la significativité des différences observées entre les groupes expérimentaux. Si la variabilité inter-individus et inter-expérimentation est faible, le nombre d’animaux par groupe sera revu à la baisse. Pour atteindre des valeurs statistiques satisfaisantes, 4 souris par groupe et par point de temps seront nécessaires pour les expériences de colonisation et d’immunisation, et 8 souris pour les expériences de challenge. Trois expériences identiques mais indépendantes seront réalisées pour renforcer les résultats. Pour les procédures où plusieurs groupes seront comparés, un test statistique sera réalisé. La significativité sera considérée si p < 0.05.
Raffinement
Nous definirons les doses infectieuses permettant de définir les modèles optimaux de colonisation de chaque souche bactérienne sans induire de pathologie préjudiciable chez la souris. Pour tester le pouvoir protecteur des vaccins, les animaux vaccinés ou naïfs seront infectés intranaselement par des souches virulentes. Les souris sont euthanasiées 7 jours plus tard pour B. pertussis ou B. bronchiseptica ou au maximum 21 jours plus tard pour B. holmesii dont on ne connait pas encore le pouvoir pathogène. Nous respecterons les points limites ainsi nous surveillerons régulièrement l’aspect physique des souris au cours de l'expérience, si nous observions des paramètres de souffrance nous sacrifierions les animaux immédiatement..
Choix des espèces
B. pertussis et B. bronchiseptica colonisent de façon efficace et transitoire le tractus respiratoire de la souris. Ce modèle animal nous permet donc d'étudier correctement les paramètres qui nous intéressent, à savoir la colonisation du nez et des poumons et l'induction de protection contre une souche bactérienne virulente. Pour B. holmesii le modèle murin n’est pas établi et doit être testé. D'autre part, de nombreux outils d'analyses sont disponibles dans le modèle murin pour regarder les réponses immunitaires induites, de type cellulaires, anticorps, cytokines etc... Nous utilisons des souris adultes, âgées entre 6 et 8 semaines. Notre objectif est d’étudier la colonisation du tractus respiratoire et la dissémination (pour Bordetella holmesii) des souches bactériennes et la mise en place d’une réponse immunitaire induite soit par les vaccins soit par les colonisations.