Procédures modérées
Mise en place et caractérisation phénotypique d’un modèle murin d’encéphalopathie du prématuré.
- Recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Oncologie
- Organes sensoriels
- Système immunitaire
- Système nerveux
Des souriceaux reçoivent dès leurs premiers jours de vie une injection intrapéritonéale d'extrait bactérien destinée à reproduire l'encéphalopathie du prématuré, puis subissent deux chirurgies de quarante-cinq minutes pour la pose de prothèses de contention de la tête. 2 160 souris sont concernées, 1 120 dans des procédures d'un niveau de souffrance sévère et 1 040 d'un niveau modéré, toutes tuées pour prélever leurs tissus. Le porteur annonce des déficits fonctionnels et cognitifs parmi les effets attendus, et décrit par ailleurs les nuisances de l'imagerie et des tests comportementaux comme un simple stress lié à la manipulation, à l'isolement et à la nouveauté, sans préciser lesquels de ces tests seront pratiqués. Il affirme que ces modèles inflammatoires reproduisent "parfaitement" les caractéristiques de la pathologie humaine.
Objectifs
Une naissance est considérée comme prématurée lorsqu’elle intervient avant 37 semaines et se positionne comme un véritable problème de santé mondiale avec une incidence de 15 millions de cas par an. La prématurité est notamment associée à un large spectre d’altérations globales du développement se manifestant sous la forme de troubles moteurs, sensitif (e.g. vision), d’une altération des fonctions cognitives ou encore de troubles de l’attention et de l’hyperactivité. Ces déficits neurologiques qui peuvent demeurer observables jusqu’à l’âge adulte sont caractérisés au niveau morphologique par un ensemble d’anomalies cérébrales qui sont regroupées sous le nom d’encéphalopathie du prématuré.
Bénéfices attendus
D’un point de vue scientifique, cette étude va nous permettre d’acquérir des données fondamentales pour mieux comprendre différentes pathologies neurodéveloppementales humaines. Les procédures expérimentales ont un caractère de stricte nécessité et ne peuvent pas être remplacées par d'autres méthodes expérimentales n'impliquant pas l'utilisation d'animaux vivants et susceptibles d'apporter le même niveau d'information. En effet, l’étude phénotypique de l’encéphalpathie du prématuré doit s’effectuer sur des modèles in vivo. De plus, les méthodes ex vivo de ce projet seront réalisées en parallèle afin de réduire le nombre d’animaux et pour mieux caractériser les processus moléculaires et cellulaires sous-jacents.
Procédures
L’ensemble des souriceaux recevront une injection intra péritonéale d'un extrait de proteine bactérienne afin de reproduire l’encéphalopathie du prématuré (N =2160). Aux jours post-nataux (P) 3, 5, 7, 10, 15, 30 et 60 une imagerie par résonance magnétique (50 minutes maximum, n = 420) et une imagerie fonctionnelle échographique (1 heure maximum, n = 420) seront réalisées avec une injection intraveineuse de l'agent de contraste au préalable. La méthode la plus efficiente pour cette administration sera évaluée dans une procédure de mise au point (40 souriceaux seront concernés par cette procédure de mise au point). Deux procédures chirurgicales d’une durée de 45 minutes seront réalisées afin de poser des prothèses de contention qui permettront d’éviter les artéfacts de mouvements de la tête lors des acquisitions en imagerie fonctionnelle échographique (n = 420) et en microscopie (n = 280). Les tests comportementaux seront réalisées de manière longitudinale à P3, P5, P7, P10, P15, P30 et P60 (n = 240).
Impact sur les animaux
Les nuisances et effets indésirables étant susceptibles d’apparaître chez les animaux seraient : Pour toutes les procédures : une perte de poids, des douleurs post-opératoires, du stress, des déficits fonctionnels et/ou cognitifs. Lors des tests comportementaux, les animaux peuvent être soumis à un stress dû à la manipulation, l’isolement ainsi qu’à la nouveauté. Durant les examens d’imagerie, les animaux peuvent subirent un stress dû à la manipulation. Tous les animaux auront un suivi attentif et régulier par l’expérimentateur et le personnel animalier qualifié notamment grâce à la prise journalière du poids des animaux, leur observation dans la cage en s’assurant de leur bien-être (prise alimentaire et boisson).
Devenir
L'ensemble des animaux utilisés dans ce projet feront l'objet d'une mise à mort à la fin de chaque procédure afin de générer des tissus permettant des observations sur des coupes de tissu.
Remplacement
Les procédures expérimentales pour réaliser ce projet ont un caractère de stricte nécessité et ne peuvent pas être remplacées par d'autres méthodes expérimentales n'impliquant pas l'utilisation d'animaux vivants et susceptibles d'apporter le même niveau d'information. Les conditions d'élevage, d'hébergement, de soin et les méthodes utilisées sont les plus appropriées pour respecter le bien-être de l’animal. Le projet est justifié d’un point de vue scientifique car il permettra des recherches fondamentales, translationnelles et/ou appliquées pour le diagnostic et le traitement de différentes pathologies humaines (encéphalopathie du prématuré, inflammation).
Réduction
Notre projet ne nous permet pas d’utiliser d'autres moyens que l’expérimentation animale. Avant de procéder à une telle étude, nous nous sommes assurés d’utiliser le nombre minimal d’animaux adéquat pour atteindre le résultat souhaité. Ainsi, les procédures expérimentales décrites dans ce projet ont un caractère de stricte nécessité et ne peuvent pas être remplacées par d’autres méthodes expérimentales n’impliquant pas l’utilisation d’animaux vivants et susceptibles d’apporter le même niveau d’information disponible. Dans chaque phase du projet, le minimum d'animaux a été prévu afin d'arriver à des résultats qui soient en adéquation avec ceux prévus lors de ce projet. Le nombre d’animaux pour chaque étude a été défini à partir de l’expertise au sein du laboratoire et des données de la littérature. De plus, les analyses comportementales et les analyses morphologiques ne seront pas réalisées chez les mêmes animaux pour éviter la récupération fonctionnelle et donc le biaisement des résultats. Aussi, le projet comporte deux procédures de mise au point qui permet de s’assurer que les suivantes seront réalisées de la meilleure façon. Ce point limitera l’utilisation d’animaux pour des expériences qui ne marcheraient pas. Enfin, l’effet sexe sera observé, ce qui permettra de limiter l’utilisation d’animaux pour des résultats qui seraient biaisés par ce paramètre.
Raffinement
Afin de souscrire au principe de raffinement, les animaux seront anesthésiés et analgésiés avant, pendant et après chaque procédure le nécessitant. Au cours de l’intervention chirurgicale (pose du support de tête pour limiter les mouvements de la tête lors des examens d'imagerie), les paramètres vitaux de l’animal seront surveillés et optimisés tout au long de la procédure. Les yeux des souris seront couverts avec du gel oculaire afin de ne pas les éblouir avec la lampe de la loupe binoculaire et prévenir de la déshydratation. Après l’intervention chirurgicale, les animaux seront surveillés jusqu’à leur réveil. Pour optimiser le réveil de l’animal, la cage de réveil chauffée. De la nourriture humidifiée sera déposée dans la cage pour un accès plus simple à l’alimentation après la chirurgie.
Choix des espèces
La souris est l’espèce animale la plus étudiée dans le domaine du développement et les techniques employées sont bien connues. De plus, la souche utilisé dans ce projet est également utilisée comme fond génétique de plusieurs lignées génétiquement modifiées utilisées au laboratoire et qui pourront, plus tard, être éventuellement utilisées dans le cadre de ce projet. L’anatomie du système nerveux murin et la physiologie de la souris sont également bien connues et sont proches de celles de l’Homme. Par ailleurs, les modèles d’encéphalopathie du prématurés induits par des stimuli inflammatoires sont très souvent utilisés car ils reproduisent parfaitement les caractéristiques de la pathologie humaine, ce qui en fait un modèle d’étude robuste. De même, il est admis que l’inflammation systémique induit des changements au sein du compartiment vasculaire comme dans ses interactions avec les cellules qui l’entourent. Cet ensemble de connaissances et les acquis dont nous disposons au laboratoire et dans la littérature rendent cette espèce particulièrement intéressante pour cette étude. Les procédures sont basées sur un stimulus inflammatoire à partir du premier jour post natal. Il est donc nécessaire de se procurer des femelles gestantes en amont afin de limiter le stress du voyage aux nouveau-nés. Le stade de développement de ces femelles est de 2 à 5 mois car nous devons attendre leur maturité sexuelle. La procédure de mise au point engendrera une évaluation comportementale au 7ème jour post natal chez les souriceaux. A ce même stade, une mise au point du protocole d’injection de l’agent de contraste pour les examens d'imagerie sera réalisée. En effet, cet agent de contraste nécessite d’être injecté en intraveineuse mais la voie habituellement utilisée (dans la veine caudale de la queue) n’est pas réalisable à ce stade de développement précoce. Une analyse microscopique sur coupes de tissus prélevés au 15e jour post natal permettra de voir si le modèle récapitule bien l’atteinte la plus décrite dans l’encéphalopathie du prématuré. De plus, au cours du développement physiologique et pathologique chez la souris, les changements fonctionnels, morphologiques comme les processus cellulaires et moléculaires en jeu s’opère très rapidement. De ce fait, une analyse à de nombreux stades de développement (jours poast nataux 3 / 5 / 7 / 10 / 15 / 30 / 60) est nécessaire afin d’identifier des différences dans le développement des différents groupes.
Evaluation de la toxicité et de l’efficacité de molécules à potentiel thérapeutique dans des modèles murins pour le traitement de maladies rares de la surface oculaire
- Recherche appliquée
- Toxicologie (hors obligations réglementaires)
- Troubles sensoriels
Pour tester la tolérance et l'efficacité de cinq molécules destinées à des maladies rares de la cornée, 2 400 rats vont être utilisés dans des procédures d'un niveau de souffrance léger à modéré, tous tués à différents délais pour prélever leurs tissus oculaires. Les lésions de la cornée sont provoquées sous anesthésie générale et locale, ou par exposition aux rayons ultraviolets B, puis suivies d'examens répétés de l'œil jusqu'au seizième jour et d'injections sous la conjonctive. Les collyres sont instillés dans les deux yeux sur animal vigile, maintenu de force. La douleur est mesurée par un test de retrait de la patte sous pression, et le porteur reconnaît qu'après l'induction des modèles les rats sont susceptibles de souffrir et de développer une infection de la surface oculaire avec rougeurs et sécrétions.
Objectifs
Le défaut de cicatrisation de la cornée est le dénominateur commun de nombreuses maladies oculaires rares, ce qui représente un problème médical critique et un domaine où les besoins médicaux sont largement insatisfaits. Dans des maladies rares de la cornée, une inflammation, la croissance de nouveaux vaisseaux, une innervation défectueuse et un œdème conduisent à une perte de la transparence entraînant une baisse de la vision et la cécité. A ce jour, les traitements disponibles sont peu efficaces et provoquent des effets indésirables. Les objectifs dans ce projet de recherche sont d’investiguer et de proposer de nouvelles alternatives pour le traitement de maladies affectant la surface oculaire. Ainsi, la tolérance et l’efficacité de composés nouveaux et déjà existants seront évaluées dans des modèles expérimentaux animaux afin de comprendre les mécanismes physiopathologiques de ces maladies ainsi que les mécanismes d'action des traitements proposés.
Bénéfices attendus
Ce projet consiste en des tests précliniques de toxicité et d’efficacité en utilisant des modèles expérimentaux animaux pertinents qui doivent être réalisés au préalable pour évaluer la sécurité et l'efficacité de ces médicaments avant d’aller chez l’homme. Les maladies oculaires, de manière générale, ont tendance à provoquer de nombreux effets délétères chez les patients touchés, en plus du risque de cécité permanente. Cependant, parmi le vaste groupe de maladies pouvant affecter l'œil, il en existe certaines qui sont considérées comme rares et qui, malgré leur gravité, ne sont généralement pas une priorité en termes de recherche et de développement, précisément en raison de leur faible incidence et prévalence dans la population en général. En Europe, environ 30 millions de personnes souffrent de cécité et de déficience visuelle. Il est estimé qu’il y a environ 500 000 patients qui souffrent de maladies rares de la surface oculaire, ce qui représente environ 1.7 pour cent de la population totale atteinte de déficiences visuelles et de cécité eu Europe. Parmi ces maladies rares, la néovascularisation cornéenne conduisant au rejet de greffe et à la cécité représente une prévalence de 1 à 10 cas pour 50 000 personnes. Le déficit en cellules souches limbiques, une autre maladie rare de la surface oculaire dans laquelle les patients présentent une altération de la cicatrisation épithéliale cornéenne et des ulcères cornéens chroniques pouvant mener à des perforations cornéennes, représente une prévalence de 1 cas pour 8 000 personnes en Europe. Dans ce contexte, les études précliniques revêtent d’une importance primordiale pour filtrer et proposer des schémas thérapeutiques qui pourront être transposés aux patients, tout en garantissant la sécurité des doses proposées avec le moins d'effets indésirables possible. Tous les médicaments suggérés présentent des données préliminaires montrant des effets remarquables dans la restauration de la physiologie cellulaire, immunitaire, avasculaire, neuronale et environnementale de signalisation dans la cornée dans le contexte de maladies rares, depuis les modèles animaux jusqu'aux essais cliniques. Les résultats attendus dans ce projet sont susceptibles de constituer une avancée majeure pour les patients qui souffrent depuis trop longtemps de maladies débilitantes et progressives sans avoir accès à un traitement adéquat et abordable.
Procédures
L’induction des modèles pathologiques dure entre 10 à 15 minutes. Les lésions cornéennes sont réalisées après anesthésie générale et locale. Un analgésique est également administré 30 minutes avant la réalisation de l’acte. Suivant le modèle utilisé, l’analgésique est administré pendant 3 à 5 jours après l’induction de la lésion cornéenne. L’évaluation de la douleur est réalisée par un test comportemental en appliquant une pression sur la patte et en mesurant la réponse de retrait ainsi qu’en observant les signes comportementaux. Les collyres sont administrés à l’aide d’un flacon contenant un compte-gouttes dans les deux yeux. L’administration des gouttes est réalisée sur animal vigile par contention physique. Les injections sous-conjonctivales se réalisent sous microscope opératoire après anesthésie générale. L’acte ne dure que quelques secondes. Les examens in vivo afin d’évaluer la morphologie et la transparence cornéennes sont réalisés après anesthésie générale et durent entre 5 à 10 minutes chacun. Pour l’évaluation de la toxicité des gouttes, des examens in vivo sont réalisés le premier jour puis 7 jours après sur l’ensemble des animaux. Pour l’évaluation de la toxicité du traitement administré en sous-conjonctival, les examens in vivo sont réalisés le premier jour puis 4 jours après sur l’ensemble des animaux. Dans le modèle expérimental de cicatrisation cornéenne, les examens in vivo sont réalisés à avant l’induction du modèle puis après 6h, 24h, 48h et 72h sur l’ensemble des groupes expérimentaux. Dans le modèle expérimental de dommages cornéennes induites par l’exposition au rayonnement ultraviolet B (UVB), les examens in vivo sont réalisés avant l’induction du modèle puis 3, 5, 7, 10, 14 et 16 jours après sur l’ensemble des animaux. Un examen d’angiographie in vivo pour la visualisation des néovaisseaux cornéens est réalisé une seule fois au 14ème jour. Dans le modèle expérimental d’insuffisance limbique, les examens in vivo sont réalisés le premier jour puis 3, 7 et 14 jours après sur l’ensemble des animaux.
Impact sur les animaux
Les traitements évalués dans ce projet ne contiennent que des excipients connus et approuvés pour un usage oculaire et des études antérieures ont montré que ces excipients n’entraînent pas ou très peu d’effets indésirables. Les doses sont faibles étant donné que les formulations sont administrées localement. La quantité de produit qui traverse les barrières oculaires et se retrouve dans le sang est négligeable. La préhension des animaux vigiles et l’administration topique des formulations en contention physique peuvent entraîner un stress. Avant l’induction des modèles expérimentaux, les animaux sont anesthésiés par voie générale en intrapéritonéal. L’injection peut entraîner une douleur lors de la piqure et l’anesthésie peut mener à des problèmes respiratoires, dépression ou encore d’hypothermie. Après l’induction des modèles expérimentaux, les animaux sont susceptibles de ressentir une douleur. Une infection de la surface oculaire comprenant des rougeurs et des sécrétions peut également survenir après l’induction des modèles.
Devenir
Les animaux seront tous euthanasiés à différents délais pour le prélèvement de tissus oculaires afin de mieux analyser les effets des traitements à l’issue de toutes les procédures.
Remplacement
Avant de passer chez l’homme, il est impératif d’évaluer la toxicité des molécules dans des modèles pertinents qui se rapprochent le plus possible des mécanismes complexes chez l’homme. Les rongeurs restent l’une des espèces la plus utilisée pour l’évaluation de la tolérance des médicaments dans le domaine de l’ophtalmologie. Des modèles expérimentaux animaux seront également utilisés afin d’étudier les mécanismes physiopathologiques visibles uniquement à l’échelle de l’animal. Travailler sur l’animal entier est devenu une nécessité pour étudier les mécanismes physiopathologiques intégrés, les lignées cellulaires ne pouvant pas reproduire les mécanismes complexes d’adaptation d’un organisme. Toutes les études plus spécifiques sur les mécanismes plus délimités seront effectuées avec des cultures cellulaires. Dans cette étude, il est impératif de passer par l’animal avant de procéder à des tests cliniques chez l’homme.
Réduction
Au total, 2400 rats seront utilisés dans ce projet qui englobe l’évaluation de la toxicité et de l’efficacité de 5 molécules à potentiel thérapeutique pour des maladies rares de la surface oculaire. Une étude de la littérature ainsi qu’une estimation grâce à un test de puissance ont été réalisées pour s’assurer de la faisabilité du projet ainsi que pour estimer le nombre d’animaux nécessaires. Cela permettra également de mettre en évidence des différences statistiques entre les résultats de nos différents groupes. Les analyses in vivo dans le temps chez le même animal permettront de diminuer le nombre d’animaux euthanasiés.
Raffinement
Une semaine d’acclimatation est mise en place avant toute manipulation des animaux. Ceci leur permet de récupérer de leur transport et de s’habituer aux nouvelles conditions de vie. Les rats seront hébergés en portoirs ventilés en pression positive avec enrichissement du milieu tunnels en carton ou en plastique et ou maison en plastique au sol ou accrochée à la grille afin que ces derniers soient dans un environnement qui leur soit le plus adapté possible. La stabulation sera conventionnelle et les animaux recevront un régime alimentaire normal. Ils seront suivis quotidiennement pendant les périodes d’évaluation, ainsi que pendant les phases de repos afin de s’assurer de leur bien-être et de pouvoir apporter rapidement des soins le cas échéant. Les animaux sont anesthésiés par voie générale et locale lors de l’induction des modèles expérimentaux. Afin d’éviter l’hypothermie pendant l’anesthésie, les animaux sont placés sur tapis chauffant. Les procédures utilisées dans le projet pouvant entraîner une souffrance modérée pour les animaux, des mesures de prévention et des points limites précoces ont été mis en place afin de réduire ou éviter la douleur. Les animaux seront pesés avant l’induction des modèles expérimentaux puis pendant toute la durée des procédures.
Choix des espèces
Les rongeurs dont les rats sont l’une des espèces les plus choisies car il s’agit d’un modèle établi pour le développement de différentes pathologies dont des maladies oculaires humaines de la surface oculaire. Par ailleurs, il existe de nombreux outils d’analyse en ophtalmologie qui ont été développés notamment pour la réalisation d’examens fonctionnels in vivo. Par rapport à la souris, le rat est plus facile à manipuler pour l’induction des modèles expérimentaux. La taille de l’œil du rat est plus importante que celle de la souris, ce qui permet une meilleure manipulation, un meilleur contrôle et reproductibilité lors de l’induction des modèles et facilite la réalisation des imageries in vivo. Des rats jeunes adultes entre 6 à 8 semaines et entre 10 à 12 semaines seront utilisés dans ce projet. L’âge choisi est en accord avec ce qui est fait dans la littérature pour ces types d’expériences et de modèles expérimentaux. Il s’agit de modèles de pathologies survenant à l’âge adulte.
Combinaison de deux inhibiteurs dans un modèle de xénogreffe chez des souris immunodéficientes et des modèles d’hypercroissance 2/5
- Recherche appliquée
- Cancers
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système cardiaque
- Système endocrinien
12 812 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, celles des procédures expérimentales tuées pour exploration anatomique et histologique, celles de l'élevage maintenues en vie pour la reproduction. Sur chaque animal s'enchaînent la pose chirurgicale d'un implant d'œstrogène, une greffe sous-cutanée de cellules tumorales humaines, huit prélèvements sanguins à la queue, des gavages quotidiens pendant trente semaines, des injections intrapéritonéales deux fois par semaine et une ligature vasculaire, avec des transports entre cinq sites pour les séances d'imagerie. Le porteur indique que les tumeurs peuvent devenir douloureuses au-delà d'un certain volume et gêner l'alimentation, et que le gavage risque de perforer l'œsophage ou d'envoyer la solution dans les poumons, tandis que l'identification de nouveaux traitements des syndromes d'hypercroissance reste annoncée comme une possibilité. Sur le remplacement, il affirme qu'aucun modèle in vitro ne reproduit l'environnement complexe de ces cellules et que la souris est le seul mammifère chez lequel la protéine visée a été mutée.
Objectifs
Les syndromes d’hypercroissance sont causés par des mutations génétiques affectant uniquement certains tissus. Notre objectif est de développer des modèles précliniques porteurs de mutations de ces genes dans différents tissus afin de comprendre la physiopathologie des anomalies et d’identifier de nouveaux traitements permettant de prévenir l’apparition des symptômes ou de freiner la pathologie. Le projet se déroule sur 5 sites différents.
Bénéfices attendus
Ce projet nous conduira à une meilleure compréhension des mécanismes moléculaires conduisant aux syndromes hypertrophiques et à l'identification potentielle de nouveaux traitements
Procédures
Les interventions subies par les animaux seront : 1) Une chirurgie de 10 min sous anesthésie gazeuse pour l’insertion des implants d’œstrogène (EU1 et EU2) 2) Une injection en sous cutané de cellules tumorales humaines sous anesthésie gazeuse (EU1 et EU2). 3) Des prélèvements sanguins (n= 8 par souris) à la queue sous anesthésie gazeuse (EU1 et EU2) 4) Des inductions par gavages au tamoxifène (moins d’une minute) sur 5 jours pour induire les phénotypes d’hypercroissance (EU1 et EU2) 5) Des observations des tumeurs et des imageries in vivo sous anesthésie gazeuse durant maximum 30 min (EU3, EU4, EU5) 6) Des traitements en injections bihebdomadaires intra péritonéal (moins d’une minute) de traitements (30 semaines) (EU1 et EU2) 7) Des gavages quotidiens de traitements (moins d’une minute) pour une durée maximale de 30 semaines (EU1 et EU2) 8)Une chirurgie de 10 min sous anesthésie gazeuse pour ligature vasculaire (EU1 et EU2) 9) Biopsie de la queue à jour 6 de vie pour génotypage (3 secondes) (EU1 et EU2)
Impact sur les animaux
Les souris recevront par voie sous cutanée (flancs gauche et droit) deux injections mais toutes n’auront pas de développement de tumeurs. S’il y a prise de greffe, et formation de tumeurs sous cutanées, les effets de la tumeur peuvent être indésirables et générer certaines contraintes : douleurs à partir d’un certain volume, difficultés à s’alimenter et à s’abreuver, tension au niveau de la peau, démangeaisons et irritations. L’insertion de l’implant et la mise en place d’un point de suture peut également provoquer une gêne avec des démangeaisons et une légère tension au niveau de la plaie suite à la cicatrisation. Une hypothermie, une déshydratation et un asséchement des yeux peut également survenir suite à l’anesthésie. Les séances d’imageries et les prélèvements sanguins répétés sont un stress. L’administration par gavage comporte un risque de perforation de l’œsophage ainsi qu’un risque d’arrivée de la solution dans les poumons, entrainant des signes de détresse respiratoire. Les injections péritonéales répétées peuvent induire une irritation et/ou une douleur au niveau de la zone d’injection. Les ligatures vasculaires peuvent engendrer des infections localisées, des saignements et des douleurs. Le transport d'un centre à un autre pour les imageries in vivo peut induire un stress pour les animaux. Au cours des biopsies à jour 6 pour génotypage, une douleur localisée de très courte durée peut survenir.
Devenir
Les animaux de la procédure d’élevage seront maintenus en vie pour accouplement et maintien des lignées sauf pour les males immunodéficients. Les animaux des procédures d’expérimentation seront mis à mort pour exploration anatomique et histologique.
Remplacement
Il n'existe pas de modèle in vitro qui permette d'étudier les caractéristiques des syndromes de surcroissance. Au cours de ces syndromes, les cellules nécessitent un environnement complexe avec de multiples interactions et facteurs de croissances qu’il est actuellement impossible de récréer in vitro. La souris est le seul mammifère pour lequel la protéine impliquée ici a été mutée.
Réduction
Nous utiliserons un nombre d'animaux nécessaire pour avoir la puissance statistique. Celle-ci été défini en utilisant un logiciel de statistique. Le nombre de souris par groupe a ensuite été calculé afin de pouvoir mettre en évidence un effet statistique significatif. Tout au long du projet pour minimiser le nombre d'animaux utilisés et conformément aux objectifs scientifiques, nous réutiliserons les différents tissus.
Raffinement
Nous éviterons toute souffrance inutile des animaux en les surveillant régulièrement. Le gavage sera effectué par un technicien expérimenté. Le volume des injections sera réduit au minimum possible. La chirurgie sera réalisée sous anesthésie et analgésie adaptées, avec une surveillance accrue post-opératoire. L’ensemble des prélèvements et des imageries sera réalisé sous anesthésie gazeuse. Enfin, des points- limites précis ont été établis (poids, comportement, aspect du poil), entrainant la mise à mort anticipée de l’animal si nécessaire.Le transport entre sites est assuré par un prestataire agréé. Les animaux ont accès à l’eau et l’alimentation pendant toute la durée du trajet. Les cages sont ventilées et enrichies avec du coton.
Choix des espèces
La souris est préférée comme espèce car elle présente l’avantage de facilité d’élevage et de reproduction. Elle permet l’étude d’animaux génétiquement modifiés particulièrement informatifs pour la compréhension des mécanismes physiopathologiques. Par ailleurs, de nombreux outils d’analyses ont été développés et bien caractérisés dans cette espèce animale (notamment les anticorps pour la mise en évidence de protéines par western blot, par immunohistochimie, et pour des dosages immunoenzymatiques...). Souris âgées de 6 semaines pour l'induction au tamoxifène car il est nécessaire que l'organogénèse soit terminée. Ces souris seront ensuite suivies à l'âge adulte.
Essai d’une thérapie tissulaire complexe pour le remplacement de photorécepteurs chez le rat
- Recherche appliquée
- Troubles sensoriels
- Recherche fondamentale
- Organes sensoriels
Quinze anesthésies et dix-huit injections d'analgésiques par animal sur six mois, plus sept électrorétinogrammes et sept séries de tests visuels : 220 rats vont être utilisés, tous tués à l'issue pour analyser leur œil, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chacun reçoit dans un œil, sous anesthésie, une greffe de tissu rétinien fabriqué à partir de cellules souches humaines, l'autre œil servant de témoin, avec un risque de décollement de la rétine et de petites hémorragies oculaires, pour vérifier si cette greffe rétablit une part de vision dans la rétinite pigmentaire. Ces rats portent deux mutations, l'une qui les rend aveugles dès trois semaines, l'autre qui affaiblit leur système immunitaire pour éviter le rejet du greffon, ce qui les expose aux infections opportunistes et leur fait perdre leurs poils, lesquels s'accumulent sous leurs paupières. Le porteur retient le rat plutôt que la souris parce que sa taille rend le geste chirurgical moins difficile, donc l'échec moins probable.
Objectifs
Les rétinites pigmentaires (RP) entrainent des pertes sévères et rapides de la vision pouvant conduire jusqu’à la cécité et affectent des millions de personnes dans le monde. Les RP sont d’origine monogénique et affectent environ 200.000 personnes en France. Jusqu’à présent aucun traitement n’est disponible dans la plupart des cas. Ce projet a pour objectif de vérifier que l'on peut rétablir la vue avec la transplantation d’un morceau de rétine fabriqué en laboratoire. Ce morceau de rétine est fabriqué en laboratoire à partir de cellules souches humaines. Les transplantations sont réalisées dans un modèle de rats porteur d’une mutation génétique entrainant la perte de la vue et également d'une mutation qui altère le système immunitaire (pour éviter les mécanismes de rejet du greffon). Le potentiel thérapeutique des greffons est évalué par des approches comportementales et électrophysiologiques (sensibilité de la rétine à la lumière). Par ailleurs, lors de la greffe, nous évaluerons également si des vésicules extracellulaires (petites subtances produites par des cellules) peuvent facilité la prise des greffes dans la rétine.
Bénéfices attendus
Il n'existe peu ou pas de traitement pour soigner les rétinites pigmentaires ou pour restaurer la vision quand celle-ci est perdue. L 'objectif est de développer des approches de thérapie cellulaire à base de morceaux de rétine obtenus à partir de cellules souches humaines. Cette thérapie aura pour objectif de restaurer la vision dans ces maladies.
Procédures
Une procédure chirurgicale sous anesthésie générale sera réalisée chez les rats. De plus, la chirurgie sera réalisée sous analgésie en complément de l’anesthésie. Cette procédure chirurgicale consiste en la transplantation intraoculaire (sous la rétine) d’un tissus rétinien fabriqué en laboratoire. Cette opération dure 15 à 20 minutes. Cette opération n’est réalisée qu’une seule fois. Pour ces études une lignée de rats modélisant la rétinite pigmentaire et avec une immunodéficience (pour éviter les rejets de greffe) sera greffée avec les cellules. Les rats ont un phénotype dommageable : ils sont plus susceptibles de développer des infections opportunistes du fait de leur statut immunodeficient. Tous les animaux feront l’objet d’un examen par imagerie permettant l’observation de l’anatomie et la structure de la rétine (tomographie par cohérence optique) et d’un examen électrophysiologique (Electrorétinogramme) qui permettent l’étude de la fonction de ce tissu; ces examens qui nécessitent l’immobilité de l’animal se fera sous anesthésie générale ; Les examens d’imagerie ont une durée de 10 à 15 minutes; l’électrorétinogramme a une durée de 30 minutes environ. Ces examens seront réalisés une fois par mois (maximum de 7 fois pour les animaux gardés le plus longtemps) Les animaux réaliseront également des tests comportementaux à l’état vigil sans contrainte particulière (maximum de 7 fois pour les animaux gardés le plus longtemps). ces tests de la fonction visuelle sont rapides (5 à 10 minutes environ). Ces examens seront réalisés une fois par mois. Aucun prélèvement ne sera réalisé sur les animaux vivants. Anesthésies (injections intrapéritonéales d’une durée de quelques secondes): 15 fois par animal au cours de l’étude qui dure jusqu'à 6 mois. Analgésies + antidote anesthésie (injections sous cutanées d’une durée de quelques secondes): 18 fois par animal au cours de l’étude qui dure jusqu'à 6 mois. Les rats seront euthanasiés à la fin de l'étude par une méthode réglementaire en vue d'une analyse histologique de l'œil.
Impact sur les animaux
Les injections sous-rétiniennes/greffes peuvent provoquer des lésions temporaires comme des décollements localisés de la rétine et de petites hémorragies oculaires. Un léger stress peut être engendré lors du changement d’environnement des animaux (mise en chambre noire la veille de l’electroretinogramme). Un stress peut aussi être engendré lors des contentions réalisées pour les injections intraperitoneales et sous cutannées. Le phénotype immunodéprimé entraine une perte de poils à 3 ou 4 semaines avec une réapparition par touffes au cours de la vie du rongeur. Ces poils peuvent s'accumuler dans l'oeil sous les paupières et cela nécessite donc un soin particulier pour éliminer cette accumulation. Les animaux sont plus susceptibles de développer des infections opportunistes du fait de leur statut immunodeficient.
Devenir
A la fin de chacune des procédures, les animaux sont euthanasiés par une méthode réglementaire pour permettre des analyses histologiques ou fonctionnelles (électrophysiologiques) des tissus (rétine). Ces explorations sont nécessaires pour évaluer le bénéfice de la transplantation au cœur du projet et le devenir des cellules transplantées (intégration au tissus de l’hôte, etc…).
Remplacement
Le projet consiste à évaluer la capacité d’une greffe de cellules à permettre une préservation de la fonction visuelle. Cette évaluation ne peut donc pas être faite par des approches in vitro. Les approches in vitro ne permettent d'évaluer que des paramètres isolés de culture et non des interactions avec une rétine. Il n'est ainsi pas possible de démontrer la fonctionnalité d'un produit de thérapie cellulaire de la rétine autrement que in vivo. Ce projet ne peut être réalisé que chez l’animal.
Réduction
Afin de réduire au maximum le nombre d’animaux, les transplantations seront réalisées dans un seul œil ; l’œil controlatéral servira de contrôle évitant d’utiliser d’autres animaux dans ce but. Par ailleurs, la majorité des actes peuvent être réalisés sur les mêmes animaux permettant ainsi de réduire le nombre d’animaux utilisés. Nous avons réduit le nombre d’animaux par groupe au minimum requis pour obtenir des résultats statistiquement interprétables en tenant compte de la variabilité plus importantes des mesures effectuées (en raison d’un taux d’échec évalué à 20-30 pour cent (chirurgie, rejet de greffe, opacification du cristallin, etc..). Le nombre a été calculé sur la base des données de la littérature pour des approches similaires et en fonction du devenir post-mortem des animaux. Pour limiter le nombre d’animaux, Les résultats seront analysés à l’aide de tests statistiques non-paramétriques adaptés aux petits effectifs. Au final, 220 animaux seront utilisés dans le projet.
Raffinement
Les animaux seront examinés quotidiennement par les expérimentateurs et le personnel qualifié de l’animalerie et seront hébergés dans les conditions conformes à la réglementation (cages de stabulation avec enrichissement (bâtons à ronger, lambeaux de papier kraft), nourriture et boisson à volonté). Dans ce modèle de rat, le phénotype immunodéprimé entraine une perte de poils à 3 ou 4 semaines avec une réapparition par touffes au cours de la vie du rongeur. Ces poils peuvent s'accumuler dans l'oeil sous les paupières et cela nécessite donc un soin particulier pour éliminer cette accumulation. Le phénotype aveugle ne gêne pas l'accès à l'eau et à la nourriture qui sont facilement accessibles et à volonté dans la cage. Les rats bénéficieront d’une anesthésie générale fixe. Pour les injections intraoculaires, une anesthésie préalable de la cornée sera réalisée. Le risque de douleur généré par la transplantation de tissus est géré en pré- et post-opératoire par l’injection d'analgésiques. Les animaux feront l’objet d’une surveillance plus accrue pendant les 24 heures suivant les différents actes (réveil post-anesthésie, état de la surface oculaire après les électrorétinogrammes, signe d’inflammation, etc…). Tout signe d’inflammation ou d’infection de l’oeil entraînera l’euthanasie.
Choix des espèces
Les rats sont couramment utilisés dans les études précliniques. La taille de l’animal rend le geste technique (transplantation sous-rétinienne) moins difficile que chez la souris par exemple, ce qui réduira significativement le risque d’échec de la procédure et donc le nombre d’animaux nécessaire à l’étude. Rats modèlisant la rétinite pigmentaire et immunodéficient : Ces rats portent une mutation spontanée qui conduit à la perte rapide de la vue et une autre mutation qui affaibli le système immunitaire (pour prévenir le rejet de greffe). Comme la perte des cellules de la rétine débute dès 3 semaines après la naissance, les rats seront injectés à 3 semaines avec des vésicules extracellulaires (produites par des cellules) pour tester leur potentiel fonctionnel à moduler l'environnement dégénératif. Pour greffer un morceau de rétine issu de cellules souches, les rats seront greffés à un stade ou la vue est complétement perdue (vers 2/3mois après la naissance). Les différentes analyses seront réalisées dès 30 jours après l’opération. L'ensembles des autres actes des différentes procédures seront réalisées au plus tôt un mois après la transplantation et jusqu’à 6 mois post-greffe, le stade le plus tardif prévu par l’étude.
Injection de vésicules liposomales pour le traitement des cancers du sein et du poumon sur des modèles murins (UE2)
- Recherche fondamentale
- Oncologie
Les tumeurs mammaires greffées peuvent atteindre 2 000 mm3, chez des souris qui pèsent une vingtaine de grammes. 120 souris vont être utilisées sur ce second site du même projet, toutes tuées à l'issue sous anesthésie, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Injectées vigiles de cellules cancéreuses, puis d'immunoliposomes à trois reprises et d'un anticorps d'immunothérapie, elles font le trajet entre deux bâtiments pour les séances d'imagerie, avec un risque de métastases pulmonaires et de gêne respiratoire. Le nombre de 120 n'est rattaché à aucun calcul, et l'explication censée exposer la réduction des effectifs reprend mot pour mot la description des tumeurs.
Objectifs
Le cancer du sein est un cancer de la glande mammaire. Autrement dit, c'est un cancer qui naît dans les unités cellulaires dont la fonction est de sécréter le lait, les unités ducto-lobulaires du sein, essentiellement chez la femme. Huit cancers du sein sur dix se déclarent après 50 ans. Premier cancer dans le monde, il touche, en 2016, 1,8 million de femmes par an dans le monde, dont 50 000 femmes en France. On s'attend à ce qu'une femme sur huit reçoive un diagnostic de cancer du sein au cours de sa vie. Le traitement s'est considérablement amélioré au fil des ans, et a conduit à davantage de cas de rémission. Le cancer du poumon est la cause de 1,3 million de décès par an dans le monde. Les symptômes les plus fréquents sont le souffle court, la toux (éventuellement les crachements de sang), et l'amaigrissement. Les principaux types de cancers du poumon sont le carcinome à petites cellules et les cancers non à petites cellules. Malgré les améliorations des traitements actuels, les taux de rechute restent élevés. Ainsi, pour réduire l’intensité de la chimiothérapie et traiter avec succès les patients en rechute, il est encore nécessaire de développer de nouvelles thérapies. Nous avons identifié de nouveaux candidats thérapeutiques (immunoliposomes) que nous avons validés dans un modèle de lymphome murin. Nous souhaitons maintenant étudier leurs efficacités dans cette étude préclinique in vivo, sur d’autres modèles de cancers (sein et poumon). Pour cela, nous allons utiliser des modèles murins, en greffant, en orthotopique, des lignées cellulaires cancéreuses murines déjà établies dans des souris C57BL/6 et BALB/c. Lors de cette étude préclinique, les souris seront traitées avec ces immunoliposomes afin d’étudier leurs effets sur l’activation de l’immunité antitumorale et le ralentissement de la croissance tumorale. Nous étudierons également l’effet d’une combinaison de ces immunoliposomes avec une immunothérapie anti-PD1, connue pour être efficace et utilisée dans les traitements cliniques des cancers humains. Le projet se déroulera dans deux établissements utilisateurs (EU1 et EU2) situés dans deux bâtiments voisins.
Bénéfices attendus
Nous avons identifié de nouveaux candidats immunoliposomes qui, une fois injecté par i.v. bloquent les populations immunosuppressives du cancer. Ces immunoliposomes se sont montrés efficaces pour ralentir fortement la prolifération des cellules cancéreuses sur un modèle murin de lymphome. Nous souhaitons maintenant tester leurs efficacités sur d’autres modèles murins d’étude du cancer. Le bénéfice attendu du projet concerne la découverte de nouvelles stratégies thérapeutiques dans le traitement des cancers du sein et du poumon.
Procédures
L’injection des cellules cancéreuses se fera une seule fois sur animaux vigiles au début des expérimentations, la durée sera de moins de 5 minutes. Les injections des immunoliposomes se feront sur animaux vigiles trois fois, la durée des injections sera de moins de 5 minutes. L’injection d’un anticorps d’immunothérapie se fera une seule fois sur animaux vigiles, la durée sera de moins de 5 minutes. La majorité des expérimentations seront faites dans l’établissement utilisateur EU1. Seules les expérimentations qui concernent la prise d’images de bioluminescence sur appareil IVIS seront faites dans l’établissement utilisateur EU2.
Impact sur les animaux
Les nuisances indésirables légère attendues sont au moment de l’injection des cellules cancéreuses, dans la glande mammaire des souris femelles pour le modèle du cancer du sein, ainsi que l’injection intraveineuse, dans la veine caudale dilatée, des cellules cancéreuses du poumon qui se fait dans un tube de contention, qui ne durera pas plus que deux minutes. Les animaux vont développer des cancers, avec une multiplication proliférative des cellules cancéreuses au niveau de la zone d’injection du sein des animaux, jusqu’à 2000 mm3 pour le modèle du cancer du sein, ce qui peut occasionner une gêne au déplacement (nuisance modérée). Il y a aussi un risque de formation de métastases pulmonaires avec ce modèle. Pour le modèle du cancer du poumon, le développement du cancer se fait dans les poumons, avec l’apparition de métastases (foci). Ce développement tumoral peut engendrer une détresse chez certains animaux, comme une gêne à la respiration (nuisance modérée).
Devenir
Tous les animaux seront sous anesthésie mis à mort à l’issue des expériences
Remplacement
Pour remplacer des modèles animaux, il est parfois possible de travailler in vitro, sur des cellules ou des tissus. Les immunoliposomes que nous allons tester dans ce projet préclinique ont d’ores et déjà été testés in vitro par des méthodes alternatives. Ceci nous permet d’être sûrs que les composés qui vont être étudiés in vivo ciblent bien les cellules du système immunitaire et qu’il y aura donc une efficacité thérapeutique. Il nous faut maintenant valider sur des études précliniques in vivo l’efficacité de ces molécules et le remplacement par des méthodes alternatives n’est plus possible à ce stade du projet de recherche. L'efficacité thérapeutique des immunoliposomes repose sur l'implication du système immunitaire. Il est donc essentiel, à ce stade de nos recherches scientifiques, d'évaluer leur efficacité in vivo sur un organisme entier, en utilisant des modèles murins porteurs de cancers.
Réduction
Les nuisances indésirables légère attendues sont au moment de l’injection des cellules cancéreuses, dans la glande mammaire des souris femelles pour le modèle du cancer du sein, ainsi que l’injection intraveineuse, dans la veine caudale dilatée, des cellules cancéreuses du poumon qui se fait dans un tube de contention, qui ne durera pas plus que deux minutes. Les animaux vont développer des cancers, avec une multiplication proliférative des cellules cancéreuses au niveau de la zone d’injection du sein des animaux, ce qui peut occasionner une gêne au déplacement (nuisance modérée). Il y a aussi un risque de formation de métastases pulmonaires avec ce modèle. Pour le modèle du cancer du poumon, le développement du cancer se fait dans les poumons, avec l’apparition de métastases (foci). Ce développement tumoral peut engendrer une détresse chez certains animaux, comme une gêne à la respiration (nuisance modérée).
Raffinement
Afin de réduire, supprimer ou soulager la douleur ou la détresse des animaux, et ainsi améliorer leur bien-être, en amont des expériences, nous allons planifier les protocoles. Nous avons aussi planifié et établi les points limites (ou critère d’arrêt anticipé) de la procédure. Afin de limiter le stress des animaux, ils sont placés par groupe de 5 à 10 dans des cages agrémentées d’éléments en carton ou en plastique leur permettant de se regrouper dans un nid. Afin qu’une prise en charge des animaux puisse se faire le plus rapidement possible, nous communiquerons les points limites au personnel de l’animalerie. Pour le transport entre les deux établissements utilisateurs, les animaux seront placés dans une cage munie d’un couvercle à filtre. Le transport durera moins de 30 minutes car les établissements sont situés à quelques minutes à pied l’un de l’autre, et les cages seront remplacées à l’arrivée dans le second établissement utilisateur.
Choix des espèces
Nous disposons de modèles de cellules cancéreuses qui sont des lignées cellulaires murines établies et commercialisées qui seront injectées à des souris dont le système immunitaire est fonctionnel. Après l’injection, les cellules murines forment une boule qui peut être palpable au niveau du site de l’injection dans la glande mammaire. Ces études ne peuvent se réaliser que sur le modèle murin femelle. L’injection des cellules cancéreuses murines du poumon dans la littérature se fait sur modèle murin, par injection dans le sang, les cellules vont alors se nicher dans les poumons et conduire au développement du cancer. L’étude sur l’immunité anti tumorale des souris est celle qui se rapproche le plus de l’homme est c’est ce modèle qui est préférentiellement choisi dans la littérature afin de réaliser des études précliniques sur le cancer du sein et du poumon. Les animaux âgés entre 2 et 5 mois seront utilisés, ceci correspond à un âge optimal pour la greffe des cellules cancéreuses et l’obtention d’un système immunitaire fonctionnel.
Effet de la survenue d’hémorragies cérébrales dans un contexte de troubles de l’hémostase chez la souris
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Pour savoir si un trouble de la coagulation aggrave une hémorragie cérébrale, 450 souris vont subir une chirurgie de trente minutes qui provoque un saignement dans leur cerveau. Toutes sont tuées à l'issue pour prélever le cerveau, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Une partie porte une hémophilie ou une maladie de von Willebrand par modification génétique, et chaque animal passe deux IRM sous anesthésie, à quatre heures et à sept jours de l'induction. Le porteur reconnaît que la chirurgie peut entraîner une perte d'appétit, une perte de motivation et une anxiété accrue à plus ou moins long terme, et prévoit, selon les points limites atteints, d'isoler l'animal, de le soigner ou de le mettre à mort.
Objectifs
Notre projet repose sur l'utilisation d'un modèle pré-clinique d'hémorragie intracérébrale (HIC) chez le rongeur, caractérisée par un saignement occasionné par la rupture de vaisseaux cérébraux. Cet accident vasculaire cérébral est l’un des plus dévastateurs, avec en 2018 un taux de mortalité de 50% la première année. Environ 30% des survivants deviennent dépendants 4 ans plus tard. Il n'y a actuellement pas de traitement. Des recherches précliniques et cliniques sont en cours. Mais dans les essais cliniques, les personnes atteintes d'anomalies de l'hémostase (hémophilie, maladie de Von Willebrand...) sont exclues d'emblée, du fait de risque accru de saignement. Ce modèle a été validé chez le rat (projet APAFIS numéro #14066-2018031312529642v3) mais nécessite d'être validé chez la souris pour pouvoir bénéficier de modèles hémophiles dans cette espèce. Le but de ce projet est d'évaluer dans quelle mesure les troubles hémostatiques influencent la taille et les mécanismes inhérents à la survenue d'une HIC. de microhémorragies cérébrales (MHC) disséminées dans tout le cerveau du rongeur, modèle se rapprochant ainsi des cas cliniques retrouvées dans certaines maladies neurodégénératives. Ce modèle repose sur l’utilisation de cyclodextrines (CD) qui, à forte dose, ouvrent les barrières biologiques comme la barrière hématoencéphalique (BHE), en « érodant » les membranes cellulaires endothéliales jusqu'à obtenir des MHC disséminées. Ce modèle a été validé chez la souris (APAFIS n°19866-2019030701722644). Les MHC sont des constructions radiologiques qui se présentent sous la forme de foyers hypointense visibles et qui sont prédicteurs d'une future hémorragie intracérébrale (HIC), le type d'Accident Vasculaire Cérébral (AVC) le plus dévastateur sans traitement validé à ce jour. Le but de ce projet est d'évaluer dans quelles mesures les troubles hémostatiques influencent l'incidence des MHC et leur transformation en HIC. L'existence d'un trouble hémostatique favorise-t-il la transformation en macro-saignement? Par quels mécanismes? Les anomalies hémostatiques congénitales telles que l'hémophilie et la maladie de von Willebrand sont des situations uniques, dans lesquelles l'HIC est fréquente et dévastatrice. Grâce à l'utilsation de lignées murines d'hémophilie et de maladie de Von Villebrand, nous explorerons la transformation potentielle des MHC en HIC et étudierons le rôle de ces défauts hémostatiques sur la réponse inflammatoire autour du saignement.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra de mieux comprendre l'influence de troubles de l'hémostase (défaut de coagulation ou de l'hémostase primaire) sur la taille des HIC, ainsi que les mécanismes impliqués dans leur évolution, notamment sur la réponse inflammatoire autour du saignement. sur la fréquence et la taille des MHC, ainsi que les mécanismes impliqués dans leur transformation en HIC, notamment sur la réponse inflammatoire autour du saignement. L'identification des facteurs prédictifs d'une future hémorragie cérébrale est de la plus haute importance chez les personnes atteintes de graves déficiences hémostatiques et peut conduire à une modification du régime de traitement préventif des patients, et peut aussi, en cas d'HIC, leur permettre de bénéficier de traitements innovants pour lesquels ils sont actuellement exclus par principe de précaution. A partir d'un scénario plutôt caricatural d'une maladie génétique rare, ces nouvelles connaissances peuvent également profiter à tous les patients présentant d'autres anomalies hémostatiques (par exemple les personnes traitées par anticoagulants oraux).
Procédures
Tous les animaux subiront la chirurgie permettant d'induire les HIC (environ 30 min par intervention), ainsi qu'une IRM à 4h et à 7j de l'injection (chaque IRM dure 30 min).
Impact sur les animaux
L'induction des HIC MHC chez les animaux se fait par une chirurgie réalisée sous anesthésie. Malgré nos précautions, il se peut que que cela entraine une gêne chez l'animal à plus ou moins long terme (perte d'appétit, de motivation, augmentation de l'anxiété). De même, les animaux subiront une IRM nécessitant une anesthésie non invasive sous isoflurane pouvant entrainer un stress et un mal-être chez l'animal mais qui reste proche de l'induction et dont les effets sont minimes et à court terme. La mise en place d'une surveillance rapprochée et de points limites permettra de limiter au maximum ces gènes potentielles.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à la fin de la procédure. Le cerveau sera ensuite prélevé dans le but de réaliser des études histologiques et immunohistochimiques.
Remplacement
L’expérimentation proposée vise à comprendre les mécanismes impliqés dans la survenue de MHC dans un contexte de troubles hémostatiques Il s’agit de l’étude d’un modèle physiopathologique intégré faisant appel à de nombreux types cellulaires et à de nombreux mécanismes donc la complexité et la cinétique ne peuvent être reproduites in vitro.
Réduction
L’ensemble des procédures expérimentales nécessaires à l’accomplissement de ces études requiert un nombre total de 450 animaux. Le nombre minimal nécessaire d'animaux a été défini pour assurer la validité scientifique et statistique des résultats (différences statistiquement observables entre les animaux traités et les animaux contrôles). Les données et les analyses statistiques sont conformes aux recommandations sur la conception expérimentale et l'analyse en pharmacologie.
Raffinement
Dans tous les cas, l'ensemble des procédures expérimentales sera réalisé en limitant au maximum (durée et intensité) toute douleur et/ou stress pour les animaux. Les animaux seront surveillés quotidiennement et une vigilance particulière sera réalisée sur les points limites afin de respecter au mieux le bien-être animal. Selon les critères observés et la cause identifiée, les animaux seront soit isolés et soignés, et/ou recevront un traitement analgésique, ou seront mis à mort dans une salle dédiée. La structure BEA (Bien-Etre Animal) ou le vétérinaire référent seront sollicités pour avis si besoin. Les conditions d'hébergement sont optimisées avec un environnement contrôlé (température, pression, humidité de l'air) et de l'enrichissement dans les cages.
Choix des espèces
Le retentissement des conséquences neurologiques induites par cette ces procédures varie en fonction des espèces choisies. En accord avec ces données de la littérature et surtout afin de stabiliser la reproductibilité des lésions cérébrales contribuant à terme à réduire le nombre d’animaux opérés, nous avons choisi des souris C57bl6 homozygotes stables. Le choix de cette espèce de rongeurs repose sur les recommandations STAIR et est adapté à l’évaluation expérimentale. Nous utiliserons des souris âgées de 3 à 4 mois, âge nécessaire pour permettre la mise en place des troubles hémostatiques.
Injection de vésicules liposomales pour le traitement des cancers du sein et du poumon sur des modèles murins EU1
- Recherche fondamentale
- Oncologie
120 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Des cellules cancéreuses leur sont injectées sur animal vigile, dans la glande mammaire pour les femelles du modèle mammaire, dans la veine de la queue pour le modèle pulmonaire, l'animal maintenu dans un tube de contention pendant deux minutes. Les tumeurs qui poussent peuvent gêner leurs déplacements, les métastases pulmonaires provoquer une gêne respiratoire, et les souris font le trajet entre deux bâtiments pour les séances d'imagerie de bioluminescence. Le porteur affirme que les immunoliposomes testés ont déjà fait la preuve de leur ciblage in vitro, et que le remplacement "n'est plus possible à ce stade", l'efficacité devant être jugée sur un "organisme entier".
Objectifs
Le cancer du sein est un cancer de la glande mammaire. Autrement dit, c'est un cancer qui naît dans les unités cellulaires dont la fonction est de sécréter le lait, les unités ducto-lobulaires du sein, essentiellement chez la femme. Huit cancers du sein sur dix se déclarent après 50 ans. Premier cancer dans le monde, il touche, en 2016, 1,8 million de femmes par an dans le monde, dont 50 000 femmes en France. On s'attend à ce qu'une femme sur huit reçoive un diagnostic de cancer du sein au cours de sa vie. Le traitement s'est considérablement amélioré au fil des ans, et a conduit à davantage de cas de rémission. Le cancer du poumon est la cause de 1,3 million de décès par an dans le monde. Les symptômes les plus fréquents sont le souffle court, la toux (éventuellement les crachements de sang), et l'amaigrissement. Les principaux types de cancers du poumon sont le carcinome à petites cellules et les cancers non à petites cellules. Malgré les améliorations des traitements actuels, les taux de rechute restent élevés. Ainsi, pour réduire l’intensité de la chimiothérapie et traiter avec succès les patients en rechute, il est encore nécessaire de développer de nouvelles thérapies. Nous avons identifié de nouveaux candidats thérapeutiques (immunoliposomes) que nous avons validés dans un modèle de lymphome murin. Nous souhaitons maintenant étudier leurs efficacités dans cette étude préclinique in vivo, sur d’autres modèles de cancers (sein et poumon). Pour cela, nous allons utiliser des modèles murins, en greffant, en orthotopique, des lignées cellulaires cancéreuses murines déjà établies dans des souris C57BL/6 et BALB/c. Lors de cette étude préclinique, les souris seront traitées avec ces immunoliposomes afin d’étudier leurs effets sur l’activation de l’immunité antitumorale et le ralentissement de la croissance tumorale. Nous étudierons également l’effet d’une combinaison de ces immunoliposomes avec une immunothérapie anti-PD1, connue pour être efficace et utilisée dans les traitements cliniques des cancers humains. Le projet se déroulera dans deux établissements utilisateurs (EU1 et EU2) situés dans deux bâtiments voisins.
Bénéfices attendus
Nous avons identifié de nouveaux candidats immunoliposomes qui, une fois injectés dans le sang bloquent les populations immunosuppressives du cancer. Ces immunoliposomes se sont montré efficace pour ralentir fortement la prolifération des cellules cancéreuses sur un modèle murin du lymphome. Nous souhaitons maintenant tester leurs efficacités sur d’autres modèles murins d’étude du cancer. Le bénéfice attendu du projet concerne la découverte de nouvelles stratégies thérapeutiques dans le traitement des cancers du sein et du poumon.
Procédures
L’injection des cellules cancéreuses se fera une seule fois sur animaux vigiles au début des expérimentations, la durée sera de moins de 5 minutes. Les injections des immunoliposomes se feront sur animaux vigiles trois fois, la durée des injections sera de moins de 5 minutes. L’injection d’un anticorps d’immunothérapie se fera une seule fois sur animaux vigiles, la durée sera de moins de 5 minutes. La majorité des expérimentations seront faites dans l’établissement utilisateur EU1. Seules les expérimentations qui concernent la prise d’images de bioluminescence sur appareil IVIS seront faites dans l’établissement utilisateur EU2.
Impact sur les animaux
Les nuisances indésirables légère attendues sont au moment de l’injection des cellules cancéreuses, dans la glande mammaire des souris femelles pour le modèle du cancer du sein, ainsi que l’injection intraveineuse, dans la veine caudale dilatée, des cellules cancéreuses du poumon qui se fait dans un tube de contention, qui ne durera pas plus que deux minutes. Les animaux vont développer des cancers, avec une multiplication proliférative des cellules cancéreuses au niveau de la zone d’injection du sein des animaux, ce qui peut occasionner une gêne au déplacement (nuisance modérée). Il y a aussi un risque de formation de métastases pulmonaires avec ce modèle. Pour le modèle du cancer du poumon, le développement du cancer se fait dans les poumons, avec l’apparition de métastases (foci). Ce développement tumoral peut engendrer une détresse chez certains animaux, comme une gêne à la respiration (nuisance modérée).
Devenir
Tous les animaux seront sous anesthésie mis à mort à l’issue des expériences
Remplacement
Pour remplacer des modèles animaux, il est parfois possible de travailler in vitro, sur des cellules ou des tissus. Les immunoliposomes que nous allons tester dans ce projet préclinique ont d’ores et déjà été testés in vitro par des méthodes alternatives. Ceci nous permet d’être sûr que les composés qui vont être étudiés in vivo sont fonctionnels. Il nous faut maintenant valider sur des études précliniques in vivo l’efficacité de ces molécules et le remplacement par des méthodes alternatives n’est plus possible à ce stade du projet de recherche. L'efficacité thérapeutique des immunoliposomes repose sur l'implication du système immunitaire. Il est donc essentiel, à ce stade de nos recherches scientifiques, d'évaluer leurs efficacités in vivo sur un organisme entier, en utilisant des modèles murins porteurs de cancers.
Réduction
Dans ce projet, nous allons diminuer le nombre d’animaux utilisés à des fins de recherche. S’il est essentiel d’utiliser le plus petit nombre d’animaux possibles, il faut néanmoins éviter que cet effort de réduction nuise à la fiabilité des résultats. Une réflexion biostatistique a alors été intégrée à la construction de ce projet. Pour chaque modèle de cancers (sein et poumon), nous testerons lors d’une première expérimentation, la capacité des immunoliposomes à diminuer le nombre de cellules immunitaires favorisant le développement des tumeurs. Si nous obtenons une bonne efficacité, l’effet des immunoliposomes sur le ralentissement de la croissance tumorale sera alors réalisé, dans une seconde expérimentation.
Raffinement
Afin de réduire, supprimer ou soulager la douleur ou la détresse des animaux, et ainsi améliorer leur bien-être, en amont des expériences, nous allons planifier les protocoles. Nous avons aussi planifié et établi les points limites (ou critère d’arrêt anticipé) de la procédure. Afin de limiter le stress des animaux, ils sont placés par groupe de 5 à 10 dans des cages agrémentées d’éléments en carton ou en plastique leur permettant de se regrouper dans un nid. Afin qu’une prise en charge des animaux puisse se faire le plus rapidement possible, nous communiquerons les points limites au personnel de l’animalerie. Pour le transport entre les deux établissements utilisateurs, les animaux seront placés dans une cage munie d’un couvercle à filtre. Le transport durera moins de 30 minutes car les établissements sont situés à quelques minutes à pied l’un de l’autre, et les cages seront remplacées à l’arrivée dans le second établissement utilisateur.
Choix des espèces
Nous disposons de modèles de cellules cancéreuses qui sont des lignées cellulaires murines établies et commercialisées qui seront injectées à des souris dont le système immunitaire est fonctionnel. Après l’injection, les cellules murines forment une boule qui peut être palpable au niveau du site de l’injection dans la glande mammaire. Ces études ne peuvent se réaliser que sur le modèle murin femelle. L’injection des cellules cancéreuses murines du poumon dans la littérature se fait sur modèle murin, par injection dans le sang, les cellules vont alors se nicher dans les poumons et conduire au développement du cancer. L’étude sur l’immunité anti tumorale des souris est celle qui se rapproche le plus de l’homme est c’est ce modèle qui est préférentiellement choisi dans la littérature afin de réaliser des études précliniques sur le cancer du sein et du poumon. Les animaux âgés entre 2 et 5 mois seront utilisés, ceci correspond à un âge optimal pour la greffe des cellules cancéreuses et l’obtention d’un système immunitaire fonctionnel.
Titre du projetExploration de nouveaux agents thérapeutiques pour la maladie de Niemann-Pick type C avec un modèle murin
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
2 070 souris vont être utilisées, toutes tuées pour prélever des tissus, et chacune passe d'abord par une biopsie de la queue à six jours, un génotypage que le porteur qualifie lui-même d'invasif. 1 150 sont soumises à des procédures d'un niveau de souffrance léger, 340 modéré, 580 sévère. Un groupe reçoit une injection dans les deux yeux sous anesthésie, avec un risque de lésions oculaires, un autre une injection intrapéritonéale par jour pendant quatre semaines, pouvant provoquer inflammations et lésions locales. Les souris atteintes de la maladie de Niemann-Pick perdent l'équilibre et la coordination, tremblent et maigrissent à partir de six semaines, et le porteur revendique d'avoir choisi la lignée aux symptômes les plus précoces pour que les animaux "souffrent moins" en étant gardés moins longtemps.
Objectifs
La maladie génétique rare étudiée se manifeste par des symptômes métaboliques et neurologiques très variés. Elle est difficile à diagnostiquer et d’évolution fatale. Actuellement, il n'y a pas de traitement curatif. Le but principal de ce projet est de mieux comprendre l'effet de molécules potentiellement thérapeutiques sur l'accumulation pathologique de cholestérol dans cette maladie en utilisant des souris comme modèle expérimental. Deuxièment, l'objectif est de décrire plus précisément les changements pathologiques de ce modèle murin, à l'âge de 10 semaine, stade tardif de la maladie.
Bénéfices attendus
Il s'agit de valider in vivo l'effet de candidat médicament dans un modèle murin de maladie génétique d'accumulations pathologiques de lipides, et à la fois d'obtenir des connaissances approfondies du modèle à 10 semaines.
Procédures
Un groupe d'animaux anesthésiés 10 minutes recevra une injection unique dans l'oeil qui permet de cibler et délivrer une molécule aux neurones de la rétine par une voie modérement invasive. Le deuxième groupe d'animaux vigiles recevra une injection une fois par jour d'une molécule thérapeutique pendant 4 semaines. Pour constituer les groupes expérimentaux, tous les animaux seront génotypés par un génotypage de type "invasif", en biopsiant la queue des souris vers l'âge de 6 jours.
Impact sur les animaux
Les injections intraoculaires bilatérales sous anesthésie générale peuvent générer un inconfort passager, et potentiellement un risque de lésions oculaires. Les injections intrapéritonéales répétées peuvent stresser les souris et provoquer des inflammations ou des lésions locales qu'il faudra surveiller Quant aux souris âgées de 10 semaines, elles développent des symptômes neurologiques (pertes d'équilibre et coordination, tremblements) accompagnés d’un amaigrissement à partir de 6 semaines d'âge.
Devenir
Les souris sont mises à mort pour prélever des tissus.
Remplacement
Nous sommes obligés d'utiliser des animaux pour étudier les effets de molécules comme therapeutiques dans la maladie. Ces mécanismes dépendent d’interactions complexes entre une multitude de types cellulaires hautement spécialisés qui ne peuvent pas être imitées par des modèles alternatifs in vitro.
Réduction
Nous utilisons mâles et femelles pour réduire de moitié le nombre de souris. Et chaque souris est son propre contrôle et permet ainsi de réduire encore de moitié le nombre d'animaux. Le nombre d'animaux a été établi pour permettre d'obtenir des résultats statistiquement fiables et robustes.
Raffinement
Les conditions d'hébergement des souris seront raffinées : les souris d'une même portée seront gardées ensemble après le sevrage jusqu’au moment de leur mise à mort et les cages sont enrichies avec du matériel de nidation et de barreaux à ronger. Elles seront nourries avec des bouchons ainsi qu’une forme gélifiée (pour faciliter la préhension) du même aliment, placés directement dans la litière pour faciliter l’accès aux souris si elles présentent des troubles locomoteurs. Les souris seront maniées à l'aide d'un tunnel de manipulation. Un suivi clinique quotidien sera assuré (ouverture de la cage pour l’examen du comportement locomoteur), ainsi que celui du poid. Une partie des injections sera réalisée sous anesthésie gazeuse. Nous avons aussi établi des points-limites permettant de soustaire l'animal à la souffrance.
Choix des espèces
La souris représente un modèle animal bien établi et reconnu pour étudier la rétine des mammifères et ses maladies. Il existe d’autres lignées murines et félines avec des mutations naturelles ou induites dans le même gène. Nous préférons utiliser la lignée choisie car elle développe les symptômes plus tôt et plus rapidement. Par conséquent, les souris souffrent moins que dans les autres modèles, qui ont besoin d'être maintenus plus longtemps. Dans l'étude de candidat médicament, les animaux seront utilisés à 4 semaines, soit après le sevrage et ne présenteront pas encore de symptôme de la maladie. Pour étudier et décrire les changements pathologiques très tardifs de la maladie, nous utiliserons des animaux âgés de 7 et 10 semaines.
Maintien de modèles murins de prédisposition à des cancers
- Maintien des lignées génétiquement modifiées
Ces souris portent, par construction génétique, une prédisposition au cancer du côlon, du poumon, du sein, des glandes salivaires ou au lymphome. 2 484 vont être utilisées pour maintenir cinq lignées, 72 dans des procédures au niveau de souffrance léger et 2 412 au niveau modéré. Le geste infligé se limite à une biopsie de queue de dix secondes sous contention avant le sevrage, le dommage venant du génome : pâleur des pattes et ventre gonflé pour la lignée colique, halètement et difficultés respiratoires pour la lignée pulmonaire, tumeurs salivaires gênant l'alimentation chez 11 % des mâles de la lignée mammaire, dont les femelles ne sont pas mises à la reproduction faute de pouvoir allaiter. 279 souris seront réutilisées dans d'autres procédures, et celles qui n'ont pas le génotype attendu sont gardées soit pour des prélèvements après leur mise à mort, soit pour l'entraînement à des gestes techniques.
Objectifs
Le cancer est la première cause de mortalité prématurée en France. Il n'existe pas de modèles cellulaires suffisamment complexes qui puissent mimer le développement d'un cancer. Aussi, dans le but d’étudier les cancers, les chercheurs ont développé, par des techniques de génie génétique, des modèles animaux qui reproduisent la pathologie humaine. Pour des raisons techniques, ces modèles ont été développés chez la souris. L’objectif est de maintenir 5 modèles murins transgéniques, sous forme respirante, qui sont des outils indispensables pour les études en oncologie. Ce maintien se fera par un élevage contrôlé afin d’éviter des naissances en grand nombre mais permettant de sélectionner les animaux possédant le gène d’intérêt.
Bénéfices attendus
Ce projet permet l'élevage a minima de 5 modèles murins transgéniques, qui sont des outils indispensables pour les études en oncologie en mettant au point les méthodes les moins invasives possibles pour les analyses génétiques.
Procédures
Un prélèvement sera fait à l’extrémité de la queue, à l’âge de 21 jours au plus tard (1 fois, 10 sec), si besoin. Pour cela, les animaux seront sous contention et le geste sera effectué par du personnel formé. Les souris transgéniques décrites dans ce projet sont des modèles de prédisposition à des cancers du côlon : développement de tumeurs à partir de 4 mois , du poumon : le premières lésions apparaissent entre 6 et 8 semaines, du sein : seuls les mâles sont mis en accouplement, des tumeurs salivaires peuvent apparaitrent à partir de 6 mois (les femelles ne peuvent pas être mise en accouplement car le phenotype apparait trop tôt et n'ont pas la possibilté d'allaiter leurs petits), du lymphome : la viabilité chez les souris hétérozygotes n'est pas affectée jusqu'à l'âge de 9 mois.
Impact sur les animaux
Biopsie de queue : saignement possible, douleur de courte durée. Les nuisances possibles et spécifiques sur les souris à phénotypes dommageables seraient les suivantes : -Souris prédisposant au cancer du côlon : pâleur des pattes, gonflement du ventre. -Souris prédisposant au cancer du poumon : difficultés respiratoires, halètement. -Souris prédisposant au cancer du sein, seuls les mâles sont mis en reproduction, dans 11% des cas : tumeurs au niveau des glandes salivaires : difficultés d’alimentation et abreuvement.
Devenir
Les animaux ayant le génotype d’intérêt seront conservés pour maintenir l’élevage des lignées de souris génétiquement modifiées ou seront utilisés pour des expérimentations futures. Les souris n'ayant pas le génotypage requis, tous élevage confongus, seront gardés pour des prélèvement post-mortem ou bien pour la formation à des gestes techniques.
Remplacement
Il n'existe pas de modèles in vitro suffisamment complexes qui puissent mimer le développement d'un cancer. Ce projet a pour but de maintenir sous forme respirante des souris développant des cancers qui miment les cancers chez l'Homme. Ces modèles permettent d'apporter des outils pour le traitement des cancers chez l'Homme. Ces modèles sont utilisés régulièrement par les chercheurs, c'est pourquoi il est proposé dans cette demande de les maintenir sous forme respirante.
Réduction
Aucune approche statistique ne sera mise en œuvre. Le nombre d’animaux pour le maintien d’un élevage de souris est maintenu au minimum. Il est important de noter que le croisement de lignées entraine la production d’animaux de génotype non utilisables dans les projets. Le nombre d’animaux prévu dans ce projet a été estimé de par l’expérience des années précédentes et des besoins prévisionnels des chercheurs.
Raffinement
La biopsie de la queue ne sera réalisée qu’en cas de nécessité avant l’ossification de la queue (28 jours) et avant le sevrage, ce qui permet de limiter la nuisance de ce geste. La taille de la biopsie est réduite à son minimum et représente au maximum 1mm. Un enrichissement avec maison et cotons sera fourni dans les cages d’accouplement afin de limiter le stress et permettant aux femelles gestantes de faire un nid caché pour la mise bas. Pour chaque lignée, des points limites prédictifs et précoces sont définis afin de limiter toute souffrance. Les animaux seront mis à mort avant l’apparition des signes cliniques spécifiques à chaque lignée. De l’aliment humidifié sera mis en fond de cage, si besoin.
Choix des espèces
Les souris ont été les premiers mammifères à permettre la manipulation du génome. Grâce à cette manipulation du génome, des modèles souris mimant les maladies humaines ont été créés en grand nombre. Parmi ces modèles figurent des modèles de prédisposition à des cancers. Les animaux sont utilisés pour des accouplements, ils doivent avoir atteint la maturité sexuelle c'est-à-dire à partir de 6 semaines.
Influence du niveau de brain-derived neurotrophic factor (BDNF) dans l’installation de la fibrillation atriale d’origine métabolique
- Recherche fondamentale
- Multisystémique
- Oncologie
- Système cardiaque
Rendues obèses par une suralimentation organisée dès après leur naissance, les souris de ce projet doivent développer un trouble du rythme cardiaque. 324 vont être utilisées, toutes tuées à l'issue pour prélever des tissus, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chacune reçoit sous anesthésie un capteur d'électrocardiogramme implanté par trois incisions, quatre injections intraveineuses de microvésicules, et passe deux séjours en cage individuelle que le porteur reconnaît stressants. Vient ensuite une exploration électrophysiologique par l'œsophage, dont il indique que l'animal n'est pas réveillé, et il affirme que ces altérations ne s'observent que dans un "organisme entier", aucun modèle cellulaire ou in silico ne pouvant répondre à la question posée.
Objectifs
La fibrillation atriale est une trouble du rythme cardiaque, qui fait battre le coeur de manière irrégulière, c’est-à-dire de façon arythmique. Son apparition est favorisée par l’obésité et l’altération des vaisseaux sanguins. Dans ce projet, notre hypothèse est qu’une protéine sécrétée par ces vaisseaux, nommée brain-derived neurotrophic factor, généralement appelée BDNF est impliquée dans cette dysfonction du coeur. A partir de souris en surpoids à cause d’une suralimentation postnatale, invalidées ou non pour le gène du BDNF, nous allons vérifier en mesurant leur électrocardiogramme si cette protéine est vraiment impliquée dans ce trouble électrique du coeur.
Bénéfices attendus
L'un des principaux résultats du projet sera d'aborder le rôle du BDNF dans la FA métabolique d'un point de vue translationnel, ce qui ouvre la voie à la découverte de nouveaux mécanismes, cibles et médicaments grâce à la genèse d'un large éventail de données innovantes. Par exemple, certains résultats obtenus sur nos modèles expérimentaux pourraient être pris en compte dans des études cliniques à grande échelle afin de développer de nouveaux outils pharmacologiques pour traiter ou prévenir la FA. Ces résultats serviront à guider le volet clinique de ce projet. Ainsi, notre projet a des impacts scientifiques, socio-économiques et cliniques élevés. Les données obtenues dans ce projet seront régulièrement présentées à la communauté scientifique lors de conférences nationales et internationales. Les résultats seront publiés dans des revues d’audience internationale à comité de lecture.
Procédures
Les animaux des groupes ‘SAPN’ auront une prise de poids supérieure aux animaux non SAPN, conduisant ce groupe à un surpoids. Les animaux seront soumis sous anesthésie gazeuse et locale à une implantation chirurgicale d'un capteur permettant de mesurer l'électrocardiograme (durée 25 min). Les animaux seront soumis à une exploration électrophysiologique transoesophagienne sous anesthésie gazeuse (20 à 35 min). Les animaux auront 4 injections intraveineuses de microvésicules pour rétablir leur niveau circulant de BDNF sous anesthésie gazeuse. L’ensemble des animaux auront deux périodes d’hébergement individuel pouvant conduire à un stress.
Impact sur les animaux
Le projet repose sur une suralimentation conduisant à un surpoids des animaux. La caractérisation fonctionnelle repose d'une part sur l'enregistrement de l'électrocardiogramme par un système implanté qui envoie des données à distance par télémétrie. L'implantation du dispositif ECG est bien maitrisée et aucune nuisance supérieure à une sévérité légère n'est attendue par l'acte chirurgical en lui-même (implantation sous cutanée nécessitant 3 petites incisions de la peau). Ces animaux implantés devront être hébergés individuellement en cage unique à 2 reprises pour des raisons de suivi et techniques (post-implantation du capteur de télémétrie d’une durée supérieure à 24h et enregistrement de l’électrocardiogramme, durée égale à 24h). Cet hébergement individuel pouvant conduire à un stress sera pris en compte pour le suivi journalier de l'animal. L'exploration électrophysiologique transoesophagienne a été choisie car elle est réalisée sous anesthésie générale de l'animal et est non-invasive. L'animal n’est pas réveillé à la fin de la procédure. Pour l’ensemble des actes des procédures, cette DAP est classée comme sévérité modérée.
Devenir
L’ensemble des animaux seront mis à mort à la fin de la procédure pour effectuer des prélèvements de tissus.
Remplacement
La fibrillation atriale est l'arythmie cardiaque la plus fréquente et dont la prévalence chez l’humain augmente dans le monde. Cette arythmie est associée à des complications délétères majeures telles que les accidents vasculaires cérébraux, l'insuffisance cardiaque et la mortalité. L’ensemble de ces altérations sont observables chez l’animal uniquement dans un organisme entier et impliquent des interactions inter organes. Ainsi, les modèles cellulaires ne peuvent pas se substituer à un modèle animal impliquant des relations entre les organes et ne peuvent donc pas être utilisés dans ce projet. De même, auccun modèle in silico ne pourrait répondre à notre questionnement.
Réduction
Ne sera utilisé que le nombre d’animaux strictement nécessaire à la conduite du projet et à l’obtention de statistiques suffisantes afin d'en tirer des conclusions non biaisées. L'utilisation de plusieurs techniques sur le même animal permet de réduire le nombre d'animaux utilisés.
Raffinement
Les souris seront hébergées avec un enrichissement de leur milieu de vie (nid en cellulose et carré de cellulose, morceau de bois), dans une pièce calme et tempérée, avec régulation des cycles lumineux. Les animaux seront observés quotidiennement par du personnel qualifié et des soins per-opératoires et post-opératoires comprenant anesthésie générale et analgésie seront apportés tout au long de l’étude. Une grille d'évaluation clinique permettant l’établissement d’un score selon une échelle de douleur permettra leur suivi et le respect des points limites. Selon cette échelle, une décision sera prise dont, notamment, la mise à mort de l’animal si un point limite est atteint afin de prévenir ou arrêter les souffrances.
Choix des espèces
La souris nous permet d’envisager les effets de la suralimentation sur un modèle très étudié dans différents projets, au niveau national et international, et qui sert de témoin « sauvage » aux études sur animaux génétiquement modifiés. De surcroît, les mécanismes physiologiques du controle du rythme cardiaque et physiopathologiques conduisant à la genèse de la FA chez les souris sont semblables à ceux de l'Homme, ce qui nous permet de réaliser des études translationnelles. Les animaux seront âgés de 4, 6 et 12 mois afin de suivre l’évolution dans le temps des paramètres cardiaques des animaux en fonction du temps d'installation progressive des troubles métaboliques. Ces différents âges correspondent à la période jeune adulte à adulte vieillissant chez l’Homme.
Evaluation de l’efficacité de lots de produit pharmaceutique d’une molécule thérapeutique dirigée contre une toxine végétale en vue de sa mise sur le marché
- Recherche appliquée
- Autres troubles humains
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
- Système respiratoire
Toutes tuées à l'issue, sans réutilisation possible parce que leur corps contient la toxine, 2 500 souris vont être intoxiquées par une toxine végétale classée parmi les agents de bioterrorisme aux États-Unis. 2 100 sont soumises à des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, 400 à un niveau sévère. Chaque animal reçoit sous anesthésie une injection de toxine puis d'anticorps, avec deux prélèvements de sang, les effets attendus allant de la perte de poids et de la mobilité réduite aux difficultés respiratoires et aux douleurs liées à la destruction des tissus, jusqu'à la mort. Aucun anti-inflammatoire n'est administré, le porteur indiquant qu'il perturberait la survie et l'effet des molécules testées, et le même projet revendique comme second objectif de démontrer la corrélation avec une technique in vitro afin de remplacer "dès que possible" ce test sur les souris.
Objectifs
La toxine d’origine végétale, cible de ce projet, est classée dans la liste des agents bioterroristes des CDC (Centers for Diseases Control and Prevention) aux Etats-Unis. Sa disponibilité dans la nature et sa facilité d’extraction font de cette toxine une arme de bioterrorisme, et de nombreuses tentatives ayant pour objectifs son utilisation à des fins malveillantes ont été répertoriées notamment en France à Paris en 2018 ainsi qu’en Allemagne à Cologne en 2023. A ce jour, aucun traitement n’est disponible commercialement. Une contre-mesure médicale a été développée et il est maintenant nécessaire d’utiliser un test de contrôle de qualité pour garantir que chaque lot de produit pharmaceutique fini possède les caractéristiques d’efficacité revendiquées. Le projet présente deux objectifs majeurs : 1) Contrôler l’efficacité de lots de produits pharmaceutiques administrés à la dose cible dans un modèle in vivo, à la suite d’une intoxication avec la toxine végétale. Ce premier objectif va permettre le contrôle qualité de l’efficacité et donc la libération de lots de produits pharmaceutiques selon les exigences réglementaires. 2) Le deuxième objectif est de répondre à la demande globale de remplacement des techniques de contrôle de qualité de l’efficacité in vivo (seule technique pertinente aujourd’hui pour la toxine) par une technique in vitro. Il est indispensable, pour sa recevabilité réglementaire, de démontrer que la technique in vitro est fortement corrélée avec la technique in vivo pour le contrôle de l’efficacité thérapeutique des lots de produit pharmaceutique. Le prérequis de cette démarche de remplacement est donc de disposer d’un nombre de données vivo/vitro suffisantes pour démontrer la corrélation des techniques nécessaire au dépôt du dossier d’enregistrement.
Bénéfices attendus
L’objectif premier du projet est de contrôler l’efficacité de différents lots de produit pharmaceutique d’une molécule thérapeutique en utilisant un modèle murin d’intoxication par une toxine végétale. Dans le contexte de la classification de cette toxine végétale comme agent de bioterrorisme et l’absence de traitement, le bénéfice attendu est la mise sur le marché d’un traitement contre les intoxications à cette toxine. Cette technique in vivo d’intoxication dans le modèle murin, seule technique fiable pour contrôler l’efficacité d’une molécule thérapeutique contre cette toxine, va permettre de répondre aux requis réglementaires de contrôle de l’efficacité du produit pharmaceutique dans le cadre de l’enregistrement de cette molécule thérapeutique et sa mise sur le marché. De plus, elle permettra la libération des lots de produits pharmaceutiques de cette molécule thérapeutique au cours des années. Le second objectif du projet est de démontrer la corrélation des techniques vivo/vitro pour la mesure de l’efficacité de lots de produits pharmaceutiques. Le bénéfice attendu de cet objectif est de pouvoir remplacer, dès que possible, la technique in vivo par une technique in vitro. Plusieurs techniques sont en cours d’évaluation et les mesures obtenues in vitro seront comparées, pour les mêmes échantillons, aux données obtenues par le modèle de référence in vivo. Si l’une des techniques in vitro démontre une corrélation suffisamment robuste avec les données de la technique in vivo, et si ce niveau de corrélation est accepté par les autorités réglementaires, elle sera alors utilisée en remplacement de la technique in vivo.
Procédures
Des prélèvements de sang et des injections (intoxication à la toxine et administration des anticorps) seront réalisés sur les animaux. Ces manipulations pouvant entrainer des perturbations du bien-être animal, elles seront réalisées sur des animaux anesthésiées. Les prélèvements sanguins seront au nombre de deux et seront réalisés rapidement (30 à 60 secondes). Le volume prélevé sera adapté au poids de l’animal et toujours réalisé sur animaux anesthésiés. L’intoxication et l’administration des anticorps ne sera réalisé qu’une seule fois et ce fera de manière rapide (30 à 60 secondes).
Impact sur les animaux
Les effets indésirables (douleur et stress) liés aux gestes associés à la procédure (injections et/ou prélèvements) seront limités car réalisés sous anesthésie générale. Les effets indésirables associés à l’intoxication sont une perte de poids, une mobilité réduite, des difficultés respiratoires ainsi que des douleurs associées aux destructions tissulaires en lien avec les effets de la toxine pouvant entraîner la mort de l’animal. Ces effets indésirables sont pris en compte dans la définition des points limites. L’objectif premier de ce projet étant le contrôle qualité d’une contre-mesure médicale, à priori efficace. La majorité des souris seront traitées avec cette contre-mesure, limitant les effets de l’administration de la toxine.
Devenir
A la fin de cette procédure, l’ensemble des animaux seront euthanasiés. Les animaux ne peuvent être réutilisés dans une autre procédure étant donné la présence de la toxine.
Remplacement
A ce jour, aucun modèle in vitro ou in silico n’est capable de prédire à 100% l’efficacité des molécules thérapeutiques lors de l’intoxication par cette toxine végétale. En effet, il existe des disparités entre les résultats obtenus par les méthodes actuelles in vitro et ceux obtenus in vivo. Nous avons ainsi pu observer qu’une molécule apportant une très bonne neutralisation à l’échelle d’une lignée cellulaire dans le modèle in vitro avait une efficacité très modérée in vivo. Ainsi, les mécanismes d’action des molécules thérapeutiques contre cette toxine peuvent être multiples et un effet à l’échelle cellulaire ne reflète pas toujours un effet sur un organisme entier. A ce jour, il est donc nécessaire de passer par des modèles plus complexes pour contrôler l’efficacité de lots de produit pharmaceutique, prenant en compte la distribution de la toxine comme celle de la molécule thérapeutique, la réponse inflammatoire et immunitaire, comme c’est le cas avec des modèles murins. Le deuxième objectif de ce projet est de démontrer la corrélation entre la technique de contrôle de l’efficacité in vivo et de nouvelles techniques in vitro. Si la corrélation est suffisante aux requis réglementaires, la technique in vivo sera remplacée par une technique in vitro pour le contrôle de l’efficacité des lots de produit pharmaceutique.
Réduction
Objectif 1 : Le nombre d’animaux utilisés pour contrôler chaque lot de produit pharmaceutique doit correspondre au nombre permettant de conclure que l’échantillon contrôlé a bien une efficacité supérieure à la spécification et différente du groupe placébo. La détermination de ce nombre minimum d’animaux a fait l’objet d’une analyse biostatistique qui tient compte les différentes variables du modèle. Cette analyse a permis de déterminer le nombre minimal d’animaux par groupe nécessaire pour comparer les taux de survie obtenus lors d’un test in vivo à la spécification d’efficacité du produit avec un niveau de confiance minimal requis réglementairement. Objectif 2 : Le nombre d’animaux utilisés pour démontrer la corrélation entre les techniques vivo/vitro doit correspondre au nombre permettant de s’assurer que la technique in vitro est fiable et robuste pour contrôler l’efficacité des lots de produit pharmaceutique. La détermination de ce nombre minimum d’animaux a fait l’objet d’une analyse biostatistique qui tient compte les différentes variables du modèle. Cette analyse a permis de déterminer le nombre minimal d’animaux par groupe nécessaire pour réaliser les analyses de corrélations entre les techniques vivo/vitro avec un niveau de confiance minimal requis réglementairement. Objectif 1 & 2 : Les groupes placébo seront mutualisés. Un seul groupe placébo sera utilisé pour chaque phase expérimentale incluant des groupes répondant à l’objectif 1 (avec plusieurs lots de produit pharmaceutique) et des groupes répondant à l’objectif 2 (avec plusieurs lots de corrélation).
Raffinement
Les animaux seront hébergés en cage collective afin de favoriser les relations sociales. Une hutte en carton ainsi qu’une feuille de cellulose seront également ajoutées pour maximiser le bien-être des animaux et leur permettre de faire leur nid. Les animaux seront également observés quotidiennement durant toute la durée des essais, et lors de l’ensemble des procédures par du personnel qualifié. L’ensemble des procédures sera réalisé sur animaux anesthésiés. Les points limites déterminés pour ces essais (notamment les signes cliniques) nous serviront à nous assurer du bien-être des animaux, et nous permettront d’éviter une souffrance trop importante. Lors des essais avec la toxine, des aliments hydratés seront ajoutés dans la cage pour éviter la déshydratation des animaux. L’utilisation d’anti-inflammatoires est impossible, du fait de leurs effets potentiels sur la survie et sur l’effet thérapeutique des molécules testées.
Choix des espèces
Le modèle murin est majoritairement utilisé et a été amplement validé pour l’évaluation d’activité de différentes contre-mesures médicales contre ricinecette toxine. Les souris utilisées sont adultes car elles possèdent à cet âge-là un système immunitaire mature. La facilité d’élevage et de manipulation des souris font de ces animaux un modèle adéquat pour faire ces essais. Par ailleurs, la petite taille des souris fait utiliser une dose de toxine qui est très inférieure à la dose toxique chez l’homme, ce qui constitue un facteur de sécurité pour les opérateurs qui manipulent la toxine.
Castration de trois ânes pour récupération de spermatozoïdes épididymaires
- Conservation des espèces
- Recherche fondamentale
- Système urogénital
Pour récupérer des spermatozoïdes épididymaires destinés à une étude sur la congélation du sperme, trois ânes mâles sont castrés sous anesthésie générale, dans une procédure impliquant un niveau de souffrance modéré. Réformés en raison de leur âge après avoir été utilisés comme reproducteurs dans l'élevage, ils reçoivent un cathéter jugulaire, puis des antibiotiques pendant trois jours, des anti-inflammatoires trois à cinq jours, des diurétiques en cas d'œdème et des morphiniques si des signes de douleur apparaissent. Le porteur retient l'infection du site opératoire et l'hémorragie comme complications classiques, et surveille la sudation, l'écartement des membres postérieurs et la contraction des muscles de la face. Ces trois ânes doivent être castrés parce que l'acheteur l'exige, l'étude scientifique se greffant sur une opération décidée pour permettre leur vente à des particuliers.
Objectifs
Notre unité expérimentale doit castrer ces 3 mâles pour permettre leur replacement ultérieur. Le scientifique responsable d'un projet relatif à la préservation de l'espèce asine s'est déclaré intéressé par la récupération des spermatozoïdes épididymaires.
Bénéfices attendus
Cette castration permettra au scientifique de compléter son étude de l'impact du plasma séminal sur la congélation.
Procédures
Une mise à jeun de moins de 16H, pose d'un cathéter jugulaire (2 minutes), anesthésie (15 minutes pour attendre d'estimer les effets de chaque produit injecté et éviter les surdosages), castration sous anesthésie générale (10 à 20 minutes selon la localisation du testicule, plus ou moins engagé dans le canal inguinal). Injections intramusculaires d'antibiotiques une fois par jour pendant 3 jours (
Impact sur les animaux
Les animaux peuvent être stressés par la mise à jeun et par les manipulations préalables à l'anesthésie. La pose du cathéter à la veine jugulaire est légèrement douloureuse (piqure d'aiguille). Il peut être ressenti une douleur post-opératoire malgré les injections préventives (variabilité individuelle). Les complications classiques d'une castration sont l'infection du site opératoire ou l'hémorragie.
Devenir
Dès récupération post-opératoire, ces trois ânes seront vendus à des particuliers compétents pour assurer des bons soins.
Remplacement
Ces trois animaux doivent être castrés pour faciliter leur replacement (vente à des particuliers). L'unité a donc contacté le scientifique responsable d'un projet intéressé pour récupérer les testicules et épididymes.
Réduction
Ces trois mâles doivent être replacés et être cédés à des particuliers. Ils doivent donc être castrés tous les trois. Aucune étude statistique n'est envisagée.
Raffinement
Les animaux seront contrôlés lors d'un examen clinique préalable à l'intervention, ils seront manipulés dans le calme. Un cathéter jugulaire permettra d'optimiser les injections intraveineuses. Un congénère sera à proximité de l'animal hospitalisé lors des phases de mise à jeun et de réveil post-opératoire. L'analgésie sera assurée dès la prémédication et sera relayée en post-opératoire immédiat puis les 4 jours suivants l'intervention. Un anesthésique local sera injecté au niveau du site opératoire (il n'est pas possible de l'injecter dans les testicules car ceux-ci sont ensuite l'objet d'études histologiques). Le box de réveil sera paillé abondamment. Les animaux seront surveillés 3 fois par jour minimum les 3 jours suivant l'intervention. Du foin de qualité leur sera administré dès le réveil effectif. Ils retourneront dans leur aire d'élevage habituel dès que leur état clinique le permettra. La plaie sera surveillée pour détecter un éventuel oedème (traité par injection de diurétique), une hémorragie (hématome sous-cutané : en ce cas le traitement antibiotique sera prolongé) ou une infection (suture suintante, inflammée ; en ce cas, les antibiotiques seront prolongés). Les signes de douleur potentielle seront surveillés : sudation, posture (membres postérieurs écartés, éloignés de la ligne médiane), contraction des muscles de la face. En ce cas, l'injection d'analgésiques sera renforcée.
Choix des espèces
Ces trois ânes faisaient partie du troupeau des reproducteurs étudiés dans l'élevage (spermogramme, insémination artificielle). Ils doivent être réformés en raison de leur âge et nous souhaitons leur éviter l'euthanasie. Pour les replacer (ventes à des particuliers), il est demandé par l'acheteur de les castrer.