Procédures modérées

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  • Recherche appliquée
    • Troubles nerveux
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    • Système nerveux
Souris : 1570
Souffrances
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1 570 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance de léger à modéré, 1 456 étant mises à mort pour prélèvement de tissus et 114 gardées vivantes pour d'autres projets. Modèles d'Alzheimer, elles subissent des chirurgies d'une à deux heures et demie avec injections et pose d'électrodes, des enregistrements cérébraux en cage isolée et des tests de mémoire spatiale et sociale. Le projet cherche à relier l'effet d'un environnement enrichi sur la mémoire au remodelage de certains neurones de l'hippocampe. Le porteur affirme qu'étudier des comportements complexes rend "indispensable" le modèle animal.

Objectifs

Dans le cerveau, certains neurones jouent un rôle clé dans le contrôle de l’activité des autres neurones et dans la formation et le maintien des souvenirs. Après un apprentissage, ces neurones subissent des modifications qui leur permettent d'assurer la stabilité des souvenirs nouvellement acquis. Or, ces neurones fonctionnent de façon anormale dans le cerveau de souris modèles de la maladie d’Alzheimer (MA) ainsi que celui de patients atteints par cette pathologie. Chez l'humain, les études épidémiologiques indiquent qu'une vie riche en expériences diverses, que ce soit sur le plan intellectuel, sportif ou social par exemple, permet de former une réserve cognitive qui permettrait de diminuer les risques ou de ralentir la progression des maladies neurodégénératives. Cette ressource repose sur le fait que le cerveau peut compenser différentes lésions ou affections cérébrales en utilisant des réseaux neuronaux préexistants, ou en activant de nouvelles connexions neuronales. En accord avec cette idée, les souris modèles de la maladie d'Alzheimer placées dans un environnement enrichi (EE) qui comporte des expériences sensorielles et sociales stimulantes (cages plus grandes, avec plus de congénères, et des objets changés régulièrement) ont des capacités d’apprentissage et de mémoire améliorés au moins pendant plusieurs mois. Ce projet vise à démontrer que les améliorations comportementales observées chez les souris Alzheimer sont directement liées aux modifications subies par les neurones impliqués dans la formation et le maintien des souvenirs suite à ces stimulations. Il cherchera également à évaluer si les changements subis par ces neurones suite au séjour dans l’EE s’accompagne d’un rétablissement de l’activité électrique dans la région cérébrale clef dans la formation des souvenirs, l’hippocampe.

Bénéfices attendus

Ce projet se place dans le contexte général de la compréhension des substrats neuronaux à l’amélioration comportementale et cognitive observée suite à des stimulations sensorielles et sociales dans la maladie d’Alzheimer (concept de réserve cognitive). Précisément, l’objectif de ce projet est de montrer le lien causal entre le remodelage d'une population de neurones et l’amélioration de la mémoire après le séjour dans un environnement enrichi (EE) chez les souris modèles de la maladie d’Alzheimer (MA). Dans un premier objectif, nos expériences nous permettront de déterminer si c’est l’activation de ces neurones qui sous-tend l’amélioration de la mémoire des souris, ou s’il s’agit de la modification de ces neurones, ou si les deux sont nécessaires. Le deuxième objectif permettra d’étudier si les changements subis par ces neurones suite à un séjour dans un EE s’accompagnent d’un rétablissement de l’activité électrique cérébrale. Le troisième et dernier objectif permettra d’évaluer si la stimulation de ces neurones, en dehors de toutes stimulations environnementales, et suffisante pour obtenir des bénéfices comportementaux et d’activité cérébrale chez les souris modèles de la maladie d'Alzheimer.

Procédures

Les animaux seront soumis à une procédure chirurgicale réalisée sous anesthésie générale d’une durée variant de 1h à 2h30 en fonction des gestes réalisés : ils pourront recevoir des injections (entre 1h et 1h30 par animal), des poses d'électrodes (environ 1h par animal), ou la combinaison des deux gestes précédemment cités (entre 2h et 2h30 par animal). Une partie des individus sera soumise à trois enregistrements de l’activité cérébrale, espacés dans le temps, et qui dureront de 72h à 24h. Durant ces phases d’enregistrements, les animaux seront placés dans des cages individuelles. Enfin les souris sont soumises à des tests comportementaux afin d’évaluer leur mémoire spatiale (3x10 min par animal) et leur mémoire sociale (90min par animal).

Impact sur les animaux

La procédure chirurgicale peut induire une douleur modérée au stade post opératoire (environ 12h). De plus, durant les enregistrements de l’activité cérébrale, les souris seront placées individuellement dans des cages isolées les unes des autres ce qui peut induire un stress durant les premières heures (3 sessions d’une durée totale de 120h). Par ailleurs, toutes les manipulations liées aux tests comportementaux peuvent engendrer un stress léger. Enfin, dans le cadre de leur suivi à l’aide d’une grille de scoring par le personnel de l’animalerie, les animaux sont pesés deux fois par semaine, ce qui peut engendrer un léger stress dû à leur manipulation.

Devenir

1456 souris seront mises à mort pour réaliser des prélèvements de tissus et effectuer des observations anatomiques et histologiques nécessaires à la validation scientifique de ce projet. 114 souris seront maintenues en vie et pourront être réutilisées dans d’autres projets.

Remplacement

L’objectif du projet étant l’étude de comportements complexes et les activités cérébrales associées à la maladie d'Alzheimer, il est indispensable de travailler sur un modèle animal. Il s’agit de valider une stratégie thérapeutique dans un modèle préclinique.

Réduction

Le nombre d’animaux par groupe a été déterminé sur la base de nos études antérieures et est réduit au minimum pour nous permettre de comparer statistiquement les groupes expérimentaux. Afin de limiter le nombre d'animaux, la mémoire sociale et la mémoire spatiale seront étudiés sur les mêmes individus.

Raffinement

Les souris sont hébergées par groupe de 2 à 5 individus dans des cages contenant du matériel de nidification ainsi qu'une buchette pour l'enrichissement. Après réception, un temps d'habituation d'une semaine est respecté avant le début des expériences. Les animaux sont habitués à l'expérimentateur lors de 3 séances de manipulation de 10 minutes par souris. Les animaux sont suivis de manière quotidienne par du personnel formé au soin et des points limites ont été définis à partir d’une grille de scoring. En cas de blessure ou de souffrance, les animaux recevront un traitement analgésique adapté. Tous les signes de souffrance détectés lors de l’observation quotidienne tels qu’un isolement et une indifférence par rapport au milieu extérieur, une diminution du comportement exploratoire, une attitude prostrée avec dos voûté, une expression faciale modifiée, une altération du pelage, une perte de poids > 20% conduiront à la mise à mort de l’animal en accord avec le vétérinaire référent. Concernant les chirurgies, elles seront réalisées sous anesthesie générale dans des conditions aseptiques et accompagnées d'une analgésie.

Choix des espèces

Nous avons choisi le modèle souris car il existe des souris modifiées génétiquement présentant des symptômes similaires à la maladie d’Alzheimer humaine. Elles seront utilisées à l’âge de 5-6 mois car à cet âge, les souris présentent un stade modéré́ de la maladie. En ce qui concerne les souris démonstratrices pour les tests de mémoire sociale, elles seront toutes des femelles non-transgéniques, âgées entre 3 et 9 mois. Cette tranche d'âge correspond à des souris adultes. En effet, il est préférable d'utiliser des souris démonstratrices ni juvéniles (moins de 8-10 semaines), ni âgées (plus de 9-10 mois), ce qui pourrait entrainer des comportements sociaux différents.

  • Recherche appliquée
    • Troubles cardiaques
Souris : 144
Souffrances
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Devenir
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 144

144 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent une mini-pompe implantée sous la peau du dos sous anesthésie, subissent des échographies cardiaques répétées et une induction pharmacologique d'hypertension qui peut entraîner une mortalité dans les jours suivants. Le projet étudie le rôle d'un gène dont l'inactivation altère la fonction cardiaque, dans un contexte d'hypertension, et teste un traitement. Le porteur affirme qu'aucune autre approche ne permet d'étudier ce gène dans un organisme vivant et que la souris est la "meilleure approche disponible".

Objectifs

Nous souhaitons étudier le rôle d'un gène d’intérêt dont l'inactivation entraîne une anomalie de la fonction cardiaque. Plus particulièrement, nous souhaitons étudier le rôle de ce gène dans le cadre d'une hypertension. Ce projet vise ainsi à comprendre si la suppression de ce gène pourrait modifier les réponses du système cardiaque lors d'une hypertension. Ces travaux sont une étape nécessaire dans le développement de traitements potentiels des troubles cardiaques observés chez les patients souffrant d'insuffisance cardiaque ou d'hypertension. Dans ce projet, nous prévoyons donc d'analyser des animaux génétiquement modifiés, porteurs d'une délétion totale du gène d’intérêt. Afin de déterminer l'impact de l’inactivation du gène d’intérêt sur la fonction cardiaque, dans un contexte d'hypertension nous utiliserons un modèle pharmacologique. De plus, nous testerons l’effet d’un traitement qui a pour but de réduire l’hypertension. Ainsi, nous tenterons de comprendre d’une part le rôle de la mutation dans la réaction à l'hypertension d'origine cardiaque et d’autre part l’effet du traitement sur cette hypertension.

Bénéfices attendus

Ce projet permettra de progresser dans la connaissance que nous avons sur le gène étudié, en recherche préclinique. Les données générées nous permettront de mettre en évidence des pistes thérapeutiques potentielles qui seront utilisées pour le développement de nouveaux médicaments dans le cadre des troubles cardiaques observés chez les patients souffrant d'insuffisance cardiaque ou d'hypertension.

Procédures

3 prélèvements sanguins qui durent quelques minutes. 4 injections intrapéritonéales ( uniquement pour les groupes avec traitement) qui durent environ moins d'1 minute. 3 évaluations cardiaques avec une anesthésie gazeuse de 45 minutes environ. 1 implantation sous-cutanée de mini-pompe avec une anesthésie gazeuse d'une durée de 30 minutes.

Impact sur les animaux

Les animaux subiront une implantation sous-cutanée au niveau du dos de mini-pompes sous anesthésie gazeuse. Cette implantation entrainera une douleur locale post-opératoire qui sera couverte par des antalgiques. Suite à cette implantation, les animaux subiront une anesthésie gazeuse pour effectuer des échographies cardiaques. Celle-ci dure environ 45 minutes et les animaux se réveillent spontanément. Une mortalité peut se présenter dans les jours suivant la mise en place de l'hypertension. Des points limites adaptés permettent d'anticiper ce risque pour éviter toute souffrance animale

Devenir

Les animaux seront euthanasiés en fin de procédure afin de collecter les tissus pour des analyses histologiques.

Remplacement

Nous ne disposons pas d'une autre possibilité d'étudier la fonction de ce gène dans un organisme vivant. Cette étude in vivo est nécessaire pour permettre les analyses physiologiques qui nécessitent des interactions entre plusieurs organes. Dans le cadre d'atteintes de la fonction cardiaque et en particulier dans la mise en place d’une hypertension, le modèle souris constitue la meilleure approche disponible à ce jour pour cela.

Réduction

Chaque groupe expérimental sera constitué de 12 animaux, cet effectif a été calculé par étude de puissance et est suffisant pour obtenir des résultats statistiquement interprétables dans les protocoles d'analyse prévus (échographie cardiaque et électrocardiogramme). De plus d’après nos connaissances sur le modèle d’induction d’hypertension des groupes de 12 animaux sont nécessaires. Nous souhaitons donc employer un total de 144 souris pour ce protocole, correspondant à 12 groupes de 12 animaux. Le projet vise à définir les paramètres régissant la réponse au test pharmacologique, en comparant des animaux exprimant ou non le gène d'intérêt, dans des conditions physiologiques ou avec le protocole d'hypertension, traités ou non avec l’anticorps et chez les deux sexes (12 conditions au total).

Raffinement

Nous suivrons l'état général des animaux, le toilettage, la posture, la présence de vocalisation. Tous ces items nous permettront de décider de l'atteinte de points limites le cas échéant pouvant entrainer l’euthanasie de l'animal pour éviter toute souffrance. En cas de rixe entre animaux, nous pourrons être amenés à isoler l'individu dominant pour éviter toute lésion. L’animal dominé sera sorti de la procédure temporairement (si on arrive à le soigner) ou définitivement et il sera alors mis à mort. Les animaux seront maintenus en groupes, dans des conditions d'animalerie optimales. Ils disposeront sans limitation de nourriture, boisson et d'un milieu enrichi. Le cas échéant, des soins locaux seront appliqués. Si une douleur est présente, un antalgique pourrait être administré selon les recommandations vétérinaires. Les animaux seront pesés et observés toutes les semaines en plus du suivi quotidien habituel. Lors du prélèvement sanguin, nous effectuerons une compensation du volume injecté avec du sérum physiologique. Le suivi post-implantatoire des pompes osmotiques délivrant le traitement pharmacologique déclenchant l'hypertension comprendra une surveillance de l'incision, du poids de l'animal, de son état général. Un tapis chauffant permettra aux animaux de maintenir leur température corporelle durant l'anesthésie. Les pompes osmotiques sont mises en place pour réduire la douleur et le stress sur le long terme en évitant des injections et des manipulations nombreuses et répétées Durant la pose des minipompes, ainsi que les échographies, les animaux seront anesthésiés et recevront une couverture analgésique appropriée.

Choix des espèces

La souris est un animal dont la modification génétique est aisée et nous disposons justement du modèle porteur de la modification génétique sur le gène d'intérêt, ce qui en fait un modèle de choix. Par ailleurs, ce mammifère permet une première approche informative concernant les mécanismes physiologiques, fournissant de nombreuses données qui pourront ensuite servir dans une approche translationnelle afin de mieux comprendre la physiologie humaine. Enfin, dans le cadre d'atteintes de la fonction cardiaque, le modèle souris constitue la meilleure approche disponible à ce jour. Les animaux démarreront leur protocole en tant que jeune adulte, à partir de 7 semaines. A cet âge la fonction cardiaque est bien développée.

  • Recherche fondamentale
    • Multisystémique
    • Oncologie
Rats : 20
Souffrances
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Devenir
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20 rats Sprague-Dawley vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Ils passent des tests comportementaux puis subissent deux chirurgies de 90 minutes sous anesthésie, dont une injection virale dans le nerf vague, la dernière se terminant par une mise à mort sans réveil. Le projet, présenté comme pilote, étudie la propagation de l'alpha-synucléine du cerveau vers le cœur dans la maladie de Parkinson. Le porteur affirme qu'une modélisation informatique ou in vitro est impossible parce qu'il étudie des systèmes entiers en interaction.

Objectifs

La maladie de Parkinson est caractérisée par une accumulation pathologique de la protéine alpha-synucléine au niveau cérébral mais également dans des organes périphériques tels que le coeur induisant des symptômes moteurs et également un dysfonctionnement cardiaque avec une hypotension orthostatique, une augmentation de la variabilité de la pression artérielle, une altération des baroréflexes et une hypertension nocturne. Ces symptômes augementent donc considérablement le risque d'arythmies, de crise cardiaque et de mort cardiaque subite. Les dysfonctionnements cardiaques dans la maladie de Parkinson sont liés à la dégénérescence des neurones du noyau dorsal moteur du nerf vague. Le noyau dorsal moteur du nerf vague est rapidement impacté par l'accumulation d'alpha-synucléine et induit une propagation pathologique bidirectionnelle de la protéine : vers le cerveau et vers le coeur. Le projet est une expérimentation pilote ayant pour but de réaliser une étude de la propagation pathologique et de l'accumulation d'alpha-synucléine dans la voie allant du noyau dorsal moteur du nerf vague vers le système nerveux cardiaque. Nous permettant ainsi de déterminer comment le système nerveux cardiaque intrinsèque est modulé, la vulnérabilité des neurones cardiaques et les dysfonctionnements cardiaques qui en découlent.

Bénéfices attendus

Ce projet va permettre de mettre en évidence les effets cardiaques dans la maladie de Parkinson en déterminant comment le système nerveux cardiaque intrinsèque est modulé par l'agrégation protéique pathologique d'alpha-synucléine, quelle serait la vulnérabilité des neurones cardiaques et les dysfonctionnements cardiaques qui en découlent.

Procédures

Les animaux seront soumis à deux tests comportementaux, un premier test d'évaluation de l'activité locomotrice spontanée ne nécessitant pas d'intervention directe de l'expérimentateur et durant 1 heure et un second test moteur nécessitant une légère contention mais ne durant que quelque secondes. Ils seront ensuite soumis à une chirurgie d'une durée de 90 minutes où ils seront endormis et sous couverture médicamenteuses anti-douleurs. Puis après deux ou quatre mois, les animaux passeront de nouveau les deux tests comportementaux et une seconde chirurgie de 90 minutes où ils seront endormis et sous couverture médicamenteuses anti-douleurs sera effectuée à la suite de laquelle les animaux seront mis à mort sans réveil préalable.

Impact sur les animaux

Les tests moteurs peuvent induire un léger stress transitoire du respectivement à l'isolement de l'animal au cours de la réalisation du test d'openfield et à la légère contention au cours du stepping test. La chirurgie d'injection virale peut induire un léger stress au réveil des animaux ainsi qu'une légère perte de poids et des douleurs/un inconfort au cours de premiers jours suivant l'acte chirurgical.

Devenir

Tous les animaux (n=20) seront mis à mort à la fin de l'étude de façon à obtenir des résultats de l'activité cardiaque et des analyses histologiques des coeurs et cerveaux récupérés.

Remplacement

Les approches de modélisations informatiques ou basées sur des cultures cellulaires in vitro sont impossibles à mettre en place dans ce projet puisque nous nous intéressons à l'intégration et aux modifications de réseaux et systèmes entiers.

Réduction

Le nombre d'animaux inclus dans ce projet pilote est restreint à son maximum pour nous permettre d'avoir des résultats préliminaires avant le lancement d'un projet où le nombre de rats par groupe sera estimé par un calcul de puissance. Nous avons donc 5 rats/groupe/temps de mise à mort soit 20 rats au total.

Raffinement

Les expérimentations sont réfléchies de façon à minimiser au maximum l’inconfort, la douleur, la détresse ou l’angoisse des animaux au cours des différentes procédures de ce projet (médicamentation définie avec le vétérinaire référent et tests comportementaux basés sur le comportement spontané des animaux ou très rapide et ne nécessitant qu'une légère contention). Lors de la chirurgie nous aurons recours à l’anesthésie générale (gazeuse, facilement modulable et permettant un réveil rapide et plus confortable) avec monitoring de la température corporelle, additionnée d’une analgésie locale en présence d’antalgique périphérique. Le traitement antalgique sera poursuivi au lendemain de la chirurgie voire 48h postopératoire si l'état de l'animal le nécessite. Des points limites gradés, précis et adaptés ont été définis de façon à obtenir un arbre décisionnel en fonction des observations faites et aboutir à une gestion optimale de ceux-ci. Des critères d'arrêt de souffrances, appelés points limites terminaux sont définis au bout de cet arbre décisionnel. Les rats sont hébergés deux par cage avec eau et nourriture ad libitum. Un enrichissement par bâton de bois est disposé dans les cages d'hébergement permettant aux rats d'assouvir leur besoin de ronger. Une phase d'habituation à l'animalerie et aux expérimentateurs est prévue en amont de l'étude. Le binôme d'expérimentateur reste le même tout au long de l'étude.

Choix des espèces

L'espece animale utilisée est le rat (Rattus norvegicus) de souche Sprague-Dawley. Il sagit de l'espèce la plus utilisée pour l'étude de la maladie de Parkinson. Des méthodes d'injection dans le nerf vague sont également décrites chez cette espèce ainsi que les enregistrements des paramètres physiologiques. Les animaux seront utilisés à l'âge adulte puisque nous avons besoin d'avoir des circuits et systèmes entièrement développés.

  • Recherche appliquée
    • Cancers
Souris : 128
Souffrances
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Devenir
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128 souris immunodéficientes vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles subissent une irradiation de 90 secondes sans anesthésie, puis une injection de cellules souches humaines modifiées et des prélèvements sanguins mensuels à la joue, également sans anesthésie. Le porteur reconnaît qu'une prolifération incontrôlée des cellules peut causer perte de poids, diarrhées et souffrance, et prévoit une euthanasie douze semaines après l'injection. Il affirme que la culture in vitro ne reproduit pas le microenvironnement des patients, ce qui rend selon lui la souris "indispensable".

Objectifs

La leucémie aiguë lymphoblastique B est un cancer du sang affectant les lymphocytes B, un type de globule blanc de notre système immunitaire. Nous cherchons à améliorer la prise en charge de certaines leucémies dîtes de haut-risque, puisqu’elles présentent une très mauvaise réponse aux traitement actuels. Nous cherchons à comprendre les mécanismes biologiques impliqués dans le développement de la cellule leucémique et d’identifier des vulnérabilités exploitables avec des molécules ciblées, dans l’optique de s’éloigner de la chimiothérapie. Afin de mieux comprendre les effets fonctionnels causés par ces altérations, nous voulons les rajouter à des cellules souches humaines. Pour cela, nous allons modifier génétquement ces cellules afin d’induire l’expression des altérations d’intérêt et injecter ces cellules à des souris pour évaluer les conséquences dans un modèle vivant. Nous espérons pouvoir reproduire les conséquences biologiques observées chez les patients et identifier les processus biologiques directement impliqués dans le développement leucémique.

Bénéfices attendus

Ce projet nous permettra de mieux comprendre les mécanismes biologiques impliqués dans la transformation des cellules normales en cellules cancéreuses. Ceci devrait nous permettre de trouver un traitement ciblé plus efficace que la chimiothérapie actuelle, et à plus long terme, d’améliorer le devenir de ces patients.

Procédures

Les souris receveuses sont immunodéficientes, modifiées génétiquement afin de présenter un déficit de certaines cellules immunitaires ; ce qui les rend donc plus susceptibles aux infections. Les animaux seront ensuite soumis à une irradiation sans anesthésie de 90 secondes afin de réduire le nombre de cellules sanguines murines et permettre la greffe, survie et prolifération des cellules humaines injectées. Le lendemain, il y aura une injection unique de cellules souches humaines par voie intra-veineuse dans la veine de la queue sans anesthésie. Des prélèvements sanguins seront réalisés une fois par mois au niveau de la veine de la mâchoire, sans anesthésie Ceci permettra de suivre la prise de greffe des cellules injectées et anticiper toute prolifération massive. L’injection et le prélèvement sanguin sont des procédures rapides qui ne durent qu’entre 30s et 1 minute par souris.

Impact sur les animaux

Les procédures réalisées sont rapides et non invasives. Cependant, l’irradiation peut causer des diarrhées et l’injection en elle-même peut causer une douleur brève au niveau du site d’injection. Les cellules souches humaines modifiées peuvent éventuellement causer une prolifération massive des cellules et nous ne pouvons pas anticiper l’effet des altérations étudiées dans les cellules injectées, avec potentiellement une prolifération accélérée. Ceci peut causer une souffrance pour l’animal qui pourra se manifester par une modification du comportement, ou de l’apparence physique en cas de manque de toilettage, le plus souvent la perte de poids et des diarrhées précèderont ces évènements.

Devenir

Afin d’analyser le devenir des cellules humaines modifiées injectées, les animaux seront euthanasiés 12 semaines après leur injection pour permettre la collecte et l’analyse des différents organes tels que la moelle osseuse et la rate.

Remplacement

A ce jour, certains modèles de culture en milieu artificiel (in-vitro) permettent l’étude du développement de la leucémie mais leur pertinence reste partielle car la différenciation in vitro est très artificielle, et ne récapitule pas complétement la différenciation humaine normale. L’utilisation d’un modèle animal assure la présence du microenvironnement complexe récapitulant ce qui se passe chez les patients. Cela rend donc indispensable l’utilisation d’un modèle animal pour conduire des études fonctionnelles et précliniques.

Réduction

Pour ce projet, nous prévoyons 8 groupes d’animaux qui seront injectés avec des cellules différentes. Afin d’obtenir des différences statistiques significatives tout en réduisant au maximum le nombre d’animaux utilisés, nous avons réalisé une estimation du nombre d’animaux nécessaires et suffisants définie à l’aide d’une analyse statistique. Afin d’obtenir des différences significatives, chaque groupe comptera 4 animaux pour s’assurer d’une bonne reproductibilité ce qui représente au total 32 animaux par expérience qui pourra être répétée au maximum 4 fois. Pour des questions organisationnelles, afin de limiter la taille de l’expérience et de s’assurer de la robustesse des résultats obtenus, nous séparons en 3 répétitions, en anticipant une 4eme en cas de soucis techniques ne permettant pas d’observer de différences statistiquement significatives. L’analyse des résultats obtenus se fera au moyen de tests statistiques adaptés.

Raffinement

Une surveillance quotidienne visuelle sera réalisée par l’animalier ou l’expérimentateur. Nous serons également attentifs en veillant à ce que tous les animaux soient maintenus autant que possible en groupe et que l’enrichissement du milieu soit adapté, notamment pour les animaux qui se retrouveraient isolés en cours d’expérience. Toutes les cages auront un enrichissement (papier kraft, tunnel, buchette de bois). Les animaux immunodéficents seront hébergés dans des cages ventilées et toutes les manipulations seront réalisées sous hotte afin de limiter tout risque d’infections. Une surveillance clinique hebdomadaire du poids, de l’apparence (pelage, sécrétions, présence de masse tumorale) et du comportement (interactions sociales, posture, mobilité, respiration) sera effectuée par l’expérimentateur dès l’injection des cellules humaines et jusqu’à la fin de la procédure (12 semaines après injection). En cas de détection de certains signes cliniques la surveillance clinique pourra être faite plus fréquemment. Une surveillance biologique mensuelle par prélèvement de sang sera également effectuée afin de détecter une prolifération anormale des cellules injectées. Le suivi des animaux se fera en suivant une grille de points limites définis, suffisamment précoces et prédictifs. Toute souris présentant des signes de souffrance pendant la durée de l’expérience (poil hérissé, prostration, perte de poids, tumeur palpable) sera euthanasiée sans attendre et analysée.

Choix des espèces

Le modèle souris utilisé dans ce projet présente deux avantages : (i) Les souris immunodéficientes sont décrites dans la littérature scientifique depuis de nombreuses années comme étant le meilleur modèle pour greffer les cellules sanguines humaines, et étudier le développement des lymphocytes dans un microenvironnement se rapprochant le plus de la physiologie humaine. (ii) Nous avons une bonne connaissance des signes de douleur et souffrance des souris et donc de leur prise en charge. Les souris seront injectées à partir de 7 semaines, lorsqu’elles auront atteint l’âge adulte, afin de garantir une prise de greffe optimale des cellules sanguines humaines.

  • Recherche fondamentale
    • Système nerveux
Souris : 384
Souffrances
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 384

384 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Porteuses de deux modèles transgéniques d'Alzheimer, elles subissent une biopsie de l'oreille puis une série de tests comportementaux de mémoire, dont un test d'évitement passif reposant sur une stimulation électrique des pattes. Le porteur teste des molécules hybrides dirigées contre deux cibles, et renvoie les bénéfices à un éventuel développement clinique. Sur le remplacement, il affirme que ces modèles murins sont le "seul recours" in vivo autre que l'humain présentant les symptômes de la maladie.

Objectifs

Les traitements disponibles aujourd’hui pour traiter la maladie d’Alzheimer (MA) sont essentiellement symptomatiques. La recherche pharmacologique explore donc activement d'autres pistes, la première d'entre elles étant de mettre au point des molécules actives à faible dose et sans effets secondaires pour les patients. Ce projet a donc pour but de créer et caractériser l’effet pharmacologique de molécules hybrides dirigées contre 2 cibles, afin d’avoir un impact majeur sur la toxicité, la neuroinflammation et le stress oxydatif présents dans la MA. Deux modèles transgéniques de la MA seront étudiés dans ce projet.

Bénéfices attendus

Le projet a pour but de découvrir des molécules neuroprotectrices très efficaces sur des modèles transgéniques,pour contrer les symptômes de la maladie d'Alzheimer, et espérer un développement pré-clinique et clinique de molécules hybrides actives en combinaison sur 2 cibles, pour modifier de façon durable le décours de la maladie.

Procédures

Les animaux transgéniques auront une biopsie à l'oreille au moment de l'identification. Les animaux seront traités par eau de boisson durant 2 mois. Suite à ce traitement les performances mnésiques des animaux seront testées, avec des tests comportementaux. La durée des tests est variable selon le type de test (de 3 à10 minutes) et pour les tests pour lesquels un apprentissage est nécessaire, les sessions sont répétées 3 fois à 20 minutes d'intervalle pendant 5 jours.

Impact sur les animaux

Les animaux transgéniques auront une biopsie à l'oreille au moment de l'identification qui peut engendrer un léger stress. Les tests comportementaux peuvent engendrer un léger stress suite à la contention de l'animal et le test d'évitement passif permettant d'évaluer la mémoire à long terme repose sur la perception d'une stimulation électrique de très faible intensité au niveau des pattes de la souris.

Devenir

Après la série de tests comportementaux, les animaux seront euthanasiés et le matériel biologique sera récupéré pour procéder à des analyses port-mortem.

Remplacement

Afin de déterminer l’efficacité neuroprotectrice des différents composés hybrides, les tests doivent se faire « in vivo » en vue d’un éventuel développement clinique. De plus, l’utilisation de modèles murins transgéniques de la MA pour ce projet est indispensable car ces modèles sont le seul recours « in vivo » autre que l’humain à présenter les symptômes pathologiques de la MA

Réduction

Afin de réduire le nombre d’animaux les doses administrées se baseront sur les doses efficaces observées sur un modèle aigu de la MA précédemment obtenus au laboratoire. Les analyses statistiques adaptées aux données générées permettront de limiter le nombre d'animaux par groupe (12 souris/groupe). Une veille bibliographique sera également prise en compte durant les 5 années du projet. Plusieurs structures du cerveau seront prélevées dans cette étude afin de concentrer un maximum d’échantillons et éviter ainsi de relancer des expérimentations.

Raffinement

Nous procéderons à l’enrichissement minimal du milieu, car un enrichissement trop important interagit avec l’étude de la mémoire. Les animaux auront donc accès à des copeaux de carton afin de créer un environnement sécurisant permettant la création d'un nid. Les animaux seront aussi manipulés tous les jours afin de créer une habituation diminuant ainsi le stress quotidien que peut représenter la présence de l'expérimentateur.. Les procédures d’administration des composés par l' eau de boisson n'entraine aucun effet négatif. L’état des animaux sera suivi régulièrement avec une surveillance journalière en suivant la courbe de poids des animaux. Dans le cas où le traitement pharmacologique serait à l’origine de douleur visible ou de détresse le traitement serait interrompu et l’animal serait retiré de l'étude

Choix des espèces

Nous choisissons de travailler avec la souris en raison des nombreuses simililtudes au niveau des processus physiologiques avec l’Homme. Par ailleurs, de nombreux modèles ont été développés afin de récapituler certains des changements pathologiques et cognitifs associés à la maladie d'ALzheimer. Notre étude comprend l’utilisation de deux modèles à des âges pour lesquels ils présentent des symptomes plus ou moins avancés. Une lignée transgénique développe progressivement la pathologie avec des altérations comportementales dès 9 mois et qui sont très marquées à 12 mois d'âge, c'est donc un très bon modèle expérimental pour refléter la progression de la MA. L'autre lignée commence à développer des plaques Aβ dès 2 mois avec des déficits cognitifs à l'âge de 4 mois. Ces souris sont utiles pour étudier la MA précoce. Les souris transgéniques seront testées dès l'âge de 2 mois afin de visualiser l’apparition progressive des symptômes et une fois bien installés, l’effet des composés seront testés en traitant les animaux pendant 2 mois après l’apparition des symptômes .

  • Recherche fondamentale
    • Éthologie / comportement / biologie animale
    • Oncologie
    • Système nerveux
Babouins : 76
Souffrances
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Devenir
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 76
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76 babouins (Papio anubis) vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance de léger à modéré, puis remis dans leurs groupes sociaux et susceptibles d'être réutilisés dans d'autres projets. Suivis de la naissance à l'âge adulte, ils subissent des captures répétées, un transport, un isolement de 48 heures et six séances d'IRM sous anesthésie de deux à trois heures, les nouveau-nés étant temporairement séparés de leur mère, et huit femelles portent un dispositif fixé au crâne pour l'imagerie optique. Le projet étudie l'origine gestuelle du langage et la latéralisation cérébrale, une question que le porteur relie à l'évolution humaine. Il affirme que seule l'étude d'un primate permet ces comparaisons et qualifie le babouin de modèle "incontournable".

Objectifs

Ce projet explore la piste des origines gestuelles de la parole. Et si la communication gestuelle était centrale dans l'origine et l’organisation cérébrale du langage dominé par l’hémisphère gauche ? Cette hypothèse gagne du terrain à la lumière des liens étroits mis en évidence non seulement entre les gestes et le langage dans l'espèce humaine mais aussi entre les gestes de nos cousins les primates et certaines propriétés du langage. Au regard de leur proximité phylogénétique, seule une perspective comparative entre primates humains et non humains peut nous aider à déterminer les continuités entre la latéralisation des gestes des primates et celle du langage humain. A la croisée de l’éthologie, de la psychologie comparée et des neurosciences non invasives, ces recherches continuront d’être menées sur les babouins hébergés en captivité en groupes sociaux et porteront (1) sur le développement longitudinal de gestes communicatifs (et signaux vocaux) au sein du groupe social de babouins olives Papio anubis, leurs asymétries et leur spécialisation hémisphérique anatomique (via IRM anatomique et de diffusion) auprès de 38 babouins depuis la naissance jusqu’à l’âge adulte; (2) sur leurs liens avec la specialisation hémisphérique associée à leurs relations sociales, incluant ainsi l’étude de celle de leurs congérères, impliquant près de 38 indidus supplémentaires ; (3) sur les asymétries cérébrales fonctionnelles des gestes et des vocalisations mesurées par imagerie optique auprès de 8 sujets entrainées Papio anubis. Tous les sujets, dont la taille optimale d'échantillon a été évaluée, sont observés dans leur groupe social respectif et ne sont mobilisés que temporairement au cours du projet sur 5 ans lors de la pose du serre-tête de l'appareil d'imagerie optique ou lors d'acquisitions d’images IRM, et ce, sous anesthésie monitorée dans les standards de sécurité et de bien-être animal avant d'être remis dans leur groupe social après le réveil.

Bénéfices attendus

L’étude de l’ontogénèse de la communication gestuelle du babouin et de sa spécialisation hémisphérique cérébrale associées à des zones homologues du langage revêt une importance cruciale pour comprendre les précurseurs phylogénétiques de l’organisation de notre système de communication, des précurseurs qui auraient été hérités à partir de notre ancêtre commun. Les recherches longitudinales sur des babouins en développement, de la naissance jusqu’à l’âge adulte, constituent une opportunité unique d'explorer les déterminants neurobiologiques potentiels du développement de la communication gestuelle. Une telle approche longitudinale étant peu réalisable sur primates humains, elle renforce l’intérêt de ses recherches, avec le babouin comme modèle incontournable, pour comprendre l’ontogénèse de la spécialisation hémisphérique associée au langage dans l’espèce humaine. De surcroît, les conclusions tirées de ces recherches peuvent avoir des implications uniques pour la compréhension du développement précoce du langage chez l'humain et enrichir notre connaissance en neurosciences cognitives, particulièrement en ce qui concerne la communication gestuelle, ses bases cérébrales et son évolution.

Procédures

Les 38 animaux adultes seront soumis à une anesthésie de 2 à 3h pour une acquisition IRM associée à une capture, un tranport en camion (2h environ aller/retour) et un isolement de 48h. Les 38 sujets suivis longitudinalement seront soumis à 6 IRM chacun. Chaque IRM impliquera également une capture, un tranport en camion et un isolement de 48h et une anesthésie de 2 à 3h pour chaque session. Un sous groupe de 8 femelles sera également utilisé pour des acquisitions d'imagerie optique (3 à 6 par animal) qui nécessitent l'installation d'un dispositif amovible sur le crâne et dans le dos. Pour chaque session, l'animal aura deux anesthésies (1 de 1h pour placer le dispositif, 1 de 20 minutes pour le retirer), 2 captures et un isolement inférieur à 24h. Aucune de ces interventions n'est douloureuse ou invasive.

Impact sur les animaux

Stress lors des captures. Transport. Anesthésie. Isolement 48h. Port du dispositif.

Devenir

A l’issue de chaque procédure, les sujets seront maintenus en vie car les acquisitions ne sont ni invasives ni douloureuses, il seront donc replacés dans leurs groupes sociaux respectifs. Ils pourront potentiellement être réutilisés dans d'autres projets en prenant en compte l'effet cumulatif.

Remplacement

Dans une problématique qui porte sur les origines, au regard de la proximité phylogénétique des primates humains et non humains, seule l'étude du modèle primate peut nous aider à détecter les précurseurs éventuels de certaines propriétés du langage et de leurs bases cérébrales chez notre ancêtre commun. Il nous est donc impossible de remplacer l’animal par un autre sujet ou une autre méthode alternative.

Réduction

Au regard de la variabilité interindividuelle anatomique des cerveaux, étudier les corrélats neuroanatomiques des comportements gestuels des babouins nécessite généralement de larges cohortes de sujets pour la collection d'images IRM. Cette étude étant pionnière sur l’approche longitudinale du développement des asymétries cérébrales de primates non-humains et leurs corrélats comportementaux, il n’existe pas d’"effect size" connu à ce jour sur ce modèle, ne permettant pas d’estimer avec exactitude le nombre de sujets idéal pour la constitution de cette base de données. Néanmoins, en fonction de résultats publiés sur les asymétries cérébrales de babouins de tout âge (n=96), un effort de réduction à 38 sujets a été estimé pertinent au regard de l’aspect répété (x6) des mesures au cours du développement. - Dans l'étude d'imagerie optique fonctionnelle, le nombre de sujets critique a été estimé en fonction des résultats publiés de travaux en imagerie cérébrale fonctionnelle menées sur primates de l’ancien monde (macaques).

Raffinement

Les animaleries font l’objet d’un planning de mise à disposition d’enrichissements adaptés à chaque espèce. Les enrichissements sont soit structurels (divers perchoirs, balançoires...), périodiques (jeux de manipulations proposés selon un rythme hebdomadaire) ou alimentaires (graines dans la litière pour fourragement, glaçons surprises, friandises...). Ce programme est supervisé par le responsable du bien-être animal et validé par la structure en charge du bien-être animal. La capture est toujours réalisée en privilégiant une méthode sans contention (ni chimique, ni physique). Les animaux sont maintenus dans le noir (effet calmant) par un cache sur la cage de transport et le compartiment du véhicule agrée est chauffé. L’IRM est une méthode non-invasive, ne causant aucune souffrance ou risque pour l’animal et ni de douleur importante apparente et est réalisée sous anesthésie générale. Pour le T0, les sujets étant des nouveaux-nés ils sont capturés avec leurs mères et sont transportées avec celles-ci. Le nouveau-né est alors temporairement séparé de samère pour l’IRM (3h max). Le temps d’anesthésie est compris entre 2 et 3h. Pendant toute l’anesthésie les individus seront surveillés et monitorés et des mesures de réchauffement sont mises en place (matelas air chaud pulsé et couverture de survie). De retour à la station, les sujets sont réintroduits dans leur groupe social et surveillés quotidiennement. Les nouveaux-nés seront suivis avec une grille de scoring spécifique pendant 3 jours. Pour la partie portant sur l'imagerie optique, les animaux seront préalablement entraînés à des tâches manuelles et ne pourront commencer qu'une fois l'entraînement terminé et répétable. Des séances de désensibilisation sans anesthésie (approche, renforcement à se laisser toucher la tête) sont mises en place en amont afin de diminuer le stress. Le dispositif sera placé sous anesthésie. Les premières sessions seront consacrées à la phase d'habituation du dispositif (de 1 à 3 sessions par sujet) et se feront donc avec un dispositif factice jusqu’au succès du processus d’habituation avant de réaliser les sessions expérimentales (3 sessions répétées) avec l'appareil d'imagerie. Les sessions seront limitées à 60 minutes (30 minutes d’anesthésie et 10-30 minutes de tâches). Les individus sont hébergés pendant toute la durée du projet en groupes sociaux. Ils seront seulement séparés de leurs groupes au moment des IRM (48h) ou pour les sessions d'imagerie optique (moins de 24h).

Choix des espèces

Dans une problématique qui porte sur les origines, au regard de la proximité phylogénétique des primates humains et non humains, seule l'étude du modèle primate non-humain comme le babouin peut nous aider à détecter les précurseurs éventuels de certaines propriétés du langage et de leurs bases cérébrales chez notre ancêtre commun. Le babouin est un modèle incontournable pour étudier l’ontogénèse de la communication et de la spécialisation hémisphérique cérébrale du langage, au regard de leur taille de cerveau (deux fois plus gros que celui du macaque par exemple), leur latéralité manuelle et gestuelle déjà documentée et associée à des latéralisations cérébrales équivalentes à celles décrites dans l’espèce humaine, et un repertoire de signaux gestuels intentionnelles uniques parmi les singes de l’ancien monde. C’est la seule espèce chez qui nous pouvons poursuivre nos recherches longitudinales initiées au cours d’un précédent projet à partir d’une cohorte de bébés en développement. Pour 38 individus, notre échantillonnage inclut 6 stades de développement de la naissance jusqu’à l’âge adulte, en passant par le stade de fin de myélinisation et de sevrage maternel : - T0 : de 6 à 15 jours : le plus tôt possible après la naissance - T1 : de 8 à 10 mois : sevrage naturel de la mère - T2 : 24 mois : stade juvénile avec une vie sociale intégrée au groupe. - T3 : de 48 à 60 mois : maturité sexuelle - T4 : à 7 ans : Adulte (plafond volume cérébrale) - T5 : à 9-10 ans : Adulte avancé Les 8 mères des nouveaux nés seront utilisées à l’âge adulte. Enfin, 30 congénères adultes (âgés entre 7 et 25 ans) seront également scannés à l’IRM. Les 8 femelles impliquées dans le projet d'imagerie optique seront d’un âge supérieur à T1 (i.e., après le sevrage) et font partie du lot du suivi longitudinal.

  • Recherche appliquée
    • Troubles gastrointestinaux
    • Troubles urogénitaux
Souris : 986
Souffrances
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▲ 30
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▲ 596
Devenir
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 986

Pendant six semaines, des souris reçoivent deux injections par semaine d'un inducteur de fibrose du foie ou du rein, ou d'un produit témoin, puis trois semaines d'injections ou des cycles de gavage quotidien du traitement testé, sont pesées deux fois par semaine et subissent une prise de sang sous anesthésie avant leur mise à mort. Le projet porte sur 986 souris, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, modéré ou sévère, dont 30 gardées 24 mois pour étudier leur vieillissement et d'autres isolées 16 heures, trois ou quatre fois, pour recueillir leurs urines. Une lignée privée du gène col4a3 développe d'elle-même une fibrose rénale vers dix semaines, avec une perte auditive modérée dès six à huit semaines. À la fin de chaque procédure, toutes sont tuées pour prélever les reins ou le foie.

Objectifs

La fibrose est définie comme une cicatrisation anormale des tissus constatée après agression de ces derniers. Cette affection est irréversible et s'aggrave au cours du temps. Ce phénomène peut affecter la plupart des organes dont les poumons, les reins, le foie ou encore le coeur et représente un problème majeur de santé publique. En effet, 45% des décès dans les pays industrialisés seraient liés à la présence d’une composante fibrotique. Cependant, les mécanismes à l'origine de ce processus restent actuellement largement méconnus. De ce fait, un des enjeux majeurs de ces dernières années consiste à mieux appréhender les causes et les mécanismes de cette maladie afin de développer de nouveaux marqueurs diagnostiques, pronostiques et d'identifier de nouvelles cibles thérapeutiques. Les modèles cellulaires ne permettant pas de refléter de manière satisfaisante le processus de fibrose, le recours à l'animal reste une étape indispensable pour démontrer le potentiel anti-fibrotique d'un candidat médicament. Les objectifs de notre projet sont les suivants : - Identifier de nouvelles molécules présentant un potentiel anti-fibrotique dans des modèles murins de fibrose hépatique et rénale. Ces molécules ont été sélectionnées préalablement dans notre laboratoire à la suite de tests in vitro. Pour cela, nous utiliserons différents modèles murins couramment décrits dans la littérature scientifique permettant d'induire (ou développant spontanément) des lésions de fibrose hépatique ou rénale. De plus, la fréquence de la plupart des pathologies fibrotiques étant fortement augmentée après 50 ans, nous inclurons dans notre étude des souris âgées pour être plus représentatifs de la pathologie humaine. - Confirmer le rôle instrumental d’un gène, miR-21, dans la fibrose dans un modèle de souris déficientes pour ce gène. En effet, les résultats préliminaires obtenus in vitro nous ont permis de démontrer l'implication de ce gène dans la fibrose. Nous souhaitons donc confirmer nos résultats dans un modèle complexe.

Bénéfices attendus

Ce projet vise à évaluer le potentiel anti-fibrotique de 5 molécules dont l’intérêt a été démontré in vitro au préalable en utilisant à la fois des souris jeunes et âgées. A terme, ce projet devrait permettre d’obtenir la preuve de concept de l’utilisation de ce type de molécules dans la prise en charge des patients atteints de fibrose, pour lesquels les options thérapeutiques restent à l’heure actuelle très limitées.

Procédures

Partie 1 : 30 souris hébergées pour étudier leur vieillissement subiront un prélèvement sanguin sous anesthésie gazeuse (2min30) avant leur mise à mort. Durée totale = 24 mois Partie 2 : 360 souris recevront 2 injections par semaine pendant 6 semaines de l’inducteur de fibrose ou de son contrôle (30 sec/intervention) puis 2 injections par semaine pendant 3 semaines du traitement ou de son contrôle (30 sec/intervention). 180 souris recevront 2 injections par semaine pendant 6 semaines de l’inducteur de fibrose ou de son contrôle (30 sec/intervention) puis 1 gavage par jour (60 sec/intervention) pendant 1 cycle de 7 jours, répété 2 fois avec un intervalle de 2 semaines entre les 2. 180 souris recevront 2 injections par semaine pendant 6 semaines de l’inducteur de fibrose ou de son contrôle (30 sec/intervention) puis 1 gavage (60 sec/intervention). Elles seront également pesées 2 fois par semaine pendant 4, 6 ou 7 (en fonction du groupe) semaines (1 min/pesée) et subiront un prélèvement sanguin sous anesthésie gazeuse (2min30) avant leur mise à mort. Durée totale = 7 semaines. Partie 3 : 360 souris recevront 1 injection de l’inducteur de fibrose ou de son contrôle (30 sec/intervention) puis 2 injections par semaine pendant 3 semaines du traitement ou de son contrôle (30 sec/intervention). 180 souris recevront 2 injections par semaine pendant 6 semaines de l’inducteur de fibrose ou de son contrôle (30 sec/intervention) puis 1 gavage par jour (60 sec/intervention) pendant 1 cycle de 7 jours, répété deux fois avec un intervalle de 2 semaines entre les 2. 180 souris recevront 2 injections par semaine pendant 6 semaines de l’inducteur de fibrose ou de son contrôle (30 sec/intervention) puis 1 gavage (60 sec/intervention). Elles seront également pesées 2 fois par semaine pendant 5, 7 ou 8 semaines (en fonction du groupe) (1 min/pesée) et subiront un prélèvement sanguin sous anesthésie gazeuse (2min30) avant leur mise à mort. Durée totale = 8 semaines. Partie 4 Étape 1 : 36 souris recevront 2 injections par semaine pendant 6 semaines (30 sec/intervention). Étape 2 : 72 souris recevront 2 injections par semaine pendant 6 semaines (30 sec/intervention) puis seront isolées pendant 16h pour le recueil passif des urines (répété 3 fois pour 36 souris et 4 fois pour les 36 autres souris). Un prélèvement sanguin sous anesthésie gazeuse (2min30) sera réalisé sur 92 souris (72 souris du protocole + 20 souris contrôle) avant leur mise à mort. Durée totale = 9,5 semaines.

Impact sur les animaux

Notre projet implique l’induction de lésions de fibrose hépatique ou rénale chez la souris. De plus, les souris déficientes pour le gène col4a3 présentent à 6-8 semaines une perte auditive neurosensorielle modérée et développent à 10 semaines une glomérulosclérose associée une fibrose rénale.

Devenir

A la fin de chaque procédure, les animaux seront mis à mort afin de prélever les organes (reins et/ou foie) dans le but d’étudier la fibrose et la sénescence dans ces organes.

Remplacement

Des résultats préliminaires in vitro obtenus au sein de notre laboratoire nous ont permis de : - démontrer l’implication de certains gènes tel que miR-21 ou de processus cellulaires comme la sénescence dans la fibrose. - pouvoir sélectionner 5 candidats médicaments pour nos évaluations de potentiel anti-fibrotique. Cependant, les modèles cellulaires ne permettent pas de refléter de manière satisfaisante le développement des lésions de fibrose. En effet, le processus de fibrose étant un processus dynamique mettant en jeu de nombreux types cellulaires, son étude ne peut se concevoir que sur organisme entier et de ce fait nécessite de recourir à l’expérimentation animale.

Réduction

Nos études in vitro effectuées en amont au laboratoire nous ont permis de réduire significativement le nombre de molécules d’intérêt à tester et de ce fait, de réduire le nombre d’animaux nécessaires pour notre recherche. En ce qui concerne le nombre d’animaux utilisés dans notre étude, en émettant l'hypothèse d'une fréquence de l'événement de 10% sans traitement et de 75% avec traitement, il est nécessaire d'inclure 7 souris par groupe. Du fait de la variabilité de réponse pouvant être observée lors du processus de fibrose, nous envisageons d’utiliser 9 souris par groupe expérimental. De plus, les modèles utilisés dans ce projet sont complémentaires et utilisent des procédures déjà mises au point et couramment décrites. Les différentes procédures mises en œuvre pour ce projet ont été élaborées afin d’utiliser le moins d’animaux possible tout en permettant d’obtenir des résultats statistiquement satisfaisants. Pour la mise en œuvre de ce projet qui durera 5 ans, le nombre total d'animaux estimé est de 986 souris.

Raffinement

Le personnel impliqué dans ce projet est qualifié sur le plan technique et formé en continu sur les pratiques en expérimentation animale. Afin de limiter au minimum toute souffrance, stress ou angoisse des animaux, ces derniers seront hébergés selon les recommandations établies à raison de maximum 5 animaux par cage dans un environnement enrichi avec des cotons de nidification, et dans des conditions classiques de stabulation (température régulée, cycle jour/nuit). Avant toute manipulation, les animaux seront acclimatés de 7 à 10 jours dans leur salle d’hébergement. Les animaux seront manipulés individuellement avant la mise en place de l’expérimentation et dans une pièce séparée des autres animaux afin de réduire leurs stress et angoisse. Un suivi quotidien des animaux sera réalisé de manière à s’assurer qu’ils ne présentent pas de signes de souffrance nécessitant l’arrêt des procédures et leur mise à mort. La souffrance sera évaluée par l’observation de paramètres de poids, de comportement et d’apparences reportés dans une grille standard permettant d’établir un score à ne pas dépasser. Tout animal dépassant ce score sera exclu du protocole et mis à mort.

Choix des espèces

Le modèle murin constitue un modèle de choix pour l’étude de la fibrose tissulaire de par notamment les nombreuses similitudes avec la pathologie observée chez l’homme. Le choix des lignées utilisées est dépendant des protocoles déjà existants et décrits dans la littérature. La fréquence de la plupart des pathologies fibrotiques étant fortement augmentée après 50 ans, nous inclurons dans notre étude des souris jeunes adultes et âgées pour être plus représentatifs de la pathologie humaine. Seul le modèle de fibrose rénale spontanée inclura de jeunes souris de 4 semaines en raison du développement précoce des lésions de la pathologie.

  • Recherche appliquée
    • Maladies infectieuses
    • Troubles immunitaires
  • Recherche fondamentale
    • Système immunitaire
Souris : 1836
Souffrances
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▲ 348
▲ 1080
▲ 408
Devenir
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 1836

1 836 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance qui va de léger à sévère. Elles reçoivent par voie nasale des doses de pneumocoque, les infections à haute dose provoquant prostration, poils hérissés et yeux fermés, avec une mise à mort dès une perte de poids supérieure à 20 % ou au point de prélèvement fixé à 48 heures. Le porteur décrit un suivi quotidien à bi-quotidien à l'aide d'une grille de douleur, et indique que les souris meurent parfois avant les points limites. Il affirme que l'étude des interactions entre cellules épithéliales et immunitaires exige un modèle "complet" impossible à reproduire in vitro, et retient la souris malgré un système immunitaire qu'il reconnaît éloigné de celui de l'humain.

Objectifs

Le pathogène opportuniste Streptococcus pneumoniae est la cause la plus commune de méningites bactériennes et les infections invasives peuvent conduire à des pneumonies et/ou des otites. Sa transmission est aggravée du fait que S. pneumoniae est présente comme colonisateur naturel des voies respiratoires chez un grand nombre d’individus. Les mécanismes qui permettent à la bactérie de persister, d’être invasive, et l’impact à long terme sur le système immunitaire ne sont pas bien étudiés. Nous nous intéressons à l’étude de l’impact de la bactérie S pneumoniae sur l’épithélium respiratoire et les cellules immunitaires. Les cellules épithéliales sont les premières à être colonisées par le pneumocoque et leur rôle dans la coordination de la réponse inflammatoire est peu étudié. Le modèle d’infection de la souris reconstitue un système complet de cellules épithéliales et inflammatoires. Aussi, nous nous intéressons aux cellules « natural killer » (NK) qui sont bien connues pour leur rôle anti-cancéreux mais dont le rôle au cours d'une infection ou d'une inflammation n'est pas suffisamment exploré. De plus, un modèle in vitro de ces cellules n’existe pas. Pour ces deux types cellulaires, épithéliales et NK, nous avons montré des reprogrammations géniques persistantes, indiquant qu’une mémoire de l’infection serait maintenue. Ce projet vise donc à comprendre comment une infection peut induire une reprogrammation génique de l’hôte et quel serait le rôle de celle-ci. Finalement, nous nous intéressons à mieux comprendre les différences entre l’interaction de l’hôte avec les souches colonisatrices ou invasives de S. pneumoniae, et nous étudions les différentes réponses immunitaires et les reprogrammations permanentes après une infection.

Bénéfices attendus

Le rôle des cellules épithéliales dans la coordination d’une réponse inflammatoire à une infection ou le maintien de l’homéostasie à une colonisation bactérienne est peu connu. Nos études in vitro démontrent des processus moléculaires importants dans le maintien de cet équilibre, mais des études in vivo sont nécessaires pour comprendre l’impact sur le système immunitaire. L’identification et la caractérisation des cellules Natural Killer (NK) qui sont reprogrammées après une infection, et qui ont acquis une meilleure capacité à répondre aux infections, est un domaine plutôt inconnu. Une meilleure compréhension des mécanismes moléculaires et l’identification des populations de cellules mémoires est important pour définir ce nouveau processus. En effet nous avons montré que ce processus à un effet protecteur lors d’une infection létale. Ce domaine de recherche est en pleine expansion et sera important non seulement pour une potentielle nouvelle prophylaxie, mais aussi pour une meilleure compréhension des mécanismes de l’immunité innée et des mécanismes d’actions de ces cellules effectrices puissantes. En effet, les cellules NK font l’objet de recherches intenses pour des traitements anti-cancéreux. Ainsi, les mécanismes de mémoire que nous révélons pourront aider à éclairer ce nouveau domaine de recherche.

Procédures

- Inoculation des bactéries par voie nasale aux souris ayant reçu un mélange analgésique/anesthésique en injection intrapéritonéale. - Injection par voie intraveineuse retro-orbital sur des souris anesthésiées par un mélange analgésique/anesthésique en injection intrapéritonéale.

Impact sur les animaux

Lors des infections sub-letales, les souris ne ressentent aucune douleur ou symptômes de souffrance. Leur comportement reste parfaitement normal. Cependant, lors des infections avec une dose élevée les souris infectées montrent des signes cliniques 2 jours après infection, tel que de la prostration, inactivité. Ces souris sont surveillées quotidiennement par une personne expérimentée et mises à mort si leur état devient trop critique. En général, les animaux sont mis à mort avant d’atteindre les point limites définis.

Devenir

Toutes les souris seront mises a mort pour prélèvements d’organes post-mortem.

Remplacement

Dans le cadre de cette étude il n’est pas possible de remplacer la souris par un autre modèle, car celui-ci est complet. Dans des systèmes in vitro nous ne pouvons étudier les interactions hôte/pathogène qu’avec un type cellulaire, mais pas une combinaison. Ainsi, l’étude du rôle des cellules épithéliales dans le recrutement des cellules inflammatoires ne peut être fait que dans un système in vivo. De plus, L'usage de la souris permet d'aborder l'étude de cellules dérivant de compartiments différents, alors que l'analyse chez l'homme se limite généralement aux cellules du sang. Pour les cellules Natural Killer (NK), il n'existe pas de lignées de cellules NK murines et nos recherches ne fonctionnent que si ces cellules proviennent directement de l'animal. Enfin, l’usage d’un modèle animal nous permet d'analyser les modifications des caractéristiques des cellules immunitaires lors de processus infectieux sur plusieurs semaines.

Réduction

Sans compromettre l’obtention de résultats exploitables et fiables, seulement les expériences considérées comme indispensables sont réalisées et toutes répétitions inutiles sont éliminées. Pour utiliser moins d’animaux en expérimentation, nous rédigeons nos protocoles à l’avance et les optimisons. Chaque manipulation expérimentale est planifiée dans le but d’envisager des problèmes éventuels, de décider des stratégies et de définir des critères d’interruption. Enfin, pour limiter le nombre d’animaux, un maximum de prélèvements est effectué sur le même animal (sang, lavages, organes) sur lequel nous mesurerons différents paramètres comme : recrutement et activation des cellules, charge bactérienne, production de cytokine et analyses histologiques. Des modèles mathématiques et bio-informatiques seront utilisées à posteriori pour complémenter et modéliser les résultats in vivo et minimiser le nombre d’animaux utilisés dans cette étude.

Raffinement

Après réception et pour permettre l’adaptation aux nouvelles installations, les animaux sont laissés sept jours dans l'animalerie avant le début des expérimentations. Pour prévenir les comportements agressifs entre souris et de limiter les sources potentielles de stress chaque cage sera enrichie avec des petits cylindres de coton. Pour la colonisation par S. pneumoniae, nous utiliserons l'imagerie intravitale par bioluminescence permettant de contrôler les infections sans besoin de mettre a mort les souris. Pour limiter au maximum la souffrance, les mesures de bioluminescence seront effectuées sous anesthésie gazeuse par Isoflurane. Selon les doses de bactéries utilisées les procédures génèreront des signes cliniques de souffrance, de douleur, de sévérité différente chez la souris. - Modéré pour l’inhalation d’une dose de bactérie basse des bacteries virulentes ou colonisantes (suffisante pour induire une colonisation). Les infections sublétals résulteront en une colonisation des voies respiratoire sans entrainer de symptômes. Dans le cadre des suivis de l'évolution des signes cliniques après l’infection, une surveillance journalière voire bi-journalière est pratiquée par une personne expérimentée qui est en mesure de juger selon la grille de douleur fournie par l'animalerie centrale les différents signes cliniques (prostration, inactivité, modification du rythme respiratoire). Cette surveillance est approfondie par une pesée quotidienne des animaux pour caractériser une perte de poids par un arrêt ou une limitation de la prise alimentaire causée par l’infection. Au-delà d’une perte de poids supérieure à 20% de leur poids initial ou des signes de souffrance sont détectés, les animaux seront mis à mort immédiatement. - Sévère pour l’inhalation d’une haute dose de bactérie virulentes. Les infections létales avec les bactéries invasives et virulentes causeront une infection systémique se traduisant en une perte de poids et des signes de souffrance (prostration, poils hérissés, yeux fermés) auxquels on ne peux rémedier sans mettre en cause l’expérience, mais toutes les souris survivent jusqu’au point de prélèvement à 48h. Après l’infection, les animaux sont surveillés quotidiennement et les souris seront euthanasiées dans le cas où la survie jusqu'à 48 ans n'est pas envisageable.

Choix des espèces

Le système immunitaire de la souris est loin de mimer celui de l'homme. Si bien sûr les primates non humains fournissent des informations plus aisément extrapolables à l'homme, la souris demeurent néanmoins le modèle le plus accessible, justifie ainsi son usage. De plus la possibilité de disposer de souris invalidées pour tel ou tel gène rend leur emploi particulièrement pertinent pour répondre aux questions que nous nous posons. Nous utilisons des souris adultes entre huit et onze semaines, afin d’étudier seulement le système immunitaire mature. En effet les cellules NK produites arrivent à maturation que vers l’âge moyen de huit semaines de l’animal. De plus, le fait d’avoir des souris du même âges nous permet de limiter la variation entre souris et entre expériences.

  • Recherche fondamentale
    • Système immunitaire
Souris : 300
Souffrances
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▲ 300
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Devenir
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 300

300 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, celles gardées pour l'élevage et les croisements restant en vie, les autres mises à mort pour prélever rate, moelle osseuse et reins. Porteuses d'une mutation reproduisant un lupus humain, elles peuvent développer perte de poids, insuffisance rénale, dermite avec plaies et douleurs articulaires, et subissent des prélèvements sanguins mensuels sous anesthésie à l'isoflurane, dont le porteur reconnaît le caractère aversif. La protéinurie est mesurée chaque semaine pour suivre les points limites. Sur le remplacement, le porteur affirme devoir recourir à un "modèle entier" et à un "organisme entier" pour étudier la production d'auto-anticorps, et juge la souris appropriée.

Objectifs

Ce projet repose sur l'étude d'une mutation décrite chez une patiente atteinte d'un lupus érythémateux systémique. Un modèle murin reproduisant cette mutation a été récemment créé sur fond C57BL/6J, et décrit dans la littérature. Cette souris présente une survie réduite, une autoimmunité avec une augmentation des lymphocytes B et une production d’auto-anticorps (notamment des anticorps anti-nucléaires). Nous souhaitons étudier en détail le phénotype des lymphocytes B à l’origine de la production des autoanticorps pathogènes. Ce projet n'a pas fait l’objet d'une évaluation par d'autres instances mais repose sur une question scientifique non résolue à ce jour et dont les réponses pourraient bénéficier aux patients.

Bénéfices attendus

Ce projet doit permettre de mieux comprendre comment cette mutation génétique peut conduire à une perte de contrôle de la production d’autoanticorps dans une maladie autoimmune sévère telle que le lupus. Les TLR sont des récepteurs de l’immunité qui ont été impliqués dans la maladie lupique dans la littérature, mais les mécanismes de leur implication sont encore mal connus. Ainsi ces résultats pourraient apporter de nouvelles pistes thérapeutiques pour les patients, à moyen/long terme.

Procédures

Les animaux seront soumis à des prélèvements sanguins mensuels, sous anesthésie. Des prélèvements (rate, moelle osseuse, reins) seront effectués sur les animaux en fin de procédure après mise à mort. La protéinurie sera mesurée sur un prélèvement d'urine toutes les semaines, pour l'évaluation des points limites.

Impact sur les animaux

Les souris étudiées dans ce projet développent une maladie proche du lupus humain, qui peut causer une perte d'appétit et donc une perte de poids, une insuffissance rénale matérialisée par une augmentation de la protéinurie mesurable à l'aide de bandelettes urinaire. De plus, les animaux peuvent développer une adénopathie associée à une dermite, entrainant une dépilation et le développement de plaies. Le lupus peut également se matérialiser par des douleurs articulaires induisant des difficultés de déplacement et une mise à l'écart du/des individus, un dos voussé. Les prélèvements sanguins peuvent potentiellement générer une anémie (paleur des muqueuses), une respiration plus rapide ainsi qu'une plaie éventuelle au site de prélèvement. Les nuisances liées aux anesthésies répétées sont inhérentes à toute anesthésie (l'anesthésie est cependant ici de courte durée pour un prélèvement sanguin). L'utilisation de l'isoflurane pour l'anesthésie présente un aspect aversif pour la souris, cependant l'anesthésie génère un stress moins important que de réaliser le prélèvement sur un animal vigile.

Devenir

Les animaux ayant atteint les points limites définis seront mis à mort. Les animaux prévus pour expérimentation seront mis à mort pour pouvoir prélever les organes et analyser les cellules immunitaires. Les animaux gardés pour le maintien des lignées et les croisements seront gardés en vie.

Remplacement

La règle du remplacement n'est pas applicable ici : en effet, nous devons avoir recours à un modèle entier afin d'étudier les réponses immunes et la production d'autoanticorps qui mettent en jeu des coopérations cellulaires multiples dans les organes lymphoïdes tels que la rate et les ganglions.

Réduction

Afin de respecter la règle des 3R, une réduction du nombre d'animaux utilisés a été décidée. La pertinence des résultats sera évaluée à l'aide de tests statistiques multiparamétriques de type Anova nécessitant l'analyse de groupes de 8 souris minimum pour chaque question posée. Afin de réduire le nombre d'animaux utilisés et d'optimiser l'utilisation des différentes portées, nous utiliserons les mâles et les femelles de chaque portée générée.

Raffinement

Pour répondre à l'objectif de raffinement, les souris seront hébergées en groupes sociaux, et dans des cages à couvercle filtrants comportant des enrichissements (nids, tunnels), sur des portoirs ventilés. Les animaux seront hébergés dans une animalerie à statut sanitaire propre permettant déviter une infection. Le phénotype des animaux sera examiné de façon hebdomadaire à l'aide d'une grille de score définissant des points limites, décrite pour chaque procédure, afin de soustraire les animaux à la souffrance. Après chaque prélèvement sanguin, les animaux seront également surveillés pendant 24h en utilisant des points limites spécifiques.

Choix des espèces

En ce qui concerne l’espèce choisie, la souris est le modèle approprié afin d'étudier les fonctions du système immunitaire impliquant la coopération cellulaire dans un organisme entier. Les connaissances chez la souris étant très développées, en particulier dans le domaine de l'autoimmunité, pour lequel de nombreuses techniques d'analyse et de nombreux réactifs (anticorps, notamment) sont disponibles, en font un modèle approprié pour mener à bien nos différentes analyses et études. Adulte, en âge de procréer pour maintenir l’élevage. Les animaux utilisés pour expérimentations auront un âge de 3 mois (âge moyen d’atteinte d’un système immunitaire mature chez les souris contrôles) et maximum de 8 mois (âge moyen pour lequel les points limites apparaissent).

  • Recherche fondamentale
    • Système gastrointestinal
Souris : 128
Souffrances
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▲ 128
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Devenir
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 128

128 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Placées seules en cage pendant les 14 semaines du protocole, une contrainte que le porteur reconnaît comme une source de stress modérée, elles subissent des gavages, des prélèvements de sang répétés à la queue et à la joue, puis une ponction intracardiaque terminale. Le projet utilise une lignée transgénique fat-1 dont les tissus sont enrichis en oméga3, pour étudier l'effet de ces lipides sur la barrière intestinale et le microbiote dans un contexte d'obésité alimentaire. Le porteur affirme que ni la culture cellulaire ni un autre modèle murin ne peuvent reproduire cet enrichissement et ces interactions, et conclut à la "nécessité" de l'animal.

Objectifs

L’obésité est une pathologie ayant de multiples origines qui est associée à des altérations métaboliques comme le diabète de type 2 ou des perturbations lipidiques sanguines. Au cours de l’installation de l’obésité alimentaire, une altération (quantité et qualité) de la flore intestinale contribue à perturber la fonction barrière de l’intestin en détériorant à la fois la perméabilité de l’épithélium intestinal et la couche de protection qui le tapisse. Ces altérations conduisent au passage dans le sang de molécules provenant de certaines bactéries de la flore microbienne intestinale conduisant à une inflammation générale légère mais chronique. En tant qu’aliment thérapeutique, les lipides dits en oméga3 (particulièrement présents dans les poissons ou certaines huiles alimentaires comme l’huile de colza) sont connus notamment pour améliorer la fonction barrière intestinale et réduire les altérations de la perméabilité intestinale. Dans ce contexte d’obésité alimentaire, nous étudions ainsi l’impact des lipides dits en oméga3 sur la fonction barrière de l’intestin et en particulier sur l’intégrité de la couche de protection qui le tapisse et la contribution relative de la flore intestinale. Nous avons montré précédemment que des souris dont les tissus contiennent beaucoup de lipides en oméga3 sont protégées de l’obésité alimentaire, de l’altération de la perméabilité intestinale et du passage de molécules issues de bactéries de la flore intestinale dans le sang. Cette protection est transmissible à d’autres souris par la transplantation de la flore intestinale des souris dont les tissus sont riches en lipides en oméga3. Ainsi, un enrichissement tissulaire en lipides en oméga3 pourrait représenter une cible potentielle dans la prévention de l’obésité et de l’inflammation intestinale due aux molécules issues de la flore microbienne. L'objectif de ce projet est donc d'étudier et de comprendre le rôle des lipides en oméga3 dans cette protection un contexte d’obésité alimentaire et plus particulièrement l’effet de ces lipides en oméga3 dans la contribution relative de la flore intestinale et de la couche de protection qui tapisse l’intestin.

Bénéfices attendus

L’obésité, qualifiée aujourd’hui de pandémie, est associée à des pathologies comme le diabète ou le foie dit gras ainsi qu’à une altération de la perméabilité intestinale entrainant un passage de molécules issues de la flore intestinale dans la circulation sanguine qui pourrait être en partie responsable d’une inflammation générale légère et chronique. Le traitement de l’obésité et de ses désordres est donc un enjeu majeur de santé publique. L’impact de l’alimentation et en particulier des lipides en oméga3 est une piste privilégiée dans l’enrayement de cette pandémie. Cependant, les études nutritionnelles, tant chez l’homme que le rongeur, présentent de nombreux biais rendant les données existantes peu concluantes quant aux effets et aux modes d’action des lipides en oméga3. Les souris dont tous les tissus sont riches en lipides en oméga3 représente donc une alternative de choix dans l’étude de l’impact de ces lipides sur les maladies associées à l’obésité alimentaire, bénéfique que nous avons déjà montré sur la prise de poids ou le diabète. Nous avons par ailleurs récemment montré que le seul transfert de la flore de souris aux tissus riches en lipides en oméga3 à d’autres souris sans enrichissement en lipides en oméga3 les protègent également efficacement de ces pathologies mais également des altérations de la couche de protection qui tapisse l’intestin. Ce projet a maintenant pour but de mieux comprendre le rôle de ces lipides en oméga3 et la contribution relative de la flore intestinale dans les mécanismes intimes impliqués dans la structuration de cette couche de protection de l’intestin. Ce projet pourrait également permettre l’identification de souches bactériennes favorables, éventuelles futures cibles probiotiques, essentielles au bon fonctionnement de la barrière intestinale lors de l’obésité.

Procédures

Les animaux seront manipulés de façon hebdomadaire afin d’évaluer leur poids. De plus, - Au début du régime, les animaux seront placés en cages individuelles avec couvercle filtrant - Au départ de la mise sous régime puis aux semaines 2 et 13 des fèces seront collectés (3 à 4 crottes sur une durée d’une dizaine de minutes) - Prélèvement de sang aux semaines 2 et 13 d’expérimentation, 4 heures après le gavage avec une solution de Dextran au niveau de la région submandibulaire afin de mesurer la perméabilité intestinale. Chaque prélèvement sanguin sera réalisé en une vingtaine de seconde par souris. - Prélèvement de sang, 4 heures après le gavage avec une solution de glucose, aux semaines 1 et 12 d’expérimentation. Le prélèvement est réalisé au niveau de la partie terminale de la queue de la souris aux temps 0, 15, 30, 60, 90, 120 minutes après le gavage au glucose pour mesurer la glycémie (chaque prélèvement sanguin sera réalisé en une vingtaine de seconde par souris). - Prélèvement de sang, 4 heures après l’injection d’insuline, au départ de la mise sous régime puis à la semaine 10 d’expérimentation. Le prélèvement est réalisé au niveau de la partie terminale de la queue de la souris aux temps 0, 15, 30, 60, 90, 120 minutes après l’injection d’insuline pour ensuite mesurer la glycémie (chaque prélèvement sanguin sera réalisé en une vingtaine de seconde par souris). - Un prélèvement terminal sera effectué à la fin de la semaine 14 via une ponction intracardiaque nécessitant une à deux minutes par animal.

Impact sur les animaux

L’isolement en cage individuelle représente une source de stress attendue pour l’animal, d’autant plus qu’il sera maintenu durant toute la durée de l’expérimentation (14 semaines). Cette nuisance peut être classée en modérée. Le prélèvement d’une goutte de sang au niveau de la partie terminale de la queue (à l’aide d’une aiguille 26G) pour la mesure de la glycémie lors du test de tolérance au glucose), les gavages oro-gastriques (pour les instillations de microbiote) et l’injection intrapéritonéale d’insuline (aiguille 26G) sont des gestes pour lesquelles peu ou pas de douleur sont attendus puisqu’ils seront réalisés par un personnel maitrisant très bien ces gestes.

Devenir

Tous les animaux seront mis à mort à l’issue du projet afin de réaliser des prélèvements de différents tissus (sang, colon)

Remplacement

Le modèle de souris transgénique fat-1 est un modèle précieux car cette souris possède intrinsèquement (grâce au transgène fat-1) un niveau d’enrichissement des lipides tissulaires en AGPI oméga3 qui n’existe dans aucun modèle murin. D’une part, l’ubiquitisme de l’enrichissement tissulaire en AGPI oméga 3 et d’autre par les taux tissulaires obtenus rend impossible le remplacement du modèle de souris Fat-1 par des modèles in vitro. De plus, le protocole décrit vise à étudier les mécanismes impliqués dans la régulation de la fonction barrière de l’intestin et en particulier de la formation du mucus colique et les interactions de ce dernier avec le microbiote intestinal. Il est impossible de complètement modéliser ce processus et ces interactions à travers des approches in vitro. En effet, si des modèles de lignées cellulaires coliques secrétant de mucus existent (LS174T/HT29MTXE12), ces modèles ne permettent pas de reproduire in vitro la complexité des interactions entre microbiote et cellules coliques ainsi que la structuration de cette couche de mucus qui apparait in vivo en bicouche et avec une structuration lamellaire. Cette structuration représentant une niche écologique pour le microbiote intestinal. Enfin, cette étude est menée dans un contexte d’obésité alimentaire. Ce contexte est difficile à modéliser en raison de la complexité des impacts métaboliques observés et de la diversité des approches de régimes utilisés. Cet aspect ne peut donc également pas s’affranchir de l’utilisation d’animaux. Cette étude est donc unique dans l’approche de l’impact des AGPI oméga3 sur le mucus et le microbiote intestinal dans un contexte d’obésité alimentaire et de ses pathologies associées.

Réduction

Les effectifs ont été optimisés sur la base des coefficients de variabilité reportés dans la littérature et les différences attendues entre les différents groupes pour les paramètres clés de l’étude. Lors de la conception du protocole expérimental nous avons déterminé le nombre de 8 animaux par groupe nécessaire et suffisant à l'obtention de résultats statistiquement exploitables. Afin de réduire le nombre d’animaux intégrables dans le protocole, en amont de la production des animaux, les souris WT sont croisées entre elles et les souris Fat-1 homozygotes entre elles générant des descendants tous intégrables dans le protocole et ce sans génotypage.

Raffinement

La mise en isolement en cage individuelle représentant une source attendue de stress générant une nuisance pour l’animal, d’autant plus qu’il sera maintenu durant toute la durée de l’expérimentation (14 semaines), une attention particulière sera apportée à l’enrichissement du milieu afin de minimiser cette nuisance qui peut être qualifiée de modérée. En effet, toutes les souris auront accès à des enrichissements de milieu dans chaque cage, constitués de carré de coton et/ou papier absorbant pour nicher et un tunnel en plastique pour se cacher. Une attention particulière sera également portée à la surveillance de la prise de nourriture et aux comportements liés au stress. Les souris seront habituées au geste de la contention et de la pesée dès leur arrivée en secteur conventionnel et intégration dans le projet. A la suite des interventions (OGTT, ITT, instillations de microbiote par gavage) chaque animal sera examiné. Si des signes anormaux sont observés chez les souris, la fréquence de surveillance sera augmentée. Bien que n’étant pas réalisés tous les jours, nous pourrions être amenés à utiliser une sonde de gavage souple lors des gavages pour l’instillation de microbiote. Des points limites adaptés en lien avec l’obésité attendue ou les gestes pratiqués (gavage, prélèvement de sang) ont été définis. Si ces points limites définis sont atteints, un arrêt de la souffrance engendrée sera effectué par mise à mort de l’animal après anesthésie profonde puis dislocation cervicale.

Choix des espèces

La détermination de l’impact d’un régime obésogène sur la perméabilité intestinale et la relation entre microbiote/mucus est primordiale à notre étude. Cet aspect ne peut s’affranchir de l’utilisation d’animaux afin de mimer au mieux un contexte d’inflammation bas grade. Bien que relativement éloignée de l’Homme, l’espèce murine est l’espèce animale de référence dans ce domaine de recherche et la plus utilisée en recherche préclinique avec des données bibliographiques abondantes ce qui diminue le risque de duplication inutile de travaux et veille à réduire au mieux le nombre d’animaux utilisés. Le modèle de souris transgénique fat-1 est un modèle précieux qui rend cette étude unique dans l’approche de l’impact des AGPI oméga3 sur la prévention de l’hyperperméabilité intestinale induite par un régime obésogène. Nous utiliserons des souris âgées de 8 à 12 semaines correspondant à un stade de développement adulte de l’animal, et à un poids supérieur à 20g. En effet, nous nous intéressons à l’obésité et aux conséquences métaboliques associées développées par les jeunes adultes car il a été montré que l’augmentation en France de l’obésité touche toutes les tranches d’âge mais que la fréquence semble plus élevée dans les tranches 25-34 et 35-44 (de l’ordre de 8% par an). De telles données sur le jeune adulte ont été également confirmées aux Etats-Unis et récemment en France. De plus, les études précédentes mettant en évidence la transmission de la résistance partielle de l’induction de l’obésité alimentaire par le microbiote de souris fat-1 à des souris WT au laboratoire a porté sur l’animal jeune adulte. Nous souhaitons pouvoir inscrire ces nouvelles expérimentations dans notre objectif thématique plus global.

  • Recherche fondamentale
    • Oncologie
    • Système endocrinien
    • Système immunitaire
Souris : 2975
Souffrances
▲ -
▲ 1105
▲ 1870
▲ -
Devenir
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 2975

2 975 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Elles subissent une biopsie de queue, des injections d'anti-oestrogènes et de virus, un traitement par anticorps tous les trois jours pendant deux mois et des échographies répétées, pour étudier le développement de tumeurs du foie, une partie étant mise à mort faute de génotype d'intérêt. Le porteur indique qu'une encéphalopathie peut toucher jusqu'à 25 % des animaux et que le transport entre établissements est source de stress. Il affirme développer en parallèle des cultures en trois dimensions pour limiter le nombre d'animaux.

Objectifs

«Notre équipe s’intéresse aux cancers du foie de l'adulte et de l'enfant qui reste un problème majeur de santé public. Chez l’adulte, il est la quatrième cause de morts liées au cancer dans le monde et son incidence ne cesse d’augmenter avec l’épidémie de diabète et d’obésité. Il touche plus particulièrement les hommes même si l’évolution des facteurs de risque modifie quelque peu les proportions homme/femme. Récemment, l’immunothérapie a donné des résultats intéressants mais 70% des tumeurs ne répondent pas à ces traitements. L’objectif de ce projet est de comprendre comment une même mutation conduit au développement de deux types de tumeurs hépatiques dans nos modèles murins. Notre projet consiste à caractériser ces deux types de tumeurs émergeant sur foie sain ou malades induits par des régimes riches en gras et en sucre afin de proposer de nouvelles pistes thérapeutiques et de comprendre pourquoi ces tumeurs sont résistantes aux immunothérapies. Notre objectif est aussi de développer des modèles de culture cellulaire tridimensionnelle pour tester de nouveaux médicaments tout en limitant le nombre de souris mais aussi de confirmer nos résultats chez la femelle, du fait du changement de proportions homme/femme touchés par la maladie. Ce projet se déroule dans 3 établissements utilisateurs.

Bénéfices attendus

En aidant à la compréhension des mécanismes associés au développement et à la réponse aux traitements des cancers du foie, ce projet permettra d'identifier de nouvelles pistes thérapeutiques administrées seules ou à coupler aux traitements ciblant le système immunitaire émergeant ces dernières années et de proposer des biomarqueurs diagnostiques et pronostiques pour ce cancer au pronostic toujours aussi sombre. Enfin, il permettra de disposer de nouveaux modèles in vitro qui pourront être utilisés pour prédire la réponse à ces nouvelles thérapies.

Procédures

1) identification des animaux par tatouage ou puces et biopsie de queue pour génotypage des souris sur animaux vigiles en 1minute (EU1 et EU2) 2) Injection intrapéritonéale unique d'anti-oestrogènes sur animaux vigiles en 30s (EU2), 3) Injection intraveineuse unique de virus sous anesthésie générale en 30s (EU2), 4) traitement par anticorps tous les 3 jours par injection intrapéritonéale sur animaux vigiles en 30s pendant 2 mois maximum (EU3), 5) échographie hépatique sous anesthésie générale pendant 10-25min tous les 15 jours (8 échographies en moyenne /souris-EU3), 6) prélèvement sanguin unique sous anesthésie générale en 30s (EU3)

Impact sur les animaux

une encéphalopathie peut être observée au maximum chez 25% des animaux selon les expériences trois semaines après modification génique . Au cours des expériences, la mise à mort des animaux ayant atteint les points limites peut conduire à des animaux isolés dans les cages pouvant engendrer du stress. Les injections rétrorbitaires et prélèvements sanguins au cours du traitement ciblant le système immunitaire ou au moment de la mise à mort sont des actes stressants. La numérotation et le génotypage des souris induit stress et douleur légère. Le transport des animaux entre centres pourra induire un stress aux animaux.

Devenir

L'ensemble des animaux de ce projet est mis à mort pour analyse de leurs tissus hépatiques et de leurs tumeurs. Une partie des animaux sont euthanasiés car sans génotype d'intérêt pour le projet.

Remplacement

Le foie est un organe composé de plusieurs types cellulaires. La transformation hépatocytaire requiert des interactions complexes avec le microenvironnement cellulaire et les autres organes pathologiques en cas d’obésité. L’usage exclusif de lignées cellulaires ne permet donc pas d’appréhender cette problématique dans sa globalité. Les lignées immortalisées perdent d'ailleurs beaucoup de leurs caractéristiques phénotypiques et métaboliques in vitro. Notre projet vise à développer des cultures cellulaires en trois dimensions limitant le nombre de souris utilisées pour tester de nouvelles pistes thérapeutiques.

Réduction

Pour réduire le nombre d’animaux transgéniques, une technique innovante d'édition génique nous permet d'éviter la création de lignées et de n'injecter que les animaux d'expérimentation. Nous suivons le développement des tumeurs pour l'ensemble des animaux par échographie ce qui permet un suivi longitudinal du développement tumoral. Les tests statistiques utilisés sont des tests permettant l’analyse d’échantillons de petites tailles. Le nombre d’animaux a été choisi grâce à notre expertise et limité grâce au suivi échographique des animaux. Nous souhaitons aussi réaliser des cultures in vitro de tumeurs en trois dimensions qui nous permettront à terme de tester de nouveaux médicaments.

Raffinement

Nous suivons le développement des tumeurs sous anesthésie générale dans un centre d’échographies expert, ce qui permet un suivi longitudinal du développement tumoral et évite la souffrance due à un développement tumoral important. Nous connaissons les phases où un phénotype dommageable peut apparaitre, et les expériences se déroulent avec une surveillance accrue à ce moment-là. Les injections stressantes, les prélèvements sanguins et les échographies sont réalisées sous anesthésie générale et les animaux mis sur tapis chauffant après anesthésie. Pour réduire le stress au quotidien, le milieu est enrichi par des cotons compactés, des tunnels en carton et des maisonnettes suspendues. Nous avons mis en place une grille de score avec des points limites, d’un arbre décisionnel et de critères d’arrêt de souffrance. Le transfert des animaux entre les établissements utilisateurs les plus distants est fait dans une boite de transfert contenant leurs nids et de l'hydrogel. Le transfert des souris de deux établissements est réalisé dans des boites de transport simples car ces deux animaleries étant localisées dans le même bâtiment au même étage. Les animaux ne restent pas plus de 30 minutes en boites de transport et ne sortent pas à l’extérieur.

Choix des espèces

Pour ce projet l’espèce animale choisie est la souris. Ce choix est lié à la possibilité de réaliser des manipulations génétiques de façon aisée dans cette espèce pour reproduire les mutations observées dans les cancers du foie humains. Un modèle de tumeurs nécessite des souriceaux de 14 jours puisque c'est en injectant à cet âge que les tumeurs se développent . Pour les autres modèles, des souris adultes âgées de deux-trois mois seront utilisées afin que le cancer se développe à partir d'une cellule mature.

  • Recherche fondamentale
    • Oncologie
Souris : 618
Souffrances
▲ -
▲ -
▲ 618
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Devenir
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 618

618 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent une greffe de cellules de cancer colorectal sur le flanc, puis des injections répétées de chimiothérapies et d'un médicament donneur de monoxyde d'azote, avec un suivi de la tumeur qui peut gêner la mobilité de la patte arrière, pour tester si cette association améliore le traitement. Le porteur fixe un point limite de mise à mort à un volume tumoral de 2 centimètres cubes ou en cas de souffrance. Il affirme que les cultures cellulaires ne peuvent se substituer à l'étude du microenvironnement tumoral dans un organisme entier.

Objectifs

Le traitement du cancer demeure un défi nécessitant de trouver de nouvelles solutions de traitement pour améliorer l’espérance de vie des patients. L’objectif principal de ce projet est d’améliorer l’efficacité des traitements (chimiothérapies) couramment utilisés pour le cancer colorectal. Pour cela nous proposons d’associer aux traitements existants un autre médicament. Certaines tumeurs cancéreuses peuvent libérer des facteurs suite à la chimiothérapie pour se protéger de leurs effets ce qui diminue l’efficacité du traitement. Le médicament étudié a la particularité d’éliminer les cellules cancéreuses lorsqu’il est en présence de ces types de facteurs. Des travaux préliminaires ont montré, dans un modèle de cancer colorectal chez la souris, que ces facteurs augmentaient en réponse au traitement par certaines chimiothérapies utilisées pour le traitement du cancer colorectal. Dans ce contexte, l’ajout du médicament après la chimiothérapie, en présence de ces facteurs, ralentirait le développement de la maladie. L’étude sera structurée en 2 parties qui permettront (1) d’étudier précisément le rôle des facteurs d’intérêts dans l’effet de la combinaison chimiothérapies/médicament contre la tumeur dans un modèle de cancer colorectal chez la souris ; (2) d’étudier l’effet de la combinaison chimiothérapies/médicament dans un autre modèle d’étude du cancer colorectal chez la souris. Les cancers colorectaux étant des pathologies très hétérogènes, l’utilisation du modèle animal souris est majeur en cancérologie car il permet de reproduire les caractéristiques de la pathologie cancéreuse humaine. Ce projet vise à démontrer que l’administration du médicament en question après les chimiothérapies (lorsque ces facteurs sont présents) peut s’appliquer à différents modèles de cancers colorectaux.

Bénéfices attendus

Les deux modèles d’étude du cancer colorectal chez la souris que nous proposons d’utiliser dans ce projet se distinguent par la capacité des cellules immunitaires à infiltrer la tumeur. Les tumeurs sont qualifiées de « froides » lorsqu’elles sont peu infiltrées par les cellules du système immunitaire. Au contraire, les tumeurs sont qualifiées de « chaudes » lorsqu’elles sont fortement infiltrées par les cellules immunitaires. Grâce aux deux modèles d’étude du cancer colorectal chez la souris que nous proposons d’utiliser dans cette étude, nous pourrons mimer deux microenvironnement tumoraux différents, proches de la pathologie humaine. Nous nous attendons à valider l’hypothèse initiale de notre stratégie de traitement qui repose sur l’administration du médicament sur la base de la présence des facteurs d’intérêts faisant suite au traitement par chimiothérapies. Ainsi, au travers de ce projet nous nous attendons (1) à démontrer le rôle charnière de ces facteurs pour l’utilisation du médicament dans une stratégie de traitement à base de chimiothérapies (2) à démontrer que la stratégie de traitement peut être appliquée à un autre type de cancer colorectal. A long terme ce projet a pour bénéfice d’améliorer l’efficacité thérapeutique des chimiothérapies standards utilisées chez les patients atteints de cancers colorectaux. Ce projet s’inscrit dans le développement d’une thérapie anticancéreuse innovante.

Procédures

Anesthésie générale Inhalation d’anesthésiant pendant 5 minutes. Puçage Une puce sera injectée à l’aide d’un injecteur de puce en 3 secondes sous anesthésie générale, une seule fois au début de l’expérience. Rasage Le flanc droit de l’ensemble des souris sera rasé à l’aide d’un rasoir vétérinaire pour injecter les cellules tumorales et mesurer le volume tumoral au cours du temps. L’intervention durera environ 1 minute et sera réalisée une seule fois sur souris vigile au début de l’expérience. Injection des cellules tumorales Les cellules resuspendues dans du sérum physiologique seront injectées en sous cutanée sur le flanc droit de l’ensemble des souris sous anesthésie générale. L’injection des souris durera environ 5 secondes et sera réalisée une seule fois au début de l’expérience. Injection en intra-péritonéale Les injections de chimiothérapies, sérum physiologique, ou d’inhibiteurs d’un des facteurs étudié seront injectés individuellement. Les injections seront réalisées sur souris vigile et dureront environ 3 secondes. Injection en sous cutanée Le médicament/sérum physiologique seront injectés en sous-cutané au niveau du cou. Une seule injection de 3 secondes sera réalisée deux fois par semaine en vigile pendant environ 4 semaines. Mesure des tumeurs Un suivi de la croissance tumorale sera réalisé 3 fois par semaine pendant 4 semaines en vigile à l’aide d’un pied à coulisse. L’intervention durera environ 1 minute par souris. Prélèvement de sang en mandibulaire Le sang sera prélevé au niveau de la veine mandibulaire après anesthésie générale. Les souris seront maintenues endormies à l’aide d’un masque libérant l’anesthésiant pendant tout le temps du prélèvement. Le prélèvement durera environ 1 minute par souris et sera suivi du réveil de l’animal. Prélèvement de sang en intra-cardiaque Le sang sera prélevé en intra-cardiaque après anesthésie générale. Les souris seront maintenues endormies à l’aide d’un masque libérant l’anesthésiant pendant tout le temps du prélèvement. Le prélèvement durera environ 5 minutes par souris et sera suivi d’une euthanasie sans réveil préalable. Euthanasie des souris Les souris seront euthanasiées après anesthésie générale. L’intervention durera 3 secondes par souris et sera suivi du prélèvement des tumeurs.

Impact sur les animaux

Nuisances dues à l’anesthésie générale pour le puçage, l’injection des cellules tumorales et le prélèvement sanguin mandibulaire : - Stress au moment de l’endormissement dans la boite d’anesthésie - Diminution de la chaleur corporelle - Douleur au point d’injection de la puce Nuisances dues aux injections des chimiothérapies et du Nitronal : - Stress de la manipulation et de l’injection - Douleur au point d’injection - Effets indésirables dus aux traitements (perte de poids éventuelle) Nuisances dues au suivi de la croissance tumorale : - Stress de la manipulation lors de la mesure du volume tumoral Gêne occasionnée par la tumeur (gêne au niveau de la patte arrière, perte de mobilité)

Devenir

A l’issue de chaque procédure, les animaux seront anesthésiés avec un anesthésiant pendant 5 minutes puis euthanasiés. En effet, tous les animaux étant porteurs de tumeurs colorectales, aucun ne pourra être réutilisés, replacés ou adoptés. De plus, même en cas de guérison, l’ensemble des souris auront reçu des traitements (chimiothérapies et/ou médicament) ce qui pourrait altérer leur état général en cas d’adoption ou les résultats de nouvelles expériences en cas de réutilisation.

Remplacement

Les modèles de culture cellulaire in vitro ne peuvent pas se substituer totalement aux expérimentations in vivo étant donné que nous cherchons à étudier l’impact des traitements, d’une part sur le taux des facteurs d’intérêts issus de l’hétérogénéité du microenvironnement tumoral et d’autre part sur la croissance des cellules cancéreuses au sein de son microenvironnement, ce qui nécessite pour ces deux points un organisme vivant entier.

Réduction

Ce projet nécessitera l’utilisation de 618 souris sur une période de 5 ans. La maîtrise du modèle animal chez la souris au laboratoire permet de réduire le nombre d’animaux utilisé au minimum nécessaire pour les expérimentations envisagées afin d’obtenir des résultats statistiquement fiables. Des études préliminaires ont été réalisées afin de définir les conditions de traitement et les doses de chimiothérapies et du médicament à utiliser. Ces études préliminaires ont également permis d’éliminer certains groupes témoins pour lesquels les effets des traitements seuls sont suffisamment connus pour ne pas avoir à les refaire. Une étude pilote sera réalisée pour déterminer la dose optimale et la fréquence d’injection d’un inhibiteur pour l’un des facteurs étudiés. Ces mises au point préalables permettent donc de réduire au maximum le nombre de groupe de souris utilisé. De plus, les expériences seront réalisées sur des groupes de souris randomisés pour limiter au maximum les biais expérimentaux et éviter de recommencer les expériences plus de fois que nécessaire.

Raffinement

Pour limiter au maximum les nuisances causées aux animaux et détecter le plus précocement possible toute forme de souffrance ou de mal-être potentiel, quotidiennement de façon à vérifier leur bien-être (absence de perte de poids, d’appétit, de déshydratation ou d’immobilité). Les animaux seront toujours hébergés en petits groupes pour limiter l’angoisse/le stress. De plus un enrichissement sera ajouté (matériel de nidification, petit récipient en verre) visant à améliorer la zone de confort tout au long de leur hébergement. Les manipulations (injections des cellules, prélèvements sanguins, puçage) pouvant générer un inconfort pour l’animal seront réalisées sous anesthésie générale. Une grille de score regroupant les point limites a été mise en place (Annexe V) de manière à déterminer les critères d’arrêt. Dans tous les cas, un animal sera anesthésié puis euthanasié si 1) le volume tumoral atteint 2 centrimètre cube, 2) s’il présente une baisse de la masse corporelle ou des signes (comportementaux/posture) indiquant une souffrance ou une douleur significative qui ne peut pas être supprimée, 3) si la tumeur présente une plaie.

Choix des espèces

Les expériences que nous avons préalablement réalisées in vitro ont été menées sur des lignées cellulaires (cancéreuses) de souris. Nous utiliserons les espèces de souris dont sont issues les cellules préalablement utilisées in vitro. Les souris seront âgées d’environ 8 semaines de manière à ce qu’elles aient un système immunitaire suffisamment mature pour étudier les facteurs d’intérêts en réponse au traitement, sur la croissance tumorale.