Procédures modérées
Test de l’efficacité de thérapies cellulaires visant des antigènes tumoraux avec des souris immunodéprimées
- Recherche appliquée
- Cancers
225 souris immunodéprimées vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Une greffe de cellules cancéreuses humaines sous la peau y fait pousser une tumeur, suivie d'injections de cellules immunitaires modifiées et de séances d'imagerie sous anesthésie répétées, pour évaluer des thérapies cellulaires contre plusieurs cancers. Le porteur affirme n'attendre aucun effet indésirable des injections et renvoie l'intérêt pour les patients au conditionnel, "en cas de résultats positifs". Il conclut que ces souris sont le seul modèle disponible pour vérifier in vivo la fonctionnalité des cellules immunitaires transférées.
Objectifs
Les immunothérapies, stratégies privilégiées contre le cancer, visent à stimuler le système immunitaire du patient pour éliminer les cellules cancéreuses. Il est possible de récupérer et modifier les cellules immunitaires du patient, afin qu’elles reconnaissent les cellules cancéreuses, avant de les réinjecter au patient, avec une efficacité clinique démontrée. Nous avons généré des cellules immunitaires capables de reconnaître un sous-type de cancer du sein très agressif et d’autres cancers (ovaire, sarcome, glioblastome, mélanome) et capables d’éliminer des cellules cancéreuses in vitro. Cependant, il est nécessaire de vérifier le potentiel thérapeutique in vivo. Dans ce projet, nous utiliserons des souris permettant l’étude de la croissance des tumeurs en présence des cellules immunitaires spécifiques de la tumeur, avec pour objectif de valider la capacité de ces cellules immunitaires à éliminer les cellules tumorales in vivo.
Bénéfices attendus
En cas de résultats positifs, cette étude permettra de valider une nouvelle opportunité thérapeutique pour les patients atteints de cancer, du sein, de l’ovaire ou de sarcome. Ceci accélèrera la validation préclinique de cet outil thérapeutique afin d’entamer le transfert vers la clinique.
Procédures
Pour réaliser l'injection sous-cutanée de cellules cancéreuses humaines, la souris est maintenue environ 15 secondes. Une seule injection de 0.1 ml est effectuée par animal. A la suite de cette injection, la souris développera une tumeur sous-cutanée. La croissance tumorale est suivie par des mesures au pied à coulisse 3 fois par semaine: l’animal est maintenu immobile environ 25 secondes. L’injection intraveineuse, de 0.2 ml maximum, se fera au niveau de la veine de la queue (1 min d’immobilisation), une fois par animal. Injection intrapéritonéale de molécules de soutien des cellules T : 100 µl tous les 2 à 3 jours pendant 4 à 8 semaines maximum (d'après ce qui est décrit en moyenne dans la littérature). Pour l'imagerie, les souris sont anesthésiées (anesthésie gazeuse) au maximum 7 fois (avant injection et 2h, 4h, 24h, 7 jours, 14 jours et 28 jours après injection), pour une durée de 2 à 10 min suivant l'intensité du signal lumineux. L'injection de produit pour le suivi de l'imagerie correspond à 0.1ml en intrapéritonéal, 7 fois sur l'ensemble de la durée expérimentale.
Impact sur les animaux
Xénogreffes : les cellules tumorales seront injectées en sous-cutané dans le flanc droit de la souris, sur animal vigile. Pour cela l’animal est tenu en contention. Le volume injecté est faible (100µl). Une seule injection est réalisée par animal, d’une durée d’environ 15 secondes. Suite à cette injection la souris développera une tumeur. La croissance tumorale sera suivie par mesure au pied à coulisse (3x/sem, 15 sec) sur animal vigile. Le traitement consiste en une injection intraveineuse de cellules T modifiées. A ce jour, aucun effet indésirable associé au transfert cellules T modifiées chez la souris n’a été rapporté dans la littérature. Nous n’envisageons donc pas d’effets indésirables liés à ce traitement. De même aucun effet indésirable n’a été reporté dans la littérature concernant l’injection en intrapéritonéale de cytokine. Pour l'imagerie les animaux seront anesthésiés pour permettre leur immobilisation lors de l'acquisition des images.
Devenir
A la fin de la procédure, les animaux seront mis à mort afin de pouvoir analyser la composition du système immunitaire dans le sang et au sein de la tumeur.
Remplacement
Les cellules thérapeutiques utilisées dans cette étude in vivo ont été testées aupréalable in vitro et ont montrés des effets bénéfiques. Néanmoins, l'efficacité de ces cellules thérapeutiques doit être testée dans un environnement plus complet et complexe que la culture celllulaire. Les souris utilisées correspondent au modèle majoritaire pour l’évaluation de l’efficacité des thérapies cellulaires, notamment avec des cellules immunitaires, puisqu’elles permettent la greffe de cellules tumorales humaines et l’injection de cellules immunitaires humaines en l’absence de cellules immunitaires de souris. Ce modèle est le seul modèle vivo disponibles dans le cadre de notre projet, aucune alternative non-animale n’est aujourd’hui disponible pour s’assurer de la fonctionnalité des cellules immunitaires transférées in vivo, ce qui est l’objectif de cette étude.
Réduction
Les procédures décrites seront réalisées de manière séquentielle. Une première procédure pilote permettra de déterminer si les cellules sont capables de former des tumeurs chez la souris (pas d'échec de croissance tumoral anticipé dans le modèle de souris utilisé). La mise en place des modèles tumoraux se fera indépendemment pour chaque type cellulaire, après validation in vitro. Si des tumeurs se développent alors la procédure 2 sera conduite pour déterminer l’effet d’un traitement avec des cellulaires immunitaires sur le développement des tumeurs. Là aussi la procédure 2 se fera de manière séquentielle, en testant des cellules tumorales validées in vitro au fur et à mesure (test d'abord sur la première lignée de cellules tumorales, puis la deuxième, etc.). L’utilisation d’un outil statistique permettant de définir le nombre minimal d’animaux nécessaires et suffisants pour satisfaire la validité scientifique de l’étude, a été utilisé. Par ailleurs, un nombre optimal d’échantillons et de données seront collectés pour chaque animal pour utiliser le nombre minimal d’animaux nécessaire pour répondre à l’ensemble des questions de l’étude
Raffinement
Les analyses de croissance des tumeurs sont non-invasives (mesure au pied à coulisse) et ne requièrent pas d'injection d'anesthésiant ou d'antalgique. L'effet des composés sur l'état physiologique des souris est suivi par la pesée des animaux, et la mesure du développement tumoral. Des points limites adaptés sont définis de manière objective pour chaque procédure, incluant des critères d'arrêt de l'expérience en cas de souffrance. Aucun effet indésirable lié à l’injection des cellules immunitaires humaines dans le modèle de souris utilisé n’est attendu. Les souris seront anesthésiées pour le suivi longitudinal réalisé par imagerie. Leur réveil est facilté en plaçant la cage sur un tapis chauffant à 37°C.
Choix des espèces
Les souris utilisées correspondent au modèle majoritaire pour l’évaluation de l’efficacité des thérapies cellulaires utilisant des cellules immunitaires puisqu’elles permettent la greffe de cellules tumorales humaines et l’injection de cellules immunitaires humaines en l’absence de cellules immunitaires de souris. Ce modèle est le seul modèle vivo disponible dans le cadre de notre projet, aucune alternative non-animale n’est aujourd’hui disponible pour s’assurer de la fonctionnalité des cellules immunitaires transférées in vivo, ce qui est l’objectif de cette étude. Les animaux utilisés seront à l’âge de 6-8 semaines afin de pouvoir réaliser les greffes sous-cutanées et l’injection en intraveineuse des cellules immunitaires dans des conditions optimales.
Etude de l’effet coupe-faim d’une molécule synthétisée à partir d’un extrait de Cleistocalyx operculatus
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
54 souris mâles vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent par gavage une molécule dérivée d'une plante, sont maintenues en cage individuelle pour mesurer leur prise alimentaire, puis mises à mort par perfusion intracardiaque d'un fixateur afin d'examiner les réseaux nerveux de l'appétit. Le porteur reconnaît que le gavage entraîne un inconfort et que l'isolement est imposé pour la mesure. Il présente cette molécule comme un futur coupe-faim et complément alimentaire contre l'obésité, et affirme qu'aucune méthode in vitro ne permet d'étudier la prise alimentaire.
Objectifs
L’obésité, qui se définie par un excès de poids en raison d'une augmentation excessif de la masse adipeuse, est connue pour augmenter la prévalence des maladies cardiovasculaires, du diabète de type 2 et de certains types de cancer. L’obésité est reconnue comme une maladie par l’organisation mondiale de la santé depuis 1997. A l’échelle mondiale, on estime à plus de 600 millions le nombre de personnes obèses et à 2,8 millions le nombre de personnes décédant chaque année de surpoids ou d’obésité. Ces chiffres ne font qu’augmenter depuis des décennies, que ce soit dans les pays développés ou dans les pays émergeants. Souvent associé à l’obésité, le diabète de type 2 ou diabète sucré est l'une des maladies dont la croissance est la plus rapide au monde. Cette pathologie métabolique se caractérise par une hyperglycémie résultant d'une anomalie de la sécrétion d'insuline, d'une résistance à l'insuline ou des deux à la fois. Depuis l'Antiquité, diverses plantes ont été utilisées à des fins médicinales dans le monde entier. Cleistocalyx operculatus est une plante largement répandue dans l’Asie du sud dont l’extrait est couramment utilisé en médecine traditionnelle. Il a été récemment montré que l’extrait de Cleistocalyx operculatus exerçait une activité anti-hyperglycémique. La 2 ', 4'-dihydroxy-6'-méthoxy-3',5'-diméthylchalcone (DMC), un composé majeur de cet extrait de plante, exerce des effets anti-tumoraux, antioxydants et anti-inflammatoires. Récemment, il a été montré que le DMC empêche le développement excessif du tissu adipeux et limite les effets toxiques de l’hyperglycémie. Synthétisé à partir de la molécule DMC naturelle, une molécule X résistante à la dégradation par le foie et donc susceptible d’avoir des effets plus marqués. Dans une première étude, nous avons déjà montré l’effet coupe faim de la molécule X (65 mg/kg de poids corporel) chez des animaux obèses. Dans ce contexte, le présent projet vise à poursuivre le travail en cours i/en étudiant l’action coupe-faim d’une molécule X d’origine végétale chez la souris obèse (ob/ob) et chez la souris non obèse (C57Bl/6), ii/ en déterminant si la molécule induit des nausées et iii/ en identifiant les réseaux neuronaux activés suite à l’administration de cette molécule. Ce travail s’inscrit dans un contexte général d’études précliniques de compléments alimentaires ciblant le traitement des troubles de la balance pondérale (diabète, obésité).
Bénéfices attendus
Ce projet permettra de déterminer les effets de la molécule X sur le comportement alimentaire. Les résultats obtenus permettront de préciser la nature des réseaux neuronaux activés par cette molécule et ainsi déterminer si elle est capable d’affecter la prise alimentaire en agissant sur l’hypothalamus et le tronc cérébral, principales structures nerveuses impliquées dans la régulation de l’appétit. La mise en évidence d’un effet anorexigène « coupe faim » de la molécule X en ferait un bon candidat comme complément alimentaire pour le traitement des troubles de la balance pondérale.
Procédures
Les animaux recevront la molécule X ou son véhicule par gavage. Le gavage est réalisé à l’aide d’une canule d’intubation de taille adaptée, délicatement introduite dans l’œsophage jusqu’à l’estomac. L'administration par gavage étant donné le volume administré ici durera une dizaine de secondes.
Impact sur les animaux
Le gavage entraine un inconfort chez l’animal. L'isolement des souris pendant les périodes néccésitant une mesure individuelle de la prise alimentaire est indispensable.
Devenir
Les analyses histologiques post-mortem permettront de vérifier l'histologie des tissus prélevés afin d'écarter un effet potentiellement indésirable de la molécule. Une partie de tissus prélevés constituront un banque de tissu pour de future exploration histologique et immunohistochimique.
Remplacement
L’utilisation d’animaux à des fins scientifiques se justifie ici car il n’existe, à ce jour, aucune méthode de substitution in vitro n’utilisant pas l’animal de laboratoire et permettant l’étude de l’impact de la consommation de la molécule X sur l’homéostasie énergétique et la prise alimentaire.
Réduction
Le nombre de souris nécessaire à ce projet est de 54 souris mâles. Notre expertise nous permet de définir ce nombre au plus juste compte tenu du nombre des paramètres à tester et des mesures à effectuer pour chaque lot d’animaux. Pour la procédure 1. Pour minimiser, le nombre d’animaux, chaque animal recevra le véhicule puis les différentes doses de la molécule X, avec une période de 72h entre chaque administration. Pour la procédure 2 : Pour minimiser les tests, seule une dose de la molécule X, validée lors de la procédure 1, sera utilisée ici. Pour la procédure 3 : Pour minimiser les tests, seule une dose de la molécule X, validée lors de la procédure 1, sera utilisée ici Pour l’effectif par lot dans les procédures 1 et 2, le nombre minimum de souris nécessaires pour mettre en évidence des différences statistiquement significatives dans l’évaluation de la prise alimentaire entre les lots a été établi à 6 animaux par lot compte-tenu de la variabilité des mesures. Pour la procédure 3, le nombre d’animaux par lot est de 6 et a été déterminé à partir de nos résultats obtenus au cours d’études précédentes. Ce nombre tient compte des variabilités que nous avons pu observer dans l’expression de la protéine c-Fos d’un animal à l’autre.
Raffinement
Les expérimentations seront effectuées par un personnel compétent et entraîné. L’état clinique des animaux sera suivi quotidiennement et tout repérage d’un état anormal fera l’objet d’une quantification par une grille de score adaptée, assortie de points limite et points d’arrêt préétablis permettant une prise en charge adaptée. Les actes pouvant générer de la douleur seront réalisés sous analgésie et anesthésie. La mise à mort par perfusion intracardiaque de PFA sera réalisée sous analgésie pré-opératoire et anesthésie générale. Les animaux seront habitués à la contention et au gavage. Ces phases d’habituation ont pour objectif de réduire l’angoisse animale et d’éviter des fluctuations importantes de la prise alimentaire due à la manipulation des animaux et à la contention. Le maintien en hébergement individuel est nécessaire pour une analyse fine de la prise alimentaire de chaque souris. Pour limiter l’inconfort qui résulte de cet isolement, les cages transparentes pour rongeurs en polycarbonate sont disposées de façon à permettre des contacts visuels et olfactifs avec les congénères et un enrichissement plus varié est mis en place.
Choix des espèces
La souris est le meilleur modèle pour ces expériences puisque, d’une part, c’est le modèle le plus documenté dans la littérature scientifique, et d’autre part notre projet implique l’utilisation de souris génétiquement obèses permettant d’étudier l'impact de la molécule X sur la prise alimentaire. Des souris adultes de 8 semaines entreront dans chacune des procédures. Ainsi, les souris seront accueillies en hébergement à 7 semaines. Les expérimentations devront être terminées à la fin de la 15ème semaine car le profil hyperglycémique des souris obèses ob/ob tend à diminuer au-delà de cet âge.
Etude de molécules pour le traitement des accidents vasculaires cérébraux dans le modèle d’ischémie thromboembolique chez la souris.
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
4 944 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Une chirurgie de la tête provoque l'occlusion d'une artère cérébrale par injection de thrombine, suivie d'une IRM sous anesthésie et de tests comportementaux pendant deux semaines, puis d'une ouverture du thorax et d'une ponction cardiaque terminale, pour tester huit stratégies contre l'accident vasculaire cérébral à trois doses. Le porteur nomme les tests employés, neuroscore, force d'agrippement et retrait d'adhésif, et indique des déficits sensorimoteurs et des pertes d'équilibre possibles. Il affirme que la souris est le modèle de référence de l'AVC et qu'aucune méthode sans animaux n'apporterait le même niveau d'information.
Objectifs
L’objectif de ce projet est de tester huit stratégies thérapeutiques dont leurs mécanismes d’action est susceptible d’agir sur différentes phases de l’AVC : la phase aigüe (24h) pour limiter la lésion et la phase inflammatoire qui s’installe les jours suivants. L’effet de nos huit stratégies thérapeutiques seront évalués en utilisant un modèle d’AVC ischémique chez la souris par administration intrapéritonéale (i.p), par administration intra veineuse ou bien par voie orale (per-os), pour chaque traitement. Nous chercherons également à comparer l’effet de ces stratégies thérapeutiques à 3 doses différentes afin de déterminer laquelle permet d’obtenir une réduction du déficit moteur ainsi que du volume lésionnel.
Bénéfices attendus
L’accident vasculaire cérébral (AVC) ischémique est une pathologie neurologique survenant après l’occlusion d’une artère irriguant le cerveau. Actuellement, la prise en charge des patients à la phase aigüe de l’infarctus cérébral est réalisée par l’injection intraveineuse de l’activateur tissulaire du plasminogène (tPA) associée ou non à la thrombectomie. Toutefois, seule une faible proportion des patients (
Procédures
Les animaux seront soumis à une chirurgie au niveau de la tête afin de pouvoir injecter de la murine alpha-thrombine, provoquant ainsi l’occlusion de l’artère cérébrale moyenne (ACM). Cet acte chirugical durera 20 minutes. La pose d’un cathéter en veine caudale sera nécessaire pour l’infusion des traitements. Une moyenne de 5 minutes est à prévoir pour cette pose. A J+1, ces mêmes animaux seront passés à l'IRM sous anesthésie générale pour une durée totale de 11 minutes et suiveront une série de test comportementaux s'étalant de J+1 à J+14 post AVC. Nous comptons un total de 10 minutes pour la prise du neuroscore, 25 à 30 minutes pour la réalisation du test de force d’agrippement puis 10 minutes pour la mise en place et la mesure de la sensibilité digitale par le test de retrait d’adhésif. Enfin, à la fin du projet, les animaux seront soumis à une laparo-thoracotomie pour accéder au coeur. Un prélèvement de sang par ponction cardiaque sera réalisé avant perfusion transcardiaque permettant la fixation du cerveau avant prélèvement. La durée de cette intervention sera comprise entre 10 et 15 minutes pour la perfusion puis 10 minutes minutes pour les différents prélèvements. Les procédures douloureuse (chirurgie, perfusion transcardiaque) seront réalisées sous anesthésie générale associée à une couverture analgésique.
Impact sur les animaux
Le modèle, par définition, reproduit les effets d’un AVC ischémique à savoir : déficit sensorimoteur et lésions cérébrales. Cela peut occasionnellement entraîner des pertes d’équilibres et une faiblesse musculaire des membres opposés à la lésion. Néanmoins, le modèle utilisé ici affecte une région du cerveau ne causant pas d’effets délétères sur le long terme : l’animal peut continuer à s’alimenter, s’abreuver ou encore se fabriquer un nid. Nous pouvons nous attendre à déceler sur certains animaux des signes de complications et de détresse postchirurgicales tels qu'une absence de réaction aux stimuli, une inactivité de l'animal dans sa cage ou encore une perte de poids suite à un arrêt de la prise alimentaire. Les situations précédemment citées définissent nos points limite à appliquer pour ce projet. Nous surveillerons à ce qu'ils ne soient pas dépassés. Aucune nuisances n'est attendues concernant l'administration des traitements, les test comportementaux ainsi que pour l'examen IRM.
Devenir
A la fin du projet, tous les animaux seront donc mis à mort permettant le prélèvement du cerveau post fixation pour analyse.
Remplacement
Ce projet correspond à l’étape de validation in vivo qui fait suite aux nombreuses validations réalisées in vitro, et ne nous permet pas d’utiliser d'autres moyens que de tester ces stratégies thérapeutiques chez l'animal. L’ensemble des connaissances et des acquis dont nous disposons dans la littérature font que la souris est un modèle préférentiel pour mener à bien ce projet. En effet, la souris est une des espèces animales la plus étudiée dans le domaine de l’AVC ischémique ce qui permettra une analyse comparative et critique des résultats obtenus. De plus, les procédures expérimentales ne peuvent pas être remplacées par d'autres méthodes alternatives pertinentes n'impliquant pas l'utilisation d'animaux vivants et susceptibles d'apporter le même niveau d'information.
Réduction
Les données de la littérature ainsi qu’une étude de puissance statistique en amont permettent de nous assurer que nous utiliserons le nombre minimal d'animaux pour pouvoir conclure d’un effet ou non de nos stratégies thérapeutiques. D’un point de vue statistique, nous avons déterminé que le nombre idéal d’animaux par groupe est de 15. En effet, ce nombre est reconnu pour réduire au maximum le nombre d’individus, tout en conservant la pertinence scientifique et la significativité statistique.
Raffinement
Les animaux sont hébergés dans des cages standards répondant aux normes européennes actuelles (Directive 2010/63/UE) et isolés de tous bruits extérieurs. Les souris seront en groupes sociaux avec plusieurs enrichissements (sizzle-dri kraft, alpha-dri et demi-sphère de cellulose), auront de la nourriture et de l’eau ad libitum pendant toute la durée du projet. Leur bien-être sera suivi bi-quotidiennement par du personnel qualifié 5j/7 et quotidiennement pendant les week-ends et jours fériés. Pendant les phases chirurgicales, chaque animal sera anesthésié et aura une couverture analgésique à base de buprénorphine administrée en sous-cutanée 15 minutes avant incision. L’anesthésie générale sera maintenue jusqu’au réveil. Une anesthésie locale de lidocaïne est appliquée (spray ou crème) dans les conduits auditifs. La température corporelle de l’animal est maintenue à 37.5 ± 0.5°C grâce à un système de couverture chauffante rétrocontrôlée, et une couverture isothermique sur son dos limite les pertes de chaleur. Chaque site d’incision de peau fait appel à une tonte préalable du pelage, puis à une désinfection à la Chlorexidine et enfin l’application d’une dose de lidocaïne en crème. Le choix de la technique de sutures se porte sur la méthode des points séparés, offrant une plus grande résistance que le surjet par exemple, et limitant le risque pour l’animal de rompre ses points et donc de déhiscence de la plaie. Lors de la phase de réveil, la concentration d’isoflurane et le débit de N2O sont ramenés à zéro, et le débit d’O2 est élevé à 1 L/min pour permettre une meilleure récupération post-opératoire. Les animaux seront placés dans une cage individuelle chauffée à 28°C pendant 2 heures avant d’être remis en cage par 5. Même si la surveillance des animaux s’effectuera en continue, elle sera accrue pendant les premières heures de réveil. Les critères d’arrêt de la douleur, de la souffrance et de l’angoisse seront pris en compte. Si en période postopératoire, nous constaterons un dépassement des points limites précédemment fixés, l’animal sera mis à mort par dislocation cervicale. Enfin, une surveillance stricte des souris sera réalisée pendant les jours suivants l’opération. Il pèsera chaque animal et veillera à ce que les points limites ne soient pas dépassés.
Choix des espèces
La souris (Mus musculus) est l’espèce animale qui a été la plus étudiée dans le domaine des neurosciences et notamment dans le cadre de développement de stratégies de thérapies pharmacologiques. L’ensemble des connaissances et des acquis dont nous disposons au laboratoire et dans la littérature rend cette espèce particulièrement intéressante pour étudier la protection, la perfusion cérébrale ainsi que le devenir des lésions induites par un AVC ischémique. Les animaux utilisés seront âgés de 10 semaines soit un poids de 35g pour les SWISS et de 25g pour les C57BL6J. Nous effectuerons notre modèle sur des adultes afin de pouvoir comparer les données de cette étude avec la majorité des données déjà disponibles sur les modèles d’AVC.
Histoire naturelle et études thérapeutiques pilotes chez la souris DMSXL, modèle animal de la Dystrophie Myotonique de type 1
- Recherche appliquée
- Troubles musculosquelettiques
200 souris porteuses d'une mutation humaine reproduisant la dystrophie myotonique vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles subissent des tests de force et de course sur tapis, des examens cardiaques sous anesthésie et des injections de vecteurs de thérapie génique, avant mise à mort par injection de chlorure de potassium pour prélever leurs tissus. Le porteur indique que la lignée présente elle-même une forte mortalité précoce, un retard de croissance et des incisives à couper, symptômes recherchés du modèle. Il affirme qu'aucune méthode ne remplace le test d'une thérapie génique in vivo dans un "organisme entier" et présente l'étude comme préparatoire à un futur essai de dose.
Objectifs
La dystrophie myotonique (DM1) est la forme la plus courante de dystrophie musculaire chez l'adulte. Elle se caractérise par diverses manifestations cliniques multiples, notamment une faiblesse musculaire progressive, des défauts cardiaques et des symptômes extramusculaires tels qu'une cataracte, une atrophie testiculaire, un dysfonctionnement endocrinien et cognitif. Une mutation du gène DMPK (pour DM1 Protein Kinase) est responsable de la DM1. La mutation de ce gène le rend toxique, avec de nombreuses conséquences moléculaires qui peuvent expliquer les nombreux symptômes de la DM1. Plusieurs modèles animaux de la DM1 ont été développés. Parmi ces modèles, l'un des plus puissant aujourd'hui est le modèle de souris transgénique DMSXL, qui présente plusieurs symptômes associés au DM1, notamment un retard de croissance, des défauts musculaires, des défauts cardiaques et des troubles cognitifs. Les souris DMSXL semblent être aujourd'hui un des meilleurs modèles pour étudier le trouble multisystémique de la DM1, et surtout évaluer des approches thérapeutiques. Nous souhaitons aujourd’hui utiliser ce modèle de souris DMSXL afin d’évaluer des produits thérapeutiques de thérapie génique (visant à corriger le défaut génétique), avec la réalisation à terme d’une étude de dose qui sera support à une demande d’essai clinique chez des patients DM1. Avant la réalisation de cette étude de dose (qui fera l’objet d’une demande d’autorisation distincte), le présent projet a 2 objectifs : (1) La réalisation d’une courte étude d’histoire naturelle du modèle de souris DMSXL, qui nous permettra de concevoir au mieux le plan de l’étude de dose à venir. En effet, si des informations sur ce modèle DMSXL si disponibles dans la littérature, elles restent incomplètes (effet du sexe sur la pathologie ? phénotype précis à certains âges ? etc). Il est également important que notre équipe puisse se familiariser avec la manipulation et le suivi de ces souris. (2) La réalisation d'études pilotes lors desquelles l’efficacité de différents produits de thérapie génique sera évaluée, uniquement au niveau moléculaire. Ces études pilotes permettront de réaliser un criblage de différents produits thérapeutiques, afin d'aider à identification du produit de choix qui sera ensuite évalué lors de l’étude de dose.
Bénéfices attendus
La dystrophie myotonique (DM1) est la forme la plus courante de dystrophie musculaire chez l'adulte, sans traitement curatif à ce jour. Elle est caractérisée par de nombreux symptômes (neuromusculaire, respiratoire, cardiaque, endocrinienne, neurologique centrale, oculaire, digestive…), a un impact sur de nombreux aspects de la vie des patients et est responsable d’une réduction de l’espérance de vie et de la participation sociale. La prise en charge des patients est aujourd'hui essentiellement basée sur des consultations multidisciplinaires régulières et la mise en place de physiothérapie, d'ergothérapie, de mise en place d'appareils d'aide à la mobilité, et de soins de soutien pour la gestion de complications respiratoires et cardiaques. L'évaluation d'approches thérapeutiques reste donc essentielle pour évoluer vers la mise en place d'un réel traitement curatif pour ces patients. La thérapie génique est une des approches prometteuses qui permettrait de traiter la cause moléculaire de la maladie, au moins au niveau des atteintes musculaires et cardiaques. Pour évaluer de telles approches thérapeutiques, mieux connaître le modèle animal qui sera utilisé pour les études précliniques à venir (notamment la détermination de la dose thérapeutique des produits) est essentielle. C’est ce que nous visons avec le présent projet, via l’étude d’histoire naturelle de la souris DMSXL. De plus, les études pilotes qui seront réalisées pour tester l’efficacité moléculaire de différents vecteurs de thérapie génique dans ce modèle de souris DMSXL, nous permettront de réaliser un criblage de ces différents produits thérapeutiques, afin d’identifier le produit de choix qui sera ensuite évalué lors de la future l’étude de dose.
Procédures
Pour l'étude d'histoire naturelle de la souris DMSXL, les animaux seront soumis aux interventions suivantes: dans la semaine précédent leur euthanasie: test de mesure de force d'agrippement réalisé sur animal vigile (1 test par animal / durée maximale du test = 10 minutes) + test à l'effort sur tapis roulant réalisé sur animal vigile (1 test par animal / durée maximale du test = 15 minutes) + évaluation de la fonction cardiaque (électrocardiogramme et échocardiographie) sur animaux anesthésiés (1 test par animal) / durée maximale du test = 45 à 50 minutes). A 1 mois ou 4 mois d'âge, selon la durée de leur suivi, un prélèvement sanguin sera réalisé sous anesthésie, avant euthanasie par une injection IV d'une dose létale de chlorure de potassium. Pour les études pilotes pour le criblage de produits thérapeutiques, les souris DMSXL seront soumises aux interventions suivantes: à 1 mois d'âge, injection unique (soit par voie intramusculaire, soit par voie intraveineuse) d'un vecteur de thérapie génique, sous anesthésie. Puis à 2 mois ou 4 mois d'âge, selon la durée de leur suivi, anesthésie puis euthanasie par une injection intraveineuse d'une dose létale de chlorure de potassium.
Impact sur les animaux
La majorité des gestes réalisés sur ces animaux seront non ou peu invasifs (tests musculaires non invasifs réalisés sur animaux vigiles, évaluations cardiaques non invasives réalisées sur animaux anesthésiés, injections intramusculaires ou intraveineuses réalisées sur animaux anesthésiés, et prélèvements sanguins réalisés sur animaux anesthésiés avant euthanasie). L’injection intramusculaire ou intraveineuse d’un vecteur de thérapie génique chez la souris est connue pour ne provoquer aucun effet indésirable. Lors de l’expression des transgènes thérapeutiques, aucun effet indésirable n’est non plus attendu. Au contraire, en cas d’effet thérapeutique, une diminution des symptômes liés à la maladie pourraient être réduits chez les souris DMSXL. Les seules nuisances attendues sur les animaux sont finalement celles liées au phénotype de la maladie chez les souris DMSXL. En effet, elles présentent un phénotype dès la naissance: forte mortalité subite pendant les 3 premières semaines de vie (55%), retard de croissance (jusqu’à 50% du poids des souris contrôles au moment du sevrage puis les souris rattrapent jusqu’à 70-80%), anomalies musculaires (baisse de la force), anomalies du comportement. Cela correspond à différents symptômes observés chez les patients DM1. Les souris DMSXL présentent également souvent des anomalies des incisives qui s'allongent de façon anormale. Les souris sont donc surveillées régulièrement et les incisives seront coupées (sur animaux vigiles, le geste étant sans douleur) si nécessaire.
Devenir
Tous les animaux de cette étude seront euthanasiés afin d’obtenir des échantillons de tissus qui seront utilisés pour des analyses histologiques et moléculaires nécessaires au projet.
Remplacement
Ce projet de caractérisation de l'histoire naturelle de la souris DMSXL (à différents âges et avec des évaluations adaptées) nous permettra à terme de réaliser l'évaluation préclinique de traitements potentiels de la DM1 dans ce modèle animal adapté, et donc de raffiner le nombre d'animaux utilisés dans ces futurs projets, notamment dans une étude de dose d'une produit thérapeutique qui est prévue à suivre. D'autre part, il n’existe pas aujourd’hui de méthode alternative pour tester l’effet d’un traitement de thérapie génique in vivo. Nous savons que l’efficacité du transfert de gène dans une lignée cellulaire in vitro n’est pas comparable à ce qui peut se passer in vivo dans un organisme entier. L’animal est le seul organisme vivant permettant d’étudier l’impact d’un transfert de gène dans différents types cellulaires (différents organes) et sur son phénotype, en lien avec le mode d’administration utilisé et la dose administrée. L'utilisation du modèle DMSXL, modèle animal de la DM1, est donc essentiel pour l'évaluation préclinique de produits thérapeutiques. D'autre part, pour les criblage des produits thérapeutiques, si des études in vitro sur des cellules de patients DM1 seront également réalisées, des études pilotes chez la souris DMSXL restent essentielles, afin de valider également la fonctionnalité de ces vecteurs au niveau moléculaire dans ce modèle de souris qui diffère légèrement des modèles in vitro, de part la nature transgènique du gène DMPK humain présent dans ces souris.
Réduction
Le nombre d'animaux par groupe (pour l'étude d'histoire naturelle: minimum 8 animaux et maximum 15 animaux / pour les études pilotes pour le criblage de produits thérapeutiques: minimum 3 et maximum 5 animaux) a été évalué pour être un nombre minimal, sans qu'il soit excessif, permettant d'assurer la robustesse des résultats. Il est basé sur notre expérience précédente de précédents projets et des données de la littérature sur le modèle de souris DMSXL, lors desquels des résultats cohérents et reproductibles ont pu être obtenus dans des groupes de ces tailles. Pour l'étude d'histoire naturelle, notre objectif est d'obtenir des données complètes sur 8 à 12 animaux par groupe, notamment pour les tests d'évaluation des fonctions musculaires et cardiaques. Mais vu la mortalité potentielle observée chez les souris DMSXL, notamment lors du 1er mois de vie, un nombre plus important d'animaux (maximum 15 par groupe) pourra être inclus afin de réussir à avoir des données complètes sur un total de 8 à 12 animaux par groupe. Pour les études pilotes de criblage de produits thérapeutiques, de la même façon, le nombre d'animaux par groupe sera entre 3 et 5, 3 étant le minimum pour obtenir des données robustes d'évaluation de l'efficacité des produits au niveau moléculaire.
Raffinement
Le bien-être animal passera notamment par : 1) de bonnes conditions d'hébergement selon la réglementation en vigueur avec un enrichissement du milieu (cages équipées de mezzanine et mise à disposition d’éléments d'enrichissement comme des carrés de coton, des tunnels en carton, des papiers froissés et des morceaux de bois). 2) un suivi régulier des animaux (observations biquotidiennes, pesées régulières, analyse du comportement, coupage des incisives si nécessaire). 3) l'instauration de points limites pertinents et la mise en place de mesures adaptées si nécessaire (anesthésies, traitements analgésiques ou autre, ou euthanasie si pas d'autre alternative). 4) Afin d'améliorer la réactivité du personnel animalier, une grille de scoring de la douleur sera mise en place dès que celle-ci s'avère nécessaire afin de pouvoir détecter précocement tout point limite et mettre en place les actions adéquates. 5) la mise en place de mesures adaptées en fonction des interventions éventuelles (anesthésie et analgésie si nécessaire)
Choix des espèces
Les souris DMSXL portent une insertion de séquence génomique humaine comprenant le gène DMPK humain muté. Les souris DMSXL présentent plusieurs symptômes associés à la pathologie DM1 (dystrophie myotonique de type 1), notamment un retard de croissance, des défauts musculaires, des défauts de conduction cardiaque et des troubles cognitifs. En raison de l'expression du transgène DMPK humain muté, les souris DMSXL constituent aujourd'hui un des meilleurs modèles pour étudier le trouble multisystémique de la DM1, et surtout évaluer des approches thérapeutiques. Lors de l'étude d'histoire naturelle de la souris DMSXL, les animaux seront analysés à l'âge de 1 et 4 mois, afin d’évaluer le potentiel processus évolutif de la maladie, et obtenir des données de référence aux âges qui ont été ciblés pour la future étude de dose. En effet, lors de cette future étude de dose, il est prévu d’injecter les animaux à l’âge de 1 mois, et de les euthanasier 3 mois après injection, soit à l’âge de 4 mois. Lors des études pilotes de criblage de produits thérapeutiques, les animaux seront injectés à l'âge de 1 mois. Puis, selon la nature du vecteur thérapeutique (c’est à dire le principe d’action moléculaire du produit thérapeutique testé), les souris seront suivies entre 1 mois et 3 mois post-injection du vecteur avant euthanasie et analyses moléculaires sur les tissus prélevés post-mortem.
Évaluation d’une matrice d’électrodes biorésorbable pour des applications d’enregistrements d’électroencéphalographie corticale de surface et de stimulation chez le rat.
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
12 rats vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chaque rat subit une chirurgie d'environ deux heures pour implanter une matrice d'électrodes sous le crâne, puis des enregistrements cérébraux hebdomadaires, des trains de stimulation électrique une semaine sur deux et des mesures de potentiels évoqués mensuelles, pour tester un implant biorésorbable destiné à se dégrader dans l'organisme. Le porteur indique une douleur postopératoire de 24 à 48 heures traitée par antalgiques et un stress à la nouveauté réduit par une habituation. Il affirme qu'aucun modèle in vitro ne convient car l'évaluation exige un "organisme complet", et retient le rat pour sa taille et sa proximité avec l'humain.
Objectifs
Actuellement, les dispositifs implantables utilisés pour l’enregistrement cérébral (électroencéphalographie corticale de surface : ECoG) pour, par exemple localiser un foyer chez les patients atteints d’épilepsie, doivent être retirés lors d’une seconde chirurgie pour limiter les réactions du système immunitaire ou le risque infectieux. Cependant, toute nouvelle chirurgie augmente les risques pour les patients et peut engendrer des complications. Afin de réduire ses aspects, en 2010, un premier dispositif électronique organique ayant la capacité de se dégrader au cours du temps après une période d’utilisation de l’ordre de 30 jours a été développé. L’objectif global du projet consiste à concevoir un dispositif basé sur de nouveaux matériaux (polymères) biocompatibles et biorésorbables, pour l’enregistrement et la stimulation des signaux cérébraux. Ce nouveau polymère conducteur est développé pour optimiser l’interface électrique entre le dispositif et les tissus biologiques et pour améliorer sa biorésorbabilité. Ces innovations offrent une très grande flexibilité et une très fine épaisseur à notre d’implant, permettant une meilleure adaptabilité de ce dernier dans l’organisme, en évitant de léser les tissus et en limitant une encapsulation qui induit une dégradation neuronale. Notre projet a pour but de développer un nouveau dispositif implantable, basé sur une matrice d’électrodes non lésionnelle pour enregistrer les signaux ECoG, afin de réaliser un suivi d’activités électrophysiologiques pendant une période de temps défini, puis permettre une élimination de ce dernier par l’organisme. Ces dispositifs peuvent être utilisés pour différentes applications comme la localisation pré chirurgicale des foyers épileptogéniques ou un suivi post opératoire de l’activité cérébrale. Des travaux de développement d’un nouveau polymère conducteur biorésorbable favorisant l’interface entre les tissus et l’électronique ont été réalisés. L’intégration de ce dernier au sein d’une matrice d’électrodes biorésorbables a été réalisée ainsi que des tests in vitro de biocompatibilité afin de permettre une implantation in vivo. Notre étude in vivo, vise à évaluer i) l’avantage de l’intégration de ce polymère au niveau de l’interface pour réaliser un suivi électrophysiologique sur plusieurs semaines ii) la bonne dégradation et l’assimilation par l’organisme de la matrice.
Bénéfices attendus
Le bénéfice majeur de notre projet sera de valider un dispositif d’enregistrement ECoG implantable et biodégradable. Ce nouveau type de dispositif permettrait : 1) de ne pas léser les tissus de par son épaisseur et sa flexibilité 2) de ne pas être encapsulé par l’organisme et donc de ne pas induire de dommage neuronal 3) de ne pas devoir retirer le dispositif, lors d’une seconde chirurgie qui est risques de complications et d’infection
Procédures
Les animaux seront soumis à une chirurgie qui sera réalisée sous anesthésie générale et analgésie sur une durée maximale estimée de 2 heures. Une fois par semaine, des mesures d’impédance de chacune des électrodes et l’enregistrement de signaux ECoG seront réalisés sur une durée de 30 min environ. En complément de ces mesures, une fois toutes les 2 semaines pendant 10 à 15 min, des trains de stimulation bipolaire seront appliquées au niveau de certaines électrodes pour évaluer la stabilité des électrodes et leurs influences sur la qualité du contact entre les tissus et l’électrode. Au préalable, les animaux auront eu une période d’habituation à la procédure d’enregistrement sur 1 semaine afin d’éviter l’anesthésie des animaux et assurer leurs bien-être. En revanche, si lors de cette période nous notons des comportements permanents stressants chez les animaux, une légère anesthésie gazeuse sera mise en place lors de la connexion de l’animal à l’appareil d’enregistrement et de stimulation afin de sécuriser les dispositifs implantés et d’assurer le bien-être des animaux. Une fois par mois une mesure de potentiel évoqué sera effectuée. Pour cela un potentiel évoqué visuel (PEV) ou un potentiel évoqué somesthésique (PES) sera induit et un enregistrement des signaux ECoG de chacune des électrodes sera réalisé en parallèle. La durée totale de chaque test est de respectivement 2 à 3 minutes et 150 secondes. Tout est mis en œuvre par les expérimentateurs pour limiter la douleur de l’animal.
Impact sur les animaux
Bien que tout soit fait par les expérimentateurs pour limiter les effets indésirables et l’inconfort des animaux, certains sont prévus et des méthodes pour les atténuer seront mises en place : Stress de l’animal face à la nouveauté, qui est réduit puis éteint grâce à l’habituation. Douleur transitoire post opératoire de 24 à 48h, traitée par l’injection d’antalgiques.
Devenir
Tous les animaux de cette procédure sont concernés, soit 12 rats au maximum. Les animaux seront euthanasiés selon un protocole autorisé et approprié, afin de prélever les pièces anatomiques pour analyses histologiques et/ou protéomiques pour compléter scientifiquement l’étude.
Remplacement
Il n’existe pas de modèle non biologique ou in vitro permettant de réaliser ces travaux sans perte d’informations scientifiques. Nous devons réaliser des enregistrements ECoG, valider le fonctionnement des électrodes et évaluer en parallèle la biodégradabilité du dispositif. Ce qui nécessite un organisme complet et complexe sur le plan biologique
Réduction
Les résultats attendus ne pouvant être quantifiables numériquement, un test statistique ne peut être utilisé pour déterminer le nombre d’animaux. Le nombre total d’animaux a été réduit de 50% en réalisant l’implantation sur un seul hémisphère, permettant que chaque animal soit son propre contrôle et ainsi ne pas utiliser d’animaux pour constituer un groupe contrôle. Le nombre d’animaux pourra être aussi encore être réduit jusqu’à 50% dans la procédure si l’effet attendu est suffisamment important pour obtenir des résultats statistiquement fiables avec la première moitié d’animaux ou si les données se révèlent non pertinentes (arrêt alors des expérimentations).
Raffinement
Les rats seront hébergés à l’animalerie en groupes sociaux, dans un environnement enrichi adapté à leur espèce. De plus, tous les enregistrements réalisés sur les animaux sont indolores et seront effectuées par des personnes expérimentées et formées. Les animaux seront entrainés et habitués à la manipulation et aux conditions d’expérimentation, afin d’assurer leur bien-être. Lors de la chirurgie sous anesthésie générale et analgésie, les rats seront placés sur un tapis chauffant pour maintenir leur température et un gel ophtalmique sera appliqué pour éviter leur inconfort. Des soins post opératoires adéquates seront adaptés pour chaque animal. L’état de santé des animaux sera surveillé tout au long de l’expérience et tout sera mis en œuvre pour que les animaux aient un niveau d’inconfort aussi limité que possible. En cas d’effets inattendus, de perte importante de poids ou d’observation d’un phénomène douloureux, le vétérinaire en charge du bien-être des animaux sera immédiatement alerté afin de mettre en œuvre des traitements appropriés ou de décider de l’interruption de l’expérimentation.
Choix des espèces
Compte tenu des objectifs de l’étude, les expériences peuvent être réalisées chez le rongeur. Du fait de sa taille et de sa proximité phylogénétique avec l’Homme, nous utiliserons le rat. Ce projet nécessite de travailler avec des animaux adultes afin que les résultats obtenus ne soient pas biaisés par d’éventuels processus développementaux.
HUMANISATION DU SYSTEME IMMUNITAIRE CHEZ LA SOURIS.
- Recherche appliquée
- Cancers
- Maladies infectieuses
- Troubles immunitaires
6 000 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, pour produire des souris dites humanisées vendues à des laboratoires. Elles reçoivent une irradiation puis une greffe de cellules humaines par voie intraveineuse, avec des prélèvements sanguins de contrôle, et une partie développe une réaction du greffon contre l'hôte se traduisant par une perte de poids. Le porteur indique que les souris ayant pris la greffe sont expédiées vivantes aux chercheurs, tandis que les échecs et les animaux en fin de protocole sont euthanasiés. Sur le remplacement, il affirme que ces modèles reproduisent la réponse immunitaire "dans son ensemble" et ne peuvent être remplacés, tablant sur un taux de succès de 80 %.
Objectifs
L’étude des pathologies humaines et le développement de nouvelles stratégies thérapeutiques sont souvent limités par l’absence de modèle animal approprié. La souris est le modèle le plus fréquemment utilisé pour la compréhension du fonctionnement du système immunitaire ainsi que l’étude des maladies infectieuses et des cancers dans l’espèce humaine. Cependant, les résultats expérimentaux obtenus chez la souris ne sont pas toujours transposables à l’homme car les systèmes immunitaires des 2 espèces présentent des différences marquées. Dans certaines conditions expérimentales, la greffe de cellules humaines permet de générer des souris dites humanisées récapitulant une partie du système immunitaire humain. L’objectif de ce projet est de proposer à la communauté scientifique la production de souris humanisées qui serviront de modèles pour la recherche scientifique et médicale. Le type cellulaire greffé (cellules souches ou cellules périphériques du sang) déterminera la spécificité du modèle.
Bénéfices attendus
Le système immunitaire est impliqué dans beaucoup de maladies humaines : cancer, maladies métaboliques, infections virales, phénomènes allergiques. Cependant, il existe des différences importantes entre les systèmes immunitaires humain et murin. Une façon de dépasser ces différences est d’utiliser des modèles murins greffés avec des cellules ou des tissus humains — c'est-à-dire des rongeurs « humanisés » au niveau de leur système immunitaire. Les modèles rongeurs « humanisés » présentent un système immunitaire humain compétent et constituent par conséquent des modèles pertinents pour la recherche dans les domaines de l'immuno-oncologie, la biologie tumorale, les maladies infectieuses, les rejets de greffe et les études de transplantation tissulaire. Quelques-uns des domaines clés dans lesquels les souris humanisées ont considérablement contribué à la compréhension scientifique de la maladie humaine sont décrits ci-après. Les premières études sur des souris humanisées ont permis d'identifier les voies inflammatoires impliquées dans le développement du cancer du sein. Les modèles humanisés ultérieurs ont également permis d'étudier les interactions complexes entre les cellules immunitaires au sein de tumeurs humaines. Il est ainsi possible d’étudier le potentiel thérapeutique de médicaments, seuls ou en combinaison, pour réduire la progression tumorale. Ce type d’approche est aussi à la base du développement des immunothérapies qui rencontrent un succès spectaculaire dans certaines pathologies et pour certains patients. Les modèles murins humanisés sont également de bons modèles d’infection par les virus (ex : HIV, Hépatites, Zika), les bactéries (ex : Salmonelles, Streptocoques…) et les parasites (ex : Leishmania). Notre plateforme d’humanisation de rongeurs proposera à la communauté scientifique des modèles humanisés « prêts à l’emploi ». La préparation des modèles rongeurs humanisés est longue (jusqu’à 15 semaines), délicate et coûteuse. Sur notre plateforme, le process d’humanisation de l’animal sera hautement standardisé et réalisé par des équipes spécialisées afin d’autoriser une reproductibilité maximale des données scientifiques et de réduire le nombre d’animaux requis.
Procédures
En fonction des modèles développés, les animaux pourront recevoir dans un premier temps un traitement de radiothérapie afin d’être à même de recevoir la greffe. Les cellules humaines leur seront ensuite injectées par voie intraveineuse en guise de greffe. Une fois la greffe suffisamment développée dans l’organisme des souris, un ou des prélèvements sanguins pourront être réalisés pour s’assurer que le niveau de greffe est suffisant ou pour analyser d’autres paramètres biologiques d’intérêt.
Impact sur les animaux
Les étapes de radiothérapie, d’injection de cellules et de prélèvement sanguin seront des sources potentielles de douleur et/ou de stress pour l’animal. La radiothérapie endommage le système immunitaire et peut endommager certains organes. L’injection veineuse des cellules humaines nécessite l’utilisation d’une boîte de contention afin de maintenir l’animal immobile pendant quelques minutes. Le prélèvement sanguin nécessitera également une contention de l’animal. Cette contention sera réalisée de façon manuelle ou à l’aide d’une boîte de contention en fonction de la voie d’abord. Par ailleurs, chez les modèles de souris humanisés générés via injection de cellules humaines la maladie du greffon contre l'hôte(GvHD) survient (ce qui n’est pas le cas chez les modèles générés via injection de cellules souches). La GvHD se traduit généralement par un eperte de poids ainsi qu’une activité réduite de l’animal.
Devenir
Les souris ayant été humanisées via injection de cellules du sang ou ayant développé un système immunitaire humain après injection de cellules souches : sont expédiées au scientifique -les souris n’ayant pas réussi à reconstituer un système immunitaire humain ainsi que celles ayant répondu favorablement à la greffe cellulaire mais en fin de protocole seront euthanasiées.
Remplacement
Les modèles constitués par les souris humanisées permettent d’étudier les réponses immunitaires de l’organisme dans son ensemble. Il n’est donc pas possible de les substituer par d’autres méthodes non animales.
Réduction
Nous anticipons un taux de succès de 80% (% de souris développant un niveau suffisant de cellules humaines dans le sang), ce qui représente 4800 animaux validés disponibles pour la recherche pour les 5 ans du projet. Nous travaillerons tout le long du projet à augmenter ce taux de succès au fur et à mesure de l’expérience acquise pour atteindre une réduction maximale d’animaux utilisés.
Raffinement
Les animaux utilisés étant immunodéficients, ils seront hébergés dans un environnement indemne de tout germe susceptible de les rendre malades. Ils seront également toujours manipulés sous hotte, de manière à éviter tout risque de contamination. Tout le long de la procédure, les animaux seront observés quotidiennement afin de détecter une éventuelle dégradation de leur état de bien-être. Le cas échéant, de l’aliment humidifié leur sera mis à disposition sur le sol de la cage et une surveillance accrue sera mise en place avec un suivi vétérinaire. Des soins adaptés seront apportés selon les préconisations de ce dernier (ex : réhydratation, soutien nutritionnel, enrichissement spécifique, soins intensifs, …). En cas d’atteinte de point limite, les animaux seront immédiatement euthanasiés. Concernant l’injection des cellules en intraveineux : les animaux seront placés au préalable dans une armoire chauffante à 38°C (maximum 30 minutes) pour obtenir une vasodilatation et faciliter l’injection. La même approche pourra être suivie pour les prélèvements sanguins. Les injections et prélèvements ne pourront être réalisées que sur des sites sans hématome ni inflammation apparente, en utilisant des aiguilles stériles adaptées (à la taille de l’animal et à la voie d’abord) et à usage unique. A chaque abord d’une voie vasculaire (pour injection ou prélèvement), un point de compression sera effectué le temps suffisant pour assurer l’arrêt du saignement. Une observation de l’animal sera réalisée au retour dans sa cage pour s’assurer de sa récupération immédiate. Une réhydratation systématique sera réalisée après prélèvement sanguin, au moins équivalent au volume prélevé.
Choix des espèces
Nos modèles humanisés seront développés chez la souris. Seuls des animaux immunodéficients se prêtent à la reconstitution d’un système immunitaire humain fonctionnel. Les seuls modèles animaux immunodéficients disponibles à l’heure actuelle correspondent à des modèles souris et rats. D’autre part, la souris est, à l’heure actuelle, l’espèce la plus utilisée en recherche biomédicale. De nombreuses données expérimentales ont déjà été collectées à l’aide des modèles humanisées murins. Ces choix sont dictés par les données scientifiques internes et externes (publications scientifiques) à notre entreprise quant à l’efficacité de la prise de greffe et les applications spécifiques de ces modèles.
Effet des composés libérant le monoxyde de carbone (CO) sur le microbiote intestinal en cas d’obésité
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
130 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles sont soumises quatorze semaines à un régime riche en graisses, reçoivent des composés libérant du monoxyde de carbone puis, pour une partie, une transplantation de microbiote fécal par gavage suivie de quatorze semaines supplémentaires de ce régime, avec des prélèvements de sang à la queue sans anesthésie. Le porteur indique que tous les animaux sont mis à mort pour prélever leurs organes. Il décrit avoir d'abord testé vingt composés sur des cellules en culture pour n'en retenir que trois, et attend de l'étude des informations sur l'intérêt thérapeutique de la transplantation fécale.
Objectifs
Les altérations de la composition et de la fonction du microbiote intestinal (dysbiose) contribuent fortement à l'obésité et aux morbidités associées. Des découvertes récentes nous indique que l’administration du monoxyde de carbone (CO) réduit la prise de poids et les dérèglements métaboliques chez les souris nourries avec un régime riche en graisses. C'est pourquoi, nous souhaitons tester l’hypothèse que le CO offre ces bénéfices sur le microbiote intestinale pendant l'obésité. Pour ce faire, les souris seront d'abord nourries avec un régime riche en graisses (HFD) pendant 14 semaines et traitées avec des composés capables de libérer du CO. Par la suite, des échantillons fécaux seront prélevés de ce groupe et transplantés par gavage oral dans un deuxième groupe de souris qui seront soumises à HFD pendant 14 semaines supplémentaires. Ce projet mènera à différents objectifs. Premièrement, celuir d'évaluer l'action thérapeutique directe du CO en reprogrammant le microbiote vers un phénotype sain. Dans un second temps, cela nous permettra de déterminer si la transplantation de microbiote fécal (TMF) reprogrammé par le traitement au CO empêche le dysfonctionnement métabolique lié à l'obésité.
Bénéfices attendus
Il s'agit d'un projet visant à tester les effets pharmacologiques des composés libérant du CO sur le microbiote intestinal. Cette étude nous fournira des informations nouvelles et importantes concernant l'applicabilité thérapeutique de la transplantation fécal du microbiote précédemment exposé au CO sur le dysfonctionnement métabolique pendant l'obésité.
Procédures
Les souris recevant du TMF (nombre total d'animaux = 80) seront soumises à un prélèvement de sang sans anesthésie au niveau caudale, en tant qu'intervention invasive.
Impact sur les animaux
Le modèle de régime riche en graisses est un modèle largement utilisé. Cette méthode est sans douleur pour les animaux et n'implique pas de procédures invasives. De même, la transplantation fécale du microbiote est réalisée par gavage oral, une procédure bien tolérée par les animaux. Concernant le prélèvement sanguin sans anesthésie, nous recueillerons un très faible volume et l’adéquation volume/méthode permet de respecter le bien-être animal.
Devenir
Comme nous avons besoin de collecter les organes pour une analyse fonctionnelle, génique et biochimique, tous les animaux seront mis à mort.
Remplacement
Avant de finaliser et d'optimiser les protocoles expérimentaux pour la préparation du microbiote intestinal traité avec des composés libérant du CO par gavage oral, nous avons initialement synthétisé et testé 20 composés afin de déterminer leurs effets bénéfiques sur le métabolisme dans des adipocytes en culture, remplaçant ainsi l'utilisation de milliers de souris. Ces 20 composés avaient tous la capacité de libérer efficacement du CO et d'exercer un effet positif sur la respiration mitochondriale et la glycolyse. Cependant, seulement 3 composés sur 20 n'ont montré aucun effet cytotoxique face aux concentrations utilisées précédemment pour des composés similaires. Ces tests in vitro nous ont alors permis de sélectionner les 3 meilleurs, tout en prenant en compte leur structure chimique diversifiée.
Réduction
Pour chacun des groupes étudiés nous utiliserons 10 souris en raison de la variabilité entre les différents animaux, et ce afin d’obtenir des données significatives. De plus, l'analyse de la composition du microbiote par séquençage de l'ADN nécessite un certain nombre d'échantillons pour mieux homogénéiser les données. Dans nos protocoles, nous pourrons réduire le nombre de souris car les mêmes fèces obtenues à partir de souris HFD ou HFD+composés libérant du CO seront utilisées pour la transplantation fécale de plusieur animaux. Nos résultats seront comparés à certains résultats de la littérature, ce qui contribuera à éviter la réitération de certains essais déjà réalisés avec d’autres molécules aux mêmes propriétés. Suite à l’obtention des résultats, nous analyserons les données avec des tests statistiques. Deux types de tests seront utilisés en fonction des groupes comparés : le test Student si nous comparons deux groupes et le test Anova si nous comparons plus de deux groupes. Ce dernier sera suivi d’un post test de type Bonferroni. Les résultats seront considérés significatifs si la P-valeur est inférieure à 0.05.
Raffinement
En optimisant les protocoles expérimentaux pour ce projet, nous avons essayé autant que possible d'utiliser des approches qui ne sont pas trop invasives et ainsi de minimiser la douleur, mais aussi la souffrance et la détresse que peuvent ressentir les animaux. Nous avons également sélectionné un nombre limité de composés sur la base de données in vitro tout en n'utilisant qu'une seule dose de traitement pour chaque composé. Nous nous assurerons que le logement et l'élevage seront effectués en prenant en compte le bien-être des animaux. Nous utiliserons des anesthésiques appropriés, et, en cas de nécessité, des analgésiques efficaces afin de minimiser la douleur des animaux. Les souris seront logées à 3 par cage, en nettoyant la cage une fois par semaine et en s'assurant qu'elles ont accès à de la nourriture et de l'eau ad libitum.
Choix des espèces
Le modèle souris C57BL/6 est un modèle largement utilisé pour étudier l’effet des régimes alimentaire riche en graisse (« High Fat Diet », HFD). La transplantation fécale par gavage oral est également couramment utilisée dans ce modèle pour évaluer l'effet du microbiote sur l'obésité. Le choix de cette espèce de souris se justifie par le fait que nous devons également comparer nos données avec les nombreuses études présentes dans la littérature utilisant exactement les mêmes modèles. Des souris de 8 semaines seront utilisées pour démarrer nos protocoles car nous devons évaluer l'effet des composés libérant du CO sur le microbiote et les comparer avec des données antérieures utilisant des souris au même stade de développement.
Essai d’un biomatériau pour la prévention des fistules salivaires après pharyngotomie dans un modèle rongeur.
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Oncologie
- Tests réglementaires
- Autres tests de tolérance et d’efficacité
25 rats mâles vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Sous anesthésie, une plaie est faite dans le pharynx puis suturée et recouverte d'un biomatériau, pour tester un dispositif censé prévenir les fistules salivaires après ablation du larynx chez l'Homme. Le porteur liste comme risques un hématome, une infection, une fistule, des douleurs à l'alimentation et une dégradation de l'état général. Il indique que la mise à mort est nécessaire pour l'analyse histologique et qu'aucun modèle in vitro ou in silico de fistule salivaire n'existe.
Objectifs
Le présent projet vise à développer un biomatériau innovant sous la forme d'un film double couche pour la prévention des fistules salivaires (fuite de salive par défaut de cicatrisation) après une chirurgie du cou / de la gorge (laryngectomie totale). Cette chirurgie consiste en l'ablation du larynx, généralement pratiquée pour traiter un cancer. La fistule salivaire est une complication fréquente de cette chirurgie, et elle est associée à de fréquentes complications, un allongement de la durée d'hospitalisation, des chirurgies répétées, des dépenses de soins accrues, une qualité de vie moindre, voire un décès. Le projet est une collaboration entre un établissement de santé spécialisé en cancérologie, 2 laboratoires de recherche académique spécialisés dans les biomatériaux et 2 partenaires industriels. Ce projet s’appuie sur des résultats préliminaires concernant le design d'un biomatériau. Le projet présenté ici consiste à évaluer le biomatériau sur chirurgie du cou / de la gorge chez le petit animal (n = 25 rats). L'objectif de ce projet est l'étude de la tolérance et l'intégration du biomatériau (bioadhésion et biointégration).
Bénéfices attendus
Développement d'un biomatériau innovant permettant de diminuer le taux de fistule salivaire (fuite de salive par défaut de cicatrisation) après chirurgie du cou / de la gorge (laryngectomie totale) chez l'homme. De nombreux bénéfices secondaires sont attendus, comme une diminution du taux de fistule salivaire et des complications suscitées qui en découlent, et donc de la durée d'hospitalisation moyenne après laryngectomie totale.
Procédures
Une chirurgie sous anesthésie générale consistant à effectuer une plaie dans le pharynx (situé dans le cou / dans la gorge), la suturer et couvrir la suture par le biomatériau. Chirurgie durant 30 minutes environ. Réalisation au cours de la même anesthésie d'un prélèvement sanguin.
Impact sur les animaux
Risque d'hématome, infection du site opératoire (abcès), fistule salivaire (pharyngostome), douleurs à l'alimentation, impact sur le comportement et déterioration de l'état général.
Devenir
Mise à mort nécessaire car l'objectif primaire de l'étude concerne l'étude de la tolérance et l'intégration du biomatériau (bioadhésion et biointégration), requérant une analyse histologique (autopsie).
Remplacement
Il n'est pas possible de se passer d'animaux pour ce projet. En effet, avant de pouvoir mettre en place les premiers essais cliniques chez l'Homme, il est nécessaire de vérifier la bioadhésion et la biocompatibilité de ce biomatériau nouveau dans une étude préalable sur modèle animal. Le dispositif médical n'a jamais été testé in vivo. Les analyses in vitro ont été réalisées, un modèle in silico n'est pas envisageable pour ce projet. De plus, aucun modèle de fistule salivaire in silico ou in vitro n'existe ou n'est envisageable à l'heure actuelle, du fait d'une grande complexité anatomique, histologique et microbiologique.
Réduction
Le nombre d'animaux nécessaire a été réduit par une analyse statistique optimale établie en fonction des résultats attendus, ainsi que le choix de modèles animaux et de protocoles déjà validés dans la littérature. Des tests in vitro ont été réalisés au préalables afin de limiter au maximum le nombre d'animaux utilisés. 25 animaux sont nécessaires pour atteindre l'objectif de l'étude selon le design suivant : (risque alpha = 10%, 1-beta=90%) et (p0=70%; p1=90%).
Raffinement
Le bien-être animal sera raffiné par une optimisation de la gestion de la douleur. Les animaux seront surveillés avec attention (comportement, prise alimentaire) et seront pesés de manière hebdomadaire durant toute l'expérience. Les difficultés à l'alimentation seront surveillées et la prise alimentaire sera facilitée par les antalgiques et un accès ad libitum à l'eau et à de l'alimentation molle (croquettes ramollies). Elle sera supplémentée par des compléments hypernutritifs en cas de perte de poids. Les cages seront de taille adaptée à la règlementation à savoir un compartiment minimal de 800cm² par animal. Le change sera effectué 2 fois par semaine. Un enrichissement environnemental dans les compartiments sera réalisé avec mise en place de cachettes, de papier, coton pour réaliser des nids. Des points limites seront respectés pour éviter toute souffrance excessive. L'ensemble du personnel est qualifié et compétent en matière d'expérimentation animale, et l'animalerie possède l'agrément et le plateau technique nécessaires. A noter que les animaux ne pourront pas être réutilisés car une analyse de l'intégration du biomatériau au microscope est nécessaire (autopsie).
Choix des espèces
Rats Whistar mâles sexuellement matures pour plus de robustesse et pour faciliter la chirurgie (pharynx plus grand). Modèle animal de pharyngotomie simple, fiable et robuste, déjà décrit dans la littérature.
Mise en place de modèles murins de tumeurs sous-cutanées et orthotopiques
- Recherche appliquée
- Cancers
- Recherche fondamentale
- Oncologie
2 200 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré à sévère. Elles reçoivent des greffes de cellules tumorales par de nombreuses voies, sous-cutanée, intracérébrale, intra-osseuse, intra-hépatique, intra-ovarienne ou intra-prostatique notamment, pour créer des modèles de dix types de cancers, avec prélèvements sanguins et imagerie. Le porteur ne décrit les atteintes que par une brève mention d'une atteinte de l'état général renvoyée à des points limites, alors que les voies d'implantation sont détaillées. Il affirme qu'aucune méthode de substitution n'existe et que l'animal est un passage obligatoire avant l'Homme.
Objectifs
Ce projet vise à mettre en place différents modèles tumoraux pertinents chez la souris. Ces modèles devant être représentatif des tumeurs humaines et permettre d’évaluer au mieux l’effet bénéfique de nouvelles stratégies thérapeutique. Les modèles ciblés sont : les cancers cérébraux, du sein, du poumon, de la peau, des ovaires, de la prostate, des intestins, des os, du foie et du sang.
Bénéfices attendus
Si le développement et l’évaluation de l’effet de nouvelles thérapeutiques bénéficient de la mise en place de procédure in vitro il est tout de même établi que les cellules tumorales se comportent différemment in vitro et in vivo en terme de croissance, de dissémination, de résistance aux traitements et de capacité à instaurer un environnement délétère pour le système immunitaire. Aussi, l'évaluation du bénéfice de nouvelles thérapeutiques nécessite le développement de modèles précliniques intégrant l'ensemble de la biologie d'un organisme vivant. Ces modèles devant permettre de vérifier la faisabilité de ces thérapies et de détecter la survenue d'effets secondaires délétères et finalement, couplées aux données obtenues in vitro, d’avoir une importance capitale lors du transfert en clinique.
Procédures
Les animaux subiront une implantation de cellules tumorales. Celle-ci sera par voie soit en sous cutanées (durée d'intervention : 5 min), intra péritonéales (durée d'intervention : 5 min), intraveineuse (durée d'intervention : 5 min), intra-occulaire (durée d'intervention : 5 à 15 min), intra-pulmonaire (durée d'intervention : 5 min), intra-osseuse (durée d'intervention : 5 min), para-osseuse (durée d'intervention : 5 min), intra-hépatique (durée d'intervention : 15 à 30 min), intra-ovarienne (durée d'intervention : 10 à 15 min), intra-prostatique (durée d'intervention : 10 à 15 min), intra-mammaire (durée d'intervention : 5 min), intra-intestinale (durée d'intervention : 15 à 30 min) ou encore intra-cérébrale (durée d'intervention : 15 à 30 min). Des prélèvement de sang pourront être réalisé toutau long de l'étude mais ceux-ci seront limité à 1 par semaine et 10 % du volume sanguin de l'animal. Leur durée moyenne étant de 5 minutes environ. Enfin un suivi du développement tumorale pourra être également réalisé tout au long de l'étude par imagerie par exemple par bioluminescence (durée 10 à 15 min, 1 à 2 fois par semaine maximum) et/ou par IRM (durée 15 à 60 min, 1 fois par semaine maximum).
Impact sur les animaux
Atteinte de l'état générale dû au développement tumorale. Celle-ci sera limité au maximum par la mise en place de point limite adapté.
Devenir
Euthanasie de tous les animaux car ils sont porteur de tumeurs
Remplacement
Dans le cadre du développement de nouveaux médicaments, ce projet est réalisé chez la souris car il n’existe pas de méthode de substitution (in vitro ou in silico) pour évaluer les effets d’une nouvelle molécule thérapeutique. De plus, avant toute administration à l’homme, l’animal constitue un passage obligatoire pour l’évaluation de l’efficacité, la toxicité et la pharmacocinétique d’une nouvelle thérapeutique. A ce jour, la souris est l’espèce qui est la plus adaptée à ce type de modèle d’étude.
Réduction
Un nombre minimal et suffisant d’animaux par groupe est utilisé afin d’analyser de façon rigoureuse et efficace les résultats des expériences et d’effectuer des analyses statistiques. Nombre d’animaux minimal et suffisant par groupe pour réaliser une analyse de l’homogénéité de la croissance des tumeurs : 5 / par groupe.
Raffinement
Dans ce projet, le raffinement sera obtenu par : • la mise au point de procédures rigoureuses, • la formation du personnel, • un suivi quotidien de l’état de santé des animaux, • Le suivi des signes cliniques et la détermination des points limites, • Le recours aux procédures d’euthanasie dès que nécessaire, • Un protocole analgésique adapté pour la chirurgie et la période post-opératoire et un suivi post-opératoire de l’état de santé des animaux avec des soins et un enrichissement adaptés afin de permettre une bonne récupération des animaux, • La réduction du volume sanguin prélevé grâce à l’amélioration de la sensibilité des méthodes d’analyse.
Choix des espèces
La souris est l'une des espèces animales les plus pertinentes et les plus couramment utilisées notamment pour évaluer l’efficacité de traitements anti-tumoraux, de par leurs facilités d’entretien, de stabulation, de manipulation, et leurs similitudes physiologiques avec l’espèce humaine. Animaux adultes afin de mimer la pathologie chez l’homme adulte.
Effet du régime alimentaire de la mère sur les malformations congénitales cardiaques des nouveaux nés et de la santé cardiovasculaire des adultes
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
286 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures classées de légères à modérées. Des femelles reçoivent un régime carencé en vitamine D ou riche en graisse, leur fonction cardiaque et celle de leur descendance sont suivies par échocardiographie sous anesthésie, et fœtus, nouveau-nés et adultes peuvent développer des malformations cardiaques. Le porteur cherche à relier alimentation maternelle, obésité et cardiopathies congénitales, dans le prolongement d'une étude sur organoïdes cardiaques. Il indique que tous les animaux sont tués en fin de procédure pour prélèvement d'organes.
Objectifs
Les cardiopathies congénitales sont des malformations cardiaques se développant au cours de la vie intra utérine. Elles surviennent assez fréquemment et touchent environ 10 naissances sur 1000. Il s’agit de pathologies ayant une cause multifactorielle. Les facteurs les plus souvent rencontrés sont les anomalies génétiques, les maladies métaboliques maternelles ou la consommation de drogues ou alcool. L’objectif de ce projet est d’étudier l’impact de différents facteurs, seuls ou en combinaison, sur l’apparition de ces anomalies : - La carence en vitamine D : une alimentation maternelle carencée en vitamine D affecte le développement cardiaque de la progéniture par différents mécanismes dont les mécanismes épigénétiques (nos données). L’obésité maternelle : bien que fortement suspectée comme ayant un impact négatif sur le développement cardiaque, nous ne savons toujours pas si et comment l’obésité en fonction du statut maternel de la vitamine D affecte les embryons. -Le sexe fœtal : la réponse métabolique du nouveau-né semble être spécifique au sexe de l’individu. Il est donc intéressant d’analyser les différences développement cardiaque en condition pathologique en fonction du sexe. -Le microbiome intestinal : Le microbiome intestinal est susceptible de jouer un rôle de médiateur dans au moins une partie de l’effet des régimes maternels déficients en vitamine D et riches en graisses et avoir un effet délétère sur la formation cardiaque de la progéniture.
Bénéfices attendus
Nous attendons une meilleure statégie de prévention des pathologies cardiaques congénitales par la connaissance des risques apportés par les régimes alimentaires. En particulier nous apprendrons comment la vitamine D peut compenser des problèmes induits par l 'obésité et ainsi pouvoir suggérer aux mères des régimes protecteurs de malformations cardiaues voire de toubles métaboliques chez l 'enfant.
Procédures
Des femelles seront soumises à une alimentation carencée en vitamines et/ou riche en gras. La fonction cardiovasculaire des adultes sera suivie par une échocardiographie. Ce processus est indolore mais réalisé sous anesthésie générale gazeuse pour assurer l'immobilité des animaux.
Impact sur les animaux
Nous n'attendons pas d effet inésirables majeurs sur les souris nourries par les différent régimes . Une obésité pourra se développer induisant un risque cardivasculaire. Les foetus, nouveaux nés et adultes descendant des femelles dont l'alimentation est contrôlée peuvent développer des cardiopathies avec des impacts très variables sur leur état de santé. L'enregistremant de la fonction cardiaque par echographie se fait sur des souris anesthésiées à l'isoflurane pendant 20-30 min. Cette anesthésie courte à faible dose de maintenance (0.5-1%) d'isoflurane n induit pas d'effet indésirable de type hypoxie . L'anesthésie evite le stress pendant l 'echographie notamment celui induit par la légère pression de la sonde d'échocardiographie sur le thorax. Les souris redevient vigiles et actives dès l arrêt de l isofluorane en fin d 'expérience.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à l'issue des procédures pour prélèvement d'organe et analyses histologiques, moléculaires.
Remplacement
Notre projet se fera dans la continuité d’une étude in vitro réalisée à partir d 'organoides cardiaques formés à partir de cellules souches pluripotentes.
Réduction
Le nombre d’animaux a été limité au minimum nécessaire pour mettre en évidence un impact du regime et avoir des données statistiques permettant une interprétation claire des résultats sans avoir à répeter des expériences.
Raffinement
Les besoins physiologiques des animaux seront respectés Des points limites clairs seront définis et les animaux seront euthanasiés lorsqu’ils atteindront les critères d’interruption.
Choix des espèces
La souris a un cycle de reproduction rapide et donne naissance plusieurs souriceaux à chaque portée. Il s’agit de l’espèce de choix pour les études de développement. Les animaux seront utilisés au stade embryonnaire, néonatal et adulte afin d 'évaluer l'impact du régime nutritionnel maternel sur la santé des descendants tout au long de leur vie
Analyse en temps réel du comportement de groupes de souris grâce à une caméra à détection de profondeur et à l’apprentissage automatique
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
- Système nerveux
424 souris vont être utilisées, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, puis gardées en vie pour de futures expériences. Chaque souris reçoit une puce RFID implantée sous la peau par une courte chirurgie sous anesthésie, avant un suivi comportemental automatisé en groupes de quatre pendant un à trois jours, par caméra de profondeur et apprentissage automatique. Le porteur indique que les animaux seront réutilisés ensuite pour de l'électrophysiologie, de la biochimie et de l'anatomie, procédures qui supposent leur mise à mort. Il affirme qu'aucune méthode alternative ne permet d'analyser le comportement d'un organisme dans son environnement social.
Objectifs
Les études de neuroscience utilisent des modèles animaux pour étudier l'impact de facteurs environnementaux ou de mutations génétiques sur des traits complexes tels que la prise de décision et les interactions sociales. Nous voulons implanter une méthode d'analyse en temps réel du comportement de souris hébergées par groupes de quatre au maximum sur plusieurs jours et dans des environnements enrichis. Cette méthode combine la vision par ordinateur grâce à une caméra infrarouge à détection de profondeur, l'apprentissage automatique pour l'identification des animaux et des postures, et l'identification par radiofréquence pour contrôler la qualité du suivi des souris. Elle suit plusieurs souris avec précision, extrait une liste de traits comportementaux des individus et des groupes de souris, et fournit un profil phénotypique pour chaque animal.
Bénéfices attendus
Les souris présentent une organisation et un développement des réseaux cérébraux similaire à celle décrite chez l'homme. Les souris sont des animaux couramment utilisés en neuroscience rendant nos résultats pertinents pour une large communauté scientifique. Les souris ont un riche répertoire comportemental ; notamment en ce qui concerne l’interaction social. Il n’existe pas de méthodes alternatives à l’analyse du comportement animal, permettant d’appréhender l’ensemble d’un organisme au sein de son environnement social. À ce jour, il reste donc encore indispensable d’utiliser des modèles animaux (en l’occurrence les souris des deux sexes) pour générer des connaissances valides en recherche fondamentale, dans le domaine du comportement social. Ainsi les bénéfices attendus du rpjet
Procédures
Afin d'analysee en temps réel du comportement de souris hébergées par groupes de quatre au maximum sur plusieurs jours et dans des environnements enrichis, tout les animaux sont implanaté en sous-cutannée par une puces RFID permettant l'identification par radiofréquence pour contrôler la qualité du suivi des souris. Donc toutes les souris seront soumises à une courte chirurgie sous anesthésie. Pour effectuer le suivi comportemental automatisée et sans manipulation de plusieurs souris avec précision et créer un profil phénotypique pour chaque animal, toutes les souris seront hébergées dans le système LMT par groupe de 4, sans manipulation pendant 1 à 3 jours. Au terme de la cession expérimentale les souris seront replacées dans leur cage habituelles, dans changer les groupe social. Les nuisances attendues ont pour origine la courte chirurgie (sous anesthésie) nécessaire à l'implantation, sous-cutanée des puces RFID. Compte-tenu de la brieveté de l'intervention et des soins post-op (analgésie cutanée et surveillance des souris), peu d'effets indésirables sont à craindre.
Impact sur les animaux
Les nuisances attendues ont pour origine la courte chirurgie (sous anesthésie) nécessaire à l'implantation, sous-cutanée des puces RFID. Compte-tenu de la brieveté de l'intervention et des soins post-op (analgésie cutanée et surveillance des souris), peu d'effets indésirables sont à craindre.
Devenir
A la fin de la procédure tous les animaux (424) sont gardés en vie, dans leurs cages habituelles. Ils pourront être réutilisés ultérieurement pour des expériences d'électrophysiologie, de biochimie et d'anatomie afin de réduire le nombre d'animaux expérimentaux utilisés par l'équipe
Remplacement
Les souris présentent une organisation des réseaux cérébraux similaire à celle décrite chez l'homme. Les souris sont des animaux couramment utilisés en neuroscience rendant nos résultats pertinents pour une large communauté scientifique. Il existe également de très nombreux modèles souris génétiquement modifiés qui modélisent de manière adéquate les pathologies neuropsychiatriques que nous étudions.
Réduction
Réduire, Raffiner : Mâles et femelles pour rendre compte au mieux des différences entre les deux sexes et limiter le nombre d’animaux utilisés. Outre l’intérêt scientifique et translationnelle de l’étude des animaux des deux sexes, la communauté européenne recommande et le NIH impose l’étude des deux sexes. C’est également un moyen de raffiner nos expériences et de réduire le nombre d’animaux. Si aucune différence statistique n’est observée entre mâles et femelles les deux sexes seront regroupés et le nombre d’animaux utilisé réduit. De plus la méthode LMT est validée chez les souris, les articles publiés avec ce modèle ont utilisé les souris : l’existence de données publiées permettra de limiter les animaux nécessaires et nos résultats seront partagés sur la data base souris LMT.
Raffinement
Réduire, Raffiner : Mâles et femelles pour rendre compte au mieux des différences entre les deux sexes et limiter le nombre d’animaux utilisés. Outre l’intérêt scientifique et translationnelle de l’étude des animaux des deux sexes, la communauté européenne recommande et le NIH impose l’étude des deux sexes. C’est également un moyen de raffiner nos expériences et de réduire le nombre d’animaux. Si aucune différence statistique n’est observée entre mâles et femelles les deux sexes seront regroupés et le nombre d’animaux utilisé réduit. De plus la méthode LMT est validée chez les souris, les articles publiés avec ce modèle ont utilisé les souris : l’existence de données publiées permettra de limiter les animaux nécessaires et nos résultats seront partagés sur la data base souris LMT.
Choix des espèces
Les souris présentent une organisation des réseaux cérébraux similaire à celle décrite chez l'homme. Les souris sont des animaux couramment utilisés en neuroscience rendant nos résultats pertinents pour une large communauté scientifique. Il existe également de très nombreux modèles souris génétiquement modifiés qui modélisent de manière adéquate les pathologies neuropsychiatriques que nous étudions. Les implantataions de puces RFID auront lieu au moins une semaine avant la première période d'enregistrement. Ainsi les implantations eront réalisées entre P25 et P28. La première session d'enregistrement de 5 jours sera effectuée entre P35 et P40, la seconde session d'enregistrement de 5 jours sera effectuée à P100, au stade adulte.
Production d’anticorps polyclonaux contre des cibles virales et/ ou toxiniques sur chevaux
- Production de routine
- Recherche appliquée
- Autres troubles humains
- Maladies infectieuses
- Troubles respiratoires
- Tests réglementaires
70 chevaux vont être utilisés, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, 50 d'entre eux replacés en fin de projet et les autres tués. Ils sont immunisés à répétition avec un adjuvant qui peut provoquer des inflammations locales, puis soumis à des plasmaphérèses avec réinjection des globules rouges, pour produire du plasma servant de base à des anticorps polyclonaux. Le porteur, une société de biodéfense, indique viser 95 000 à 150 000 traitements contre des menaces NRBC et des maladies infectieuses. Il affirme que le cheval est l'animal producteur de référence et qu'aucune méthode alternative n'est connue pour ces anticorps.
Objectifs
Le nombre croissant de maladies infectieuses émergentes et ré-émergentes, la mondialisation et la propagation rapide des épidémies, l'absence de traitements et/ou de vaccination satisfaisants, le développement des menaces liées au bioterrorisme et l'augmentation de la résistance aux antimicrobiens ont conduit à une augmentation significative des risques de menaces biologiques. Le développement, l'accès et le déploiement rapides de contre-mesures médicales adéquates sont essentiels pour anticiper de telles urgences de santé publique, et constituent des enjeux nationaux et internationaux critiques comme a pu le confirmer l’émergence récente du virus Sars-Cov-2 et la pandémie mondiale de Covid-19 qui en a résulté. La société est spécialisée dans les traitements contre les maladies infectieuses émergentes et sévères, et les intoxications. Elle développe actuellement un produit dans le domaine de la bio-défense / menaces NRBC (Nucléaire Radiologique Biologique et Chimique). L’entreprise est également impliquée dans le traitement des maladies infectieuses émergentes comprenant la COVID-19, mais également la grippe aviaire H5N1, Ebola et la Fièvre Hémorragique de Crimée Congo (CCHF). En effet elle a notamment développé un produit contre la grippe aviaire H5N1 et un produit anti-Ebola sous l’égide de l’OMS et avec le soutien de l’Agence Européenne du Médicament (EMA). Elle capitalise sur une plateforme technologique de développement et de production à base d’anticorps polyclonaux. Cette plateforme robuste et reproductible s’appuie sur une technologie éprouvée, avec des produits enregistrés et administrés dans le monde entier depuis des décennies, témoignant d'un excellent profil de sécurité. Elle permet à partir d’un antigène d’immuniser des chevaux et de produire du plasma. Ce plasma est ensuite hautement purifié en anticorps dans un laboratoire pilote en grade R&D. Et ces derniers sont évalués dans des études précliniques in vitro et in vivo. Après la démonstration d’efficacité, des lots sont purifiés dans des conditions BPF (Bonnes Pratiques de Fabrication) pour les besoins des études précliniques réglementaires et cliniques. L’objectif de ce projet est d’immuniser des chevaux dans le but de produire des plasmas servant de base à la purification d’anticorps polyclonaux dirigés contre des cibles virales et / ou toxiniques (y compris toxines bactériennes).
Bénéfices attendus
Des fragments d’anticorps hautement purifiés apportent une solution thérapeutique à des problématiques majeures de santé publique. En effet, la société développe actuellement un produit dans le domaine de la bio-défense / menace NRBC. L’entreprise est également impliquée dans le traitement des maladies infectieuses émergentes comprenant la COVID-19, mais également la grippe aviaire H5N1, Ebola et la Fièvre Hémorragique de Crimée Congo (CCHF). Ce projet nécessitera l’utilisation de 70 chevaux sur 5 ans. Ces chevaux permettront de : 1- Production de plasma servant de base à l'obtention de 95000 à 150000 traitements ciblant les risques bio défense et les maladies infectieuses. 2- Production de plasmas servant de base au développement de nouvelles thérapies (Développement pré-clinique et clinique avec essais chez l'Homme.)
Procédures
Deux procédures différentes sont prévues dans ce projet. Dans les deux procédures les animaux seront soumis à deux types d’interventions : → Des immunisations par voie sintra-dermique, sous-cutané ou intra-musculaire. → Des prélèvements de sang. Il s’agit là de prélèvement de sang, avec séparation des globules rouges (plasmaphérèse), puis réinjection des globules rouges selon le résultat de l'analyse sanguine.
Impact sur les animaux
Deux éléments peuvent induire des nuisances : - L’adjuvant : Les antigènes seront administrés avec ou sans adjuvant. Cet adjuvant peut entrainer des inflammations locales au point d’injection. Ces inflammations, seront suivies quotidiennement et traitées si besoin par un protocole de traitement adapté. Si un animal nécessite un traitement par voie parentérale, et que ce traitement n’améliore pas son état général après la fin du délai d’attente, les immunisations pourront être suspendues sur cet animal après décision concertée entre les responsables du projet et le vétérinaire. - Baisse de l’hématocrite : Par ailleurs, les prélèvements de sang, peuvent entrainer une baisse de l’hématocrite des animaux. Ainsi, un test d’hématocrite est réalisé après chaque prélèvement et des réinjections de globules rouges (issus de l’animal), et d’agents d’hématopoïèses sont réalisées lorsque l’hématocrite est trop faible.
Devenir
Les animaux ayant terminée une procédure ne peuvent pas intégrer une autre procédure Ainsi, en fin de procédure, si les animaux sont en bonne santé, ils pourront être replacés après concertation des responsables du projet et en accord avec le vétérinaire. Si les animaux ne peuvent pas être replacés ou réutilisés en interne, ils seront mis à mort après anesthésie. Les animaux ne pourront pas être reconduit dans la filière alimentaire.
Remplacement
L’immunothérapie passive utilisant des immunoglobulines polyclonales spécifiques a déjà démontré son efficacité dans le domaine des maladies infectieuses, intoxications et envenimations. Le cheval est l’animal producteur de référence dans le cadre de ces produits. La production de ces anticorps polyclonaux n’est possible que par des moyens in vivo. Aucune méthode alternative n’est aujourd’hui connue.
Réduction
Le nombre de chevaux nécessaire pour un projet augmente au cours du temps. Néanmoins, le nombre de chevaux entrant dans le projet est calculé au plus juste selon l’avancée du projet afin de réduire au maximum le nombre d’animaux nécessaire. - Pour les nouvelles indications/nouveaux antigènes : 2 à 4 animaux seront immunisés afin de tester et déterminer l’efficacité de l’immunisation. - Après la démonstration de l’efficacité de l’immunisation, dans le cadre du développement du produit et selon les études précliniques et cliniques programmées, le volume de plasma nécessaire sera calculé précisément. Ce volume permettra de déterminer le nombre d’animaux nécessaires pour l’ensemble du développement du produit. Les résultats obtenus permettront de déterminer de manière fiable le nombre maximal de chevaux nécessaires pour la production des traitements à base d’anticorps. A minima, une revue annuelle sera faite pour optimiser le nombre de chevaux au plus juste des besoins.
Raffinement
Les animaux sont hébergés dans des conditions adaptées à leur espèce, logés sur une aire paillée en groupes sociaux de maximum 12 chevaux, fixes dans le temps. Un suivi quotidien leur est apporté par un personnel qualifié, avec une surveillance intensifiée, dans des conditions conformes à la réglementation et assurant leur bien-être. L'observation de signes cliniques déclenche des soins spécifiques sur les conseils d'un vétérinaire. Les animaux ont accès à la nourriture via un distributeur automatique de concentrés en plusieurs fois, au foin et à l’eau à volonté dans une ambiance musicale. Par ailleurs, le projet met en œuvre des procédures maîtrisées et qui ont déjà fait la preuve de leur efficacité pour la production d’immunoglobulines polyclonales équines. Par ailleurs, depuis 2017 ces procédures sont mises en œuvre dans le cadre de l’autorisation précédente, et ont permis de mettre en place et préciser les procédures pour entrainer les animaux, réduire les douleurs et définir les points limites.
Choix des espèces
Le cheval est un animal corpulent permettant de récolter une importante quantité de plasma. Il présente peu de zoonoses, ce qui limite les risques de présence de contaminants nocifs pour l'Homme dans les plasmas. Les chevaux sont des adultes de plus de 3 ans car à partir de cet âge la production d’immunoglobulines est optimale.