Procédures modérées
Etude de la pharmacocinétique et de la biodistribution de 2 formulations liposomales de molécules photoactivables à base de meta-tétra(hydroxyphényl)chlorine chez la souris
- Recherche appliquée
- Cancers
- Recherche fondamentale
- Oncologie
150 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Une tumeur leur est implantée sous la peau, puis elles reçoivent par voie intraveineuse des formulations d'un photosensibilisateur avant prélèvement de sang et d'organes après mise à mort, pour comparer la diffusion de deux formes liposomales au produit de référence. Le porteur indique que les souris maintenues à l'obscurité jusqu'à 48 heures subissent un stress, la lumière étant évitée pour prévenir la photosensibilisation. Il affirme qu'aucun modèle in vitro ou ex vivo ne peut être maintenu assez longtemps pour étudier cette diffusion dans l'"organisme entier".
Objectifs
La thérapie photodynamique est un traitement employé en cancérologie pour éradiquer les tumeurs de petite taille accessibles à la lumière. Le principe repose sur l’activation, en présence d’oxygène et de lumière, d’une molécule appelée photosensibilisateur qui se localise préférentiellement dans la tumeur. La meta-tétra(hydroxyphényl)-chlorine (mTHPC) connue sous le nom de Foscan® est approuvée en clinique pour le traitement alternatif à la chirurgie des tumeurs des voies aéro-digestives supérieures mais étant peu soluble dans l’eau, elle persiste longtemps au niveau du site d’injection, freinant sa distribution aux organes et notamment à la tumeur, et entrainant des problèmes de photosensibilisation cutanée. Les objectifs de ce projet sont d’étudier le devenir au cours du temps dans le sang (pharmacocinétique) et la biodistribution au niveau tissulaire et intratumoral par imagerie de fluorescence de 2 nouvelles formulations liposomales à base de mTHPC en comparaison avec le Foscan® comme référence, administrés par voie intraveineuse chez la souris après induction d’une tumeur sous-cutanée. Lorsque la taille de la tumeur aura atteint le volume requis, les souris recevront par voie intraveineuse l’une des deux formulations liposomales ou le Foscan®. Les prélèvements de sang réalisés sous anesthésie, d’organes (peau, muscle, foie, reins, cœur, poumons et intestins) et de tumeurs réalisés après la mise à mort des animaux, seront effectués à différents temps après injection des 2 nouvelles formulations liposomales à base de mTHPC ou du Foscan®, avec 5 souris par temps de prélèvement et par produit injecté.
Bénéfices attendus
La réalisation de ce projet va permettre d’évaluer la pharmacocinétique et la biodistribution tissulaire et intratumorale de 2 nouvelles formulations liposomales à base de mTHPC en comparaison avec le foscan®, composé à base de mTHPC utilisé en clinique. Le Foscan® est en effet utilisé pour le traitement alternatif à la chirurgie des tumeurs des voies aéro-digestives supérieures mais étant peu soluble dans l’eau, il persiste longtemps au niveau du site d’injection, freinant sa distribution aux organes et notamment à la tumeur, et entrainant des problèmes de photosensibilisation cutanée. Les 2 nouvelles formulations liposomales à base de mTHPC développées devraient permettre une meilleure diffusion dans l’organisme au cours du temps afin de mieux cibler la tumeur et de limiter son accès aux organes, notamment au niveau de la peau pour limiter les problèmes de photosensibilisation cutanée. Les données issues de ce projet permettront d’envisager des études cliniques chez l’Homme avec l’une et/ou l’autre des 2 nouvelles formulations liposomales à base de mTHPC testées.
Procédures
Les 180 souris nécessaires à la réalisation de ce projet seront soumises à l’induction d’une tumeur sous-cutanée par injection d’une suspension de cellules tumorales effectuée une seule fois en moins d’une minute et sous anesthésie générale. Un suivi de la croissance tumorale sera effectué par mesure tous les 2 jours sur animal vigile de la taille de la tumeur, à l’aide d’un pied à coulisse, mesure effectuée en moins d’une minute. Une injection intraveineuse de formulations liposomales à évaluer ou du produit de référence utilisé (Foscan®) sera effectuée sous anesthésie générale sur les 180 souris, une seule fois et en une minute environ, lorsque la tumeur aura atteint un volume défini (350 à 400 mm3), à la dose de 0,3 mg/kg pour 105 souris, et à la dose de 7,0 mg/kg pour 75 souris. Un prélèvement de sang de 0,5 ml sera effectué sur 105 des 180 souris par prélèvement intracardiaque sous anesthésie générale effectué une seule fois et en une minute environ, avant leur mise à mort, afin d’étudier le devenir au cours du temps dans le sang des formulations liposomales injectées par rapport à celui du composé de référence (Foscan®), puis d’étudier leur distribution dans différents organes et la tumeur qui seront prélevés après la mise à mort. Une injection intracardiaque d’un produit de contraste permettant de visualiser les vaisseaux sanguins au niveau de la tumeur sera effectuée sur 75 des 180 souris, une seule fois et en une minute environ, sous anesthésie générale, 7 minutes avant leur mise à mort.
Impact sur les animaux
Un stress des animaux utilisés dans ce projet sera induit par le placement à l’obscurité après la réalisation de l’injection intraveineuse de formulations liposomales à base de mTHPC ou de Foscan® jusqu’à leur mise à mort, rendu nécessaire afin d’éviter les problèmes de photosensibilisation cutanée. Ce stress induit concernera les animaux qui seront mis à mort aux temps prolongés de la cinétique réalisée, correspondant donc aux temps 18 heures, 24 heures et 48 heures, soit 45 des 105 souris utilisées pour la partie pharmacocinétique et biodistribution tissulaire, et 30 des 45 souris utilisées pour la partie biodistribution intratumorale. Les autres animaux qui seront mis à mort aux temps courts de la cinétique réalisée, entre 30 minutes et 6 heures, le seront au cours du cycle normal jour/nuit auquel ils sont soumis. Pour ces raisons, et le fait également d’induire une tumeur sous-cutanée, de réaliser des injections de produits, sous anesthésies générales répétées mais de courte durée, la procédure expérimentale a été classée en sévérité modérée.
Devenir
A l’issue de l’unique procédure expérimentale, après ou non réalisation d’un prélèvement de sang, les souris seront mises à mort afin de permettre le prélèvement d’organes et de la tumeur, et de pouvoir ainsi réaliser un ensemble d’analyses permettant d’étudier la distribution au cours du temps des formulations liposomales et du produit de référence (Foscan®) qui auront été préalablement injectés.
Remplacement
Le remplacement des expérimentations animales par des méthodes alternatives n’est pas envisageable dans le contexte de ce projet. Il n’est en effet pas possible d’utiliser des modèles in vitro (culture de cellules) ou ex vivo (organes isolés) qui ne pourraient d’ailleurs pas être maintenus dans un état physiologique pendant une durée prolongée, afin d’étudier la diffusion dans l’organisme entier au cours du temps (pharmacocinétique) et dans des organes cibles (biodistribution) de composés injectés par voie générale. L’étude de la distribution intratumorale de molécules d’intérêt est nécessaire pour optimiser l’intervalle de temps entre l’injection et l’irradiation lumineuse (IDL = Intervalle Drogue-Lumière). L’ensemble de ces facteurs complexes ne peut être appréhendé qu’in vivo sur un modèle animal.
Réduction
Nous utiliserons le nombre minimum d’animaux nécessaire à la réalisation de ce projet mais permettant d’obtenir des résultats prédictifs et représentatifs. Ce nombre a été déterminé sur la base de résultats d’études antérieures, pour certaines publiées, ayant permis d’ajuster les temps de cinétique de prélèvements et montrer que 5 animaux par temps de prélèvement et par groupe de traitement était nécessaire et suffisant. D’autre part, l’objectif étant de comparer 2 nouvelles formulations liposomales à base de mTHPC au Foscan®, il n’est pas nécessaire d’utiliser de groupe d’animaux témoins recevant une formulation liposomale neutre, réduisant ainsi le nombre d’animaux utilisés.
Raffinement
Les injections sous-cutanée de cellules tumorales et intraveineuse de formulations liposomales à base de mTHPC et de Foscan®, ainsi que le prélèvement sanguin, seront effectués sous anesthésie générale. Les souris seront observées quotidiennement tout au long de l’expérimentation, leur poids sera mesuré tous les 2 jours, et si une perte de poids supérieure à 20% par rapport au poids maximal atteint ou de 15% entre 2 pesées est observée, ou si des signes de toxicité des traitements, de déshydratation, de prostration prolongée, de non réponse à l’activité externe ou des modifications de leur comportement sont observés (difficultés à se déplacer, cachexie, vocalises, convulsions…), elles seront mis à mort dans des conditions éthiques. Une attention toute particulière sera portée aux animaux qui seront maintenus dans l’obscurité et mis à mort aux temps prolongés de la cinétique, 18 heures, 24 heures et 48 heures après injection des formulations liposomales à base de mTHPC et de Foscan®. Des boules de coton seront placées dans chaque cage comme dispositif d’enrichissement pour assurer leur bien-être, et seront remplacés lors de chaque change de litière
Choix des espèces
La souris Nude, présentant un système immunitaire déficient, est le modèle animal le plus approprié pour des études en cancérologie expérimentale, très utilisée et largement décrite dans la littérature scientifique, permettant d’injecter chez l’animal des cellules tumorales d’origine humaine sans risque de rejet. D’autre part, les études de pharmacocinétique et de distribution tissulaire et intratumorale sont principalement réalisées chez la souris car sa petite taille nécessite d’utiliser moins de composé à évaluer, composé dont le coût de développement peut être très important. Les animaux seront de jeunes souris âgées de 8-9 semaines à l’arrivée au laboratoire et de 9-10 semaines pour le démarrage des expérimentations. Cela correspond à l’âge moyen de souris décrit dans la littérature scientifique pour la réalisation d’études de pharmacocinétique et de biodistribution, et de souris utilisées lors d’études précédentes menées dans notre laboratoire selon le même protocole expérimental et ayant donné des résultats probants.
Evaluation de l’effet de molécules pharmacologiquement actives dans un modèle de vieillissement induit au D-galactose chez la souris
- Recherche appliquée
- Autres troubles humains
- Troubles musculosquelettiques
- Troubles nerveux
- Troubles sensoriels
560 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent chaque jour du D-galactose par voie intrapéritonéale pendant huit semaines pour induire un vieillissement accéléré, avec prélèvements sanguins, traitements et mesures cutanées, avant mise à mort pour analyse des tissus. Le porteur indique des effets indésirables possibles des molécules testées, perte de poids et irritations cutanées. Sur le remplacement, il affirme que le modèle animal est "incontournable" et qu'aucun modèle in vitro ne rend compte du vieillissement de l'"organisme entier".
Objectifs
À l’échelle mondiale, la proportion de personnes âgées de 60 ans et plus est en constante augmentation depuis plusieurs années. En France, d’après les projections de l’Institut national de la statistique et des études économiques (Insee), un individu sur trois aura 60 ans et plus en 2050 (ils étaient un sur cinq en 2005). Accompagner ce vieillissement de la population est donc devenu un enjeu de santé publique mais aussi socio-économique. Ces dernières décennies, de nombreux modèles animaux de vieillissement ont été développés. Dans ce projet, on utilisera un modèle murin de vieillissement accéléré induit par le D-galactose avec pour objectif d'évaluer l'efficacité de nouvelles approches à visée thérapeutique. Le D-galactose est un nutriment physiologique, il s'agit d'un sucre réducteur qui, lorsqu'il est administré en excès chez la souris, contribue à la génération d'espèces réactives de l'oxygène (ROS), à un dysfonctionnement mitochondrial, à la formation excessive de produits glyqués et est associé à de l'inflammation et à un déclin progressif des capacités cognitives. Ces changements miment le processus de vieillissement dans différents tissus et organes incluant le cerveau, le coeur, les poumons,le foie, les reins, le système reproducteur, la peau, les os, les muscles squelettiques, la réponse immunitaire et dans le sérum. Ainsi, ce modèle présente des caractéristiques mimant la senescence du vieillisement naturel et est adapté à l'évaluation d'efficacité de nouvelles thérapeutiques.
Bénéfices attendus
Le vieillissement est un processus physiologique qui intervient chez tous les êtres vivants. Il correspond à un déclin qui altère, à l’échelle moléculaire et cellulaire, les capacités fonctionnelles de l’individu et ses possibilités d’adaptation face à un évènement aigu auquel il est confronté (une maladie, un stress). Dans le contexte biologique, le vieillissement se caractérise par l’accumulation d’évènements qui détériorent les fonctions des organes, et par une augmentation, avec le temps, des risques de décès ou de développer des maladies (cancer, diabète, troubles cardiovasculaires ou cérébraux, etc.). La recherche biologique sur le vieillissement s’intéresse, par définition, à l’étude de cette accumulation d’innombrables évènements inévitables qui apparaissent au cours de la période comprise entre la conception et le décès de l’individu. Il est donc important d'avoir un modèle préclinique prédictif du vieillissement afin d'évaluer de nouvelles thérapeutiques dans le but d'appréhender le vieillissement de manière à "vieillir mieux".
Procédures
Les animaux seront administrés quotidiennement par voie intrapéritonéale (durée d'intervention
Impact sur les animaux
Dans la littérature, il n'y a pas d'effet indésirable décrit pour ce modèle de vieillissement accéléré. Des effets indésirables peuvent être observés lors de l'administration des molécules thérapeutiques : mauvaise tolérance pouvant entraîner une perte de poids, irritation en cas d'application topique...
Devenir
A l'issue de la procédure tous les animaux seront mis à mort afin de prévlever les tissus et réaliser des analyses ex vivo (histologie, dosages de cytokines, dosages enzymatiques...) pour l'évaluation d'efficacité des traitements testés.
Remplacement
L’utilisation de modèles animaux est incontournable afin d’étudier les mécanismes du vieillissement, mais aussi afin d’améliorer la compréhension des processus impliqués dans la survenue des syndromes de vieillissement accéléré. Il est indispensable d'améliorer les connaissances sur le vieillissement et les pathologies qui y sont associées. La complexité du vieillissement physiologique repose en fait sur la globalité de son impact : il intéresse l’ensemble des organes ; il est modulé par des facteurs qui peuvent être internes (c’est-à-dire physiologiques) mais aussi externes (environnementaux). Il n’existe à l’heure actuelle aucun modèle in vitro ou mathématique capable de prendre en compte la complexité des mécanismes cellulaires sollicités et de considérer en même temps, l’évolution adaptative constante de l’organisme entier au cours du vieillissement. L’utilisation de modèles murins déjà établis dans la littérature et décrits pour leur pertinence dans ce domaine de la recherche biomédicale est une étape nécessaire pour valider l’efficacité thérapeutique et la tolérance de nouvelles molécules ou thérapies candidates en clinique humaine.
Réduction
La stratégie d'expérimentation sera une expérimentation en mesures répétées (étude longitudinale). Cette approche expérimentale permet d'appliquer un modèle statistique pour un plan en mesures répétées (ANOVA) et permet d'avoir une puissance de test importante car chaque animal est observé à différents temps et devient son propre contrôle car une observation est réalisée avant d'initier les phases de traitement. Le nombre d'animaux sera de 8 par groupe (groupe d'animaux traités avec excipient de la molécule à tester ou la molécule à tester). Ce nombre est le minimum pour avoir une significativité acceptable avec une variation de 15%, une puissance de 70% et une différence à souligner de 20% entre groupes témoins et tests comparativement à l'approche classique. Cette approche permet donc de réduire le nombre d'animaux de 50% au moins. Des analyses post mortem sur les tissus seront réalisées (histologie/immunohistologie/ PCR/ cytométrie et approches "omiques") afin d'obtenir le plus d'informations possibles relatives à l'efficacité des molécules administrées sur les animaux.
Raffinement
Les animaux seront observés quotidiennement par l’expérimentateur afin de s'assurer de leur bien-être (alimentation, boisson, comportement...). Plusieurs sources d’enrichissement dans la cage (tunnel, igloo, cotons,bâtonnets de bois) permettront d'améliorer leur environnement et leur confort d'hébergement. Leur poids sera évalué au 2 fois par semaine, cette mesure aidera à déceler une quelconque souffrance et/ou détresse. De la nourriture humidifiée ou du gel diététique pourra être ajouté dans leur cage. Au moindre signe de déshydratation, les animaux recevront une injection intra-péritonéale de sérum physiologique (20mL/kg). Afin de minimiser le potentiel de souffrance et/ou de détresse chez les animaux, les points limites établis en concertation avec le Comité de Suivi du Bien-Etre Animal (SBEA) de notre établissement, sont les suivants : - Défaut d'alimentation et /ou de boisson sur une période de 24 à 48h se traduisant par un amaigrissement et une déshydratation; - Perte de poids >20% du poids normal maintenue sur 72h; - Hypothermie persistante, décelée par un animal froid au toucher et réticent à bouger; - Difficulté respiratoire, avec augmentation du rythme respiratoire - Plaie nécrosée, purulente ou exsudative - Complication au site d'injection (présence de plaie, douleur...) Si un de ces points limites est atteint, les animaux seront euthanasiés.
Choix des espèces
Les rongeurs se sont rapidement imposés au cours du temps comme des modèles fondamentaux dans la recherche biomédicale. L’essentiel de la littérature est obtenue chez ces deux espèces pour diverses raisons (i) scientifiques, les mécanismes moléculaires et cellulaires décrits dans ces espèces sont retrouvés chez l’homme et (ii) pour un intérêt pratique (faibles coûts, cycles de reproduction courts, croissance rapide, facilité de manipulation et très bonne adaptation aux conditions expérimentales) ; l’intérêt majeur étant en premier lieu, l’historique de la connaissance de ces animaux, chez lesquels l’essentiel des traitements utilisés en clinique humaine aujourd’hui ont été évalués et validés. Des animaux adultes de plus de 8 semaines d'ages seront utilisés dans ce projet (cf Parameshwaran K et al, Rejuventation Research, 2010).
CREATION DE MODELES PATHOLOGIQUES CHEZ LE RONGEUR EN VUE DE MIMER DES AFFECTONS CLINIQUES.
- Recherche appliquée
- Diagnostic des maladies
- Maladies animales
- Troubles cardiaques
- Troubles endocriniens
- Troubles gastrointestinaux
- Troubles musculosquelettiques
- Troubles nerveux
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système cardiaque
- Système endocrinien
- Système gastrointestinal
- Système musculosquelettique
- Système nerveux
Rats : 4000
2500 souris et 4000 rats vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré à sévère, mis à mort ou cédés à des équipes scientifiques. Ils subissent une chirurgie unique pour créer des modèles de diabète, d'insuffisance hépatique, d'arthrose, d'infarctus du myocarde ou de vagotomie, avec des prélèvements sanguins et une récupération post-opératoire de 48 à 72 heures. Le porteur revendique la production et la mise à disposition de ces modèles pathologiques pour la recherche, en assumant le recours à des animaux "surnuméraires". Il affirme qu'il est "impossible de modéliser une maladie dans sa globalité" par des outils informatiques ou cellulaires.
Objectifs
L’objectif du projet est de permettre la production et la mise à disposition pour la communauté scientifique de modèles pathologiques sur les espèces rat et souris dans le but d’étudier les pathologies associées. Les différents modèles pathologiques sont la création par des procédures de chirurgie de modèle de diabète, d’insuffisance hépatique, d’arthrose, d’infarctus du myocarde et de vagotomie.
Bénéfices attendus
L’utilisation de modèles pathologiques permet l’amélioration des connaissances et de la compréhension de la physiopathologie des affections cliniques associées pour la médecine humaine comme vétérinaire dans différents domaines : facteurs de risques, mécanismes physiopathologiques, essais thérapeutiques, recherche fondamentale, prévention …
Procédures
Tous les animaux dans le cadre de ce projet seront soumis à une procédure chirurgicale unique de quelques minutes à une heure sous anesthésie générale ou injection unique d’un produit sur animal vigile. Selon les besoins du projet, les animaux pourront être soumis à des prélèvements sanguins (maximum 4 prélèvements sanguins par jour). Les actes de prélèvements et d’injection ont une durée d’une dizaine de secondes à une minute. Selon les besoins du projet, les animaux hébergés soumis aux nuisances énoncées pourront être de phénotype dommageable.
Impact sur les animaux
Douleur, stress et perte de poids dus aux contentions, aux procédures chirurgicales et lors de la période de récupération post-opératoire (48-72h). Hébergement individuel possible jusqu’à une semaine.
Devenir
Mise à mort ou envoi chez les scientifiques pour tous les animaux.
Remplacement
L’apparition et l’évolution d’une maladie est un phénomène complexe, faisant intervenir beaucoup de types de cellules et d’organes au sein d’un même corps. De plus, le nombre de ces types de cellules et d’organes ainsi que leur façon de communiquer entre eux ou de réagir ne sont pas semblables selon le stade de la maladie. Cette complexité et le côté dynamique d’une maladie fait qu’il est impossible de modéliser une maladie dans sa globalité par des outils informatiques ou cellulaires par exemple et demande de faire appel à des modèles pathologiques sur des espèces animales telles que le rat et la souris.
Réduction
Le nombre d’animaux nécessaires est défini par le scientifique. Il est possible que des animaux surnuméraires doivent être utilisés de par les contraintes du modèle. La réduction de ces animaux surnuméraires repose sur : l'expertise de l’équipe chirurgie et la maitrise des procédures, les locaux adaptés, les données historiques, l’observation de l’état clinique de l’animal en péri-opératoire afin d’adapter les traitements post-opératoires et de diminuer la mortalité éventuelle. Le nombre d’animaux surnuméraires utilisés dans chaque procédure est déterminé au cas par cas, en fonction du degré de difficulté du modèle, du taux de succès de la chirurgie, du nombre d’animaux à opérer, de la souche, du sexe et de la provenance.
Raffinement
Le contrôle de la douleur est réalisé avant la chirurgie et lors du post-opératoire ou en cas de besoin par une administration d’analgésique. L’utilisation complémentaire d’anesthésique local peut être effectuée, si nécessaire. Une injection systématique sous-cutanée de sérum physiologique de réhydratation est pratiquée pour tous les animaux au réveil. Une habituation par la manipulation des animaux peut être effectué dès la phase d’acclimatation. Une observation quotidienne de l’état clinique général des animaux est réalisée tout au long de la procédure. Des soins spécifiques sont apportés en cas de signes cliniques (traitements médicamenteux, ajout d’enrichissement, mesures de réhydratation ou de réchauffement, ajout d’aliment, de gel hydratant, de litière ou d’eau complémentés ou non pouvant être disposés directement dans la cage afin d’en améliorer l’accès). En cas de détection d’un point limite, l’animal est immédiatement mis à mort. Des points limites spécifiques sont établis et raffinés au fur et à mesure des observations. Ces observations sont facilitées par l’utilisation d’outils internes de suivi de type document qualité d’enregistrement permettant une traçabilité.
Choix des espèces
Le choix de l’espèce et de la souche est très généralement effectué par le scientifique. Le rat et la souris sont des animaux couramment utilisés dans ce type de projet. Ce sont des mammifères dont l’anatomie et la physiologie sont proches de l’homme, la disponibilité de données historiques chez ces espèces permet d’obtenir des informations fiables et pertinentes. Le choix de l’âge ou du poids des animaux est défini par les scientifiques en fonction de leurs études et des poids et/ou âges minimum pour lesquels les modèles pathologiques peuvent être développés soit : Dès la naissance pour les rats concernant le modèle diabétique. A partir de 25g pour les souris et 125g chez le rat pour le modèle infarctus du myocarde et ligature du canal cholédoque. Dès 125g pour le modèle d’arthrose chez le rat. Dès 175g pour le modèle de vagotomie chez le rat.
Mise en place d’un modèle de dégénérescence maculaire liée à l’âge (DMLA) chez le porc et évaluation de vecteurs thérapeutiques anti-inflammatoire pour traiter cette dégénérescence rétinienne.
- Recherche appliquée
- Troubles immunitaires
- Troubles sensoriels
27 miniporcs Yucatan de 6 mois vont être utilisés, tous tués à l'issue pour prélever leurs yeux, et les onze du dernier lot subissent chacun, sous anesthésie générale, une brûlure de la rétine au laser, une vitrectomie suivie d'une injection sous la rétine des deux yeux, quatre séances d'imagerie et d'angiographie et quatre ponctions de la chambre antérieure de l'œil. Ces procédures, déclarées d'un niveau de souffrance léger à modéré, visent à provoquer des lésions proches de la DMLA puis à tester des vecteurs anti-inflammatoires. Le porteur chiffre à 5 % le risque que le décollement de rétine provoqué par l'injection ne se résorbe pas, chiffre tiré de l'œil du macaque, et décrit alors une "légère perte de vision potentiellement stressante pour le porc". Il justifie le choix du miniporc par l'absence de macula chez les rongeurs, et présente le projet comme un pas vers le remplacement des primates par des miniporcs dans la recherche sur la rétine.
Objectifs
La dégénérescence maculaire liée à l’âge (DMLA) représente la première cause de baisse de vison chez les personnes âgées de plus de 50 ans dans les pays industrialisés et correspond à la troisième cause de malvoyance dans le monde, elle affecte environ 8% de la population française. Les causes de la DMLA sont d’origine multifactorielle atteignant la région centrale de la rétine : la macula, région qui permet la vision précise grâce à sa richesse en photorécepteurs de type cônes. Actuellement, un traitement efficace (injections intravitréennes d’antiVEGF) est possible pour 10% des cas de DMLA (DMLA exsudatives) mais ces injections répétées sont contraignantes, couteuses, exposent à des complications locales et générales, et leur efficacité diminue au cours du temps. Pour les DMLA non-exsudatives, il n’existe pas de traitement à ce jour. En ciblant un axe IL4/CCL2 qui s'est avéré essentiel dans le déclenchement de la maladie, nous espérons limiter l’inflammation et la perte des photorécepteurs maculaires. De plus, la DMLA non-exsudative a un risque d’évoluer vers une forme exsudative avec une perte de vision rapide. Depuis quelques années la DMLA est reconnue comme une maladie auto-immune. Dans les rétines des patients atteint de DMLA, les microglies, seules cellules immunitaires de la rétine, s’activent et migrent de la partie interne de la rétine vers la couche externe et s'accumulent à proximité des zones fortement touché par la dystrophie. Par conséquence, l'intérêt pour la microglie s'est accru, à mesure que son rôle central dans les maladies neurodégénératives et neuroinflammatoires devenait plus évident. La microglie joue un rôle clé dans la prolifération des cellules endothéliales qui conduit à la néovascularisation pathologique et à l’œdème maculaire de la DMLA exsudative. Le chemokine ligand 2 (CCL2) est notre cible d’intérêt étant donné son implication dans une cascade de polarisation des microglies et signalisation de la néovascularisation et de l’inflammation. Les cellules immunitaires sanguines sont recrutées dans la rétine par la sécrétion de CCL2 des cellules microgliales rétiniennes, un traitement préventif ciblant CLL2 permettrait d’éviter la prolifération des néovaisseaux qui est la cause de la DMLA exsudative. Les vecteurs que nous développons nous permettraient d’atteindre directement les microglies pour limiter l’inflammation.
Bénéfices attendus
La stratégie préventive du traitement, qui vise à empêcher l'évolution d'une DMLA vers une DMLA exsudative (dite humide) est inédite. Sans entrer en concurrence avec les injections d’antiVEGF, il viendrait compléter l'arsenal thérapeutique en diminuant fortement le nombre de patients nécessitant ce traitement chronique lourd qui a une efficacité partielle sur le long terme. Cela améliorerait significativement le pronostic visuel de l'ensemble des patients. Si l'efficacité de ce traitement est démontrée, il sera possible de tester son efficacité par d'autres voies moins risquées (injection intra vitréenne ou supra choroïdienne) qui permettraient de l'administrer en pratique courante sur un grand nombre de patients. La balance bénéfice/risque de ce traitement innovant serait favorable car de nombreux biomarqueurs simples accessibles en consultation standard sont disponibles pour évaluer le risque d'évolution vers une DMLA exsudative, parfois supérieur à 50%. Par ailleurs, ce traitement pourrait également être efficace pour ralentir l’évolution de le DMLA atrophique dans laquelle est impliquée l’accumulation sous rétinienne de cellules immunitaires sanguines. L'utilisation du miniporc est un élément majeur du projet : il présente de nombreux avantages par rapport aux rongeurs pour des raisons scientifiques, et par rapport aux primates non humains pour des raisons éthiques, financières, et écologiques. Un objectif à plus long terme est de remplacer au maximum les primates par les miniporcs dans la recherche en pathologies rétiniennes. L’autre axe majeur du projet est le développement d'un traitement ciblant la microglie rétinienne. Ces dernières années, l'intérêt pour la microglie s'est accru, à mesure que son rôle central dans les maladies neurodégénératives et neuroinflammatoires devenait plus évident. Les vecteurs que nous développons nous permettraient, ainsi qu’à d’autres groupes de recherche, d’atteindre directement les microglies pour limiter l’inflammation et ainsi traiter les DMLA et d’autres pathologies neuroinflammatoires.
Procédures
(i) Brûlure superficielle de la rétine avec un laser argon 520nm sous anesthésie générale : Geste unique sur les deux yeux sur 3 animaux (objectif 1) et unique sur les deux yeux sur 11 animaux (objectif 3). La procédure dure 5 minutes par œil. (ii) Imagerie rétinienne sous anesthésie générale : Cet examen sera fait trois fois sur chaque individu d’un premier lot de 5 animaux (J0, J7 et J14 après laser, objectif 1), deux fois sur chaque individu d’un deuxième lot de 11 animaux (J-7 et J28 après injection, objectif 2) et quatre fois sur chaque individu d’un troisième lot de 11 animaux (J-7, J28, J35 et J42 après injection, objectif 3). L’examen dure 30 minutes par animal. (iii) Angiographie du fond d’œil sous anesthésie générale : Geste réalisé trois fois sur chaque d’individu d’un lot de 5 animaux (J0, J7 et J14 après laser, objectif 1) et quatre fois sur chaque individu d’un troisième lot de 11 animaux (J-7, J28, J35 et J42 après injection, objectif 3). La procédure dure 5 minutes avec l’injection par voie intra veineuse de deux colorants, fluorescéine 2,5mL (100mg/mL) puis vert d’infracyanine 2,5mL (25mg/10mL), suivi par une imagerie de la rétine. L’angiographie sera réalisée à la suite et au cours des imageries rétiniennes. (iv) Injection sous-rétinienne sous anesthésie générale : L’injection sera faite une fois sur les deux yeux de chaque d’individu d’un lot de 9 animaux (objectif 2) et une fois sur les deux yeux de chaque d’individu d’un deuxième lot de 11 animaux (objectif 3). La procédure dure environ 45 minutes. (v) Ponction de chambre antérieur (PCA) sous anesthésie générale : Ce geste sera fait sur un œil trois fois sur chaque individu d’un lot de 5 animaux (J0, J7 et J14 après laser, alternant entre l'œil gauche et l'œil droit), deux fois sur chaque individu d’un lot de 11 animaux (J0 et J28 après injection, alternant entre l'œil gauche et l'œil droit) et quatre fois sur chaque individu d’un troisième lot de 11 animaux (J0, J28, J35 et J42 après injection, alternant entre l'œil gauche et l'œil droit). La durée de la procédure est 5 minutes et sera fait à la suite des imageries rétiniennes de procédure (ii) et les injections (iv). (vi) Prélèvements sanguins : Le prélèvement sera effectué au niveau d’une veine de l’oreille. La durée de la procédure est 5 minutes et sera fait à la suite des PCA (v).
Impact sur les animaux
(i) Brûlure superficielle de la rétine avec un laser : Aucune douleur à la suite de ce traitement n’est attendu (étant donné que cette procédure se fait régulièrement en clinique d’ophtalmologie). Un chirurgien ophtalmologue réalisera cette intervention avec l’assistance des animaliers. (ii) Imagerie rétinienne : Ces examens ne sont pas invasifs et l’acquisition de l’image et scan de la rétine sont réalisés par une orthoptiste avec l’assistance des animaliers. (iii) Angiographie du fond d’œil : Aucun effet secondaire n’est attendu avec ces colorants utiliser systémiquement en clinique. (iv) Injection sous-rétinienne : Une vitrectomie centrale est nécessaire pour faciliter l’accès du produit à l’espace sous-rétinienne. Il y a un risque non-négligeable (5% sur l’œil de macaque) que le décollement de la rétine ne se résolve pas. Cela induirait une légère perte de vision potentiellement stressante pour le porc. Un chirurgien ophtalmologue réalisera toutes les injections avec l’assistance des animaliers. Le bon recollement de la rétine sera suivi en imagerie rétinienne à la suite de l’injection. UneDeux pommades ophtalmiques composées de de Vitamine A et Chloramphénicoldexaméthasone et d’oxytétracycline estsont appliquées à la suite de l’intervention pour minimiser l’irritation de la cornée. (v) PCA : Aucun effet indésirable prévus suite à la PCA. (v)(vi) Prélèvements sanguins : Aucun effet indésirable prévus suite aux prélèvements sanguins. De plus, les anesthésies répétées seront espacées d’au moins une semaine et les animaux seront surveillés au moins une heure après leur réveil par un vétérinaire et un technicien animalier après chaque anesthésie.
Devenir
L'euthanasie de tous les animaux est nécessaire pour obtenir les yeux sur lesquels s'appuieront des analyses post-mortem.
Remplacement
La rétine, structure complexe composée de multiples couches de neurones et cellules nourricières, ne peut être reconstituée parfaitement in vitro. L’utilisation de modèles animaux est donc indispensable pour étudier la pathophysiologie et le transfert de gènes dans la rétine. Cependant, nous avons obtenu un maximum d'informations à partir des cellules immortalisés et primaires in vitro avant de passer in vivo. Le vecteur a été choisi à la suite d’un ciblage sur des cultures de microglies primaires (souris) et immortalisées (humain) avant de les tester chez des souris par injection sous-rétinienne dans un projet précèdent.
Réduction
En identifiant en amont le vecteur optimal in vitro avant de passer in vivo, nous avons réduit le nombre d'animaux à utiliser. En travaillant sur les cellules primaires microglies de la souris et du porc nous avons minimiser le nombre d’animaux utilisés sur l’objectif 2, en optimisant l’efficacité d’expression du vecteur choisi. Le nombre d’animaux est choisi en accordance avec la puissance de nos tests statistiques pour chaque analyse. L’équipe d’immunologie de notre unité qui a fait ces analyses a estimé la puissance et a confirmé que n=4 était suffisant pour avoir le seuil de confiance. L’analyse statistique n’est pas envisagée directement pour l’expression du vecteur en EGFP étant donné qu’il s’agit d’une preuve d’activité de notre vecteur. Cependant, pour la fonctionnalité du vecteur, une analyse Students T Test est prévue pour comparer le niveau de suppression de transcrits ccl2 entre les groupes. Pour la puissance de l’analyse RTqPCR un minimum de n=4 est nécessaire. Pour les objectifs 1 et 3, l’analyse par Students T-test sera fait suite à l’évaluation de distribution des données d’analyse cytokinique par test de Kolmogorov-Smirnov. Dans l’éventualité où le profil cytokinique de l’objectif 1 ‘GO/NO-GO’ ne serait pas considéré comme adéquat pour la modélisation de la maladie, nous n'effectuerons pas les objectifs 2 et 3 sur les 22 animaux.
Raffinement
Pour l’induction de cicatrisation par laser le meilleur équipement est mis en place avec une longueur d’onde adaptée (532nm) pour assurer que les lésions soient petites et ne provoquent pas de douleur ni de baisse de vision au réveil de l’animal. Ces lésions faites au laser seront visualisées en temps réel avec un ophtalmoscope indirecte. Les zones traitées au laser éviteront la zone centrale de la macula pour respecter la vision de l’animale. La chirurgie est faite par un chirurgien ophtalmologue et l’anesthésie sera surveillée par un vétérinaire. Toutes les chirurgies sur animaux se feront sous anesthésie générale et locale renforcée si nécessaire par des compléments analgésiques appropriés, pour réduire la contrainte imposée aux animaux. L'état de santé des animaux est surveillé tout au long des expériences afin d’éviter l'apparition éventuelle d'une souffrance et une grille de scoring de la douleur sera mise en place afin de détecter précocement tout point limite et mettre en place les actions adéquates. Les conditions d'hébergement sont conformes à la réglementation et les animaux disposent de nourriture et d'eau ad libitum. Pour leur bien-être, les animaux sont hébergés à plusieurs par box dans un milieu enrichi comprenant des enrichissements alimentaires, physiques, sonores et visuels variés (box équipés de planche anti-démangeaisons, mise à disposition d’objets d’enrichissement en matériaux flexibles, destructibles et aisément manipulables (e.g. balles à secouer et faire rouler, Kong dental…)) et l’enrichissement sera renforcé si un animal se retrouve en hébergement seul. L'application de critères d'arrêts nous permettra d'intervenir immédiatement dès le moindre signe de souffrance en utilisant des traitements antalgiques appropriés ou de décider d'une euthanasie.
Choix des espèces
Les rongeurs ne possédant pas de macula, il n’existe pas de bon modèle rongeur de DMLA. L’anatomie de l’œil du mini-porc Yucatan (macula, la vascularisation rétinienne et taille de l’œil) est proche de celle de l’homme et en fait un modèle idéal pour la translation des thérapies pour traiter la DMLA. Animaux de 6 mois (20 à 30 kg). La plupart des études sur le modèle porcin de néovaisseaux choroïdiens induits par laser utilisent des porcs de 3 mois (environ 30 kg) car la croissance très rapide du poids de l’animal rend les manipulations difficiles. Néanmoins, il a été prouvé que l’induction de néovaisseaux est plus forte lorsqu’on utilise des animaux plus âgés. Pour cette raison, nous avons décidé d’utiliser des porcs Yucatan après leur maturation sexuelle, à environ 6 mois. L’utilisation d’animaux légèrement plus âgés que d’autres études est permise par la corpulence beaucoup plus faible des miniporcs Yucatan.
La tolérance au réchauffement dépend-elle de la taille de l’individu chez les poissons ? Une étude sur trois espèces marines
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
Autres poissons : 48
96 poissons marins, daurades, loups et saupes, vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chaque poisson est marqué d'une puce sous anesthésie puis soumis à des tests d'effort et de tolérance au réchauffement en tunnel de nage et en bassin, pour évaluer si la résistance à la chaleur diminue avec la taille. Le porteur indique que les poissons sont euthanasiés pour retirer la puce, dangereuse si l'animal est mangé. Une grande partie des individus sont prélevés dans les lagunes côtières méditerranéennes avant d'être tués en fin d'expérience.
Objectifs
L’objectif est d’évaluer les relations entre la masse d'un individu et sa tolérance au réchauffement, chez trois espèces de poissons marins côtiers, la daurade royale (Sparus aurata), le loup (Dicentrarchus labrax) et la saupe (Sarpa salpa). Une récente étude a montré, chez une espèce de poisson, que la tolérance au réchauffement diminue avec la taille des individus. Ce phénomène a été mis en évidence avec un test de tolérance qui évalue la capacité des poissons à nager contre un courant pendant qu’ils subissent des augmentations progressives de la température. L’étude a montré une forte relation négative entre masse corporelle et température à laquelle un individu a arrêté de nager. Ces résultats soulèvent une problématique : Cette influence de la taille sur la tolérance est-elle un phénomène universel chez les poissons ? Les trois espèces choisies utilisent les lagunes côtières méditerranéennes comme des nourriceries et zones d’alimentation. Les lagunes semblent être des habitats clefs pour ces espèces mais sont très sensibles aux effets des changements globaux, en particulier un accroissement en fréquence et sévérité d’évènements climatiques extrêmes tels que les canicules estivales. Les vagues de chaleur représentent un risque majeur pour les poissons, il est donc important de comprendre si, chez les espèces de poissons qui utilisent les lagunes, la résistance aux canicules diminue avec l’augmentation de la taille des individus.
Bénéfices attendus
L’hypothèse est que la tolérance au réchauffement va diminuer avec la taille des individus chez les trois espèces ciblées. Le projet montrera si une diminution de la tolérance thermique avec la taille est un principe physiologique universel chez les poissons. Les informations obtenues seront très utiles dans le développement de modèles pour prédire les impacts du réchauffement global et des canicules sur les populations de poissons. Les informations sur les individus sauvages seront utiles pour les plans de gestion des trois espèces, qui sont exploitées par la pêche.
Procédures
Chaque poisson subira quatre interventions : un marquage avec une puce sous anesthésie, un test d'effort en tunnel de nage sur 24h, un test de tolérance au réchauffement en tunnel de nage sur 12h, et un test de tolérance au réchauffement en bassin sur 12h.
Impact sur les animaux
Les nuisances et les effets indésirables devraient être limités, les procédures sont d'une sévérité modérée. Les procédures en tunnel de nage impliquent un confinement mais sont de relativement courte durée et ne sont pas douloureuses. Les réchauffements progressifs représentent des nuisances transitoires d’une sévérité modérée, qui ne menacent pas la survie des animaux. La fatigue dans le tunnel de nage est une nuisance transitoire, d’une durée de moins de 5 minutes.
Devenir
Les poissons seront euthanasiés pour récuperer la puce RFID (PIT-tag) intramusculaire, qui est recouvert de verre et donc dangereux si le poisson est mangé par un prédateur ou par un humain.
Remplacement
Il est impossible de remplacer les poissons sauvages par des autres modèles, l'intêrét du projet étant justement de regarder l'impact sur ces espèces.
Réduction
Le nombre total d'individus sauvages testés sera limité à n = 24 de chaque espèce, plus n = 24 individus domestiqués. Ce nombre limité d’individus permettra, néanmoins, d’établir des relations entre masse corporelle et seuils de tolérance thermique en utilisant des approches de régression. Ce nombre permettra aussi de calculer des moyennes de taux de consommation d’oxygène à chaque température pendant les protocoles, pour évaluer les effets de la température et le comparer entre espèces, en utilisant des modèles linéaires mixtes ou des analyses de variance.
Raffinement
Tout sera mis en oeuvre durant les procédures pour limiter la souffrance et le stress des animaux afin d'obtenir des mesures valides et fiables de la physiologie des individus qui ne soient pas influencées par un état préalable de souffrance, de stress ou d'agitation. Un protocole d'anesthésie optimisé pour ces espèces sera utilisé pendant le marquage. Les poissons sont à l’abri de toute nuisance visuelle et sonore pendant la récupération et les expériences. Les protocoles expérimentaux en tunnel de nage sont bien établis chez les poissons. La phase de capture et de placement dans les dispositifs empêche toute exposition à l’air, et est suivi par une période d'acclimatation d'une durée minimale de 4 heures. Le rechauffement en bassin est aussi une technique largement maîtrisée et utilisée par l’ensemble de la communauté scientifique. Pendant les procédures en bassin les poissons seront observés avec une camera, au moment où un poisson montre des signes de stress comportemental (réponses de fuite, léthargie, perte d’équilibre), il sera enlevé très rapidement et placé dans un deuxième bassin rempli d'eau aérée et à température d'acclimatation, à l’abri de toute nuisance visuelle et sonore.
Choix des espèces
La daurade royale, le loup et la saupe sont des espèces côtières emblématiques en Méditerranée. De nombreux aspects de la physiologie environnementale restent inconnus pour les populations sauvages de ces trois espèces. L’acquisition des connaissances sur leur tolérance thermique pourrait être un appui aux mesures de gestion de ces espèces, dans un contexte des changements globaux. L’utilisation de trois espèces, de familles taxonomiques différentes, permet de montrer si les effets de la taille (masse corporelle) sur la tolérance thermique est un phénomène universel chez les poissons. Pour le fait que l’objectif du projet est l’évaluation des effets de la masse corporelle, les individus auront des stades de développement qui varient de juvéniles immatures à des adultes reproducteurs, avec une gamme de masse entre 30 et 800g.
Interventions pharmacologiques dans l’hypertension : Potentiel thérapeutique et nouveaux mécanismes
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
432 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Un régime riche en sel leur induit une hypertension, puis elles reçoivent des molécules dans l'eau de boisson, des injections intraveineuses ou intrapéritonéales et des échographies cardiaques sous anesthésie, pour tester l'effet antihypertenseur des polyamines. Le porteur indique que l'hypertension induite provoque un stress et un inconfort, et que tous les animaux sont euthanasiés pour prélever leurs organes. Sur le remplacement, il affirme que le recours aux animaux vivants est "indispensable" car l'hypertension ne peut être reproduite in vitro.
Objectifs
L’hypertension artérielle est une maladie chronique, parmi les plus fréquentes en France. Cette pathologie est caractérisée par une pression anormalement élevée du sang dans les vaisseaux sanguins. Elle constitue, lorsqu’elle n’est pas contrôlée, l’une des principales causes de complications cardiovasculaires, cérébrovasculaires ou neurodégénératives (infarctus du myocarde, AVC…). A ce jour, pour normaliser la pression artérielle, les traitements thérapeutiques impliquent des mesures hygiéno-diététiques seules ou associées à certains médicaments. Nous avons montré que l'apport alimentaire en polyamines est inversement proportionnel aux niveaux de pression artérielle chez l'homme. De plus, les animaux traités avec les polyamines (dans l'eau de boisson) sont moins sensibles à l'hypertension. Dans ce projet, nous allons poursuivre ces observations et étudier si les effets antihypertenseurs des polyamines dépendent de l'induction de l'autophagie ou d'autres mécanismes moléculaires en utilisant un modèle murin d'hypertension, induite par un régime riche en sel, cliniquement pertinent.
Bénéfices attendus
Ce projet nous permettra de valider dans un modèle préclinique une nouvelle stratégie thérapeutique pour traiter l’hypertension artérielle, qui est le principal facteur de risque évitable de maladies cardiovasculaires et de mortalité chez les hommes et les femmes. En effet, l'hypertension artérielle systolique est à l'origine de plus de 10 millions de décès et touche au moins 874 millions de patients dans le monde. De plus, cette pathologie représente un défi majeur pour la santé publique étant la plus coûteuse de toutes les maladies cardiovasculaires.
Procédures
Tous les animaux du projet seront soumis une seule fois à l’induction de l’hypertension via un régime riche en sel (régime suivi pour environ 20 jours). Tous les animaux recevront 2 molécules administrées dans l’eau de boisson (4 semaines). 144 animaux recevront 1 injection i.p. et 144 animaux recevront 1 injection i.v. (animaux vigiles). La durée des injections i.p. et i.v. sont de quelques secondes. 144 animaux seront soumis à un prélèvement sanguin (quelques secondes). Tous les animaux seront soumis à la mesure hebdomadaire de la pression artérielle (animal vigile) (environ 20 min). Tous les animaux seront soumis (3 fois) à l’examen d’échocardiographie sous anesthésie (30 min par examen). L'échocardiographie et la mesure de la pression artérielle sont les méthodes de diagnostic les plus utilisées en cardiologie chez l’homme. Ces pratiques de routine ne sont pas invasives.
Impact sur les animaux
L’hypertension, qui est induite, est modérée. Elle va cependant provoquer un stress et un inconfort chez la souris. Les injections intra-péritonéales et intraveineuses ne provoquent pas de symptômes majeurs et seront effectués sur l’animal vigile.
Devenir
Tous les animaux du projet seront euthanasiés afin de prélever les différents organes pour analyses biochimiques, histologiques, métaboliques.
Remplacement
L’utilisation d’animaux vivants est indispensable car il est actuellement impossible à reproduire, in vitro ou ex vivo, les conséquences et les effets sur l’organisme de l’hypertension artérielle vu sa complexité.
Réduction
Ce projet prévoit l’utilisation d’un maximum de 432 souris. Sur la base de notre expérience précédente, nous avons effectué un calcul de la taille de l'échantillon de 12 souris par groupe afin d'atteindre une puissance statistique. Les expérimentations seront regroupées au maximum afin de réduire le nombre d'animaux contrôles. L’étude sera arrêtée si la procédure initiale invalide l’hypothèse de travail. Plusieurs tissus seront prélevés et soumis à diverses analyses (immunologiques, histologiques ou de biologie cellulaire et moléculaire) pour extraire le maximum de données de chaque expérimentation. Ces tissus seront également partagés avec nos collaborateurs dans le but de réduire le nombre d’animaux utilisés. Plusieurs tests statistiques seront utilisés pour comparer les divers groupes de traitements.
Raffinement
Les conditions d’hébergement seront conformes à la réglementation et adaptées en accord avec le personnel de l’animalerie (les animaux disposeront de nourriture et d’eau ad libitum; le milieu est enrichi à l’aide de coton de nidification). Les manipulations seront réalisées dans le souci constant de réduire au maximum l’inconfort et la souffrance des animaux (points limites surveillés, anesthésie des animaux, utilisation de tapis chauffantes...). Les animaux seront observés quotidiennement afin de respecter leur bien-être. De plus, le personnel impliqué dans ce projet est qualifié sur le plan technique et formé en continu sur les pratiques d’expérimentation animale.
Choix des espèces
Le choix de la souris pour la réalisation des expériences envisagées se justifie par des raisons d’ordres scientifiques et éthiques : - La souris est l’animal dont la génétique est la mieux connue. - Notre centre de recherche utilise principalement des souris ce qui offre de nombreux avantages en termes d’élevage, d’expertise en techniques d’expérimentation animale ainsi que le suivi microbiologique et vétérinaire des animaux. - La souris est le modèle animal le plus couramment utilisé par la communauté scientifique internationale et pour les études précliniques. La méthodologie envisagée est d’une mise en place relativement aisée sur ce type d’animal et nous avons acquis une pratique expérimentale sur cette espèce. Les animaux seront utilisés à partir de 12 semaines car l'âge a un impact sur la production neuronale de neurotransmetteurs et du métabolisme.
Étude de l’expression génétique pendant le développement embryonnaire
- Enseignement supérieur
150 souris gestantes vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles subissent une chirurgie de 30 minutes pour injecter de l'ADN dans le cerveau de leurs embryons par électroporation in utero, avant d'être tuées au CO2 et leurs embryons décapités pour analyse. Le porteur présente le projet comme une formation de chercheurs aux techniques d'étude de l'expression génétique embryonnaire. Il affirme qu'aucun modèle in vitro ne permet d'étudier ce développement, qui ne peut selon lui se faire que chez l'animal vivant.
Objectifs
Le système nerveux central est composé de différents types de neurones dont la morphologie et la physiologie varient considérablement. Cette diversité commence au cours du développement embryonnaire et elle est déjà observée dans les cellules immatures qui donneront naissance à des neurones. Il est proposé que la hétérogénéité neuronale dépende, en plus que d'autres facteurs, de l'expression spécifique d'un ensemble de protéines de ces cellules. Pour mieux comprendre les mécanismes moléculaires qui régissent la différenciation et la maturation des cellules pendant le développement, nous procèderons à transférer des gènes dans le cerveau embryonnaire grâce à la transfection par électroporation in utero menée chez la souris gestante. Nous proposons de former de nouveaux chercheurs sur les méthodes qui permettent d’étudier l’expression génétique pendant le développement embryonnaire. Une meilleure connaissance de nouvelles techniques leur permettra de réduire le nombre d’animaux utilisés lorsqu’ils voudront réaliser ce genre d'expérimentations techniques pour leurs besoins de recherche.
Bénéfices attendus
Ce projet a pour but de former les étudiants afin qu’ils soient en mesure de réaliser au mieux les procédures qu’ils auront apprises et transmettre ainsi ces techniques dans leur laboratoire d’origine. Une meilleure connaissance de nouvelles techniques leur permettra de réduire le nombre d’animaux utilisés lorsqu’ils voudront réaliser ce genre d'expérimentations techniques pour leurs besoins de recherche.
Procédures
Les souris arriveront à notre animalerie au cours de leur 8ème ou 9ème jour de gestion (E8/E9). Entre 4 et 5 jours plus tard, les souris suivront une intervention chirurgicale d’une durée de 30 minutes. Pendant cette procédure, une solution contenant de l’ADN sera injectée dans le cerveau des embryons. Deux jours après, les souris gestantes sont mises à mort par inhalation de CO2. Les cerveaux de tous les embryons seront prélevés pour effectuer des analyses post mortem.
Impact sur les animaux
Nuisances liées aux procédures chirurgicales : douleur abdominale post opératoire, risque mineur d’infection de la cicatrice. Dans de très rares cas, les souris enceintes pourraient avoir des problèmes de mobilité après la chirurgie.
Devenir
A l’issue de toutes les expériences, les souris gestantes seront mises à mort par inhalation de CO2. Tous les embryons seront mis à mort par decapitation et leur cerveau sera prélevé pour effectuer des analyses post mortem.
Remplacement
N'existant pas de modèle in vitro permettant d’étudier le développement embryonnaire de différents types de neurones, cette étude ne peut être réalisée que chez l'animal in vivo.
Réduction
L’expertise de nos instructeurs sur ces modèles garantit que le nombre d'animaux utilisés est minimisé par une pratique toujours de haute qualité dès le départ. De même il est extrêmement important pour nos objectifs éducatifs de pouvoir démontrer et mettre en pratique les actes de préparation chirurgicaux, le nombre d'animaux sera donc adapté en conséquence. Ce projet a aussi pour but de former les étudiants afin qu’ils soient en mesure de réaliser au mieux les procédures qu’ils auront apprises et transmettre ainsi ces techniques dans leur laboratoire d’origine. Une meilleure connaissance des nouvelles techniques de chirurgie et d'imagerie leur permettra de réduire le nombre d’animaux utilisés lorsqu’ils voudront réaliser ces techniques pour leurs besoins de recherche. Le nombre d'animaux est adapté́ a nos objectifs éducatifs. Nous devons démontrer et mettre en pratique les procédures pendant nos formations. Lors de la formation, les instructeurs réalisent une démonstration de la procédure puis les étudiants auront l’occasion de pratiquer la procédure sous-couvert des instructeurs.
Raffinement
Pour diminuer le stress lié au transport, les souris sont stabulées, habituées, et manipulées quotidiennement dans une animalerie aux paramètres environnementaux contrôlés où leur entretien sera pris en charge par le personnel zootechnique formé et compétent. Les souris seront placées en cage de 4-5 souris sur un rack ventilé, placé dans une salle d'hébergement. Un enrichissement de leur milieu (carrés de cellulose, maisons en papier mâché que les animaux peuvent utiliser pour se cacher et/ou ronger) permettra de favoriser les comportements d'exploration et d'empêcher le stress. Nos mesures mises en place pour réduire la douleur pendant les procédures expérimentales impliquent une induction et suivi de l'anesthésie, une mise en place d'analgésie, une installation tout au long des procédures chirurgicales de contrôle de la température par tapis chauffant. Les animaux opérés seront observés quotidiennement par le personnel responsable de notre animalerie pendant la période qui suit le réveil (2h) ainsi que pendant les 2 jours suivants. L'évaluation des points limites se fera selon une grille d'évaluation (Annexe 1). Si l’animal atteint un score >11 au cours de l’observation sur une journée ou si la perte de poids est > 20% l'animal sera mis à mort. Après la procédure chirurgicale nous rajouterons de la nourriture humidifiée au fond de la cage
Choix des espèces
La souris est une espèce de choix pour les études sur le système nerveux central des vertèbres. L'organisation du système central de cette espèce est assez proche de celle de l'homme, ce qui permet une extrapolation des résultats obtenus chez cette espèce à l'espèce humaine Nous devons cibler les cellules progénitrices en une période embryonnaire précise, nous utiliserons des gestantes à 13 jours de gestation. Il s’agit d’un stade où les embryons sont facilement accessibles pour l'électroporation (à des temps plus tardifs les embryons sont plus gros et difficiles à manipuler au sein de la corne utérine).
Optimisation de la distribution intratumorale d’anticorps et fragments d’anticorps pour l’imagerie par émission de positron et la radiothérapie interne vectorisée dans des modèles d’adénocarcinome pancréatique murins
- Recherche fondamentale
- Oncologie
2874 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent une greffe de tumeur pancréatique sous la peau ou dans le pancréas par chirurgie abdominale, puis un produit radioactif par voie intraveineuse et des séances d'imagerie, pour tester le diagnostic et la radiothérapie du cancer du pancréas. Le porteur indique une surveillance de la croissance tumorale et une mise à mort dès qu'un seuil de volume ou une perte de poids de 20 % est atteint. Il affirme qu'il n'existe "pas de modèles in vitro et in silico" reproduisant la complexité du milieu tumoral.
Objectifs
L'adénocarcinome ductal pancréatique (PDAC) représente 90% des cancers du pancréas. Il se classe à la 4ème place des causes de mortalité par cancer et la survie à 5 ans est aujourd’hui inférieure à 10%. Ce cancer souffre aujourd’hui de méthodes diagnostiques invasives et d’options thérapeutiques très limitées. Ce projet a pour objectif d’évaluer différents vecteurs biologiques pour la délivrance de radionucléides pour un diagnostic non-invasif et une thérapie ciblée du PDAC. Ce type d’approche a déjà été appliqué par l’équipe dans le cadre du cancer ovarien et fait l’objet de nombreux essais cliniques. Nous évaluerons le ciblage d’un récepteur exprimé à la surface des cellules de PDAC, ayant été validé sur des échantillons de PDAC humains et dont le potentiel clinique pour l’imagerie et la thérapie est établi. Nous souhaitons tester sur des modèles murins de PDAC, différents vecteurs biologiques afin d’évaluer l’impact de la taille du vecteur sur la distribution et la pénétration dans la tumeur. Cette étude permettra d’identifier le vecteur permettant d’identifier les sites tumoraux avec la meilleure définition et de détruire les cellules tumorales avec la plus grande efficacité.
Bénéfices attendus
Ce projet validera au stade préclinique l'utilisation de radiopharmaceutiques pour l'imagerie et la radiothérapie du cancer pancréatique. Le développement d’une telle approche à fort potentiel de transfert clinique pourrait favoriser le diagnostic précoce et la thérapie ciblée des 14’000 patients atteints de PDAC diagnostiqués chaque année en France. Une translation clinique est envisagée à la fin de cette étude avec le soutien d'un industriel (co-financeur du projet).
Procédures
Pour l’ensemble de ce projet, nous avons prévu un nombre de 2874 souris sur une durée de 5 ans. Des souris saines et des souris porteuses de tumeurs pancréatiques seront utilisés. Les tumeurs pancréatiques seront implantés soit sous la peau des souris par une injection sous-cutanée soit directement dans le pancréas de la souris lors d'un chirurgie abdominale sous anesthésie générale. Les animaux recevront par voie intraveineuse un radiopharmaceutique. Une partie des animaux sera alors utilisé pour valider le potentiel diagnostic de l'approche, les animaux seront anesthésiés et imagé par une technique d'imagerie non-invasive. Une deuxième partie des animaux sera utilisé pour quantifier la concentration du radiopharmaceutique dans 15 organes différents. Enfin, la dernière partie des animaux sera utilisé pour valider le potentiel thérapeutique de cette approche. Après l'injection du radiopharmaceutique, la croissance des tumeurs des animaux sera surveillée quotidiennement et plus particulièrement de manière bi-hebdomadaire par une mesure au pied à coulisse ou par une technique d'imagerie non-invasive.
Impact sur les animaux
Effets indésirables direct: - douleur associée à une injection sous-cutanée - douleur associée à une injection intrapéritonéale - douleur associée à une injection intraveineuse - douleur associée à une laparotopie et injection intrapancréatique. Effets indérisables indirect conséquence des produits injectés: - croissance tumorale - perte de poids.
Devenir
L'ensemble des animaux seront euthanasiés selon une méthode adapté pour l'animal (non anxiogène, indolore, perte de connaissance instantanée), pour l'expérimentateur (sans danger, sans risque de choc émotionnel), pour l'expérience (pas de modification des tissus nécessaire à l'expérimentation).
Remplacement
Ils n’existent pas de modèles in vitro et in silico reproduisant la complexité du milieu tumoral et permettant de déterminer la biodistribution d’un radiopharmaceutique.
Réduction
Le nombre d’animaux sera réduit au maximum tout en conservant une puissance statistique suffisante pour le traitement du résultat (analyse statistique préliminaire). L’évaluation de la pharmacologie de radiopharmaceutiques nous contraint à l’utilisation de plusieurs groupes contrôles. Néanmoins, le suivie par une technique d’imagerie non invasive, nous permet de réduire le nombre d’animaux utilisés dans les protocoles expérimentaux puisqu’il n’y a pas de sacrifices à chaque temps d’imagerie.
Raffinement
Toutes les expériences suivent les recommandations du Gircor (Guide l'évaluation éthique), la "Charte pour une éthique de l'expérimentation animale" et le "Guidelines for the welfare and use of animals in cancer research "(Workman et al ; British Journal of Cancer ; 2010) . Les animaux feront l’objet d’une surveillance quotidienne par les mêmes membres du personnel. Un suivi quotidien des signes de souffrance sera effectué. Dans le cas où un animal présenterait des signes de souffrance ou perte de poids excessive (>20% du poids initial), ses douleurs ou sa détresse seront soulagées ou supprimées si les signes persistent plus de 24h selon des méthodologies adaptées au maintien du bien-être animal. Quand le volume tumoral dépassera un seuil limite défini pour chaque protocole l'animal sera sacrifié.
Choix des espèces
Il n’existe pas de méthodes alternatives aux expériences envisagées qui reposent sur les paramètres pharmacocinétiques et pharmacodynamiques in vivo des radiopharmaceutiques. Seule une étude in vivo permettra d’avoir des informations sur la biodistribution en temps réel et l’efficacité thérapeutique des radiopharmaceutiques. Age 6-8 semaines, animal adulte. Les cancers pancréatiques étant dominants dans la population adulte, les animaux utilisés seront donc en age adulte.
Evaluation du profil d’élimination, de la tolérance et de l’efficacité d’un traitement pour une pathologie de l’os sur un modèle souris (2021-BIO-013)
- Recherche appliquée
- Troubles musculosquelettiques
440 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent des injections sous-cutanées répétées et jusqu'à sept prélèvements sanguins par semaine, pour tester la tolérance et l'efficacité de molécules visant une maladie de la densité osseuse. Le porteur indique que toutes les souris sont mises à mort pour des analyses ex vivo, quarante-quatre animaux surnuméraires pouvant être réutilisés pour une formation aux gestes techniques. Sur le remplacement, il affirme qu'un "organisme entier" est nécessaire et qu'aucune méthode in vitro validée n'existe.
Objectifs
Le but de ce projet est d’évaluer le profil d’élimination, l’efficacité́ et la tolérance sur un modèle rongeur (souris) de molécules à visée thérapeutique dans le cadre de traitement des problèmes de fragilité et densité osseuse. Dans ce projet, nous allons tester des molécules candidates en développement qui ont montré un potentiel thérapeutique élevé in vitro.
Bénéfices attendus
Les maladies touchant la densité osseuse sont des pathologies lourdes, pouvant être létales. Elles se caractérisent par des fractures répétées et sévères. On observe chez les patients, de nombreuses complications associées dont des complications respiratoires. Il n’existe actuellement aucun traitement curatif, c’est pourquoi il est nécessaire de développer de telles thérapies. Ce projet permettra de sélectionner des molécules candidates d’intérêts pour des études pré-cliniques et cliniques.
Procédures
- Prélèvement de sang sur animal vigile (maximum 1 fois par semaine pour les prélèvements compris entre 20 et 130µL (pour une souris de 25g) jusqu’à 7 fois par semaine maximum pour des micro-prélèvements
Impact sur les animaux
Seuls des animaux WT seront utilisés dans ce projet, sans phénotype dommageable. Cependant, du fait du peu d’information disponible à cette étape du développement sur la tolérance des molécules testées sur des modèles in vivo, des effets indésirables pourraient être observés. Une attention accrue sur les animaux en cours de traitement sera apportée tout au long de l’étude : comportement, sites d’injection, sites de prélèvement, poids corporel, signes cliniques…
Devenir
Tous les animaux utilisés dans l’étude sont mis à mort afin de réaliser des analyses ex vivo. Les animaux surnuméraires pourront être utilisés dans un projet de formation aux gestes techniques.
Remplacement
Le but de ce projet est d’évaluer le profil d’élimination, la tolérance et l’efficacité d’une molécule à visée thérapeutique en développement pour une utilisation chez l’Homme. Pour cela un organisme entier est nécessaire. Il n’existe aucune méthode in vitro validée scientifiquement qui offrirait une alternative à l’expérimentation animale pour répondre aux questions adressées dans ce projet.
Réduction
Les molécules évaluées dans ce projet auront été auparavant testées in vitro afin de n’administrer que les molécules présentant un potentiel thérapeutiques élevé sur les animaux et ainsi réduire leur nombre. Des groupes de maximum 8 animaux sont réalisés, puisqu’il a été observé lors d’études préliminaires (réalisées dans une autre CRO) que ce nombre permettait d’avoir des résultats statistiques significatifs.
Raffinement
Dans un but de raffinement des expériences, nous réalisons une évaluation précise de l’état de santé des animaux au cours des procédures expérimentales grâce à des grilles de suivis et l’établissement de points limites précoces. Les conditions d’hébergement et de soins et les méthodes utilisées ont été choisies et conçues de manière à réduire au maximum toute douleur, angoisse ou dommages durables que pourraient ressentir les animaux. Le suivi des animaux sera effectué quotidiennement sans exception (week end & jours fériés inclus) par du personnel compétent et qualifié. Le bien-être des animaux sera évalué par l’observation des signes cliniques, la pesée des animaux après la période d’acclimatation et lors des injections.
Choix des espèces
La finalité de ce projet est d’évaluer l’efficacité d’une thérapie sur un modèle animal récapitulant la pathologie. Ce modèle est en cours de « réalisation » et s’agira de souris transgéniques, c’est pourquoi cette espèce WT est utilisé dans ce projet visant à évaluer dans un premier temps la tolérance de molécules sélectionnées au préalable. Les animaux seront utilisés à partir de 8 à 10 semaines d’âge minimum et jusqu’à 14 à 16 semaines. En effet le pic de densité osseuse chez les souris C57Bl6/J (maturité du squelette) est atteint à l’âge de 4 mois. Nous choisissons d’évaluer l’efficacité des molécules sur la densité osseuse sur des animaux entre 8/10 et 14/16 semaines (durée du traitement) afin d’inclure la période de puberté. Lors d’une étude pilote (réalisée dans une autre CRO), il n’y a pas eu d’effet observé de cette classe de molécule sur des souris jeunes (2 semaines) contrairement à l’utilisation de souris de 8 semaines.
Développement d’un biomatériau pour la prévention des fistules salivaires en chirurgie cervico-faciale_changement d’EU
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Oncologie
- Tests réglementaires
- Autres tests de tolérance et d’efficacité
38 cochons vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré à sévère. Trois subissent une irradiation cervicale et trente-cinq une laryngectomie totale avec ablation du larynx, pour tester un biomatériau censé prévenir les fistules salivaires après chirurgie du cancer. Le porteur décrit des atteintes lourdes possibles, hématome, infection, fistule, douleurs à l'alimentation et troubles du comportement liés à l'impossibilité d'émettre un son, les animaux étant gardés vivants le temps de la cicatrisation avant mise à mort pour analyse. Il affirme qu'il n'est "pas possible de se passer d'animaux" et qu'aucun modèle in silico, in vitro ou ex vivo ne convient.
Objectifs
Le présent projet vise à développer un biomatériau innovant (DM) sous la forme d'un film double couche pour la prévention des fistules salivaires. Le projet est une collaboration entre un établissement de santé spécialisé en cancérologie, 2 laboratoires de recherche académique spécialisés dans les biomatériaux, 2 partenaires industriels. Ce projet s’appuie sur des résultats préliminaires concernant le design de biomatériaux à base d’alginate. L'objectif du projet présenté ici est l’évaluation in vivo du DM avec 3 tâches : 1) mise au point d’un modèle de mini-porc irradié (n=3); 2) mise au point d’un modèle de mini-porc laryngectomisé (n=5); 3) évaluation de l’efficacité du DM sur des porcs laryngectomisés avec ou sans irradiation (n=30). Afin de répondre à ces objectifs le nombre total d’animaux utilisés sera donc de 38.
Bénéfices attendus
Développement d'un biomatériau innovant permettant de diminuer le taux de fistule salivaire après laryngectomie totale chez l'homme, qui est une complication fréquente et potentiellement fatale. Cette complication est associée à une morbidité et des dépenses de santé importantes. De nombreux bénéfices secondaires sont attendus, comme une diminution de la morbidité et de la durée d'hospitalisation moyenne après laryngectomie totale.
Procédures
Irradiation cervicale (classe modérée) chez 3 porcs : une dose de 10 grays centrée sur le cou, en une séance, sous anesthésie générale, précédée d'un scanner de centrage. Laryngectomie totale (classe sévère) chez 35 porcs : chirurgie sous anesthésie générale avec exérèse du larynx et fermeture du pharynx.
Impact sur les animaux
Irradiation cervicale : risque de mucite radique causant des douleurs à l'alimentation, dermite radique causant des lésions cutanées douloureuses, oedème laryngé causant un légèr frein respiratoire. Laryngectomie totale : risque d'hématome, infection du site opératoire (abcès), fistule salivaire (pharyngostome), douleurs à l'alimentation, troubles comportementaux dus au handicap vocal (impossibilité d'émettre un son), mauvaise tolérance de la canule, décanulation accidentelle potentiellement léthale.
Devenir
Nécessité de garder les animaux en vie le temps de la cicatrisation muqueuse et la résorption du biomatériau suite à la chirurgie. Mise à mort nécessaire pour l'analyse de la cicatrisation (présence ou non de fistule salivaire) et de la biocompatibilité/biointégration du biomatériau le cas échéant.
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 l'efficacité du nouveau biomatériau dans une étude préalable sur modèle animal. Aucun modèle animal répondant à notre cahier des charges n'a été publié à ce jour, ce qui justifie la réalisation de notre projet. Aucune alternative in silico, in vitro ou ex vivo ne peut reproduire les conditions physiopathologiques nécessaires : processus cicatrisation en présence potentielle mais non systématique de salive, tissus irradiés etc.
Réduction
Le nombre d’animaux est calculé en respectant les critères pour une analyse statistique appropriée*. Dans la procédure 2 nous devrons adapter les canules de trachéotomie, l’alimentation etc. Si tout se passe bien et que nous pouvons garder les animaux en vie 1 mois nos réduirons le nombre d’animaux de la procédure 3 non irradiés et sans biomatériaux. *Le principal critère d'évaluation est le taux d'animaux sans fistule. En utilisant un plan A'Hern (alpha=10%, 1-beta=80%) et (p0=45% ; p1=70%), 20 animaux doivent être inclus dans le bras expérimental à savoir biomatériau. Les règles de décision sont : insuffisamment efficace < 12 succès/20 < suffisamment efficace. Comme le bras de contrôle n'est là que pour estimer un taux de réussite, 10 animaux seront inclus dans le bras de contrôle. Par conséquent, 30 animaux doivent être inclus dans cette étude de la procédure 3.
Raffinement
Les méthodes d’analyses utilisées, les plus avancées, permettent d’obtenir une précision dans les mesures conduisant à réduire la variabilité expérimentale et donc le nombre d’animaux utilisés. Le bien-être de l’animal, outre les considérations éthiques, est aussi un facteur de variabilité expérimentale, qui est pris en compte et réduit grâce au suivi rapproché quotidien des animaux, l’aide à l’alimentation en cas de besoin, l’enrichissement de leur environnement et le respect de l’aspect social du groupe. La responsabilisation du manipulateur et le respect de l’animal nous conduisent à prendre en charge la prévention de la souffrance, notamment par l’application stricte de points-limites préalablement définis. En cas de signes externes de souffrance (cachexie, prostration, fièvre) persistant pendant plus de 24h, les animaux seront mis à mort pour raisons humanitaires.
Choix des espèces
Animaux mâtures sexuellement pour limiter la régénération des tissus, plus intense chez chez les animaux en croissance (juvéniles). L'âge est relativement secondaire en revanche nous visons des animaux dont le poids est stabilisé entre 45 et 60 kg. Cette stabilité (relative) du poids est habituellement atteinte entre 12 et 18 mois. Des modèles porcs irradiés au niveau thoracique ou de la mâchoire ont été décrits dans la littérature, il n’existe pas de modèle décrit au niveau cervical. Pour les tests in vivo de ce projet, la validation d'un modèle de mini-porc irradié au niveau du cou est nécessaire. Un modèle de laryngectomie totale (LT) chez le porc a déjà été décrit pour la recherche sur la transplantation laryngée, mais les animaux ont été gardés en vie peu de temps et l’objectif n’était pas le contrôle des fistules salivaires. Afin de valider et de se familiariser avec la procédure, une LT avec gastrostomie sera réalisée sur 5 animaux.
Entrainement aux gestes chirurgicaux chez le rat et la souris
- Formation professionnelle
Rats : 30
30 souris et 30 rats vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, puis proposés à l'adoption. Ils servent à entraîner le personnel d'animalerie aux injections, aux prélèvements sanguins et à la pose de cathéter, chaque animal étant réutilisé jusqu'à six fois sur trois mois. Le porteur indique que ces manipulations répétées peuvent provoquer un stress, et que les gestes sont réalisés sous anesthésie à l'isoflurane. L'objet déclaré du projet n'est pas de produire des connaissances mais de maintenir les compétences techniques des soigneurs.
Objectifs
Au cours des différentes procédures, le personnel qualifié de l’animalerie pourra maitriser et s’entrainer régulièrement aux injections, prélèvements de sang et pose de cathéter sur animaux vigiles et/ou anesthésiés couramment pratiquées au sein de l’établissement utilisateur. Cela inclu la préparation de l’animal, l’analgésie, l’anesthésie, l’asepsie, la maîtrise et le contrôle des paramètres physiologique pendant toute la durée de l’intervention et le réveil de l’animal.
Bénéfices attendus
Grâce a cet entrainement, le personnel qualifié de l’animalerie aura les compétences adéquates pour réaliser des administrations et prélèvements de sang principalement demandés par les utilisateurs de l’établissement utilisateur. Le temps d’anesthésie générale sera raccourci avec l’entrainement ce qui limitera le stress chez l’animal.
Procédures
Liste des interventions effectuées sur tous les animaux (rats et souris) à une fréquence de 1 fois toute les 2 semaines sur 3 mois maximum : - Anesthésie par injection intrapéritonéale (IP) d’un cocktail anesthésique et analgésique de Ketamine et de Xylazine (64.5/5.4 mg/kg ; 0.15-0.2 ml/100 g de poids vif). - Injection en intra-musculaire et en sous-cutanée de sérum physiologique - Prélèvements de sang dans la veine mandibulaire, la veine sublinguale et la veine caudale (pose de cathéter).
Impact sur les animaux
Les animaux d’entrainement seront utilisés à plusieurs reprises (maximum 6 fois sur une durée de 3 mois) afin de limiter le nombre d’animaux, donc un stress chez l’animal peut être observé.
Devenir
Proposé à l’adoption
Remplacement
Le personnel concerné s’entraine dans un premier temps sur des animaux euthanasiés. Lorsque la technique est acquise sur animal euthanasié, il est nécessaire de travailler sur des animaux anesthésiés afin d’appréhender les éventuelles complications que l’animal vivant peut présenter au cours d’une anesthésie et d’une chirurgie (ex : arrêt respiratoire, hémorragie).
Réduction
Le nombre d’animaux prévu pour toute la durée du projet est le nombre minimum nécessaire permettant l’entrainement de 3 personnes : nous prévoyons au maximum 30 rats et 30 souris sur les 5 ans du projet : 60 animaux au maximum sur la totalité du projet.
Raffinement
Les injections via les différentes voies décrites dans ce projet (IP, SC etIM) seront réalisées sous anesthésie générale par inhalation d’isoflurane à 4%, administrée dans une boite en plexiglas prévue à cet effet. Après l’induction de l’anésthésie, le personnel s’entrainera aux injections dans les minutes qui suivent afin de limiter le stress de l’anesthésie (si l’animal se réveil, il sera replacé dans la boite en plexiglas). Les prélèvements de sang et pose de cathéter seront réalisés sous anesthésie générale par inhalation d’isoflurane à 4%, administrée dans une boite en plexiglas prévue à cet effet. Pour la pose de cathéter en veine caudale, l’anesthésie sera maintenue sous masque à isoflurane à 2-3%. Pour le prélèvement de sang via la veine mandibulaire et la veine sublinguale, l’anesthésie sera maintenue par injection intrapéritonéal (IP) d’un cocktail anesthésique et analgésique de Ketamine et de Xylazine. Les différentes voies d’injections et les différentes voies de prélèvement ne seront pas toutes effectuées sur le même animal. Entrainement à une seule voie de prélèvement de sang par animal. L’animal sera réutilisé que 2 semaines après avoir été manipulé et au maximum 6 fois sur une durée de 3 mois si son état général le permet afin de laisser le temps à l’animal de récupérer et d’éviter un stress trop récurrent. Tout au long de l’expérimentation, les rats/souris seront observés et les paramètres physiologiques contrôlés (température, respiration). Des points limites sont définis dans la partie procédure expérimentale afin de préserver le bien-être des animaux Une phase d’acclimatation de 5 jours minimum est appliquée après réception et les rats/souris sont hébergés en groupes sociaux harmonieux, dans un environnement enrichi afin de limiter les angoisses qui pourraient être induites par l’environnement : tunnels en carton, sizzle pads et bûchettes de peuplier. La taille des aiguilles et des cathéters est adaptée à la taille de l’animal afin d’éviter toute douleur inutile.
Choix des espèces
Le rat a été choisi car cette espèce est la plus couramment utilisée dans les différentes procédures pratiquées au sein de l’établissement utilisateur. Adulte : 8-12 semaines, 160-300 g, ce qui permettra de travailler sur des poumons entièrement développé et fonctionnel pour la procédure 1 et sur un système cérébral stable, mature pour la procédure 2.
Role de Foxk1 dans la lutte anti-tumorale
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système immunitaire
1400 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré à sévère. Elles reçoivent une greffe de cellules tumorales par injection intradermique et intraveineuse, puis des lymphocytes T modifiés, pour étudier le rôle de la protéine Foxk1 dans la réponse anti-tumorale. Le porteur indique que la croissance tumorale peut entraîner perte d'appétit, perte de poids et perte de sociabilité, et que les animaux dont les atteintes persistent au-delà de huit jours sont mis à mort. Il affirme qu'il n'existe "aucune alternative" à l'expérimentation animale et que le recours à la souris est "crucial".
Objectifs
Les réponses immunitaires efficaces contre les cellules malignes et les pathogènes sont le résultat de processus cellulaires complexes et hautement coordonnés. Au cours des dernières décennies, d'importants efforts de recherche ont montré que des cellules immunitaires appelées cellules T jouent un rôle central dans le développement de ces processus. Le développement de drogues qui ciblent les cellules T est apparu comme un mode d'action efficace pour renforcer l'activation des lymphocytes T contre les cellules cancéreuses. Les thérapies basées sur des modifications génétiques qui ciblent les cellules T constituent une deuxième approche fructueuse et offrent un moyen unique d'armer les lymphocytes T pour éliminer certaines tumeurs. Cependant, malgré le succès remarquable de l'immunothérapie du cancer, tous les patients ne répondent pas à ces nouveaux traitements et certains développent des signes cliniques liés à des effets secondaires nocifs. L'activation des lymphocytes T est intimement liée aux activités métaboliques qui dictent l'ampleur de la réponse immunitaire. À cet égard, le ciblage des composants moléculaires impliqués dans l'aptitude métabolique des cellules T est très prometteur pour améliorer les fonctions anticancéreuses de ces cellules. Un de ces composants moléculaires appelé Foxk1 a été identifié comme étant un acteur clé du métabolisme des cellules T et constitue en ce sens une cible intéressante pour moduler les fonctions effectrices des cellules T contre les cellules cancéreuses. Le projet vise donc à caractériser le rôle de Foxk1 dans les cellules T, et à réguler ses fonctions dans le contexte des réponses anti-tumorales.
Bénéfices attendus
Un défi important dans la recherche biomédicale actuelle et son application pharmaceutique en immuno-oncologie est d'identifier les mécanismes moléculaires qui peuvent être ciblés pour reprogrammer les cellules T, et modifier leurs fonctions et leur devenir, afin de mieux contrôler les réponses anticancéreuses. Dans ce contexte, la reprogrammation du métabolisme des cellules T apparaît comme une voie alternative et prometteuse pour moduler les réponses des cellules T. Ainsi, le projet présenté ici explore cette possibilité en se concentrant sur Foxk1 qui constitue un candidat prometteur pour contrôler le métabolisme des cellules T et qui pourrait donc faire l'objet d'une intervention pharmaceutique visant à augmenter ou à diminuer les fonctions des cellules T. Par ailleurs et au-delà du facteur de transcription Foxk1, ce projet constitue une preuve de principe pour cibler les effecteurs impliqués dans les programmes métaboliques, offrant de nouvelles opportunités thérapeutiques pour reprogrammer les cellules T dans les réponses anticancéreuses.
Procédures
Les animaux impliqués dans cette recherche seront greffées avec des cellules tumorales (par injection intradermique et injection intraveineuse). Des cellules T modifiées seront subséquemment injectées par voie intraveineuse afin de déterminer leur effet sur dans la réponse anti-tumorale. Chacune de ces 3 types de procédures se déroule sur plusieurs minutes.
Impact sur les animaux
Du fait des protocoles envisagés, plusieurs nuisances sont attendues sur les animaux. 1. les animaux seront soumis à des anesthésies avec possiblement une conséquence de déshydratation. 2. l’injection et la croissance tumorale pourra conduire à une perte d’appétit, une perte de poids et perte de sociabilité vis-à-vis des congénères.
Devenir
Tous les animaux seront euthanasiés afin d'analyser les tailles de tumeurs, les infiltrats cellulaires aux seins de ces tumeurs et des ganglions drainant. De manière générale, le suivie de la réponse immunitaire et en particulier des lymphocytes T, objet de l'étude, nécessite l'euthanasie des animaux à l'issue des procédures.
Remplacement
Il n’existe à ce jour aucune alternative à l’expérimentation animale lorsqu’il s’agit de modéliser les processus complexes de développement de la réponse immunitaire dans un contexte tumoral. Afin d’étudier de nouvelles approches d’immunothérapie, l’utilisation de modèles murins est cruciale.
Réduction
Nous souhaitons étudier des populations cellulaires dont certaines sont rares mais dont la distribution suit une loi normale N ( μ = 15, σ = 3). Sur la base de nos expériences antérieures et des données de littérature traitant du suivi de la croissance tumorale, nous savons que des groupes de maximum 5 animaux (suivi immuno) et 10 animaux (croissance tumorale), analysés avec le test two-tailed student’s test with welch’s correction nous permettent d’obtenir des résultats significatifs et doivent être réalisés en duplicat pour être publiables. La validité statistique des résultats (différence significative entre les groupes) sera évaluée par les tests statistiques suivants : two-tailed student’s test with welch’s correction ANOVA et/ou Mann Whitney.
Raffinement
Toutes les procédures expérimentales du projet sont réalisées en tenant compte du bien-être animal dans le strict respect des réglementations en vigueur et en étroite collaboration avec la structure du bien-être animale de notre établissement. Les expérimentations seront optimisées dans l’optique de réduire, supprimer ou soulager l'inconfort, la douleur ou l'angoisse subie par les souris afin d'obtenir des données qui soient le moins biaisées possible par le "mal être" de l'animal. Une anesthésie générale sera utilisée durant les procédures expérimentales (transplantation de cellules tumorales, injection intraveineuse). Nous allons implanter des cellules tumorales par injection sous cutanée puis traiter les animaux pour réduire le développement tumoral. Nous porterons une attention particulière à la taille de la tumeur et au poids de l’animal mais aussi à leur posture et leur comportement en groupe. Les animaux seront observés 1 à 2 fois par semaine post injection des cellules tumorales et un tableau listant les points limites suivants sera utilisé. Si les points limites persistent au-delà de 8 jours, l’animal sera euthanasié. Pour toute expérience nécessitant une manipulation de l’animal, ceux-ci seront anesthésiés avec les méthodes autorisées. Le suivi des points limites sera réalisé par les expérimentateurs impliqués dans le projet (Chercheur, post doc, ingénieur, étudiant en thèse).
Choix des espèces
Il est nécessaire d’utiliser un modèle in vivo afin de mimer le plus fidèlement la pathologie cancéreuse humaine et d'étudier en détail l’infiltrat immunitaire associé au développement tumoral et le comparer à l’infiltrat immunitaire présent lors du rejet tumoral. Dans le laboratoire, nous avons choisi de travailler sur la souris comme modèle animal car nous pouvons facilement les manipuler génétiquement et aussi nous pouvons reproduire au mieux la complexité biologique du système immunitaire dans le développement tumoral.