Procédures modérées
Développement d’un modèle syngénique d’hépatoblastome chez la souris et suivi du développement tumoral par IRM (EU1/2).
- Recherche appliquée
- Cancers
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système gastrointestinal
1 515 souris vont être utilisées, chacune pouvant subir jusqu'à vingt échographies abdominales sous anesthésie de quinze minutes et dix prélèvements de sang, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Des vecteurs viraux sont injectés avant la naissance ou sur des souriceaux de deux, cinq et quinze jours, pour déclencher un cancer du foie de l'enfant, d'autres animaux recevant une greffe de fragment tumoral au cours d'une chirurgie abdominale. Le porteur signale que l'usage d'animaux à des âges aussi précoces peut conduire la mère à les abandonner, voire à les manger. Toutes sont tuées à l'issue, pour une maladie qui touche vingt enfants par an en France et dont quatre sur cinq guérissent avec les traitements actuels.
Objectifs
L’hépatoblastome (HB) est le cancer du foie le plus fréquent chez l’enfant. La survie globale à 5 ans actuellement est de 80 pour cent. Le traitement associe de la chimiothérapie à base de Cisplatine à une résection chirurgicale de la tumeur. Mais 20 pour cent des enfants traités vont développer une résistance au Cisplatine au cours de la chimiothérapie néoadjuvante ou au cours de la récidive de la maladie. Il existe actuellement peu d’alternatives thérapeutiques, avec des données insuffisantes sur les alternatives proposées. Il est donc crucial de pouvoir tester de nouvelles associations de traitement ou de nouveaux traitements. Les modèles pré-cliniques d’hépatoblastome qui existent aujourd’hui sont réalisés sur des souris nude, souris immunodéprimées, chez qui un fragment d’HB humain, ou des suspensions cellulaires issues de culture cellulaires d’HB sont implantés en sous cutané ou en situation orthotopique, c’est-à-dire directement dans le foie. Cependant le système immunitaire a un rôle primordial dans la réponse anti-tumorale. Il est donc très important de développer des modèles syngéniques d’hépatoblastomes chez la souris immunocompétente afin de pouvoir, une fois le modèle établi, étudier l’effet de nouveaux traitements et également étudier la réponse immunitaire impliquée dans la réponse anti-tumorale. Le projet se déroule dans deux établissements utilisateurs.
Bénéfices attendus
Notre équipe s’intéresse à deux grands types de tumeurs malignes du foie : les carcinomes hépatocellulaires (CHC) principalement développés chez l’adulte et les hépatoblastomes (HB) qui se développent chez l’enfant de moins de 5 ans. L’HB est une maladie rare mais c’est le cancer du foie le plus fréquent chez l’enfant. L'incidence est de 1 à 1,5 /1000000 d'enfant de moins de 15 ans, et cette incidence est en cours d'augmentation. Il touche 20 enfants par an en France. Dans le cas des HB, bien que la majorité des patients répondent aux traitements conventionnels, environ 20 pour cent sont réfractaires et décèdent. Les modèles de xénogreffes de lignées tumorales ou de greffes orthotopiques de tumeurs dérivées de pièces opératoires de patients représentent les modèles précliniques les plus pertinents actuellement pour étudier la réponse thérapeutique. Mais ces modèles sont développés chez des souris immunodéficientes et ne permettent pas d’étudier le rôle du système immunitaire. Cette étude nous permettra de mieux comprendre les mécanismes mis en jeu, et notamment les mécanismes immunitaires, et de tester de nouvelles approches thérapeutiques pouvant être bénéfiques aux patients réfractaires aux traitements habituels.
Procédures
Les animaux pourront être soumis, selon les cas, à l’un des gestes suivants : 1) une chirurgie abdominale ou lombaire pour injection dans le foie ou la rate (une seule fois, animal anesthésié et analgésié, 15min maximum) (réalisé dans l'établissement utilisateur 1 (EU1), 2) injection percutanée (animal vigile, 1 fois maximum, 15sec) (EU1), ou 3) une chirurgie abdominale pour greffe d’un fragment tumoral dans le foie (une seule fois, animal anesthésié et analgésié, 15min maximum) (EU1). L’ensemble des animaux seront amenés à avoir : des prélèvements de sang de faible volume (animal anesthésié, 10 fois maximum avec une intervalle d’une semaine minimum entre chaque, 1min) ; un suivi par échographie abdominale (animal anesthésié, 20 fois maximum, 15 min) (EU1) ; pour certains un transport dans un autre établissement afin d’effectuer une imagerie non invasive par IRM (animal anesthésié, 2 fois, 30 min) (réalisé dans l'établissement utilisateur 2 (EU2)). En fin de période de maintien les animaux seront anesthésiés, un dernier prélèvement sanguin (1 min) sera réalisé et ils seront immédiatement euthanasié par une méthode réglementaire.
Impact sur les animaux
Les nuisances prévues sont principalement celles engendrées par les procédures chirurgicales réalisées, qui peuvent engendrer une douleur au niveau de l’incision au réveil de l’animal et avoir une incidence sur l‘état général de santé de l‘animal (perte d‘appétit, baisse de l‘activité, infection de la cicatrice, détresse de l’animal dans les cas les plus grave), ainsi qu’entrainer une légère gêne dans la locomotion. Un risque anesthésique est également à prendre compte (détresse respiratoire, réveil intempestif). L’utilisation d’animaux à des âges précoces peut engendrer un abandon de la part de la mère, voir du cannibalisme dans le cas des nouveau-nés. Un stress de l’animal peut aussi être constaté lors des contentions, ainsi qu’un inconfort lors des injections. Le développement des tumeurs hépatiques est généralement asymptomatique et n’entraîne donc pas de nuisances en soit, car les animaux seront euthanasiés avant que les tumeurs entrainent une dégradation de l’état général des animaux. Une imagerie non invasive (IRM) sera réalisée dans un autre établissement utilisateur, ce qui nécessite un transport des animaux qui peut entraîner une nuisance. Une imagerie non invasive (IRM) sera réalisée dans un autre établissement utilisateur, ce qui nécessite un transport des animaux qui peut entraîner une nuisance du fait du stress lié à la néophobie des rongeurs. Un risque anesthésique est également à prendre compte car l'IRM est effectuée sous anesthésie générale (détresse respiratoire, risque d'hypothermie, réveil intempestif).
Devenir
Le prélèvement des tissus d’intérêt étant nécessaire pour la réalisation de nos analyses, l’ensemble des animaux sera euthanasié à la fin des procédures grâce à une méthode réglementaire, et dans le respect des bonnes pratiques.
Remplacement
Les modèles in vitro ne miment que partiellement la pathologie humaine car ils ne permettent pas de modéliser certains paramètres biologiques pouvant influencer le développement tumoral ou la réponse thérapeutique, tels que les interactions des cellules tumorales avec leur environnement ou encore l'hétérogénéité intra-tumorale. Il est donc essentiel de disposer de modèles in vivo reproduisant le plus fidèlement possible les caractéristiques de la pathologie humaine. Le recours à des modèles animaux est donc indispensable pour mieux comprendre l'histoire naturelle de la maladie et identifier de nouvelles cibles thérapeutiques.
Réduction
Les effectifs ont été réduits au maximum et les groupes seront composés de 8 à 12 animaux. Cet effectif a été déterminé grâce à un calcul de puissance, afin d’utiliser le moins d’animaux possibles tout en permettant d’obtenir des résultats suffisamment robustes, et les expériences pourront être réitérées jusqu’à 3 fois si nécessaire. Il sera nécessaire de procéder à des tests statistiques pour une interprétation fiable des résultats. Afin de limiter au maximum les éventuelles variations entre les expériences, les paramètres d’hébergement et de soin des animaux seront contrôlés. Le suivi tumoral hépatique sera réalisé grâce à une méthode non invasive, l’imagerie par échographie et par IRM, ce qui diminue également le nombre d’animaux utilisés. Le nombre total d'animaux utilisés sur la totalité du projet s'élève à 1515.
Raffinement
Les paramètres d'hébergement sont conformes à la réglementation en vigueur. Les cages seront enrichies avec du coton de nidification, des maisonettes en plastique ainsi que des batônnets à ronger. Les femelles gestantes seront regroupées à 2 par cages afin d’éviter leur isolement, et ne seront séparées qu’après avoir mis bas afin d’éviter la surpopulation au sein d’une même cage. Les animaux issus d’établissement fournisseur observeront une durée d’acclimatation de 7 jours minimum avant toute utilisation. Un change sera réalisé par le personnel de l’animalerie une fois par semaine (sauf indication contraire) et une surveillance quotidienne rigoureuse des animaux sera réalisée tout au long de leur vie. Des pesées seront également réalisées à intervalles réguliers et une grille de suivi est utilisée. Les procédures seront raffinées afin de limiter au maximum la douleur et l’inconfort des animaux (personnel formé et compétent, anesthésie et analgésie adéquate suite aux procédures chirurgicales puis surveillance rapprochée des animaux avec étiquetage spécifique des cages concernées), et des points limites précis seront établis. Si un animal présente des signes de douleur ou de détresse, il sera immédiatement euthanasié par une méthode réglementaire afin d’éviter toute souffrance animale. La Structure chargée du Bien-Etre Animal et/ou le vétérinaire pourront être sollicités pour conseil si besoin. Les transposrts des animaux entre l'EU1 et l'EU2 est assuré par un transporteur agréé, dans des boîtes de transport appropriées, ventilées, sécurisées et suffisament spacieuses. Un apport en nourriture et en eau gélifiée sera fourni durant le transport. Le temps de transport est de moins de 20 minutes entre les 2 EU.
Choix des espèces
La souris est un modèle expérimental de choix pour l'étude des pathologies humaines car c'est un petit mammifère qui se reproduit rapidement, est facile à manipuler, et dont nous avons une bonne connaissance du comportement et de la génétique. De plus, le génome de la souris est identique à plus de 95 pour cent à celui du génome humain, ce qui suggère une bonne homologie des mécanismes observés. On peut également facilement apprécier les modifications physiques et/ou comportementales traduisant une souffrance et/ou douleur, ce qui conduirait à l’euthanasie de l’animal. De nombreux outils moléculaires sont également disponibles chez ce modèle animal. La première procédure sera réalisée sur des femelles gestantes âgées de 2 à 3 mois, ce qui correspond à l’âge adulte et également à l’âge optimal permettant le bon déroulement de la gestation d’une part, et une bonne récupération de l’acte chirurgical d’autre part. Les vecteurs viraux seront injectés à différents âges (prénatal, 2, 5 et 15 jours de vie post natal), présentant un foie encore immature et en prolifération, afin de développer un hépatoblastome.
Bénéfice d’un traitement chez la souris par des polyphénols naturels sur le vieillissement physiologique ou pathologique de la maladie d’Alzheimer (EU 1/3)
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
Les femelles de cette lignée transgénique peuvent mourir subitement à quinze mois sans signe annonciateur, seule nuisance du modèle que le porteur reconnaisse. 1 345 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue. Après une biopsie de la queue au sevrage, elles passent trois tests comportementaux à trois, six, douze et dix-huit mois, dont un test de mémoire en piscine étalé sur cinq jours, et une partie est transportée une à deux heures vers deux autres établissements pour des imageries cérébrales sous anesthésie. Le porteur détaille la répartition des mises à mort : 456 pour prélever le cerveau et l'intestin, 592 après les imageries, 297 couples reproducteurs ou animaux surnuméraires tués après avoir été inclus dans des études hors champ, le tout pour un futur complément alimentaire à base de polyphénols.
Objectifs
La maladie d’Alzheimer est la démence la plus commune parmi les démences de la personne âgée où elle représente un peu plus de deux tiers des cas. L’âge est le principal facteur de risque de la maladie d’Alzheimer. En France, le nombre de personnes âgées de 65 ans ou plus et atteintes de la maladie d’Alzheimer serait compris entre 560 000 et 730 000 suivant les études. Même si la recherche reste très active pour cette maladie, aucun traitement n’est actuellement capable de modifier efficacement l’évolution de la maladie et la cause demeure toujours inconnue pour la forme la plus représentée dans la population. Des travaux récents soulignent le rôle du microbiote intestinal dans la physiopathologie de la maladie d’Alzheimer. La recherche de molécules capables de modifier le microbiote intestinal tout en prévenant d’autres altérations du système nerveux central observées chez le patient devient aujourd’hui une priorité pour de futurs traitements. Plusieurs études soulignent le rôle modulateur de certains polyphénols sur le microbiote intestinal pour avoir un écosystème bactérien bénéfique sur la santé humaine. Toutefois, l’interaction entre les polyphénols et ce microbiote est complexe et des recherches approfondies sont nécessaires pour valider cette cible périphérique dans la maladie d’Alzheimer. L'objectif de notre projet est d'étudier l'effet de plusieurs polyphénols sur l'évolution des troubles cognitifs dans un modèle de la maladie d'Alzheimer chez la souris. Trois établissements utilisateurs seront impliqués dans ce projet.
Bénéfices attendus
Nous espérons que ce projet conduira, à plus long terme, à la production d’un complément alimentaire visant à mieux vivre chez les personnes âgées.
Procédures
Dans l’établissement utilisateur EU1, les souris sont identifiées en posant une boucle d'oreille numérotée et les caractéristiques génétiques nécessaires à l'étude sont connues en réalisant une biopsie de la queue au sevrage. Les souris (1048) seront soumises à des tests du comportement pour évaluer les troubles cognitifs et moteurs liés au vieillissement physiologique et pathologique (Alzheimer) : au total 3 tests réalisés à 3, 6, 12 et 18 mois. Les tests de mémoire à court terme sont au nombre de 2, ils se feront respectivement 7 jours et 3 jours avant le début du test de mémoire à long terme. Chaque test de mémoire à court terme dure moins de 20 minutes. Le test de mémoire à long terme demande 4 jours d'apprentissage avec 4 essais par jour de 60 secondes espacés d'une heure. Le 5ème jour, la souris passe une seule fois le test sur 60 secondes. Durant tout le projet, les fèces seront recueillies 1 fois par mois. Les souris seront placées 5 min dans une nouvelle cage le temps du recueil de 3 crottes spontanées et retourneront dans leur cage d’origine. Dans un autre établissement utilisateur (EU2 à 1 heure de l’EU1), des souris (296) suivront deux imageries cérébrales pour évaluer le flux sanguin (30 min), l'inflammation et le métabolisme (60 min) qui nécessite la mise à jeun des animaux quelques heures avant l’imagerie. Dans un autre établissement utilisateur (EU3 à 2 heures de l’EU1), d'autres souris (296) suivront une imagerie par résonance magnétique (30 min) après administration orale de glucose. Dans les deux EUs une anesthésie gazeuse, régulée sera réalisée sur tapis chauffant thermorégulé durant l'examen.
Impact sur les animaux
Inconfort transitoire lié à la phase de réveil de l'anesthésie gazeuse, associé à une douleur légère et transitoire liée à la pose de la boucle d’oreille et la biopsie. Tests comportementaux : stress léger et transitoire pour les tests de mémoire à court terme minimisé par l’habituation ; stress modéré et transitoire et sensation de froid légère et transitoire lors du test de mémoire à long terme avec des essais espacés d’une heure pour laisser le temps à la souris de se réchauffer. Concernant les protocoles d’imagerie dans l’EU2 nécessitant la mise à jeun des animaux quelques heures avant l’imagerie, il est possible d’avoir les effets suivants sur 5 min maximum : Inconfort/douleur au niveau du site d’injection des agents de contraste ; Inconfort au niveau du site d’apposition de la sonde d’image ultrasonore ; Stress lié à la contention (imagerie) ; Stress lié à la phase de réveil de l'anesthésie gazeuse. L’imagerie au sein de l’EU3 est une technique non invasive. Cependant durant l’examen, un changement du rythme cardiaque et/ou respiratoire, mesurés grâce à un capteur placé entre l’animal et le lit, peut subvenir, du fait de la variabilité inter-animaux, de la sensibilité aux anesthésiques. Cette nuisance entraînera l’arrêt de l’expérimentation. L’administration orale de glucose avant l’imagerie peut induire un stress et une souffrance et des blessures physiques si l’animal bouge mais cela est très rare car la canule utilisée sera en matière souple avec un bout arrondi et le geste sera exercé par une personne qualifiée. Aucune autre nuisance n’est connue sur ce modèle murin transgénique mise à part la mort subite à 15 mois chez les femelles sans signe annonciateur.
Devenir
Tous les animaux inclus dans la demande d’autorisation de projet seront mis à mort avec la répartition suivante dans chaque établissement utilisateur : - EU1, 456 seront mises à mort pour le prélèvement du cerveau et de l’intestin en vue de réaliser des analyses biochimiques et de biologie moléculaire et d’étudier l’intégrité de la barrière hémato-encéphalique. Les couples reproducteurs de plus de 6 mois et souris surnuméraires (297 au total)) seront mises à mort après inclusion dans des études hors champ. - 296 souris seront envoyées vers chaque établissement utilisateur EU2 et EU3 qui disposent de systèmes d'imagerie cérébrale indispensables à l'étude. Ces souris (592) seront mises à mort après les imageries pour des analyses biochimiques et de biologie moléculaire post-mortem.
Remplacement
Des études préliminaires in vitro ont déjà été réalisées pour étudier l’efficacité des polyphénols à une dose non toxique pour différentes cellules du cerveau permettant ainsi de définir les doses ciblées dans cette demande de projet. Ici, il est important de prouver les effets bénéfiques de ces polyphénols sur le vieillissement physiologique et pathologique Alzheimer mais aussi de s’assurer qu’elles n’ont pas d’impact délétère sur les fonctions physiologiques de l’organisme. Il n’existe pas d’autres méthodes alternatives pour juger de l’effet d’une nouvelle molécule à visée thérapeutique in vivo dans le cadre du vieillissement qu’il soit physiologique ou pathologique.
Réduction
Deux collaborations nationales sont envisagées dans ce projet et dans les deux cas il s’agit d’étudier les effets bénéfiques de polyphénols. Le fait de regrouper ces études sur la même demande de projet permet une réduction du nombre de souris. Par ailleurs, plusieurs paramètres sont mesurés chez une même souris, permettant ainsi de réduire encore le nombre de souris. Une souris permettra en final de générer des données aussi bien au niveau périphérique avec l’analyse du microbiote intestinal mais aussi au niveau cérébral. Enfin, le projet se déroulera par étapes. Si les résultats bénéfiques dans les étapes antérieures restent très faibles voire absents, des lots d’animaux ne seront pas inclus dans la suite du projet. Ainsi le nombre d’animaux indiqué est un nombre maximum. Pour estimer le nombre d’animaux par lot de souris, nous avons utilisé un calcul qui tient compte de la variabilité des réponses du vivant ; le nombre d'animaux par lot permettra d'obtenir des résultats robustes sur le plan statistique.
Raffinement
Les animaux seront hébergés en animalerie exempt de tout organisme pathogène spécifique et opportunistes (couples reproducteurs) ou tout organisme pathogène spécifique en respectant l’Arrêté du 1er février 2013 fixant les conditions d’aménagement et de fonctionnement des établissements utilisateurs d’animaux utilisés à des fins scientifiques et leurs contrôles. Une période d’acclimatation de 10 jours minimum sera respectée avant l’introduction des souris dans une procédure. Pour diminuer les stress lors de la prise de l’animal pour les tests comportementaux, les animaux seront manipulés par préhension durant les 2 semaines qui précèdent les tests à raison d’une fois par jour. Pour le test comportemental en piscine, il est prévu de maintenir les souris dans ses mains en coupe posées sur une serviette (utile pour éponger l’eau) avant de les remettre dans leurs cages qui seront placées sur un tapis chauffant pour réchauffer les souris entre chaque essai. Dans les EU2 et EU3, les animaux seront hébergés en zone SPF en maintenant les interactions sociales des groupes de souris dans les sous-lots suivis dans l’EU1 avec une période d’acclimatation de 10 jours, température de 20-24°C, avec un enrichissement du milieu changé régulièrement (jouet en plastique : tunnel, igloo, maison). Pour diminuer les stress liés aux sorties des cages et aux contentions, les animaux seront régulièrement manipulés par le personnel en charge de l’étude. Le transport des animaux sera assuré vers les établissements utilisateurs collaborateurs par une société agréée pour le transport de rongeurs. Les cages seront réceptionnées par l’EU1 avant la date de transport pour permettre aux zootechniciens(nes) de prendre le temps de préparer les cages en incluant l’enrichissement, les gels hydriques en bonne quantité et l’alimentation nécessaire. Les anesthésies avec exsanguination seront réalisées sur tapis chauffant à température régulée. Toutes les anesthésies et analgésies prévues respecteront les résumés caractéristiques des médicaments utilisés (posologie). Pour les imageries dans les EU 2 et 3, du gel ophtalmique sera appliqué afin de compenser la sècheresse oculaire. Dans les 3 EUs, il est prévu une fois par semaine, une pesée des animaux avec l’utilisation d’une grille de scores et la mise en place de points limites gradés et d’actions en réponse à l’atteinte des points limites.
Choix des espèces
Dans le cadre de la maladie d’Alzheimer, il existe différents modèles murins génétiquement modifiés. Le modèle choisi est largement utilisé dans la littérature et surtout présente une cinétique progressive des lésions comme chez l’homme contrairement à d’autres modèles murins plus agressifs. Pour ce modèle, il est donc aisé de faire des comparaisons avec les autres études déjà publiées. Les souris seront incluses dès l’âge de 3 mois, âge pour lequel aucun stigmate Alzheimer n’est détectable donc très intéressant pour définir les données basales avant tout traitement. Des lots de souris seront utilisés jusqu’à l’âge de 12 mois où la perte de mémoire est quantifiable ainsi que les caractéristiques biologiques de la maladie. D’autres lots seront suivis jusqu’à l’âge de 18 mois où la perte neuronale pourra être quantifiée ainsi que les autres paramètres déjà quantifiés à 12 mois pour voir leur évolution.
Rôle d’EZH2 dans la dégénérescence de bioprothèse valvulaire aortique
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
225 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Deux cents d'entre elles reçoivent sous la peau un implant de tissu biologique, opération de dix minutes sous anesthésie, puis subissent une micro-incision de la queue pour un prélèvement de sang au moment où l'implant leur est retiré, avant d'être tuées. Les 25 restantes, écartées parce qu'elles n'ont pas le génotype recherché, sont laissées en vie et réutilisées dans d'autres protocoles en cours. Le projet cherche à savoir si le blocage d'une enzyme freine la calcification des bioprothèses valvulaires, et le porteur affirme devoir le vérifier "in vivo, dans un système biologique entier", après des résultats non publiés obtenus en culture cellulaire.
Objectifs
Le rétrécissement aortique calcifié (RAC) est la valvulopathie la plus fréquente dans les pays occidentaux et sa prévalence augmente avec l’âge. Il n’y a aujourd’hui pas de traitements pour traiter le développement du RAC. En plus du remplacement valvulaire aortique (RVA), les recommandations de prise en charge des patients ayant un RAC incluent aussi l’implantation d’une prothèse biologique dans la valve aortique par voie percutanée (TAVI). Concernant ces prothèses, il a été observé des cas de recalcification et peu d’étude existent sur la durabilité des prothèses au-delà de 5 ans. Nous avons précédemment identifié, en travaillant sur des modèles cellulaires, une cible thérapeutique appelée Ezh2 (Enhancer Zeste Homologue 2), qui agit sur les phénomènes inflammatoires et de calcification dans le RAC. Nous souhaitons au travers de cette étude démontrer son rôle dans les processus inflammatoires associés à la dégénérescence de bioprothèse valvulaire aortique.
Bénéfices attendus
Démontrer l'intérêt thérapeutique du ciblage de l'enzyme épigénétique EZH2 (Enhancer zest homolog 2) par une meilleure compréhension de son rôle dans les processus inflammatoire associés à la dégénerescence des bioprothèses valvulaire aortique.
Procédures
1. implantation de tissus biologiques en sous cutanée chez un modèle de souris sous une anesthésie gazeuse et sous couverture analgésique adaptée suivant le poids de la souris 40 minutes avant opération chirurgicale. Le temps nécessaire à l'implantation des tissus biologique en sous cutanée est de 10 minutes par souris 2. Chaque souris (n=200) subira un prélèvement sanguin par micro-incision de la queue au moment de l'extraction des implants. La couverture analgésique obtenue dure 6 heures et la durée d'injection de l’analgésique est de 2 à 3 secondes.
Impact sur les animaux
Les prélèvements sanguins (classe légère), les administrations d’analgésique (classe légère) et le traitement avec l'inhibiteur pharmacologique de Ezh2 (classe légère), pourront occasionner des effets secondaires. L’implantation de tissus biologiques en sous cutanée est une procédure de classe modérée pouvant occasionner une douleur modérée post-opératoire et une gêne au niveau des zones implantées.
Devenir
Tous les animaux inclus dans la procédure (n=200) seront mis à mort. Les implants seront prélevés pour les explorations ex vivo. Les 25 animaux n’ayant pas le génotype d’intérêt et n'ayant donc pas été inclus dans la procédure seront laissés en vie et réutilisés pour d’autres protocoles en cours.
Remplacement
Des résultats non publiés de notre laboratoire ont montré que le ciblage, in vitro, de l’enzyme épigénétique Ezh2 dans les cellules inflammatoires permettait une réduction des phénomènes inflammatoires participant au développement des calcifications de la valve aortique. Dans cette étude nous voulons évaluer, in vivo, dans un système biologique entier, l'effet du ciblage spécifique d'Ezh2 sur les processus inflammatoires associés à la dégénérescence de bioprothèse valvulaire aortique.
Réduction
Pour réduire au maximum le nombre d’animaux nécessaires à cette étude nous avons mis en place une stratégie d’optimisation des prélèvements et des analyses ex vivo durant la procédure et au moment de la mise à mort. Le choix des inhibiteurs pharmacologiques de Ezh2 est issu d'expériences préalablement réalisées dans des modèles de RAC in vitro. A l'aide du logiciel G*power version 3.1.9.7 qui s'appuie sur la variabilité statistique des résultats obtenus le nombre d'animaux nécessaire est ajusté. Des animaux des deux sexes seront utilisés dans nos procédures afin de s'affranchir d'un effet du genre et d'utiliser l'intégralité des animaux OGM produits dans notre animalerie. Une stratégie de reproduction adaptée et associée à une analyse du génotype de chaque animal nous permettra de nous limiter à l'unique production d'animaux pour les procédures expérimentales. Afin d'éviter la production d'animaux servant au maintien de la lignée OGM dans notre animalerie, une stratégie de cryopréservation de sperme sera mise en place.
Raffinement
Pour raffiner, les animaux seront hébergés sur portoirs ventilés et dans des cages en plaques de cellulose vierge et maisons en carton. Nous avons déterminé des points limites adaptés grâce à notre grille de score qui s’appuie sur le comportement de l'animal, son apparence et des signes cliniques spécifiques. De plus, nous adopterons une stratégie de réhydratation par injection en sous-cutanée de sérum physiologique à 37°C, et en cas de besoin, une injection de glucose par voie intrapéritonéale. Un traitement analgésique en pré et postopératoire, sera administré, soit immédiatement après l'implantation ou une fois par jour sur les 48h qui suivent l’implantation. Si un des points limites est atteint ou si la somme des paramètres de suivi atteint un score entre 10 et 14, la méthode de mise à mort prévue est la dislocation cervicale. Un suivi quotidien du bien-être animal sera mis en place.
Choix des espèces
La souris a l’avantage indéniable de permettre l’utilisation des outils biologiques, l’utilisation d’animaux pour lesquels un gène est invalidé de manière spécifique dans différents types cellulaires comme cela est le cas dans cette demande concernant la délétion de Ezh2 dans les cellules myéloïdes, qui ne sont parfois pas accessibles pour le rat (modèle développé au sein de notre laboratoire). Ces modèles sont particulièrement intéressants pour mieux comprendre les mécanismes de la pathologie. Dans notre laboratoire nous avons, depuis de nombreuses années, une excellente expérience des évaluations fonctionnelles et structurelles cardiaques in vivo ainsi que ex vivo chez la souris. La souche de souris (C57Bl/6j) sera utilisée dans cette étude Nous allons inclure des animaux adultes de 12 semaines. La taille des souris à cet âge permet une implantation facilitée des prothèses .
Évaluation de probiotiques administrés pendant la période périnatale pour contrebalancer les effets négatifs du sevrage précoce et la sensibilité aux infections.
- Recherche appliquée
- Maladies infectieuses
Tester cinq souches probiotiques candidates conduit ici à sevrer précocement des souriceaux, puis à les infecter par un germe intestinal ou extra-intestinal. 1 054 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Chaque animal est gavé sous contention vingt et une ou vingt-deux fois, isolé dans un pot en plastique pour recueillir ses excréments jusqu'à huit fois, saigné à la joue, et pour une partie d'entre eux piqué dans l'œil sous anesthésie. Le porteur annonce une perte de poids, un pelage hérissé, une posture voûtée et des diarrhées liées aux infections, et justifie l'usage des rongeurs par l'impossibilité de reproduire les communications entre organes sur des cultures cellulaires.
Objectifs
Le microbiote intestinal est une communauté dynamique, composée de microorganismes (bactéries, champignons, virus…) influencée par de multiples facteurs tout au long de la vie d’un individu. La transmission du microbiote par la mère est le facteur le plus important qui conditionne le schéma de colonisation microbienne chez le nouveau-né (primocolonisation). Aujourd'hui, il y a une tendance dans les populations humaines occidentalisées à avancer la fin de l’allaitement (sevrage) du nourrisson ce qui a un impact sur la primocolonisation et qui pourrait avoir un impact direct sur la santé du nouveau-né. Au cours du développement précoce du nouveau-né, des perturbations dans les interactions entre le microbiote et l'hôte pourraient nuire de manière irréversible et durable à la maturation du système immunitaire, prédisposant l'hôte à développer des maladies inflammatoires et une altération de la fonction de la barrière intestinale. Cette fonction correspond à la capacité de la muqueuse intestinale à confiner des éléments indésirables (typiquement des bactéries pathogènes) dans la lumière intestinale tout en conservant sa capacité d’absorption des nutriments. Dans ce contexte, des interventions ciblées au tout début de la vie pourraient constituer des stratégies faciles à mettre en œuvre et à contrôler pour compenser les perturbations du microbiote dues à ces sevrages plus précoces. Dans ce projet, nous nous proposons d´utiliser un modèle de souris de sevrage précoce et d’étudier la capacité d’une supplémentation avec différents probiotiques candidats (5 candidats en tout), c’est-à-dire des microorganismes ayant des effets santé bénéfique, à restaurer le microbiote intestinal. Pour évaluer si cette restauration est bien fonctionnelle, nous allons soumettre les souris ayant subi un sevrage précoce à une infection. Cette infection sera causée soit par un pathogène intestinal soit par un pathogène extra-intestinal (2 pathogènes différents).
Bénéfices attendus
Le bénéfice essentiel de ce projet est d’évaluer la capacité de 5 bactéries potentiellement probiotiques à améliorer la récupération du microbiote intestinal et les conséquences physiologiques liées au sevrage précoce. Il s’agit donc d’améliorations de connaissances fondamentales et des perspectives potentielles d’utilisation de bactéries probiotiques pour aider à la restauration d’un microbiote altéré par le sevrage précoce.
Procédures
Contentions et gavage sur animal vigile: 21 contentions et gavages pour 969 souris + 1 contention avec gavage pour 486 souris (les animaux subiront donc ce geste 21 ou 22 fois, selon les cas) ; chaque contention/gavage dure environ 15 secondes. Prélèvement de fèces : 1 fois pour 1063 animaux + 7 fois pour 486 souris (les animaux subiront donc ce type de prélèvement 1 fois ou 8 fois selon les cas) ; chaque prélèvement dure quelques minutes. injections : 1 fois pour 483 animaux vigiles et 1 fois pour les mêmes animaux anesthésiés. Contention et piqûre réalisées en 15-20 secondes environ Prélèvement de sang : sur animal vigile, 969 animaux concernés (concerne une seule fois chaque animal). Un prélèvement = une durée totale de 1 minute environ.
Impact sur les animaux
Les nuisances de ce protocole proviennent majoritairement des infections. Les principaux symptômes visibles attendus sont : une perte de poids et des signes cliniques tels que pelage hérissé, posture voûtée. L’une des infections pourrait en outre générer des altérations du transit intestinal, de type diarrhée légère. Le sevrage précoce peut engendrer chez les souriceaux un retard dans leur prise de poids. Par ailleurs, un stress temporaire lié à l’hébergement individuel des mères peut survenir en fin de gestation. Il y aura besoin de contention pour certaines manipulations qui peuvent générer un inconfort et un stress transitoires pour les animaux. Il y aura des administrations qui nécessiteront une anesthésie et une piqûre au niveau de l’œil. L’anesthésie nécessite une piqûre qui génère une brève douleur. La piqûre au niveau de l’œil étant réalisé sur animal anesthésié ne génère pas de nuisance particulière. Par ailleurs, nous isolerons les animaux dans des pots en plastique transparents afin de collecter des fèces individuellement. Cet isolement dure quelques minutes et peut générer un léger stress. Enfin, en fin d´essai, nous réaliserons un prélèvement de sang à la joue. Cette opération nécessite une contention et une piqûre, ce qui peut occasionner un stress et une douleur brève.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort. La survie des animaux (souriceaux puis adultes) est incompatible avec les différents prélèvements et procédures effectués.
Remplacement
Les rongeurs sont couramment utilisés pour les études des interactions microbiote-hôte, car de telles expériences ne peuvent pas être réalisées sur des cultures cellulaires qui ne permettent pas de reconstituer les communications entre les différents organes.
Réduction
Les bactéries testées seront issues d’un programme préalable de criblage in vitro afin de ne conserver , pour les études sur les animaux, que des bactéries ayant montré un potentiel dans ces modèles. Par ailleurs, nous utilisons toujours une approche statistique pour déterminer la taille de nos groupes en fonction de l’intensité des effets que nous souhaitons mettre en évidence et des données déjà disponibles.
Raffinement
Les animaux sont hébergés à plusieurs (4 ou 5) afin de ne pas les exposer à un stress lié à l’isolement. Les quelques fois où les animaux seront séparés pour être manipulés ne représentent qu’un temps très court (10 minutes maximum), pour la récupération de fèces dans des pots. Nous incluons des enrichissements dans les cages : cellulose à déchiqueter et permettant la nidification, bâtons à ronger, maisonnettes en carton (sans encre) et des hamacs en plastique. Le matériel utilisé est adapté pour empêcher les blessures et réduire l’inconfort. Les manipulateurs maitrisant les gestes, le temps d’intervention et donc le stress seront réduits. Nous utiliserons des anesthésies adaptées en temps et aux besoins des essais. Lors des anesthésies, un gel oculaire sera appliqué pour prévenir le dessèchement des yeux des animaux. Des pads, avec une température stabilisée de 37°C, seront également placés sous les cages pour maintenir la température corporelle des animaux pendant l’anesthésie. Des tapis chauffants électriques seront aussi utilisés. Des points limites adaptés sont définis afin de réduire au maximum la douleur ressentie par les animaux.
Choix des espèces
La souris est une espèce de référence en nutrition, toxicologie, cancérologie et immunologie et un modèle d’étude très largement utilisé dans le cadre de l’étude de pathologies humaines, incluant les études sur le microbiote intestinal de par leurs similitudes fonctionnelles. La lignée retenue pour ce projet a été sélectionnée car elle a de fortes performances de fertilité et une bonne taille de portée (12 souriceaux en moyenne). Les souris seront utilisées du stade du nouveau-né au stade adulte.
Identification des mécanismes responsables du pemphigus vulgaire et de ses rechutes après traitement
- Recherche appliquée
- Troubles immunitaires
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
Après un transfert de cellules T qui déclenche chez elles une maladie auto-immune de la peau, 714 souris sont saignées sous anesthésie à J0, J7, J14, J21 puis J28, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. La maladie provoque des érosions sur le museau, autour des yeux et des oreilles, sur le dos, la poitrine, l'abdomen, les quatre pattes et la queue, une perte de poils et un allongement des dents. Le porteur écrit que cette inflammation ne peut pas être atténuée, puisque la réduire modifierait le phénotype recherché. Toutes sont tuées à l'issue, pour mesurer dans leurs tissus le niveau d'inflammation et la réponse immunitaire.
Objectifs
Les maladies bulleuses auto-immunes sont un groupe de maladies inflammatoires chroniques de la peau rares avec des bulles et des érosions de la peau. Parmi ces maladies, le pemphigus vulgaire (PV) est caractérisé par la production d’auto-anticorps (auto-Ac) dirigés contre deux protéines desmosomales. Les traitements des formes modérées à sévères de PV sont efficaces, cependant, il y a environ 40 % de patients en rechute. Par conséquent, il existe un besoin médical non satisfait afin de prédire et de guérir les rechutes de PV. Les réponses Ac sont contrôlées par des globules particuliers appelés lymphocytes T. Nous avons observé chez les patients PV une diminution de ces cellules T après traitement corrélée à une baisse prolongée des auto-Ac.
Bénéfices attendus
Notre objectif est de tester le rôle causal et mécanistique des lymphocytes T dans la physiopathologie du PV à l’aide de modèles murins pré-cliniques de PV déficients pour la population de lymphocyte T afin de développer de nouvelles thérapies.
Procédures
Prélèvement sanguin à J0, J7, J14, J21 et J28 après transfert des cellules T afin d'évaluer la mise en place de la pathologie autoimmune de PV par mesure de la quantité d'auto-anticorps sérique. Les prélèvements de sang auront lieu sous anesthésie gazeuse (durée de l'anesthésie = 2 min). Nombre total d'interventions chez les animaux = 5.
Impact sur les animaux
Développement d'une pathologie équivalente au PV : erosion (Museau, Région périorbitaire, Région périoriculaire, Dos, Poitrine, Abdomen, Patte avant droite, Patte avant gauche, Patte arrière droite, Patte arrière gauche, Queue), alopécie (face, dos, cou et abdomen), allongement des dents avants
Devenir
Les souris seront euthanasiées afin que nous prélevions et analysions dans les tissus le niveau d'inflammation et la réponse immunitaire dans le contexte du pemphigus
Remplacement
Les maladies inflammatoires chroniques cutanées sont des maladies multifactorielles complexes dans lesquelles plusieurs organes du corps jouent un rôle important (p.ex., les structures épithéliales, les organes lymphoïdes secondaires ou encore le système vasculaires etc). Ce projet est multidisciplinaire et vise à mieux comprendre le rôle des cellules du système immunitaire dans le contrôle d'un modèle murin mimant le PV. De ce fait nous devrons travailler avec des animaux vivants afin de pouvoir analyser le rôle des différents organes et différents types cellulaires suspectés d'être impliqués dans le développement de cette pathologie étudiée.
Réduction
Nous avons calculé que le nombre minimum pour obtenir des résultats reproductibles et statistiquement interprétables est de 7 souris/groupe et que les expériences seront reproduites 3 fois. Au total 10 lots experimentaux réalisés, ce qui correspond à 102 groupes experimentaux. Nous essayons d'effectuer le maximum d'analyse sur le même animal : analyse des tissus inflammés par histologie, analyse multiparamétrique en cytométrie en flux pour analyser la nature, le phenotype et la fonctionnalité des cellules immunitaires
Raffinement
Les animaux seront attentivement observés après induction du PV. Le poids des animaux sera suivi et si les souris devaient perdre 20% de leur poids initial ou si nous observons des signes de douleurs apparentes, l'animal sera mis à mort. Les animaux seront placés dans des cages (5 souris par cage) avec enrichissement : igloo/maison, papier kraft pour nidification. L'objectif de ce projet est de tester de nouvelles approches thérapeutiques, donc l'inflammation induite ne pourra être réduite car elle impacterait le phénotype.
Choix des espèces
La souris représente le modèle animal le plus utilisé pour étudier la physiopathologie des maladies humaines. En effet, l’élevage de souris est très productif (avec une variation possible en fonction des fonds génétiques étudiés) et nécessite peu de place. Les connaissances et avancées technologiques actuelles permettent de disposer de nombreux modèles sophistiqués. D’ailleurs, la majorité des animaux transgéniques nécessaires à la réalisation de ce projet sont uniquement disponible chez la souris. Enfin, la physiologie des différents organes chez la souris présentent de nombreuses similarités avec celle des organes humains, ce qui permet l’induction de modèles pathologiques mimant les maladies humaines observées chez les patients. Pour la majorité des expériences, les animaux seront utilisés entre 8 et 12 semaines ce qui correspond à de jeunes adultes qui possèdent un système immunitaire bien développé et mature.
Développement d’immunothérapies antigène-spécifique pour la maladie d’Alzheimer et autres pathologies liées à la protéine Tau chez la souris
- Recherche appliquée
- Troubles immunitaires
- Troubles nerveux
Issues d'un élevage de lignées transgéniques dont une partie sera tuée en fin de période reproductive sans qu'aucun prélèvement ne soit réalisé, 4 930 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Elles développent une maladie neurodégénérative et des troubles cognitifs, avec un risque d'agressivité et de blessures entre congénères que le porteur signale. Chacune subit une biopsie avant sept jours de vie sur animal vigile, puis des injections répétées pendant sept mois, jusqu'à douze prises de sang et une batterie de tests cognitifs de cinq à vingt minutes. Le porteur affirme que le recours à la souris est "indispensable" et présente comme une mesure de remplacement le fait de n'avoir retenu que trois candidats vaccins sur huit après criblage in vitro.
Objectifs
L'implication de l'immunité dans les troubles neurodégénératifs est un domaine qui émerge fortement et qui est désormais considéré comme une voie très prometteuse pour le développement d'immunothérapies innovantes modifiant la progression de ces pathologies, en particulier dans la maladie d'Alzheimer (MA) et les autres Tauopathies. Il est clairement établi que l’inflammation locale au niveau du système nerveux central est une caractéristique associée à la neurodégénérescence, notamment dans la MA et d'autres tauopathies, et joue un rôle complexe dans la physiopathologie de la maladie. Outre cette inflammation locale, des preuves de plus en plus nombreuses mettent aujourd'hui en évidence un rôle des acteurs périphériques du système immunitaire dans la pathophysiologie de la MA et des tauopathies. Des résultats préliminaires suggèrent fortement une réactivité de ces cellules contre les protéines Tau pathogènes. Le projet a ainsi pour objectif de développer des stratégies thérapeutiques ciblant le système immunitaire réactif contre les protéines pathogènes, afin d’en contrôler son activité et limiter les mécanismes qui contribuent à l’émergence des processus neurodégénératifs. L’induction d’une tolérance immunitaire spécifique est alors recherchée pour agir de façon ciblée et ne pas perturber le fonctionnement normal du système immunitaire.
Bénéfices attendus
Les maladies neurodégénératives et plus spécifiquement la Maladie d’Alzheimer (MA) ont un impact considérable sur le secteur de la santé et le secteur médico-social, en raison du coût important de la prise en charge et de la prévalence élevée de cette maladie, qui touche environ 7 millions de personnes en Europe. Avec le vieillissement de la population, le nombre de personnes concernées par cette forme de démence va largement augmenter. La prise en charge de ces patients constitue aujourd’hui un coût de plus de 20 milliards d'euros par an pour la France. Aucune thérapie actuelle ne parvient à enrayer significativement cette pathologie, qui conduit à une destruction irréversible des neurones. Nous pensons qu’il y a un réel intérêt à développer cette nouvelle stratégie thérapeutique pour les maladies neurodégénératives. Cette approche se différencie des autres stratégies d’immunothérapie actuellement testées en clinique, qui visent à induire l’élimination active des dépôts protéiques. A noter toutefois, qu’un précédent essai a été suspendu en raison de cas de méningo-encéphalites chez certains patients. Notre approche cherche au contraire à induire une tolérance face à ces dépôts et limiter ainsi l’inflammation associée à la réactivité contre ces protéines pathogènes. Ces études devraient ouvrir la voie au développement de nouveaux essais cliniques thérapeutiques dans la MA et dans d’autres maladies neurodégénératives, dans le but de proposer une prise en charge plus efficace aux nombreux patients touchés par ces maladies.
Procédures
Les animaux modèles utilisés développent une maladie neurodégénérative avec l’émergence de déficits cognitifs au cours du temps, s’apparentant aux symptômes de la Maladie d’Alzheimer. Pour constituer les cohortes d’étude, les animaux devront être identifiés génétiquement à l’aide d’une biopsie effectuée de manière précoce sur animal vigile (geste d’environ 1 minute). Les traitements seront administrés par injection répétées au niveau de l’abdomen (intra-péritonéale) ou sous-cutanée dès l’âge jeune adulte (3 mois) pour une période de 7 mois à raison d’une injection quotidienne pendant 5j et/ou toutes les 2 semaines, tous les mois ou tous les 3 mois, selon le protocole. Ces injections sont effectuées sur animal vigile par simple contention et ne dure que quelques secondes par animal (moins de 30 secondes). Des prélèvements sanguins seront réalisés sur animal vigile toutes les 4 semaines sur la durée du traitement (environ 30 secondes à 1 minutes par prélèvement), à l’exception de la phase initiale où 2 prélèvements seront réalisés à 2 semaines d’intervalle. Les animaux seront prélevés entre 1 et 12 fois sur la durée du traitement (période de 12 mois). Les animaux seront finalement soumis à des tests cognitifs pour évaluer l’effet thérapeutique des thérapies proposées et évaluer leur impact sur les fonctions cognitives. Ces tests comportementaux durent entre 5 et 20 minutes chacun ; certains ne sont effectués qu’une seule fois, d’autres sont répétés tous les jours pendant 5 jours. Les souris seront habituées au lieu d’évaluation au préalable et auront un repos de 24h minimum entre chaque test. Enfin, les animaux seront euthanasiés selon différentes méthodes réglementaires à l’issue de la période de thérapie prévue, afin de réaliser des prélèvements pour des analyses complémentaires.
Impact sur les animaux
Les souris utilisées dans le projet développent une maladie neurodégénérative avec l’émergence de déficits cognitifs au cours du temps. Cela pourrait entrainer des troubles du comportement et potentiellement une agressivité accrue avec l’âge, source de bagarre et donc de blessures/lésions potentielles (rare). La biopsie effectuée chez les souriceaux vigiles de moins de 7 jours permettant l’identification génétique des animaux peut être génératrice de stress, d’inconfort et d’une douleur de courte durée. Les traitements mis en œuvre impliquent des injections au niveau de l’abdomen (intra-péritonéale) ou de la base de la queue (sous-cutané) de manière répétée au cours du temps. Ces injections pourront induire un stress en raison de la contention nécessaire à la bonne réalisation de l’administration et une douleur de courte durée liée à l’introduction de l’aiguille (piqûre). De même, plusieurs prélèvements de sang seront nécessaires et potentiellement générateurs de stress et de douleur. Un risque de saignement prolongé existe mais reste peu probable. Les tests de comportement seront potentiellement générateurs de stress et ou d’angoisse en raison de la néophobie du modèle rongeur. Enfin, l’anesthésie précédent l’euthanasie des animaux pour les prélèvements implique une injection intrapéritonéale pouvant induire un stress en raison de la contention et une douleur de courte durée liée à la piqûre.
Devenir
A l’issue des procédures, les animaux seront tous euthanasiés par des méthodes réglementaires. Une première partie dans le cadre du maintien des lignées sera euthanasiés en fin de période reproductive sans réalisation de prélèvement. Une seconde partie euthanasiée afin de prélever les organes pour réaliser différentes analyses biologiques. Ces analyses permettront d’évaluer l’impact « biologique » des différents traitements, en utilisant les différents marqueurs de progression de la pathologie.
Remplacement
L’ensemble de ce projet vise à développer des stratégies thérapeutiques innovantes et jamais testées dans le cadre des maladies neurodégénératives. Il est donc indispensable d’avoir recours à un modèle expérimental in vivo chez la souris pour appréhender l’efficacité thérapeutique des traitements envisagés. Ces études ne peuvent être en aucun cas remplacer par des modèles in silico ou in vitro. Toutefois, ce modèle animal sera utilisé uniquement pour des vaccins ou des stratégies thérapeutiques ayant été validés in vitro et ayant démontré des effets. Ainsi, afin de limiter le nombre d’animaux utilisés, nous pré-sélectionnerons et utiliserons un nombre limité de candidats vaccins. Sur les 8 candidats envisagés, seuls les 3 « meilleurs », sélectionnés sur la base des tests in vitro, seront retenus pour les études in vivo. Cette stratégie s’inscrit dans un principe de remplacement, en limitant les tests in vivo autant que faire se peut et de les remplacer si possible par des approches alternatives.
Réduction
Le projet impliquera un total de 4930 animaux. Nous limitons au maximum le nombre d’animaux par groupe de façon à obtenir des résultats statistiquement fiables. A cause des variabilités inter-animales et intergroupes, un nombre trop restreint d’animaux engendrerait des résultats trop variables et non valides. Compte tenu des données de la littérature (variabilité attendue) et des effets espérés, un test de puissance statistique a été utilisé pour déterminer le nombre minimum d’animaux nécessaire pour cette étude. Les procédures expérimentales ont été affinées pour éviter l'utilisation inutile de souris. Les souris utilisées pour une partie des analyses biologiques seront les mêmes animaux que ceux utilisés pour les tests comportementaux. Par ailleurs, une analyse statistique sera réalisée et nous adapterons chaque test statistique en fonction du type de résultats et d’analyse à effectuer.
Raffinement
L’ensemble des procédures réalisées au cours de ce projet a été mis au point afin de permettre une interprétation fiable dans le respect du bien-être animal, en limitant la douleur et le stress (anesthésie, analgésie, etc.) quand cela est compatible avec les expériences. Les conditions d’hébergement sont conformes à la réglementation, les animaux disposent de nourriture et d’eau à volonté. Le milieu est enrichi à l’aide de coton de nidification ou de maison de type igloo. Nous nous efforçons à chaque instant de raffiner nos procédures afin de garantir le bien-être des animaux en cours de procédure grâce à une surveillance attentive (point limite) et des soins adaptés (anesthésie, analgésie, soins, suivi, etc.). De plus, la lignée utilisée est déjà bien caractérisée et connue de l’équipe, et les actes mis en œuvre sont parfaitement maitrisés par le personnel et adaptés au modèle animal.
Choix des espèces
Justification de l’espèce : La souris est une espèce largement caractérisée et validée pour l’étude des réponses immunitaires. Il s’agit également d’une espèce chez laquelle ont été développés de nombreux modèles expérimentaux dont notamment des pathologies neurodégénératives. Justification des stades de développement : Dans le cadre de l’entretien des modèles transgéniques à phénotype potentiellement dommageable, les animaux seront utilisés à partir de la maturité sexuelle (8 semaines). Dans le cadre de ce projet, les souris seront utilisées soit à l’âge de 2 à 3 mois, correspondant au stade précoce de la pathologie, soit à l’âge de 10 mois, stade où les troubles cognitifs sont observés.
Amélioration du vieillissement en bonne santé par une reprogrammation partielle in vivo et l’élimination de cellules sénescentes.
- Maintien des lignées génétiquement modifiées
- Recherche appliquée
- Autres troubles humains
Une souris qui perd plus de 20 % de son poids maximal, peine à se déplacer ou échoue aux tests de réflexes est retirée de l'étude et tuée. 128 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré, toutes tuées à neuf mois pour des analyses tissulaires et moléculaires. La moitié porte une mutation progéria qui les fait vieillir prématurément : perte de poids et de mobilité après six mois, courbure de la colonne vertébrale, mort entre quarante et cinquante-cinq semaines. Le porteur décrit un protocole sans chirurgie, les deux traitements passant par les croquettes et l'eau de boisson, et écrit choisir de tuer ces souris à neuf mois pour "éviter les nuisances liées à un vieillissement prématuré", nuisances que la lignée elle-même produit.
Objectifs
L'objectif principal de cette étude est d'utiliser la reprogrammation cellulaire comme stratégie pour retarder les effets du vieillissement, et notamment la perte des capacités régénératrices de l'organisme avec l’âge. En 2006 et 2007, il a pu être montré que les cellules adultes de souris et d'humains peuvent être reprogrammées en cellules souches pluripotentes. En 2016, il a été démontré que ce mécanisme de reprogrammation appliqué de façon transitoire améliore la santé et prolonge l’espérance de vie losqu’il est réalisé sur des souris progéria, qui vieillissent prématurément. Des expériences menées par notre équipe ont permis d’affiner cette stratégie in vivo. En effet, de 2018 à 2021, trois étudiants ont rédigé et publié leur thèse de doctorat, sur cette reprogrammation partielle in vivo. L’ensemble de ces travaux a notamment fait l’objet d’une publication en 2022. D’autres études plus récentes de l’équipe nous indiquent qu’une reprogrammation unique, trop tardive, ne permet pas d’augmenter la longévité et son effet sur les tissus est mitigé. Pour cette raison, nous faisons l’hypothèse, que l’accumulation de cellules sénescentes liée à l’âge, pourrait être un frein a l’effet de cette reprogrammation partielle, et proposons un projet combinant cette reprogrammation avec une sénolyse. L'objectif spécifique de notre projet sera donc de combiner ou non, chez les souris, un traitement visant à éliminer les cellules sénescentes avec la reprogrammation des cellules.
Bénéfices attendus
La reprogrammation cellulaire est un processus capable de ramener les cellules vers un état juvénile. Chez les souris, la reprogrammation a permis une amélioration de l’état de santé et de l’espérance de vie. La reprogrammation représente donc une stratégie innovante et prometteuse dans le développement de thérapies ciblant les maladies du vieillissement. Chez l’Homme comme chez la souris, a été constatée une accumulation de cellules dites sénescentes dans les différents tissus. Ces cellules sénescentes ont perdu leur capacité à proliférer et provoquent un état inflammatoire lié à l’âge dans les tissus. Des données du laboratoire montrent que la reprogrammation de souris agées présente une efficacité réduite. Notre hypothèse est que les cellules sénescentes réduisent l’impact positif de la reprogrammation. Nous envisageons donc de combiner la reprogrammation avec un traitement visant à supprimer les cellules sénescentes. Ce projet apportera de nouveaux éléments quant à l’utilisation combinée d’agents sénolytiques (qui suppriment les cellules sénescentes) et de la reprogrammation comme stratégie thérapeutique destinée à réduire l’impact des maladies liées à l’âge et améliorer l’espérance de vie en bonne santé.
Procédures
Lors de cette étude, l’état de santé des animaux sera étroitement surveillé. Le suivi du poids des animaux sera un critère important dans l’évaluation de leur état. Ainsi les animaux seront fréquemment pesés. Pour limiter au maximum les interventions, les deux traitements pharmacologiques prévus seront administrés par l’alimentation. La molécule destinée à supprimer les cellules sénescentes sera incorporée aux croquettes et la molécule permettant la reprogrammation sera dilluée dans l’eau. Il n'y aura aucun geste technique particulier lié à autre chose que de la surveillance des animaux (contention pour l'identification des animaux et la pesée). Les animaux seront transferé vers l'animalerie d'experimentation autours de 4 mois et les traitement seront inclu dans la nourriture et la boisson et euthénasié a 9mois sans autre gestes.
Impact sur les animaux
La moitié des souris de l’étude possèdent une mutation dite progéria. Ce caractère conduit à un vieillissement accéléré des animaux. Ces animaux connaissent les nuisances dûes aux grands âges de façon prématurée. De plus, ils meurent de façon précose à un âge situé entre 40 et 55 semaines. Après l’âge de 6 mois, une fragilité croissante liée à l’âge conduit à une diminution progressivement du poids et de la mobilité. Ces animaux ont également tendance à développer une lordose (coubure de la colonne vertébrale). Les démarches expérimentales ne comprennent pas de chirurgies susceptibles de causer de l'inconfort aux animaux. De plus, aucun effet indésirable n’est attendu sur les traitements passants par l’alimentation.
Devenir
Au terme de l’unique procèdure prévue, l’ensemble des individus sera euthénasié à l’âge de 9 mois afin de réaliser un large panel d’analyses tissulaires, cellulaires et moléculaires.
Remplacement
Bien que la reprogrammation a permis une amélioration de l’état de santé et de l’espérance de vie chez la souris, des travaux menés par l’équipe tendent à démontrer elle se heurte à des niveaux de sénescence tissulaire élevés chez les souris agées. Le grand nombre de cellules sénescentes serait donc susceptible d’inhiber les effets positifs de la reprogrammation. Ce projet vise donc à rétablir l’effet thérapeutique de la reprogrammation en supprimant les cellules sénescentes au sein des différents organes et donc leur action de blocage présumée. De plus, cette étude a pour objectif d’analyser les changements cellulaires et moléculaires mis en place par les traitements au sein même des multiples organes et tissus. Un intérêt particulier sera donné au suivi des cellules sénescentes et l’impact de leur disparition sur les différentes niches de cellules souches adultes. Ainsi pour avancer, ce type d'analyse nécessite l'utilisation d'animaux puisqu'à l'heure actuelle, aucun modèle in vitro n'est capable de représenter la complexité de l’ensemble des mécanismes physiologiques lié à la sénescence et au vieillissement. Aussi, dans le cadre de ce projet, une étude sur l’organisme entier est nécessaire
Réduction
Les travaux de thèse réalisée en 2021 par l’équipe ont démontré pour la première fois qu’il existait une différence de la réponse à la reprogrammation in vivo entre les mâles et les femelles. Afin d’optimiser au mieux l’utilisation de tous les animaux produits, nous allons réaliser nos tests à la fois sur les mâles et les femelles. Par ailleurs, nous utiliserons aussi en contrôles « jeunes », les individus non-progériques issus des mêmes croisements.Le nombre d'animaux par groupe est fixé à 8 par sexe pour les analyses tissulaires et moléculaires, nombre nécessaire et suffisant pour obtenir des résultats statistiquement significatifs d’après nos analyses. Le nombre de groupes a été réfléchi de sorte à avoir les contrôles suffisants pour pouvoir conclure quant aux résultats obtenus, il s’élève à 4 (un groupe contrôles de 16 animaux non-traités, un groupe de 16 individus traités uniquement en sénolytiques, un groupe de 16 individus traités uniquement en reprogrammation, un groupe de 16 individus combinant les deux traitements. Cette configuration étant la même pour les animaux progéria ainsi que pour les non progéria, soit 128 animaux au total.
Raffinement
Nous utilisons un modèle de souris conduisant à un viellissement prématuré afin d'accélérer l'étude du des processus du vieillissement. Nous choisissons de sacrifier ces souris à l'âge de 9 mois pour éviter les nuisances liées à un vieillissement prématuré. Ces résultats seront ensuite comparés à ceux d'une étude précédente pour évaluer les différences et les similitudes. Pour administrer les traitements, nous les mélangeons à la nourriture des souris, ce qui limite les interventions directes sur les animaux. Nous surveillons régulièrement les souris pour détecter tout signe de douleur ou d'anomalie. Des indicateurs tels que l'isolement, la perte d'appétit ou des difficultés de déplacement peuvent indiquer des problèmes de santé. Si une souris perd plus de 20% de son poids maximal ou montre des signes de difficulté à se déplacer ou à manger, nous la retirons de l'étude pour éviter qu'elle ne souffre davantage. Nous réalisons également des tests de réflexes pour évaluer la santé des animaux. Si une souris échoue à ces tests, cela peut indiquer un problème de santé grave, et elle est alors retirée de l'étude. En résumé, nous prenons toutes les mesures nécessaires pour garantir le bien-être des souris tout en réalisant nos recherches sur le vieillissement.
Choix des espèces
La souris à vieillissement accéléré permet de suivre sur une courte durée les variations physiologiques au cours du vieillissement. Ces animaux présentent un état vieillissant au bout de 6 mois et décèdent autours de 9 à 10 mois environ. Afin d’étudier l’impact de la sénescence sur la reprogrammation, les expérimentations et analyses seront réalisées sur des animaux adultes. De plus, les périodes utilisées sont en accord avec les résultats précédemment obtenus au laboratoire lors d’études antérieures. Ainsi, les traitements seront réalisés sur des animaux dont les signes de vieillissement commencent à se manifester. Enfin, les analyses histologique et moléculaire de notre différent groupe seront réalisées à l’âge de 9 mois conformément à nos études précédentes afin d’être comparables.
Activité neuronale et integration visuo-spatiale chez la souris
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Le crâne ouvert pour poser une plaque de fixation puis percé lors d'une craniotomie, 340 souris sont maintenues tête fixée pendant des séances d'enregistrement cérébral d'une à deux heures. Cinquante autres subissent en plus une destruction de l'oreille interne, par chirurgie pour trente-cinq d'entre elles et par administration d'un produit toxique pour les quinze restantes, dans des procédures classées sévères. Le porteur reconnaît des dommages osseux et tissulaires, une douleur possible, une perte de poids, une immobilité et des comportements anormaux, tout en fixant à un jour la durée typique de récupération après une opération. Les 390 souris finissent tuées par perfusion à travers le cœur, pour prélever leur cerveau.
Objectifs
Ce projet vise à mieux comprendre l’intégration multisensorielle, dans les structures du cerveau qui sont impliqués dans l'orientation. Une meilleure compréhension des fonctions cognitives comme l'orientation dans l'espace et dans le temps est un défi majeur en neuroscience. Le cerveau joue un rôle important dans l’orientation spatiale et la mémoire. Les régions qui sont importantes pour l'orientation et la mémoire sont particulièrement affectée dans la maladie d’Alzheimer, et de l’épilepsie. La myéline est la substance blanche qui est déficiente dans le cas de la sclérose en plaque. Notre recherche vise à élucider la connectivité fonctionnelle entre les différentes régions du cerveau, et à révéler la coordination temporelle des signaux électriques dans le cerveau. Nous souhaitons mieux comprendre comment les informations vestibulaires et visuelles sont intégrées pour préserver l'orientation spatiale de l'individu. Nous examinerons la flexibilité du réseau pour la mise à jour du signal de l'orientation. Et nous allons apporter un éclairage nouveau sur le rôle de la substance blanche pour la communication entre les différents régions du cerveau.
Bénéfices attendus
Notre recherche vise à comprendre les bases fonctionnelles qui permettent au cerveau de s'orienter dans l’environnement. Nous serons ainsi en mesure, à terme, de démontrer comment le cerveau est capable d’intégrer les informations sensorielles venant de plusieurs modalités sensorielles, et comment s’effectue la mise à jour de ces informations du monde externe, par rapport à une représentation interne. Une meilleure compréhension du fonctionnement des neurones dans les structures du circuit de l’orientation spatiale est nécessaire pour permettre un diagnostic précoce et un traitement des pathologies neurologiques liées à des dysfonctionnements cognitifs et à des déficits d'orientation. Une partie du projet vise à déterminer l'impact de la substance blanche, pour mieux comprendre son rôle pour l'intégration multisensorielle. De plus, chez les patients atteints de sclérose en plaques, maladie inflammatoire démyélinisante chronique du système nerveux central, des troubles cognitifs sont associés à des lésions de régions cérébrales impliquées dans l'intégration multisensorielle. Nos travaux pourront apporter un éclairage nouveau sur les mécanismes pathologiques des déficits dans la sclérose en plaques.
Procédures
Un lot d'animaux (340 animaux) subira deux chirurgies. La première chirurgie (installation de la plaque de fixation et injections) dure environ 1h. Le lendemain, et pendant 2 jours, une habituation à la fixation de la tête (15 minutes) est effectuée. Une craniotomie est réalisée le jour suivant (durée: 30 minutes). Les enregistrements de l'activité du cerveau commencent le lendemain, et durent 1-2 heures par séance (total: 1 - 3 séances, à un rythme de 1 séance par jour). Finalement, suite à la dernière séance, une perfusion par le coeur est effectuée. Un lot d’animaux (50 animaux) subira en plus une lésion de l'oreille interne. De ces 50 animaux, 15 animaux subissent une lesion pharmacologique. Une substance qui est toxique pour l'oreille interne est administré. Les autres 35 animaux subissent une chirurgie. Cette intervention dure 30 minutes. Après 2 jours de récupération, on perce le crâne, pour poser une sonde d'enregistrement électrique. Finalement les animaux subissent une chirurgie terminale sous anesthésie pour le prélèvement du cerveau.
Impact sur les animaux
Les injections dans le cerveau prévues par le protocole impliquent des dommages osseux et tissulaires. En conséquence, les animaux peuvent être potentiellement exposés à la douleur combinée à une perte de poids, à l'immobilité ou à un comportement anormal. Avant, pendant et après la chirurgie, nous traitons ces problèmes potentiels par l'administration de médicaments contre la douleur et l'inflammation. La durée typique de récupération après une opération est de 1 jour, période pendant laquelle les animaux sont traités avec ces médicaments. Des chirurgies potentiellement douloureuses nécessaires au projet sont réalisées pour induire un déficit de l'oreille interne; afin de minimiser le stress et la douleur, des traitements pour supprimer ou atténuer la douleur sont mis en place. Les souris peuvent présenter des déficits de l'audition. Le protocole des stimulations sensorielles nécessite que les souris soient maintenues tête fixe. La fixation de la tête va initialement induire un stress chez l'animal et réduire sa mobilité. Afin qu'il s'habitue au dispositif, plusieurs séances d'entrainement d'une durée de 15 min seront réalisées pendant les 2 jours précédant la première séance d’enregistrement. Le temps expérimental n’excède pas 120 min.
Devenir
Tous les 390 animaux sont mise à mort par perfusion intra-cardique avec dosage des anesthésiques pour prélèvement d'organes et analyses histologiques.
Remplacement
L’intégration des signaux visio-spatiale implique de nombreuses régions du cerveau et différents réseaux de neurones. Afin de comprendre les interactions entre systèmes, et l’effet de la myélinisation sur la maturation et la coordination entre les aires du cerveau, il est nécessaire de travailler sur un animal vivant et éveillé. Il s’agit d’un projet de Neurophysiologie intégrative qui ne peut être conduit que sur animal vivant.
Réduction
Afin de réduire le nombre d'animaux, cette étude prévoit d’enregistrer un grand nombre de neurones depuis un seul animal, grâce à des sondes de haute densité. Une fois implantés, les animaux sont maintenus en vie et utilisés pour 2 ou 3 sessions d'enregistrement quand c’est possible. L'optimisation des soins aux animaux contribue en outre à l'utilisation d'animaux pour plusieurs sessions d'enregistrement. Les animaux de la procedure 1 servent comme temoin pour les animaux de la procedure 2. Enfin, nous utiliserons les tests statistiques appropriés afin d’obtenir des résultats exploitables à partir du plus petit nombre d’animaux possible. Les tests statistiques que nous appliquerons seront adaptés aux analyses.
Raffinement
Les souris sont maintenues par groupes. Les cages sont enrichies avec des roues et rouleaux. Les animaux sont suivis individuellement, leur poids est contrôlé avant et après une chirurgie, et régulièrement pendant les phases de tests. Notre équipe a une grande expérience dans les lésions vestibulaires. Chaque animal bénéficie tout au long de l’étude d’une attention et de soins de qualité par du personnel qualifié, afin d’assurer un bien-être optimal. Des traitements antalgiques et anesthésiques adaptés sont utilisés. Des points limites objectifs sont définis afin le cas échéant d’adapter les soins ou de mettre fin à l’expérimentation.
Choix des espèces
La souris constitue un modèle reconnu pour les expériences de neurophysiologie intégrative. Les souris transgéniques avec des déficits de la myélinisation sont disponibles, pour clarifier le rôle de la myélinisation pour la maturation des neurones et des circuits. Il s'agit de mammifères dont le fonctionnement du cerveau peut être comparé à celui de l'homme pour les questions abordées dans ce projet. Pour les études sur les souris pendant la myelinisation, nous allons cibler différentes âges, depuis la période critique jusqu’à la maturité du système.
Etude du rôle d’une kinase dans la réponse immunitaire contre les tumeurs
- Recherche appliquée
- Cancers
- Troubles immunitaires
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système immunitaire
Toutes tuées en fin de procédure pour des analyses post-mortem, 205 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent une greffe de cellules tumorales, puis pour certaines des injections deux fois par semaine pendant quatre semaines, toujours sur animal vigile. Un second groupe est irradié trois minutes sous contention avant de recevoir des cellules par voie intraveineuse, puis des cellules tumorales six semaines plus tard et deux prises de sang. Le porteur reconnaît que l'irradiation peut dégrader l'état général des animaux et que des nécroses peuvent apparaître sur les tumeurs, et conclut que le recours aux souris reste "indispensable" malgré les méthodes alternatives auxquelles son laboratoire a eu recours.
Objectifs
Notre système immunitaire est capable de détecter la présence d’un élément étranger dans notre organisme et de déclencher une réponse immunitaire efficace afin d’éliminer ce pathogène. La réponse immunitaire résulte de l’action combinée des cellules de l’immunité innée comme les cellules dendritiques dont la mission est de patrouiller dans l’organisme à la recherche de cellules infectées ou tumorales, et des cellules de l’immunité adaptative comme les lymphocytes B et T qui reconnaissent de manière spécifique les pathogènes. Le contrôle de la réponse immunitaire est un mécanisme très important pour empêcher par exemple une suractivation des lymphocytes pouvant aboutir à la destruction des cellules saines de l’organisme. Pour cela, les lymphocytes sont équipés de récepteurs dits de contrôle (checkpoint). L’engagement de ces récepteurs avec leurs ligands (molécule qui se lie de manière réversible à son récepteur) régule la durée et l’intensité de l’activation lymphocytaire. Mais ce mécanisme peut être détourné par les cellules tumorales qui en exprimant les ligands des récepteurs checkpoint freinent le système immunitaire au lieu de l’activer. Les médicaments anti-checkpoints sont déjà utilisés en clinique contre plusieurs types de cancers. Cependant ces traitements dit « d’immunothérapie » ne sont pas efficaces chez tous les patients et uniquement pour certains cas de cancers. Comprendre la raison d’une telle variation est un défi important pour la communauté scientifique. Tout comme l’identification de molécules avec lesquelles les inhibiteurs de checkpoint pourraient être combinés pour augmenter leur efficacité. Parmi celles-ci, les kinases sont une cible particulièrement intéressante. Ce sont des protéines dont le rôle principal est d'ajouter un petit groupe chimique appelé phosphate à d'autres protéines, ce qui peut les activer ou les désactiver. Dans le contexte du cancer, certaines kinases peuvent être hyperactives, contribuant ainsi à la croissance incontrôlée des cellules cancéreuses. En ciblant spécifiquement ces kinases avec des médicaments inhibiteurs, les chercheurs espèrent ralentir ou arrêter la croissance des cellules cancéreuses. Plus de 30 de ces médicaments sont déjà utilisés, et d'autres sont en cours d’essai clinique. Le but de ce projet est d’explorer si notre protéine kinase d’intérêt peut améliorer les mécanismes de défense anti-tumeurs des lymphocytes en combinaison avec des traitements anti-checkpoints.
Bénéfices attendus
Ce projet a pour but de définir si notre protéine kinase d’intérêt joue un rôle dans la réponse des lymphocytes T contre les tumeurs solides et pourrait améliorer la réponse aux traitements d’immunothérapie. Si tel était le cas, elle pourrait être considérée comme une nouvelle cible thérapeutique dans le traitement du cancer.
Procédures
Dans un premier lot de souris, des cellules tumorales seront injectées une fois par expérience aux animaux vigiles (durée du geste inf à 10 sec). Certains animaux seront ensuite traités deux fois par semaine pendant maximum 4 semaines par injection sur animaux vigiles (durée du geste inf à 10 sec). Dans une deuxième expérience, des souris vigiles seront irradiées (3 minutes) puis 4H après, elles seront injectées avec des cellules par voie intraveineuse et sous anesthésie gazeuse rapide (durée de l’anesthésie inf à 5 minutes). Six semaines après cette manipulation les animaux seront injectés une fois par expérience avec des cellules tumorales. Des prélèvements sanguins seront réalisés sur les animaux vigiles 7 jours et 14 jours après cette dernière injection (durée du geste inférieur à 20 secondes)
Impact sur les animaux
Les animaux greffés avec des cellules tumorales développeront des tumeurs. Une nécrose peut apparaitre sur la tumeur en fin d’expérience. Les nuisances attendues lors de l’administration des traitements seront celles liées à l’injection de produits non douloureux et non toxiques (douleur légère de courte durée liée à la piqûre elle-même). Une légère douleur de très courte durée est attendue lors des prélèvements sanguins ou des injections par voie intraveineuse. La procédure d’irradiation n’est pas douloureuse pour les animaux néanmoins un stress de courte durée, lié à la contention est attendu. Dans de rares cas, l’irradiation peut entrainer une altération de l’état général des animaux (déshydratation, prostation……) dans les jours suivants l’irradiation.
Devenir
Les animaux seront tous mis à mort à la fin des procédures pour analyses post-mortem.
Remplacement
Après des premières étapes d’analyse et de validation dans des lignées cellulaires in vitro, le projet a pour but maintenant d’étudier le rôle de notre molécule d’intérêt dans la réponse des lymphocytes T contre les tumeurs et nécessite donc le système immunitaire d’un organisme vivant et intégré comme la souris. En effet, le développement des tumeurs met en jeu de multiples types cellulaires et de nombreux mécanismes qui ne peuvent pas être reproduits dans des modèles in vitro. Aussi, malgré le développement de méthodes alternatives auxquelles le laboratoire a eu recours, l’utilisation des souris reste indispensable pour le présent projet.
Réduction
Les croisements des lignées de souris ont été optimisés afin d’obtenir le maximum d’animaux avec un phénotype utilisable dans nos expériences. Plusieurs analyses (imagerie et cytométrie) seront réalisées sur la même tumeur pour permettre de réduire le nombre d’animaux utilisés. Le nombre de souris par groupe est de 10 avec 3 manips afin que les résultats obtenus puissent présenter une puissance statistique suffisante.
Raffinement
Dans l’ensemble des procédures, une grille de score est mise en place pour évaluer de manière objective l’état des animaux. En cas d’atteinte d’un point-limite tel que décrit dans la grille de score, l’animal en souffrance est mis à mort. Dans le cadre des greffes de tumeurs, les animaux sont surveillés quotidiennement pour l’état général, et deux fois par semaine pour mesurer la taille de la tumeur ayant été greffée par voie sous-cutanée, afin d’appliquer les points limites de la grille de score. Après l’irradiation, du gel nutritif et hydratant sera donné en complément de l’alimentation habituelle afin de faciliter la prise alimentaire, et limiter la perte de poids et la déshydratation qui peuvent apparaitre.
Choix des espèces
La souris est le modèle de choix pour les expériences menées en recherche thérapeutique du cancer, car la physiologie de la souris est proche de celle de l’homme. D’autre part les mécanismes immunitaires sont bien caractérisés chez la souris, ce qui en fait un modèle particulièrement adapté pour étudier les réponses immunitaires anti tumorales. La connaissance complète du génome murin permet d’utiliser de nombreux outils bien caractérisés, ce qui sera particulièrement pertinent dans le cadre de ce projet.
Production de sérums polyclonaux de lapins dirigés contre des virus (non replicatifs chez le lapin) ou des proteines virales recombinantes
- Recherche appliquée
- Diagnostic des maladies
- Maladies animales
Produire des sérums contre le virus West Nile, la fièvre catarrhale ovine et la fièvre aphteuse suppose ici d'immuniser 20 lapins, un par antigène, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chaque lapin reçoit trois injections sous-cutanées espacées de trois semaines et subit quatre prises de sang à la veine de l'oreille. Le porteur écrit n'attendre aucun effet indésirable, alors qu'il décrit une douleur à l'injection et une réaction inflammatoire locale. La procédure se termine par une ponction de 50 mL dans le cœur sous anesthésie, prélèvement dont le volume impose la mise à mort de l'animal avant tout réveil.
Objectifs
Ce projet a pour but de produire des anticorps dirigés contre des virus d’intérêt en santé publique et/ou vétérinaire tels que les virus West Nile, de la fièvre catarrhale ovine, de la fièvre aphteuse. Ces virus émergents ou à risque d’émergence ont des impacts sanitaires et économiques importants. Dans le but d’assurer et de garantir une surveillance optimale de ces infections virales chez les espèces sensibles, l'amélioration des outils de diagnostic et de recherche est nécessaire. Cette activité nécessite notamment la constitution de banque de réactifs biologiques tels que des sérums issus d’animaux ayant produit des anticorps spécifiques aux virus d’intérêt, bien caractérisés. Pour permettre la production d’anticorps, des antigènes qui sont des molécules reconnues, comme par exemple des protéines virales, par l’organisme comme étant étrangères et contre lesquelles l’organisme va combattre en produisant des anticorps dirigés (immunisation), seront utilisés. Les antigènes (protéines virales ou virus ne pouvant pas se multiplier) seront donc injectés à des lapins qui produiront des anticorps dirigés contre ces antigènes. Les anticorps produits sont dits « polyclonaux » car ils sont un mélange d’anticorps dirigés contre différentes parties des antigènes. Afin de récupérer ces anticorps précieux, le sérum (phase du sang sans les globules rouges), dans lequel se trouvent les anticorps, sera collecté en fin de procédure. Ainsi, les sérums obtenus après immunisation de lapins avec des protéines (et en présence d’adjuvant) ou de virus non réplicatifs pour cette espèce serviront au développement et à la validation d’outils de diagnostic sérologiques. Les lapins sont utilisés pour leur capacité à produire des grandes quantités de sérums et donc d’anticorps dirigés contre des antigènes d’intérêt, permettant ainsi de réduire le nombre d’animaux requis pour cet objectif.
Bénéfices attendus
L’obtention d’anticorps spécifiques nous permettra de développer et de valider des outis sérologiques de diagnostic et de recherche pour les virus d’intérêt en santé publique et vétérinaire.
Procédures
Trois injections par la voie sous-cutanée à 3 semaines d’intervalle seront réalisées. Les prélèvements prévus sont au total 4 prises de sang à la veine de l’oreille (2mL par prélèvement) à 3 semaines d’intervalle. Le temps de prélèvement est de quelques secondes (inférieur à 1 min). En fin de procédure, un prélèvement d’un volume de 50 mL sera réalisé en ponction intra-cardiaque sous anesthésie.
Impact sur les animaux
Les lapins peuvent ressentir de la douleur lors des injections de l’antigène par la voie sous-cutanéée. Une légère réaction inflammatoire locale peut être observée sans conséquence pour le bien-être de l’animal. Nous n’attendons pas d’effet indésirable sur les animaux.
Devenir
En raison du gros volume de sang prélevé en fin de procédure sous anesthésie, les lapins seront mis à mort avant le réveil.
Remplacement
Il n’existe pas de modèle alternatif pour la production de sérum contenant des anticorps polyclonaux dirigés contre des virus d’intérêt. La production synthétique reste actuellement moins performante. Le but de cette étude est d’avoir un panel d’anticorps dirigés contre des antigènes viraux issus de nouveaux virus émergents et/ou non commercialisés à visée de diagnostic ou de recherche.
Réduction
Dans le but de réduire la nombre d’animaux, nous avons décidé d’utiliser 1 lapin par antigène. Nous avons au total 20 antigènes pour lesquels nous avons besoin de sérum polyclonal. Un lapin permet l’obtention de sérum de bonne qualité et en quantité suffisante. Cette procédure permet de générer du matériel biologique et aucune analyse statistique sera réalisée.
Raffinement
A leur arrivée, les animaux seront hébergés par paire dans des cages doubles munies d’une plateforme de repos avec l’enrichissement nécessaire à leur bien-être (balles, branches en bois pour les dents et branches végétales). En cas d’agressivité observée, les lapins seront placés en hébergement individuel avec contat visuel et odorant (séparation des cages faites avec des plaques en plexiglas transparentes et ajourées). Les animaux seront surveillés quotidiennement. Les prélèvements terminaux de sang en vue de la récupération des sérums contenant les anticorps polyclonaux seront effectués sous anesthésie, avec une surveillance permanente des animaux, puis mise à mort avant le réveil.
Choix des espèces
Les lapins sont utilisés pour leur capacité à produire des grandes quantités de sérums et donc d’anticorps dirigés contre des antigènes d’intérêt, permettant ainsi de réduire le nombre d’animaux requis pour cet objectif. Les animaux utilisés seront des adultes afin d'avoir un système immunitaire mature pour une production optimale d'anticorps
Rôle de FGF21 hépatique dans la préférence alimentaire
- Recherche fondamentale
- Système gastrointestinal
Isolées cinq jours en cage individuelle puis privées de nourriture pendant vingt heures, 144 souris sont ensuite placées devant deux aliments au choix pendant vingt-quatre heures. Toutes seront tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Le but est de mesurer le rôle d'une hormone du foie, FGF21, dans la préférence alimentaire après un jeûne, chez des souris dont ce gène a été invalidé au niveau hépatique. Le porteur reconnaît que le jeûne peut provoquer une chute du glucose sanguin, une baisse de la température corporelle et une perte de poids importante, et que l'hébergement individuel stresse l'animal, tout en annonçant retirer de l'étude toute souris présentant un signe de souffrance.
Objectifs
Le foie est un régulateur central du métabolisme et du dialogue avec les autres organes, notamment avec le cerveau pour assurer le contrôle du comportement alimentaire. Dans ce dialogue entre le foie et le cerveau, la protéine FGF21 (pour Fibroblast Growth Factor 21), une hormone produite de manière prédominante par le foie, exerce divers effets métaboliques parmi lesquels le contrôle de l’appétence pour le sucre et les protéines. FGF21 est aussi une hormone dont l’expression est fortement induite lors du jeûne. Dans ce projet, nous souhaitons approfondir les connaissances sur l’implication de FGF21 spécifiquement du foie dans le comportement alimentaire après une période de jeûne. Pour cela, nous utiliserons des souris mâles et femelles dont le gène FGF21 est invalidé au niveau hépatique spécifiquement. Ces souris, en comparaison d’animaux contrôles de type sauvage, seront soumises à un jeûne prolongé (20h) afin d’induire la production de FGF21 puis auront le choix entre 2 aliments différents afin d’évaluer le rôle de FGF21 hépatique dans la préférence alimentaire en réponse au jeûne.
Bénéfices attendus
Les résultats obtenus permettront de définir le rôle de FGF21 d’origine hépatique dans la préférence alimentaire après une période de jeûne. En effet, si le rôle de FGF21 dans le comportement alimentaire est bien connu, il n’est pas décrit dans la littérature la préférence alimentaire dépendante de FGF21 hépatique induite par une période de jeûne.
Procédures
Les animaux seront hébergés individuellement pendant 5 jours, dans des cages de permettant la mesure automatique de la prise alimentaire durant 3 jours pour l’habituation et mis à jeun pendant 20h puis seront renourris ad libitum avec 2 régimes au choix pendant 24 heures.
Impact sur les animaux
Le jeûne peut induire une baisse du taux de glucose circulant et une baisse de la température corporelle, ainsi qu’une perte de poids importante. L’hébergement individuel entraîne un stress de l’animal.
Devenir
Il n'y aura pas d'autres projets portant sur l'étude de la protéine d'intérêt, c'est pourquoi, tous les animaux seront mis à mort a la fin de la procédure.
Remplacement
Ce projet nécessite l’utilisation d’animaux de laboratoire car les phénomènes biologiques étudiés (jeûne et comportement alimentaire) sont complexes et font intervenir différents tissus agissant en synergie (notamment foie et cerveau). Il est impossible de mimer ceci par l’utilisation de méthodes alternatives. L’utilisation de souris de laboratoire est appropriée car il est possible d’étudier la protéine d’intérêt (FGF21) grâce à l’utilisation de souris génétiquement modifiées.
Réduction
LLe nombre d’animaux pour ce projet est défini pour permettre d’une part de répondre aux questions scientifiques et d’autre part de respecter la réduction du nombre d’animaux au maximum. Ainsi, nous utiliserons le plus petit nombre d’animaux possible qui est requis pour répondre à nos questions scientifiques et conduire à des résultats statistiquement significatifs. Le nombre d’animaux a été déterminé par un calcul de puissance et est basé sur des données provenant d’expériences antérieures du laboratoire. Ce nombre d’animaux est le nombre minimum nécessaire mais suffisant afin d’obtenir des résultats exploitables.
Raffinement
A leur arrivée à l’animalerie, une période de deux semaines minimum dans la salle d'hébergement collectif sera laissée aux animaux afin qu’ils s’acclimatent à leur nouvel environnement. Le change est hebdomadaire, et l’état des animaux est contrôlé au quotidien par le personnel dédié aux soins des animaux. Tous les animaux seront hébergés dans un environnement contrôlé (température, hygrométrie), calme dans les pièces et le cycle lumineux (12h/12h) sera inversé, ce qui permet de laisser aux animaux leur temps de repos. Des enrichissements du milieu d’hébergement (dômes de nidification et carrés de coton) seront disposés dans la cage afin de pouvoir se distraire, se cacher et fabriquer des nids. Au moment des expérimentations (mise en cage individuelle), une phase d’acclimatation sera appliquée durant trois jours en conditions de régime standard afin de vérifier que les animaux se nourrissent et s’abreuvent correctement. Les mangeoires et les biberons du système de mesure sont similaires aux cages domestiques typiques des laboratoires, ce qui permet une transition moins stressante vers le système, ils sont de plus, disposés à l'extérieur de la cage et facilement accessibles à la fois à l'animal et à l’expérimentateur Nous surveillerons l’apparence physique externe (Echelle d’évaluation des expressions faciales, affichée dans la pièce), le poids (pesée quotidienne) et le comportement des animaux. Des points limites seront mis en place pour l’évaluation de différents paramètres. Si un animal présente un signe de souffrance (inactivité, somnolence, respiration lente) après évaluation de ces paramètres, le critère d’arrêt sera atteint. L’animal sera aussitôt retiré de l’étude et replacé dans des conditions d’hébergement standard (hébergement collectif, régime standard et aucune procédure réalisée) après examen par le vétérinaire référent.
Choix des espèces
Les animaux seront utilisés à l’âge adulte (7 semaines d’âge minimum) car le développement du foie est terminé et nous nous intéressons au métabolisme chez l’individu adulte. La souris représente l’espèce la plus adaptée au type de recherche que nous menons. Cet animal nous permet d’obtenir des analyses fines du comportement alimentaire. Enfin, cette espèce a été bien étudiée par la communauté scientifique et nous disposons maintenant d’outils génétiques spécifiques à cette espèce et d’intérêt dans le projet. Nous utiliserons des souris mâles et femelles car le métabolisme énergétique est différent selon le sexe. Il serait incorrect d’extrapoler les données obtenues chez les mâles aux femelles.
étude du rôle de la fonction mitochondriale dans l’obésité et l’insulinorésistance chez la souris
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
Treize prélèvements de sang par microcoupure de la queue sur chaque animal, deux mises à jeun de seize puis six heures, un gavage et une injection intrapéritonéale. 1 688 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue pour récupérer les prélèvements, dans des procédures impliquant des niveaux de souffrance légers à modérés. La lignée porte un phénotype dommageable, et les souris nourries au régime gras montent jusqu'à 45 grammes et deviennent moins actives, pour l'étude d'une protéine mitochondriale liée au diabète. Le porteur retient la souris parce que les gènes de l'obésité et du diabète sont conservés entre souris et humain, et parce que la proximité du centre d'explorations fonctionnelles facilite le travail.
Objectifs
Récemment, il a été établi que de petites structures présentes dans les cellules appelées mitochondries sont impliquées dans la mise en place et dans la progression du diabète. Nous avons identifié une molécule/protéine qui joue un rôle majeur dans le fonctionnement des mitochondries. Notre objectif est donc d'étudier comment cette molécule fonctionne et comment elle est affectée sous différents régimes alimentaires chez la souris.
Bénéfices attendus
Ce projet pourrait définir une nouvelle cible thérapeutique dans l’obésité et les complications du diabète en ciblant ce gène cible ou son activité.
Procédures
- Injection intrapéritonéale, 10s, 1X par animal. - Mise à jeun, 16h, 1X par animal. - Mise à jeun, 6h, 1X par animal. - Gavage, 10s, 1X par animal. - Prélèvement de sang par microcoupure de la queue, 10s, 13X par animal.
Impact sur les animaux
•Elevage : La lignée murine utilisé dans ce projet est une lignée présentant un phénotype dommageable. •Régime riche en graisse : les animaux vont prendre du poids au fur et à mesure des semaines (jusqu’à 45 grammes) et devenir un peu moins actifs. •Injection intrapéritonéale : Causant une douleur légère due à la piqûre. •Microcoupure à la queue : Causera une douleur modérée au moment de la réalisation de la coupure. •Mise à jeun : Les animaux n’auront plus accès à la nourriture, ils pourront subir une gêne due à la sensation de faim. •Gavage : stress dû à la contention et à la sonde de gavage.
Devenir
L'ensemble des animaux sera mis à mort à la fin de la procédure afin de récupérer tous les prélèvements nécessaires pour mettre en oeuvre les trois grandes techniques qui nous sont indispensables à la compréhension des mécanismes que nous souhaitons explorer dans ce projet.
Remplacement
Pour réaliser les tests nécessaires et les techniques que nous souhaitons mettre en œuvre dans ce projet, les modèles in vivo sont indispensables. Le choix de la cible de notre protéine d'intérêt a été déterminé partir d'observations sur des cohortes humaines et confirmé sur des cultures cellulaires. Cependant l'étude in vitro seule ne permet pas d'obtenir un modèle physiologique d'obésité. Les modèles animaux sont donc nécessaires pour définir la réponse globale d’un animal à une situation physiopathologique. Les procédures expérimentales que nous souhaitons mettre en place ne peuvent donc pas être remplacées par d’autres méthodes expérimentales n’impliquant pas l’utilisation d’animaux vivants. En plus, les gènes impliqués dans l’obésité et le diabète jusqu’à présent identifiés sont conservés chez la souris et l’homme.
Réduction
Le nombre de souris est réduit à son minimum. De nombreux tissus seront collectés après mis à mort, afin d'approfondir les études. Chaque souris génèrera donc de nombreuses informations.
Raffinement
Nous appliquerons strictement les points limites définis dans le projet et la douleur sera limitée à son maximum. Les souris seront sous surveillance journalière de la part de l’équipe professionnelle de zootechnie et une grille de score adaptée à la procédure est en place.
Choix des espèces
La souris est un des modèles les plus appropriés pour l'étude de l'obésité et du diabète de type 2. Les procédures expérimentales ne peuvent être remplacées par d'autres méthodes qui n'impliquent pas l'utilisation d'animaux vivants. Les souris sont faciles à manipuler et la proximité du centre d’explorations fonctionnelles nous permet d'utiliser ce modèle dans des conditions d'élevage optimales. Les animaux seront mis à l'accouplement à partir de l'âge de 56 jours, qui correspond à l'âge de la maturité sexuelle. Les souris utilisées dans les procédures expérimentales seront âgées de 8 à 10 semaines au début du processus. Cet âge correspond à la maturité sexuelle des souris, donc à une stabilisation hormonale. Les souris utilisées pour les procédures expérimentales sont de souris adultes.