Procédures modérées
Implication de cellules de Bergmann dans les transmissions monoaminergiques du cervelet
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
360 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Une chirurgie implante une sonde de microdialyse, parfois couplée à une fibre optique, dans leur cervelet, les animaux étant tués dans les 24 heures pour vérification anatomique, afin d'étudier le rôle des cellules gliales dans la neurotransmission. Le porteur qualifie cette chirurgie intracérébrale de gêne légère et de mineure au motif que le cerveau serait dépourvu de fibres de la douleur. Il réduit les bénéfices attendus à la mise en évidence d'un rôle de ces cellules, sans application décrite.
Objectifs
Notre projet vise à édudier le role des cellules de Bergmann (les cellules gliales du cervelet) dans les neurotransmissions monoaminergiques (Sérotonine, Noradrénaline, Dopamine) dans le cervelet de souris.
Bénéfices attendus
La mise en évidence de l'implication des cellules gliales dans la neurotransmission monoaminergique
Procédures
Chirurgie : implantation stéréotaxique de sonde de microdialyse couplées ou non avec une fibre optique dans le cervelet. Ceci concerne l'ensemble des animaux la durée totale entre l'implantaion et le sacrifice des animaux est de 24 heures.
Impact sur les animaux
Techniquement les expériences menées impliquent la microdialyse mise en oeuvre seule ou avec l'optogénétique. Ces implantations intracérébrales constituent une gène légère pour l'animal. Le cerveau est dépourvu de fibres sensibles à la douleur, à titre d'exemple des chirurgies similaires ontvréalisée chez l'humains sous simple anesthésie locale.
Devenir
Euthanasie des animaux à l'issue de chaque procédure, pour vérification anatomique des implantations intracérébellaires
Remplacement
L'utilisation de souris est indispensable pour ce projet. L'évaluation de processus complexes comme les interactions neurones-glies sur une structure cérébrale en fonctionnement dans des conditions physiologiques, n'est à ce jour pas modélisable.
Réduction
Le calcul de puissance est effectuée pour les expériences de microdialyse a été réalisé avec le logicile biostatGV. Un écart type de 20 % (issue des données de la littérature et de notre propre expérience) et la possibilité de discriminer un effet de 25% a été envisagé. Une puissance de 0,9 et un alpha de 0,05 ont été choisis. Ceci indique 14 animaux par groupe nombre qui est augmenté à 15 pour pallier aux aléas expérimentaux. Une approche statistique sera envisagée
Raffinement
Un anesthésique est utilisé pour effectuer l'implantation des sondes de microdialyse. Le cerveau est un organe dépourvu de fibres nerveuses libres dédiées à la nociception, bien qu'invasive cette chirurgie se révèle mineure pour les animaux
Choix des espèces
L'utilisation de souris est nécessaire pour ce projet. Les souches modifiées génétiquement ne sont disponibles que pour cette espèce. Les animaux entreront dans le protocole expérimental lorsqu'ils seront agés de 8 à 10 semaines ainsi la chirurgie sera menées sur les animaux agés de 14 à 16 semaines.
Impact de l’exposition précoce aux drogues sur le comportement et le système dopaminergique dans un modèle de comorbidite schizophrénie – troubles de la consommation d’alcool
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
960 rats vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Dès le septième jour de vie, une chirurgie lèse leur hippocampe pour induire un modèle de schizophrénie, puis ils sont exposés jeunes à l'alcool et à des cannabinoïdes avant une seconde chirurgie d'implantation de canules, pour étudier l'impact de ces drogues sur la consommation d'alcool. Le porteur signale des douleurs postopératoires après chaque chirurgie. Il présente ce modèle par lésion comme le plus utilisé et le plus complet pour cette comorbidité.
Objectifs
L'objectif principal de ce projet est d'étudier l'impact d'expositions précoces aux drogues sur les troubles de la consommation d'alcool à l'âge adulte dans un modèle animal de schizophrénie. En effet il existe une prévalence élevée de patients atteints de schizophrénie qui présentent un trouble de la consommation d'alcool. Les consommations d'acool et de cannabis sont fréquentes à l'adolescence aussi bien dans la population générale que chez les sujets qui risquent de présenter la maladie. Nous chercherons donc à étudier le rôle de ces expositions précoces d'alcool et d'agents cannabinoides sur les comportements des animaux modèles de schizophrénie mais également sur la neurotransmission. En effet la dérégulation des systèmes de neurotransmission est directement impliquée aussi bien dans les troubles de la consommation d'alcool que dans ceux associés à la schizophrénie.
Bénéfices attendus
Il n'existe à l'heure actuelle aucune étude visant à étudier l'impact de la co-exposition précoce à l'alcool est aux cannabis ni chez l'Homme, ni chez l'animal alors que la consommation de ces drogues est relativement fréquentes chez les adolescents et jeunes adultes. Grâce aux expériences proposées dans ce projet nous pourrons obtenir des données importantes concernant les mécanismes neurobiologiques qui sous-tendent les troubles de la consommation d'alcool dans un modèle pertinent pour l'étude de la schizophrénie. L'aspect neurobiologique de ce projet aidera la communauté scientifique à mieux comprendre l'impact d'une exposition précoce à des drogues couramment utilisées sur les systèmes dopaminergiques. Nous ajouterons à cette étude neurobiologique un aspect purement comportemental qui nous permettra d'évaluer l'impact de cette exposition précoce aux drogues sur les comportements associés à la consommation d'alcool et à ceux associés à la schizophrénie.
Procédures
Tous les animaux subiront une chirurgie à l'âge de 7 jours. Chacune de ces opérations ne durera jamais plus de 20 minutes. Par la suite à l'âge adulte 320 rats subiront une seconde chirurgie qui ne durera pas plus de 30 minutes. Lors de ces chirurgies les animaux subiront une anesthésie gazeuse et recevront une injection d'analgésiques adaptés. En soins post-opératoires, les animaux (au 7ème jour de vie et à l'âge adulte) recevront pendant au moins 2 jours post-opératoires au moins 2 injections quotidiennes d'analgésique adapté.
Impact sur les animaux
- Douleurs post-opératoires de palier 1 à 2 à J7 suite à la lésion de l'hippocampe ventral par chirurgie stéréotaxique. Durée attendue : 2-3 jours. - Douleurs post-opératoires de palier 1 à 2 à l'âge adulte suite à l'implantation des canules par chirurgie stéréotaxiques. Durée attendue : 3-4 jours.
Devenir
Procédures 1, 2, 3: Ces procédures ne sont que des étapes qui nous permettent de générer nos animaux modèles de comorbidité. Tous les animaux issus de ces procédures seront répartis soit dans la procédure 4 (640 rats) soit dans la procédure 5 (320 rats). Procédure 4 : A la fin des analyses comportementales les cerveaux de ces animaux devront être récupérés pour des analyses post-mortem en vue d’étudier l’expression de marqueurs biologiques importants dans ces pathologies et iront donc en procédure 6. Procédure 5: Tous les animaux seront euthanasiés pour vérifications histologiques des sites d'implantation des électrodes d'enregistrement et de stimulation. Procédure 6: Tous les animaux seront euthanasiés au cours de cette procédure.
Remplacement
Les études de mécanismes complexes de maladies psychiatriques comme la schizophrénie ou l'addiction ne sont pour le moment pas remplaçables par des méthodes in vitro ou in sillico. Les mécanismes impliqués sont trop complexes pour pouvoir être simplifiés à ce jour. Le modèle que nous avons choisi fait partie des modèles les plus utilisés et les plus complets avec une validité de ressemblance, une validité de construction et une validité de prédiction très bien décrites dans la littérature.
Réduction
Le nombre d'animaux nécessaire à chacune des expériences a été estimé sur la base de nos précédentes expériences utilisant le même modèle en prennant en compte la variabilité interindividuelle observée aussi bien dans les modèles animaux que dans les différents paradigmes comportementaux utilisés. Nous utiliserons au maximum les mêmes animaux entre les différentes procédures pour limiter le nombre total d'animaux utilisés dans ce projet.
Raffinement
Pour chacune des procédures nous avons mis en place un série de points limites ainsi qu'une grille de scoring du bien-être animal. Une action thérapeutique adaptée sera déclenchée dès q'un point limite sera atteint. « En ce qui concerne les conditions d'hébergement, les animaux seront stabulés en groupe tout au long du projet sauf pendant les périodes d'évaluation de la consommation d'alcool. Ces périodes seront limitées au strict minimum nécessaire et l'isolement sera contrebalancé par une manipulation accrue par les expérimentateurs (enrichissement inter-espèce).
Choix des espèces
Le modèle de lésion choisi pour induire des symptômes de schizophrénie est le plus utilisé en recherche sur la comorbidité addictive car ce modèle est sans doute celui qui représente le mieux l'évolution de la maladie. Les animaux seront utilisés tout au long de leur vie. Ce modèle nécessite une lésion du cerveau au 7ème jour de vie. Tous les petits seront ensuite soumis à la procédure d'exposition aux drogues pendant la période d'adolescence (entre les jours 28 et 50). Les rats seront conservés jusqu'à l'âge adulte pour évaluer les effets d'une telle pré-exposition précoce sur les comportements et la neurobiologie à l'âge adulte.
Etude de l’importance de la localisation des tumeurs du pancréas sur la réponse à la chimio-immunothérapie.
- Recherche appliquée
- Cancers
- Recherche fondamentale
- Oncologie
1 040 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Des cellules de cancer du pancréas leur sont injectées sous la peau, dans le pancréas ou dans le sang, provoquant tumeurs, ascite ou métastases pulmonaires, puis elles reçoivent des traitements, pour comparer la réponse selon la localisation de la tumeur. Le porteur décrit une possible altération de l'état général liée au cancer induit et aux effets des chimiothérapies. Il conclut que l'évaluation de traitements anticancéreux doit se faire sur un organisme vivant.
Objectifs
Le but du projet est d’évaluer l’efficacité antitumorale d’une association immunothérapie (anti-PD-1) et chimiothérapies utilisées en clinique dans des modèles de cancers du pancréas avec différentes localisations (sites d’injections différents) chez la souris. Nous étudierons également les infiltrats immunitaires dans les tumeurs. Ainsi nous pourront 1) évaluer l’efficacité des traitements selon la localisation et 2) déterminer si certaines cellules immunitaires voient leur nombre et leur activité modifiée en fonction du traitement et de la localisation du cancer. Cette étude nous permettra également de comprendre les mécanismes de résistance aux traitements actuellement utilisés en clinique.
Bénéfices attendus
En France, en 2018, le cancer du pancréas était le 9e cancer le plus fréquent chez l’homme et le 7e cancer le plus fréquent chez la femme. Le pronostic de ce cancer, souvent diagnostiqué tardivement, reste sombre, expliquant que la mortalité ne baisse pas. A tel point que l’adénocarcinome pancréatique pourrait devenir la seconde cause de mortalité par cancer dans les années 2030-2040. L’un des critères d’agressivité de ce cancer est sa capacité à former des métastases dans d’autres organes, comme le foie ou le poumon. Actuellement, le traitement de ce cancer repose sur l’utilisation de chimiothérapies qui sont malheureusement peu efficaces, car souvent administrées tardivement, notamment lorsque le cancer a métastasé. L’immunothérapie a été associée à la chimiothérapie afin d’augmenter son efficacité dans de nombreux cancers. Cependant cette association n’est pas efficace pour le cancer du pancréas. Il apparait donc important d’étudier les mécanismes responsables de cette résistance. Le but du projet est d’évaluer l’efficacité anti-tumorale d’une association immunothérapie et chimiothérapies utilisées en clinique dans différents modèles de cancers du pancréas. L’intérêt de ce travail est donc de mieux comprendre les mécanismes immunologiques associés aux traitements par chimiothérapie et de rechercher des moyens de potentialiser l’immunothérapie, jusqu’alors inefficace dans le cancer du pancréas.
Procédures
- Injection par voie sous-cutanée de cellules de cancer du pancréas murines : - 288 souris C57BL/6 et 144 souris BalbC/nude. - Injection orthotopique de cellules de cancer du pancréas murines dans le pancréas : - 160 souris C57BL/6 et 144 souris BalbC/nude. - Injection par voie intra-veineuse de cellules de cancer du pancréas murines : - 160 souris C57BL/6 et 144 souris BalbC/nude. - Traitements par voie intrapéritonéale : - 576 souris C57BL/6 et 432 souris BalbC/nude.
Impact sur les animaux
- Injection de cellules tumorales dans différentes localisations : - Sous-cutanée : masse tumorale au niveau du flanc droit pouvant gêner la liberté de mouvement de l’animal. - Orthotopique : croissance d’une masse tumorale intra-abdominale monitorée par palpation abdominale. Possible dissémination de la maladie au niveau du péritoine avec apparition d’ascite. - Métastatique : croissance de métastases intra-pulmonaires, pas d’effet masse attendu. - Dans tous les cas : possible altération de l’état général du fait de la pathologie cancéreuse induite. -Éventuels effets secondaires des traitements anti-cancéreux : les chimiothérapies utilisées ont déjà fait l’objet de recherche clinique sur l’animal, il n’est pas attendu d’effet secondaire important. -Concernant le modèle orthotopique, possible complications au niveau du site opératoire et de la cicatrice : infection, lâchage de suture, douleur.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à la fin de la procédure. Certains seront autopsiés (modèles orthotopique et intra-veineux).
Remplacement
Le cancer est une maladie complexe impliquant des mécanismes de contrôle et des interactions possibles seulement dans un organisme vivant. En effet, la recherche a permis de comprendre l’importance de l’environnement dans lequel le cancer se développe et les multiples interactions avec le système immunitaire, le stroma tumoral, le système vasculaire et le métabolisme. En conséquence, pour être prédictifs, l’évaluation de l’efficacité ou de l’échec de nouvelles combinaisons thérapeutiques en oncologie doit être réalisée sur les organismes vivants. Nous réalisons à ces fins des études translationnelles sur des modèles d‘animaux greffés avec des cellules tumorales.
Réduction
- Les expériences seront réalisées sur des petits effectifs ce qui permet donc de réduire le nombre d’animaux de l’étude. De plus une étape de faisabilité pour évaluer la pertinence des modèles sera réalisée en début de projet. Si l’un des modèles ne donne pas les résultats escomptés sur la localisation des tumeurs ou s’il s’avère que les points limites sont atteints prématurément, celui-ci sera abandonné à l’étape de faisabilité (partie I). Si aucun effet bénéfique des composés seuls ou en association sur la réponse anti-tumorale (croissance et infiltrats immunitaires) n’est observé, l’étude sera arrêtée à l’étape II. En choisissant de transposer uniquement le ou les modèles ayant le mieux répondu aux combinaisons de traitements en partie II, dans les souris Balb/nude, nous réduirons également le nombre de souris utilisées pour cette lignée. Enfin pour les modèles orthotopiques et intra-veineux les expériences visant à étudier la taille des tumeurs et les infiltrats immunitaires seront réalisées sur les mêmes souris.
Raffinement
Les animaux seront hébergés dans des conditions qui répondent à leurs besoins (groupes, environnement enrichi) et seront habitués aux techniques de préhension. Les animaux sont suivis au minimum 3 fois par semaine par des techniciens responsables d’études. Une anesthésie générale gazeuse (isoflurane 3% + oxygène 1.5L/min) sera réalisée avant chaque greffe. Elle sera entretenue pour la greffe orthotopique, avec contrôle de l’absence de réflexe de la patte et surveillance de la fréquence respiratoire et protection de la cornée avec un collyre ophtalmique. Pour l’analgésie, des anti-inflammatoires (Ketoprofen 4mg/kg) seront administrés en sous-cutanée en pré-opératoire à distance du site opératoire et prolongé pendant 48h après l’opération, ainsi que des anesthésiques locaux (lidocaïne 4mg/kg + bupivacaine 2mg/kg) au niveau du site opératoire. La surveillance post-interventionnelle sera réalisée 2 fois par jour durant les 3 premiers jours, puis quotidienne pendant 2 jours et enfin espacée à 3 fois par semaine. Points limites : - perte de poids dépassant 20% par rapport au poids maximum enregistré à arrêt des traitements à si persistance au-delà de 24h, sacrifice de l’animal ; - posture ou autre expression de la douleur à arrêt des traitements à si persistance au-delà de 24h, sacrifice de l’animal ; - absence de toilettage à arrêt des traitements et surveillance de l’apparition d’autres points limites ; - léthargie, immobilité à si persistance au-delà de 24h, sacrifice de l’animal ; - une mauvaise cicatrisation ou une ouverture des sutures à sacrifice de l’animal. - Points limites spécifiques à la présence de tumeurs et dont l’atteinte entrainera l’euthanasie des animaux : - volume tumoral supérieur à 2000 mm3 ; - tumeurs gênant les fonctions vitales et motrices ; - ulcération ou nécroses de la tumeur sous-cutanée supérieure à 20% de la surface totale de la tumeur ; - palpation d’une masse abdominale localisée dans la zone du pancréas et entrainant une gêne ou une douleur ; - envahissement du péritoine de la souris conduisant à un une carcinose péritonéale ou la formation d’ascite et ainsi un gonflement de l’abdomen ; - difficultés respiratoires. Le projet se déroule en 3 parties. L’absence de faisabilité ou de résultats, conduira à l’arrêt de certains modèles.
Choix des espèces
Les souris présentent des caractéristiques physiologiques qui permettent une variété de techniques d’administration et de prélèvement présentant des analogies avec ce qui est réalisé en recherche clinique sur l’homme. Diverses souches de souris immunocompétentes sont disponibles pour l’établissement de modèles tumoraux syngéniques, indispensables à la recherche préclinique en immuno-oncologie. Des souris génétiquement modifiées seront également utilisées afin de montrer l’importance du système immunitaire. Les animaux seront utilisés à l’âge adulte (entre 8 et 12 semaines d’âge) pour la mise en œuvre de modèles expérimentaux stables et reproductibles avec des animaux possédant un système immunitaire mature et un poids corporel > 20g.
Evaluation d’une méthode d’imagerie permettant de mesurer l’intégrité de nanovecteurs lipidiques après injection intramusculaire chez le rat
- Tests réglementaires
- Contrôles de qualité
108 rats femelles vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures mêlant gravité modérée et actes menés sous anesthésie sans réveil. Ils reçoivent une injection intramusculaire de nanocapsules lipidiques et subissent des examens d'imagerie par résonance magnétique sous anesthésies répétées, avant le prélèvement du muscle injecté, pour évaluer une méthode de suivi de nanomédicaments. Le porteur signale que les anesthésies répétées peuvent entraîner une déshydratation. Il indique que le remplacement reste difficile faute de reproduire in vitro l'environnement musculaire.
Objectifs
Depuis plusieurs années, les nanoparticules thérapeutiques suscitent une grande attention dans le domaine pharmaceutique en raison de leur capacité à délivrer des traitements personnalisés et efficaces avec moins d'effets secondaires. Malgré la présence de nombreuses publications sur les avantages des nanoparticules thérapeutiques, seul un faible nombre de « nanomédicaments » sont actuellement mis sur le marché. La compréhension des mécanismes complexes d’interaction des nanoparticules avec les barrières biologiques et l’étude de leur intégrité post-administration sont actuellement des limites à dépasser pour accroitre le développement de nouveaux médicaments. Une connaissance approfondie de ces paramètres permettrait à terme d’optimiser les performances de ciblage, mais aussi d’améliorer la délivrance d’actifs thérapeutiques en comparaison aux traitements existants. Dans le cadre de futures études pré-cliniques visant à la validation de candidats médicaments nanovectorisés, il est actuellement essentiel de développer des outils permettant de caractériser leur devenir une fois administré in vivo. Au cours de la pandémie de COVID-19, l’usage thérapeutique des nanoparticules lipidiques s’est amplifié via le développement des vaccins Pfizer/BioNtech et Moderna. Depuis plusieurs années, la communauté scientifique a acquis une expertise dans le développement de nanoparticules lipidiques - notamment des nanocapsules lipidiques - utilisant des matériaux biocompatibles et biodégradables. Alors que l’innocuité in vitro des nanocapsules lipidiques a été montré au cours de multiples études, leur profil pharmacocinétique après injection intramusculaire in vivo demeure peu connu. Une méthode innovante de spectroscopie localisée de diffusion par résonance magnétique a été développée par notre plateforme technique. À ce jour, cette nouvelle méthode permet de caractériser in vitro les propriétés intrinsèques de chacun des composants qu’ils soient pris séparément ou associés sous forme de nanomédicaments. L’objectif principal de ce projet est d’évaluer la capacité de cette nouvelle méthode de caractérisation à suivre le devenir, et potentiellement l’intégrité, de thérapies in vivo. Les objets testés seront des nanocapsules lipidiques de tailles variables afin de solliciter différents mécanismes d’internalisation cellulaires.
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus par ce projet seront de proposer une méthode de suivi des nanomédicaments, en particulier des nanocapsules lipidiques qui sont des nanoparticules analogues à celles actuellement largement utilisées dans le cadre de la lutte contre le COVID-19. La méthode proposée se base sur des appareillages largement rependus en clinique et pourra de ce fait être déployée dans les services de radiologie. Il est à noter que cette méthode d’imagerie fonctionne en l’absence de rayonnements ionisants et de part son caractère non invasif, permet des mesures répétées sur les mêmes individus et in fine permet d’obtenir l’information recherchée tout en limitant le nombre d’individus nécessaires. Dans le cadre de l’étude du devenir des nanocapsules lipidiques après injection intramusculaire, cette technique nous permettra de caractériser la cinétique de dégradation et ou d’internalisation de ces nanomédicaments en fonction du temps mais aussi d’étudier l’influence de la taille de ces nanomédicaments sur les cinétiques de dégradation et ou d’internalisation puisqu’il a été démontré qu’en fonction de la taille des objets, la voie d’internalisation préférentielle diffère. À plus long terme, nous pouvons espérer que cette technique pourra être déclinée pour l’étude d’autres nanomédicaments ou de vesicules endogènes.
Procédures
Trois procotoles sur des rats Sprague-Dawley femelles de 12 semaines permettront d’évaluer par imagerie par résonance magnétique (IRM) le devenir de nanocapsules lipidiques de différents diamètre (50 nm, 100 nm et 25 nm respectivement) après injection intramusculaire de 50 µL de suspension. Chacun de ces protocoles sera divisé en deux études. La première étude évaluera la dose permettant d’observer les nanocapsules lipidiques durant la phase précoce après l’injection. 3 lots de 5 rats recevront une injection intramusculaire de nanocapsules lipidiques à différentes doses et suivront juste après un examen d’imagerie/spectroscopie par IRM. Tous les gestes de cette étude sont réalisés sous anesthésie générale en 40 à 50 minutes pour chaque animal avec un suivi permanent de la température et la respiration. La seconde étude évaluera l’impact du temps sur la mesure suivant l’injection intramusculaire de nanocapsules lipidiques. 2 lots de 8 rats recevront une injection intramusculaire de suspension de nanocapsules lipidiques (dose déterminée selon les résultat de la première étude). Tous les animaux de cette étude suivront un examen d’imagerie/spectroscopie par IRM selon ces temps d’observation : Groupe 1 : 1h, 6h, 12h, 24h, 48h. Groupe 2 : 1h, 3h, 9h, 24h, 48h. Tous les gestes de cette étude sont réalisés sous anesthésie générale en 40 à 50 minutes pour chaque point d’étude pour chaque animal avec un suivi permanent de la température et la respiration.
Impact sur les animaux
Les effets indésirables potentiels sont principalement liés à l’injection intramusculaire et aux anesthésies répétées. Dans des études antérieures (Nel, 2018 & 2019), l’injection IM de 40µL de suspensions de nanocapsules lipidiques (LNC) ne s’est jamais accompagnée d’effets indésirables notoires. Toutefois, nous avons identifié cette phase du protocole comme point de vigilance. Il est à noter que nous aurons une information anatomique du point d’injection grace à la réalisation d’IRM. Les anesthésies répétées peuvent quant à elles s’accompagner de déshydratation. Une injection de 1 ml de serum physiologique sera réalisée au niveau de l’espace interscapulaire à la fin de chaque série de mesure. D’ordre général, une attention particulière sera portée à l’évaluation de l’inconfort des animaux durant les heures et les 2 jours suivant l’injection intramusculaire.
Devenir
Procédure 1 : Injection intramusculaire de suspensions de nanocapsules lipidiques (LNC) et examen d’imagerie/spectroscopie par IRM : évaluation de la dose permettant d’observer les LNC durant la phase précoce après l’injection (étude 1). Cette procédure requierts la mise à mort de l’ensemble des animaux, car le prélevement du muscle injecté est prévu en fin d’étude (à T = 1h post-injection). Une analyse histologique de la zone prélevée sera ensuite faite par microscopie électronique à transmission pour localiser les nanocapsules lipidiques. Cette localisation visuelle permettra d’établir d’éventuels liens de corrélation entre les résultats obtenus par spectroscopie de diffusion et microscopie électronique à transmission. Procédure 2 : Injection intramusculaire de suspensions de nanocapsules lipidiques (LNC) et examen d’imagerie/spectroscopie par IRM : évaluation de l’impact du temps suivant l’injection d’une suspension de LNC sur la mesure (étude 2). Cette procédure requierts la mise à mort de l’ensemble des animaux, car le prélevement du muscle injecté est prévu en fin d’étude (à T = 48h post-injection). Une analyse histologique de la zone prélevée sera ensuite faite par microscopie électronique à transmission pour localiser les nanocapsules lipidiques. Cette localisation visuelle permettra d’établir d’éventuels liens de corrélation entre les résultats obtenus par spectroscopie de diffusion et microscopie électronique à transmission.
Remplacement
Le remplacement a été évalué mais la complexité de l’environnement musculaire associé à la dynamique du flux sanguin, la réponse inflammatoire engendrée par l’injection intramusculaire ainsi que la contrainte mécanique du muscle sur le produit injecté (provoquée par le déplacement de l’animal post-anesthésie notamment) ne sont actuellement pas reproduite in vitro. Le remplacement est par conséquent difficilement envisageable.
Réduction
La méthode d’imagerie à évaluer permet un suivi non-invasif du site d’injection. Cette méthode permet ainsi d’effectuer des mesures de manière répétées sur un même animal. En conséquence, cette méthode d’analyse permet de réduire le nombre d’animaux nécessaire pour ce projet. Ce nombre a été estimé en fonction des protocoles précédemment réalisés par le laboratoire (pour des résultats statistiquement exploitables) en tenant compte des risques inhérent à chaque phase. L'évaluation du devenir des nanocapsules lipidiques se fera par mesure du coefficent de diffusion de chaque constituant. Nous étudierons sur chaque groupe de rat l’évolution statistique de ce coefficient de diffusion.
Raffinement
Les animaux seront hébergés en cages normalisées et en groupes, en pièce ventilée à hygrométrie et température contrôlées et auront à leur disposition de l’eau et de la nourriture à volonté. Un cycle automatique jour/nuit – 12h/12h sera respecté. Il sera mis à leur disposition un abri et de la cellulose pour la constitution d’un nid. Avant toute expérimentation, une période minimale de 7 jours d’acclimatation des animaux à leur nouvel environnement sera observée. Lors des expérimentations, une attention particulière sera portée au maintien en normothermie des animaux à chaque phase, y compris lors de l’injection intra-musculaire et de l'examen en Imagerie par Résonance Magnétique par l'utilisation de tapis chauffant avec contrôle rectal de température. Toutes les expérimentations sont réalisées sous anesthésie générale. Un suivi en temps réel de la fréquence respiratoire de chaque animal sera effectué durant tout l’examen d’imagerie/spectroscopie. Une réhydratation par injection sous-cutanée de sérum physiologique est prévue en fin d’anesthésie pour chaque animal. Les animaux seront suivis quotidiennement et leur état évalué à partir d’une grille de scores comprenant des points limites adaptés et des critères d’arrêt de souffrance. L’examen d’imagerie a déjà été validé in vitro et est bien maitrisé. Cet examen permet d’observer la présence ou l’absence d’inflammation grâce à l’acquisition locale de données d’imagerie au niveau de la zone d’injection. En cas d’inflammation observée par IRM, un suivi renforcé de l’animal sera effectué au réveil. Cet examen est en mesure de réduire au minimum les nuisances sur le bien-être des animaux.
Choix des espèces
Le rat est un modèle utilisé au laboratoire comme modèle préclinique. Des rats Sprague Dawley femelles de 12 semaines seront utilisés afin de pouvoir injecter en totalité le volume de suspensions de nanocapsules lipidiques nécessaire sans induire de souffrance pour l’animal ni de perte de produit, qui seraient conséquentes à un volume musculaire trop faible rencontré chez des rats plus jeunes.
Etude de l’utilisation de l’habitat terrestre du Pélobate brun (Pelobates fuscus) en Alsace
- Conservation des espèces
40 pélobates bruns, une espèce d'amphibien menacée, vont être capturés dans la nature, opérés pour l'implantation d'un émetteur, puis relâchés, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. La chirurgie sous anesthésie dure moins de vingt minutes et vise à suivre leurs déplacements terrestres pour améliorer la conservation de l'espèce. Le porteur indique un risque de mortalité d'environ 2 %, observé sur un protocole comparable en 2021. Il justifie l'étude sur des individus sauvages par son objet même, la conservation de ce pélobate.
Objectifs
Les amphibiens possèdent un cycle de vie complexe, composé d’une phase aquatique (reproduction et stade larvaire) mais aussi d’une importante phase terrestre. Si la première est très étudiée, les connaissances sur la phase terrestre sont en revanche souvent bien limitées. Cela est notamment dû à la difficulté de suivre des individus en déplacement en milieu terrestre comparé à l’écoute et à l’observation dans / près des mares. Néanmoins, la phase terrestre joue un rôle important dans la vie d’un amphibien et constitue la plus grande partie de son cycle de vie (zones de chasse, d’estivage, d’hivernage). Il est d’autant plus essentiel de connaître la totalité de l’habitat dans le cas d’espèces protégées. Il est aujourd’hui possible de suivre très finement les déplacements d’individus en phase terrestre sur le long terme grâce à la radiotélémétrie. Cette méthode permet, à l’aide d’une antenne et d’un récepteur, de suivre sur de longues distances les déplacements d’individus équipés d’un émetteur radio avec une précision telle qu’il est possible de les retrouver individuellement afin de pointer leur position par un GPS manuel. Ces techniques ont déjà été utilisées et validées pour étudier le déplacement en phase terrestre chez certains amphibiens. L’habitat terrestre n’a été que très peu étudié chez le Pélobate brun (Pelobates fuscus), espèce menacée en France (statut en « En danger (EN) » de l’UICN). Cette étude vise à caractériser les déplacements fins en phase terrestre du Pélobate brun.
Bénéfices attendus
Cette étude devrait nous permettre de mieux connaître les micro et macrohabitats utilisés par le Pélobate brun ainsi que ses patterns de déplacements, encore peu connus, permettant ainsi une meilleure gestion de son habitat et donc des mesures de conservation plus efficaces.
Procédures
En dehors du stress lié à la capture et à la manipulation, la nuisance prévue est l’implantation des émetteurs (chirurgie), cette nuisance est cependant réduite au maximum par l’anésthésie et l’emploi complémentaire d’analgésique. L’opération en elle-même dure moins de 20min, et le réveil se fait dans l’heure.
Impact sur les animaux
La probabilité d’apparition d’effets indésirables voire de mortalité des individus à la suite d’un stress dû à la capture, au déplacement, à l’opération et au maintien en captivité ne peut être réduite à zéro. Notamment, il y a eu 2% de mortalité (1 individu/46) pour le même protocole réalisé sur une autre espèce d’amphibien, en 2021. Les nuisances potentielles liées à la chirurgie concernent d’une part les risques inhérents à l’anesthésie et les risques possibles liés à la chirurgie en elle-même (problème de cicatrisation etc). Cependant ces risques restent bas : l’espèce cicatrise bien et la bonne formation des opérateurs mène à un risque quasi-nul de problème lors de l’opération.
Devenir
L’objectif est de suivre le déplacement des individus dans leur habitat naturel, il est donc obligatoire de les relacher.
Remplacement
Cette étude a pour objectif d’améliorer la conservation du Pélobate brun et concerne donc spécifiquement cette espèce, ainsi elle ne peut pas être réalisée via une autre approche qu’en étudiant le comportement des individus sauvages de cette espèce.
Réduction
Un nombre réduit d’individus sera utilisé lors de l’expérimentation. Cela nous permet d’avoir une puissance statistique suffisante tout en limitant le nombre d’individus manipulés. Réduire d’avantage cet effectif serait statistiquement risqué car nous ne pouvons écarter une mortalité induite par la capture, les manipulations, le transport et la chirurgie (2% de mortalité pour le même protocole réalisé sur une autre espèce d’amphibien, en 2021), ou une mortalité naturelle pendant l’expérimentation (prédation, maladie).
Raffinement
« Pendant la période de captivité les individus seront placés dans des vivariums à température ambiante (~20°C), dans un milieu maintenu humide, au calme et dans l’obscurité, enrichi de cachettes faites de pots en terre. Les individus seront nourris ad libitum avec des grillons vivants (Acheta domestica ; 1cm). La procédure chirurgicale est réalisée sous anesthésie générale et avec l’application d’un analgésique local. Pendant cette phase de captivité temporaire (48h à 72h) et de récupération post-chirurgicale, différentes évaluations sont mises en place pour déterminer quotidiennement les points limites, afin de limiter la douleur des animaux et permettre le relâcher dans de bonnes conditions.
Choix des espèces
Le but est d’étudier l’utilisation de l’habitat terrestre par le Pélobate brun dans le cadre de son étude et de sa conservation, ainsi le remplacer par une autre espèce n’est pas envisageable. D’autre part uniquement des adultes seront utilisés. Nous nous intéressons au déplacement en milieu terrestre des pélobates, éliminant ainsi de l’étude le stade larvaire qui est aquatique. Ainsi seuls des individus adultes et de poids suffisants (plus de 19 g) seront utilisés.
Evaluation de l’impact de traitements innovants d’effluents de station d’épuration et de micropolluants chez Xenopus laevis
- Protection de l’environnement
- Recherche appliquée
- Toxicologie (hors obligations réglementaires)
9 460 xénopes vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Les adultes reçoivent des injections hormonales pour se reproduire puis retournent en aquarium et servent à nouveau, tandis que les larves et les œufs exposés sont tués par surdose d'anesthésique, pour évaluer l'écotoxicité d'effluents de station d'épuration. Le porteur indique recourir d'abord à un test sur daphnies pour réduire le nombre de vertébrés. Il présente le xénope comme un indicateur pertinent de la qualité des milieux.
Objectifs
De nombreux composés chimiques sont retrouvés en entrée de stations d'épuration de part les activités humaines et notre société de consommation. Les traitements actuels sont peu efficaces pour traiter ce genre de composés et une majorité d'entre eux (les micropolluants) sont retouvés dans l'environnement. Le présent projet est issu de 2 projets de recherche différents qui s'intéressent aux traitements des effluents d'origine humaine (station d'épuration, eaux résiduelles urbaines, effluents hospitaliers, etc.) dont l'objectif est de mettre en évidence l'absence d'écotoxicité des matrices (effluents, lixiviats de boues) traitées par les procédés de traitement mis en oeuvre et cela avant leur rejet dans le milieu naturel et de définir une stratégie de traitement d'effluents optimale qui fournit un effluent final adapté à la réutilisation, en se conformant à une qualité d'eau chimique et biologique sécûre. Les 2 projets ont été évalués par des organismes scientifiques français et européens et des financeurs publics. Les expérimentations porteront d'une part sur l'évaluation de l'effet de cocktails de micropolluants à des concentrations faibles couramment retrouvées dans l'environnement. D'autre part, les expérimentations auront pour but d'évaluer l'efficacité et l'innocuité de traitements innovants des eaux usées issues de stations d'épuration.
Bénéfices attendus
L'enjeu environnemental est important, avec à la clef un possible changement/amélioration des pratiques de traitement des eaux usées à l'issue des connaissances scientifiques qui seront acquises. Les bénéfices attendus sont donc des impacts sur la société et l'économie, en incitant l'industrie de l'eau et les gestionnaires à protéger l'environnement des rejets d'effluents contenant des contaminants tout en prenant en compte le concept sociétal du"One Health" (une seule santé).
Procédures
Les adultes xénopes s'accouplent naturellement après l’injection hormonale dans les sacs lymphatiques dorsaux (prise en main : tête dans paume de la main de l'utilisateur). L’injection est effectuée dans l’espace entre la peau et le plan musculaire sous-jacent, divisé en compartiments séparés par des parois conjonctives, rempli de liquide lymphatique et en communication avec le système lymphatique. Cette disposition anatomique favorise l’injection et la diffusion des hormones dans l’ensemble du corps de l’animal. Pour éviter un reflux, on pique l’aiguille dans le haut de la cuisse à travers le septum et on maintient appuyé au lieu d’injection pendant quelques secondes au moment de retirer l’aiguille. Les 20 adultes ne seront jamais mis à mort mais réintégrés à l’élevage. Les autres interventions sont réalisées sur les têtards après traitement au Tricaine Méthane Sulfonate. Ils seront exposés à différents types de mélanges en micropolluants organiques ou à des effluents traités pendant des durées variables (4-12-21 jours) et différents aspects biologiques seront étudiés : cassures de l'ADN, métamorphose, croissance, De plus, pour se rapprocher le plus possible du milieu naturel, des expérimentations seront menées en étudiant les effets au niveau de chaînes alimentaires recréées en laboratoire. Pour l'ensemble des procédures 9440 têtards seront utilisées. Le nombre total d'animaux impliqués sera donc égal à 9460 en considérant les têtards et les adultes. Du point de vue du raffinement, les conditions d'élevage et d'exposition seront strictement contrôlées en fonction des besoins physiologiques de chaque stade de développement pour réduire le stress et la souffrance au maximum (ex: période de repos après stimulation des reproducteurs). Afin de réduire le nombre d'animaux, une même ponte sera mutualisée pour plusieurs essais et procédures permettant de réduire considérablement le nombre de reproducteurs. De même, les expérimentations seront regroupées au maximum (les contröle seront mises en commun pour réduire le nombre de têtards). De plus, des essais préliminaires de toxicité chez les invertébrés daphnies seront utilisés pour cibler les concentrations d’exposition des larves par la suite, et éviter ainsi des mortalités aigües des têtards. Un même têtard sera utilisé pour mesurer de nombreux biomarqueurs évitant de multiplier le nombre de têtards avec le nombre de biomarqueurs. Enfin une anesthésie stricte est utilisée à chaque fois.
Impact sur les animaux
Les bénéfices attendus sont donc les impacts sur la société et l'économie, en incitant l'industrie de l'eau à protéger l'environnement des rejets d'effluents contenant des contaminants tout en prenant en compte le concept sociétal du"One Health" (une seule santé). On fait une évaluation écotoxicologique des effets des contaminants potentiels qu'on peut retrouver dans un effluent après traitement en comparaison avec avant traitement. L'analyse des biomarqueurs utilisés chez ces animaux exposés pourra renseigner notamment des nuisances et des effets indésirables. Afin de réduire le nombre d’adultes xénopes, les expérimentations seront regroupées au maximum sur les individus issus d'une même ponte et pour réduire le nombre de têtards, les conditions témoins seront mises en commun autant que possible. De plus, des essais préliminaires de toxicité chez les invertébrés daphnies seront utilisés pour cibler les concentrations d’expositions des larves de Xénope par la suite, et éviter ainsi des mortalités aigües des têtards.
Devenir
Les adultes réintègrent leurs aquariums. L'ensemble des larves et oeufs exposés sera euthanasié selon la méthode de mise à mort recommandée : surdose de l'anesthésique Tricaine methanesulfonate à 0,2 g/L (solution tamponnée au bicarbonate de sodium : pH 7.0).
Remplacement
Un test réglementaire de détermination de l'immobilisation chez les invertébrés daphnies (OCDE TG202) sera utilisé chaque fois que la toxicité aiguë d'un effluent ou d'un cocktail sera recherchée. Par conséquent, les gammes de concentration étudiés chez les xénopes seront établies en fonction des résultats de toxicité aiguë enregistrés chez la daphnie. Nous utilisons le test Daphnie, pour réduire le nombre de vertébrés utilisés et en l'absence de méthodes alternatives permettant d'étudier la toxicité de cocktails de polluants.
Réduction
Réduction du nombre d'animaux : - Les reproducteurs utilisés proviennent d'un élevage interne et les larves issues des pontes seront utilisées dans les différentes procédures ==> Pas d'importations supplémentaires de nouveaux géniteurs: réduction du nombre d'animaux utilisés. - Le nombre d'animaux utilisé dans chaque procédure est calculé selon un minimum requis pour pouvoir conclure statistiquement sur de potentiels effets délétères et les embryons ou larves témoins négatifs sont mutualisées autant que possible en fonction de la disponibilité des matrices à étudiers
Raffinement
Raffinement -Les reproducteurs qui sont injectés en vue de la reproduction servent au maximum 3 fois par an ==> période de récupération de 4 mois. Leur manipulation est douce et est réalisée par du personnel expérimenté. Par exemple, l'injection de gonadotropines sera réalisée uniquement par deux membres du projet qui sont parmi les plus expérimentés (25 ans d'expérience). Autre exemple, l'animal est saisi dans l'aquarium en mettant délicatement sa tête dans la paume de la main et la partie abdominale est légèrement massée avec le pouce (ces gestes exercent une action calmante sur l'animal). L'injection se réalise en immobilisant l'individu dans la main. Les solutions hormonales sont sorties du réfrigérateur puis mises à température ambiante pour ne pas être douloureuse à l'injection. -Dans le but de réduire le stress des reproducteurs, les conditions d'élevage et d'exposition seront strictement contrôlées en fonction des besoins physiologiques de chaque stade de développement pour réduire le stress et la souffrance au maximum (ex: période de repos après stimulation des reproducteurs).
Choix des espèces
Les amphibiens sont de bons modèles dans le cadre d'études écotoxicologiques et leur pertinence d'utilisation a été démontrée depuis plusieurs années : - Les stades larvaires sont particulièrement sensibles, ce qui en fait de bon indicateurs de la qualité des milieux. - Ce sont des animaux sédentaires qui sont de bon indicateurs des conditions locales. ==> Le xénope est pertinent dans le cadre de notre projet car il possède un taux d'éclosion élevé, une disponibilité tout au long de l'année après un traitement hormonal des reproducteurs, un développement larvaire rapide et l'alimentation des larves est facile. Les reproducteurs de X. laevis seront utilisés au stade adulte (sexuellement mâtures : nécessaire pour la reproduction). Les larves de xénope utilisées dans ce projet sont agées de 2 à 3 semaines. Elles sont utilisées à ces stades de développement précis pour différentes raisons. Les stades larvaires sont particulièrement sensibles à la présence de polluants, ainsi un nombre réduit d'animaux par rapport aux adultes est nécessaire pour détecter un éventuel effet délétère (réduction). Ces stades sont facilement repérables car ils correspondent à l'apparition du bourgeon de la pâte postérieure et l'anesthésie n'est donc pas nécessaire pour déterminer ce stade de développement (raffinement).
Fibrose pulmonaire : Evaluation de l’efficacité de composés chimiques ou biologiques dans des modèles de fibrose pulmonaire
- Recherche appliquée
- Troubles respiratoires
4 500 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré à sévère. Une fibrose pulmonaire leur est induite par la bléomycine ou par irradiation, puis des composés leur sont administrés par de multiples voies, pour tester des traitements candidats. Le porteur indique que les souris peuvent perdre jusqu'à 20 % de leur poids et présenter des difficultés respiratoires. Il conclut que les données in vitro restent insuffisantes pour prédire l'efficacité et qu'un modèle vivant est requis.
Objectifs
L’objectif est de tester l’efficacité thérapeutique de composés chimiques ou biologiques dans un modèle de fibrose pulmonaire. La fibrose est la conséquence de l’activation chronique des fibroblastes et myofibroblastes qui se mettent à produire en permanence du tissu cicatriciel (dépôts de collagène, élastine, fibronectine). Dans les poumons, l’apparition de ce tissu cicatriciel s'accompagne ou est précédée d’une phase inflammatoire. La fibrose pulmonaire cause une perte d’élasticité du poumon et une insuffisance respiratoire chronique. Il n'existe pas de médicament éliminant la fibrose pulmonaire, les traitements disponibles ralentissent uniquement la progression de la maladie. La bléomycine (agent anti-cancéreux utilisé chez l’homme) est connue pour se concentrer dans les poumons, avec comme effet secondaire délétère le développement chez le patient d’une fibrose pulmonaire. Chez le rongeur, instillée par voie intratrachéale sous anesthésie générale ou par voie sous-cutanée via une mini-pompe la bléomycine induit une fibrose pulmonaire semblable à celle observée chez l’homme. Celle-ci atteint son maximum entre 3 et 4 semaines, puis se résout spontanément 6 à 8 semaines après exposition. La fibrose pulmonaire peut aussi être induite consécutivement à une radiothérapie anti-cancéreuse du poumon. C’est un effet secondaire sévère connu chez le patient car les rayons entraînent une destruction des tissus cancéreux mais aussi des tissus sains, avec une très forte inflammation et une cicatrisation anarchique. Le développement de la fibrose pulmonaire induit par la radiation est plus lent à se mettre en place, et dépend de la dose et de la fréquence des rayons. Ce projet reproduira chez le rongeur la pathologie pulmonaire fibrotique telle qu’elle est observée chez l’homme, et permettra l’évaluation de composés anti-fibrotiques. L’efficacité des composés testés sera déterminée par la mesure de marqueurs circulants et pulmonaires (TGFβ, dépôts de collagène, hydroxyproline…). Les composés chimiques ou biologiques qui seront évalués dans ce projet auront au préalable été sélectionnés sur des critères de puissance et d’efficacité in vitro. En fonction de leurs propriétés pharmacocinétiques, ils pourront être testés en mode préventif ou thérapeutique par exemple par voie orale, intrapéritonéale ou sous-cutanée.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra de tester de nouvelles molécules candidates pour une utilisation en préventif ou en curatif sur la fibrose pulmonaire. A terme, cela permettra l’introduction en clinique de nouvelles stratégies thérapeutiques pour cette maladie pour laquelle les options sont pour le moment limitées.
Procédures
La fibrose pulmonaire sera induite sur des animaux sevrés de plus de 6 semaines soit par administration intra trachéale unique ou sous cutanée (à l’aide d’une minipompe osmotique pendant 28 jours) de Bléomycine soit par exposition à des radiations (unique). Ces deux procédures auront lieu sous anesthésie générale qui durera environ une heure. Afin d’évaluer de potentiels traitements, des composés chimiques ou biologiques seront administrés aux animaux par toutes les voies possibles : intranasale et intratrachéale, sous anesthésie générale d’environ une heure, intramusculaire et intradermique sous anesthésie générale d’environ une heure avec analgésie, orale sur animaux vigiles (acte bref d’une minute environ), sous cutanée et intrapéritonéale sur animal anesthésié ou vigile (acte bref d’une minute sur animal vigile, anesthésie d’environ une heure sinon), ou par minipompe osmotique posée lors d’une chirurgie sous anesthésie générale avec analgésie au préalable (chirurgie d’environ 15 minutes, anesthésie d’environ une heure). La phase in vivo pourra durer jusqu’à 35 jours pour la fibrose induite par la bléomycine et jusqu’à 15 semaines pour les radiations. Les volumes administrés respecteront les recommandations. Des prélèvements de sang ou d’urine pourront être réalisés au cours de la vie de l’animal afin de suivre des paramètres biologiques ou l’élimination des produits administrés. Les prélèvements de sang sur animal vigile prendront environ deux minutes. En cas d’anesthésie, celle-ci durera environ une heure. Des mesures de saturation en oxygène, sur animal anesthésié ou vigile, pourront être effectuées au cours des procédures. Les mesures vigiles impliquent que les animaux soient placés en hébergement individuel environ 1 heure. En fin de projet, les animaux seront euthanasiés pour récupération de tissus, lavages broncho-alvéolaires. Avant euthanasie, sous anesthésie générale profonde avec analgésie, des mesures de paramètres mécaniques pulmonaires pourront être réalisées. Cette mesure impliquera la réalisation d’une trachéotomie. La mesure prendra environ 15 minutes avant l'euthanasie.
Impact sur les animaux
Dans ce modèle de fibrose pulmonaire, nous nous attendons à observer des pertes de poids chez les animaux du fait de l’inflammation, pouvant atteindre 20%. Par ailleurs, les animaux pourraient présenter des difficultés respiratoires. Concernant les mesures de saturation, peu d’effets indésirables pour l’animal sont attendus, puisque la mesure est peu invasive et indolore. Dans le cas de mesures chez l’animal vigile, un léger stress pourra être généré par l’hébergement individuel mais les souris hébergées individuellement le seront seulement pour environ 1h, le temps de la mesure, et seront seulement séparées par des cloisons transparentes de leurs congénères, afin qu’un contact visuel soit maintenu. Concernant les mesures de paramètres mécaniques par ventilation forcée, elles impliqueront une trachéotomie, donc l’anesthésie inclura l’administration de buprénorphine et un alpha-2 agoniste. Par ailleurs, elles seront réalisées sous anesthésie profonde et suivies d’une euthanasie sans réveil.
Devenir
Après les deux procédures, les animaux seront mis à mort afin de pouvoir procéder à la récupération des organes et de grands volumes de sang, ainsi qu’à des lavages broncho-alvéolaires et des mesures de compliance pulmonaire, nécessaires pour évaluer l’efficacité des composés testés sur les maladies d’intérêt.
Remplacement
Toutes les molécules chimiques ou biologiques qui seront évaluées dans ce projet auront été si possible au préalable sélectionnées dans des tests in vitro afin de s’assurer de leur efficacité, de leur spécificité et de leur absence de toxicité. Elles auront aussi si possible été sélectionnées in vivo chez le rongeur sur leurs propriétés pharmacocinétiques (vérification de la compatibilité avec une efficacité dans la maladie visée). L’ensemble de ces données est souvent insuffisant pour prédire l’efficacité in vivo des molécules, car recréer in vitro une pathologie complexe est difficile, notamment lorsque différents types cellules et/ou tissus sont impliqués. L’efficacité réelle des meilleures molécules devra donc être vérifiée chez le rongeur en choisissant le modèle animal se rapprochant le plus de la pathologie telle que décrite chez l’homme.
Réduction
Chez la souris, dans le modèle Bléomycine, un nombre minimum de 8 animaux adultes par groupe est nécessaire pour observer une réduction significative de 50% d’un seul paramètre d’intérêt (dosage hydroxyproline). Ce nombre pourra monter jusqu’à 12 pour une réduction significative sur plusieurs autres paramètres suite à un traitement préventif ou curatif (analyse histologique et dosage TGFb actif ou total). Par ailleurs, étant donné que certains animaux ne répondent pas à la procédure d’induction, 5 animaux supplémentaires par groupe seront systématiquement intégrés. La même stratégie sera appliquée lors de la mise en place du modèle induit par la radiation chez la souris.
Raffinement
Pour la mesure de saturation sur animal vigile, afin de limiter le stress lié à l’hébergement individuel durant la mesure, les animaux seront maintenus en contact visuel avec leurs congénères via une paroi transparente. Les animaux seront pesés au minimum 2 fois par semaine : • A partir de 10% de perte de poids, les animaux seront pesés quotidiennement et une réhydratation sous-cutanée sera mise en place • Entre 10 et 15% du poids au J0 du protocole : les animaux seront réhydratés avec du Ringer Lactate, 0.5mL, une fois par jour. • Entre 15 et 25%% du poids au J0 du protocole : les animaux seront réhydratés avec du Ringer Lactate, 0.5mL, deux fois par jour. Un gel nutritif ou de l’eau gélifiée et de la nourriture seront placés au fond de la cage. En cas de suspicion de toxicité du composé chimique ou biologique administré, les traitements seront interrompus. Pour évaluer d’une façon sensible l’état de souffrance et établir les points limites, la spécificité des modèles et des procédures est prise en compte. Les expérimentateurs sont formés pour reconnaître ces signes. Les personnes en charge du bien-être et du soin des animaux veillent au respect des points limites. Un système d’alerte est mis en place pour statuer sur la mise à mort de l’animal. Les principaux points limites ci-dessous concernent l’état général de l’animal. • Perte de poids rapide ou en continu : - 20 à 25% de perte de poids par rapport au poids à J0 du protocole sur trois jours consécutifs - plus de 25% de perte de poids par rapport au poids à J0 du protocole, constatée une fois • Déshydratation sévère (test de pli de peau), cachexie, émaciation • Absence de réponse aux stimuli extérieurs
Choix des espèces
La souris mâle C57BL/6J sera privilégiée pour le modèle de fibrose pulmonaire induit par la bléomycine car ce modèle est bien décrit et documenté dans la littérature avec cette souche et sexe en particulier. La souris femelle C57BL/6J sera utilisée pour le modèle de fibrose pulmonaire induit par la radiation, car ces modèles sont bien décrits dans la littérature sur ces souches et les femelles sont plus sensibles à la radiation que les mâles. Seuls des animaux sevrés seront utilisés (jeunes adultes et adultes, 6 semaines minimum), étant donné que les modèles de fibrose pulmonaire induite par la bléomycine et les radiations sont bien décrits dans la littérature sur des animaux sevrés de plus de 6 semaines.
Suivi de la cicatrisation chez le rat après implantation de biomatériaux dans des défauts osseux de calvaria créés chirurgicalement
- Recherche appliquée
- Troubles musculosquelettiques
50 rats vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Deux interventions chirurgicales créent un défaut osseux dans leur crâne puis y implantent un biomatériau, pour évaluer une méthode de régénération osseuse. Le porteur présente ce test in vivo comme la validation de résultats obtenus in vitro, avant un passage vers un modèle plus proche de l'humain. Il affirme qu'aucun modèle in vitro ne permet d'étudier la réparation osseuse dans ce contexte.
Objectifs
L’objectif principal du projet est d’évaluer l’efficacité sur la régénération osseuse chez le rat d’une méthode originale d’ingénierie tissulaire osseuse utilisant un assemblage tridimensionnel couche par couche de cellules souches mésenchymateuses autologues et d’un biomatériau imprimé en 3D.
Bénéfices attendus
On attend de ce projet qu’il vienne valider les résultats expérimentaux préliminaires obtenus in vitro. On a pu montrer que le matériau utilisé était biocompatible, non cytotoxique et qu’il permettait de guider la néoformation osseuse. Sa dégradation est également compatible avec une utilisation in vivo. Les bénéfices attendus sont donc de valider cette procédure de régénération osseuse dans un modèle de petit animal, avant de pouvoir passer sur un modèle plus proche de la clinique humaine.
Procédures
Selon les recommandations de l’annexe VIII de la directive 2010/63/UE du 22/09/2010, la procédure chirurgicale est considérée comme modérée en termes de souffrance (chirurgie sous anesthésie générale et analgésie appropriée). Les opérations seront réalisées sous anesthésie générale. La réduction de la douleur sera assurée par une analgésie pré-opératoire avec injection sous cutané de 0.05 mg/kg de Buprénorphine et l’injection sous cutané de 1 mg/kg de Meloxicam en post-opératoire. Les animaux seront suivis quotidiennement par le personnel de l’animalerie. Le poids des animaux sera relevé en continu. La cicatrisation des plaies sera suivie : en cas de problème, les animaux seront anesthésiés pour effectuer des soins nécessaires : selon la gravité, la plaie sera nettoyée et un traitement antibiotique sera délivré. L’estimation de la souffrance sera réalisée en suivant des critères spécifiques. Au-delà du score limite de 14, l’animal sera euthanasié. Les critères permettant cette évaluation sont l’apparence de l’animal, la prise d’eau et de nourriture, les signes cliniques et les comportements naturels et provoqués (les points limites sont décrits dans la partie 4.2) Toute souffrance plus modérée sera traitée par l’administration de Meloxicam pendant 3 jours. La persistance de douleurs malgré ce traitement entraînera la mise à mort de l’animal. Les rongeurs seront maintenus en fratrie (4 à 5 par cage selon la taille des animaux) en respectant la composition du groupe pré-opératoire. Chaque cage sera composée d’un milieu d’enrichissement adapté favorable au bien-être de l’animal. Afin d’avoir un nombre suffisant d’échantillons à la fin de l’étude, en prenant en compte le risque de perte d’animaux, nous ferons des groupes de 10 animaux pour chaque condition. Pour l’analyse statistique, nous comparerons les résultats pour les échantillons appariés à l’aide du test de Wilcoxon, le test t de Student, et pour les échantillons non appariés avec le test U de Mann-Whitney. La durée de le pemière procédure (prélèvément de tissu adipeux) est de 10 minutes (anesthésie, chirurgie et réveil) La durée de la seconde procédure (défaut osseux de calvaria et implantation) est de 15 minutes (anesthésie, chirurgie et réveil).
Impact sur les animaux
Les nuisances pour les animaux sont principalement en rapport avec la douleur associée aux deux interventions chirurgicales prévues dans le déroulé de l’expérimentation. Comme décrit plus bas, ces douleurs sont de classe modérée et seront prises en charge avec un protocole antalgique déjà validé dans ce modèle chirurgical. Par ailleurs, les activités des animaux ne seront pas modifiées par la procédure.
Devenir
Tous les animaux seront sacrifiés en fin d'expérimentation car nous devrons prélever les tissus d"intérêt (os de la calvaria et tissus attenants)
Remplacement
Il n’existe pas de modèle in vitro permettant d’étudier la réparation osseuse dans ce contexte.
Réduction
Ces expériences sont conçues pour limiter le nombre d’animaux à 10 par temps et pour chacune des conditions expérimentales, en utilisant des tailles de groupes basées sur des travaux antérieurs et permettant des comparaisons statistiques. Du fait des expérimentations prévues, nous envisageons d'utiliser 50 rats.
Raffinement
Une méthode d’analgésie des animaux en pré- et post-opératoire sera réalisée par injection d’analgésique 30 minutes avant l’opération et une injection d’un AINS en post-opératoire. Après l’intervention, les animaux seront replacés en fratrie avec des conditions d’hébergement et un milieu d’enrichissement adaptés, favorables au bien-être de l’animal (litière avec copeaux de peuplier, tuyaux pour jouer).
Choix des espèces
Un test in vivo en site osseux chez le petit animal est indispensable, et constitue la première étape de la démarche scientifique du projet. Le défaut de calvaria chez le rat est un modèle largement utilisé au laboratoire BIOTIS, validé dans la littérature. C'est un modèle de choix pour étudier l’influence des cellules et biomatériaux sur la régénération osseuse. De plus, les cellules souches mésenchymateuses issus de tissu adipeux de rat sont bien décrites dans la littérature. Des modèles autologues ont déjà été utilisés et leur capacité à aider la réparation osseuse également. La souris n’est pas adaptée à la taille des matériaux et à la taille de défaut envisagé. Le lapin n’est pas envisagé pour des raisons de coût et à cause de sa fragilité. Nous avons choisi une souche de rat robuste et adaptée à nos besoins : les rats WISTAR. Nous utiliserons des animaux adultes (10 à 12 semaines). Cela permettra d’éviter que la croissance osseuse des animaux vienne interférer avec les processus de régénération.
Évaluation du potentiel thérapeutique de la greffe de cellules souches hématopoïétiques modifiées génétiquement dans la maladie d’Alzheimer.
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
385 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles sont affaiblies par quatre jours de Busulfan qui peut entraîner infections et perte de poids, reçoivent une greffe de cellules souches par injection derrière l'œil, puis passent des tests de mémoire nommés (piscine de Morris, labyrinthe en croix surélevé, open field). Le porteur évalue une thérapie cellulaire contre la maladie d'Alzheimer, dont il présente le bénéfice pour l'humain au conditionnel. Il justifie le modèle murin par l'absence de modèle in vitro reproduisant la perte de mémoire.
Objectifs
Notre objectif est de développer une nouvelle approche thérapeutique dans la maladie d'alzheimer (MA) visant à surexprimer deux protéines du métabolisme du cholesterol, en utilisant comme véhicule des cellules souches hématopoïétiques (CSH) de souris. Ces cellules peuvent en effet être génétiquement modifiées ex vivo par un vecteur lentiviral pour exprimer un gène thérapeutique. Elles peuvent être ensuite réinjectées chez l’animal (modèle de la MA), après un traitement qui détruit les CSH de la moelle. Les cellules ainsi injectées reconstitueront le système hématopoïétique des animaux hôtes et après passage de la barrière hématoencéphalique, pourront se différencier localement pour exprimer nos protéines d'intêrets. Ce projet a pour but d’évaluer le potentiel thérapeutique de cette approche dans le but de diminuer la pathologie liée à l’accumulation de l’amyloïde Beta.
Bénéfices attendus
Le projet permettrait de mieux caractériser les rôles des protéines d'intérêts dans la maladie d’Alzheimer. Si cette étude apporte des résultats encourageants, les bénéfices seraient de développer une approche thérapeutique potentielle permettant de traiter la MA chez l'humain. Cette approche permettrait une administration par voie intraveineuse de macrophages/monocytes purifiés et génétiquement modifiés obtenus à partir des CSH des patients eux-mêmes au lieu d'une greffe de CSH (qui est une technique invasive). Ces cellules élimineraient les protéines toxiques qui causent les symptômes de la maladie.
Procédures
Les animaux seront immunodéprimés par injection de Busulfan pendant 4 jours (l'injection dure 10 secondes par souris) puis recevront une greffe de cellules souches génétiquement modifiées par injection rétro-orbitale le jour d'après la dernière injection de Busulfan (l'injection dure moins de 2 min par souris, réalisée sous anesthésie gazeuse). Deux semaine après la greffe, une partie des animaux seront nourris avec de la nourriture spéciale (appelée PLX5622) permettant de dépleter la microglie du système nerveux central pendant 28 jours. Des prélèvements sanguins seront réalisés (1 fois par mois maximum avec un volume prélevé de 150 uL maximum et seulement si les souris pèsent plus de 20g, le prélèvement dure 2 min maximum par souris) sous anesthésie gazeuse pour vérifier la bonne prise de la greffe. Le premier prélèvement sera réalisé 2 mois après la greffe. Des tests comportementaux seront réalisés sur un des modèles murins de la maladie d'Alzheimer. Les tests commenceront 1 semaine après le prélèvement sanguin et s'étaleront sur 2 semaines. Pour la piscine de Morris, chaque essai dure maximum 1 min et chaque animal a 3 essai par jour pendant 5 jours. Le labyrinthe en croix surélevé et l'openfield durent 10 min chacun par souris et un seul essai est réalisé. L'euthanasie sera réalisée après les tests comportements, entre 6 et 7 mois d'âge.
Impact sur les animaux
Le conditionnement pré-greffe par injection de Busulfan 4 jours de suite affaibli les souris (perte de poids) et peut entrainer des infections. L’injection IV se fait dans le sinus rétro-orbitale se trouvant à l’arrière de l’œil. L’aiguille est donc insérée à côté de l’œil et l’œil n’a aucun dommage après l’injection (une lésion oculaire est possible mais rare). L’injection dure moins d’une minute. Nous avons préféré réaliser des injections rétro orbitale au lieu d’injection dans la veine caudale car cette dernière méthode est plus stressante que l’injection rétro orbitale (placement sous une lampe chauffante pour dilater la veine, contention mécanique). Les croquettes spécifiques n’entrainent aucun effet indésirable. Lors des prélèvements sanguins, les souris peuvent perdre beaucoup de sang. Les tests comportementaux peuvent être stressants et angoissants pour les animaux.
Devenir
A l'issue de nos deux procédures, les animaux sont euthanasiés pour récuperer les tissus post mortem pour réaliser des analyses histologiques et biochimiques.
Remplacement
Nous souhaitons utiliser un modèle animal (souris) car aucun modèle in vitro ou de culture cellulaire ne permet aujourd’hui d’étudier les symptômes de perte de mémoire typiques de cette maladie ainsi que la complexité des mécanismes neuronaux. De plus, la souris est un modèle d'alzheimer bien caractérisé tant d’un point de vue comportemental que biologique (marqueurs histologiques ou moléculaires) pour évaluer le bénéfice thérapeutique associé à notre approche. Pour ce faire, nous utiliserons au maximum 4 modèles de d'alzheimer déjà décrits.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisés est optimisé pour obtenir des résultats statistiques fiables. En effet, des travaux précédents ont permis de montrer que l’étude de groupes de 15 animaux par groupe permettait d’obtenir des résultats statistiquement significatifs en comportement, ainsi que dans les analyses biochimiques et de biologie moléculaire, réalisées sur de petits échantillons (1 hippocampe / souris). De plus, ce nombre d’animaux prend en compte la mortalité spontanée, ayant cours du fait du phénotype, particulièrement chez les APP/PS1 De9 (perte d’environ 10% dans un groupe APP/PS1 De9 non traité), et de l’âge des souris. Ainsi, dans ce projet, nous prévoyons un total de 385 souris. Des tests statistiques seront ensuite réalisés sur les résultats obtenus pour avoir une interprétation fiable de ces résultats.
Raffinement
Dans la réalisation de ce projet, l’ensemble des procédures ont été mise au point afin de permettre une interprétation fiable dans le respect du bien-être animal, en limitant la douleur et le stress. Les conditions d’hébergement sont conformes à la réglementation (annexe III de la directive 2010/63/EU), les animaux disposent de nourriture et d’eau ad libitum. Le milieu est enrichi à l’aide de coton de nidification ou de maison de type igloo. Nous nous efforçons à chaque instant de raffiner nos procédures afin de garantir le bien-être des animaux en cours de procédure grâce à une surveillance attentive (avec mise au point de points limites) et des soins adaptés si besoin. Les animaux sont hébergés en groupe avec un coton pour faire un nid dans chaque cage. Les animaux sont hébergés en groupe de 5 dans des cages ventilées. Les animaux sont examinés quotidiennement par les expérimentateurs et par le personnel de l'animalerie. Si nécessaire et en cas d'agressivité des mâles, les animaux seront séparés. Tous signes d’inconfort ou de détresse, tels que l'apparence (poil ébouriffé, dos courbé, perte excessive de poils) et un comportement anormal (agressivité soudaine, inactivité, vocalisation et mutilation, isolement, diminution de l’appétit), feront l’objet d’une surveillance accrue et d’un isolement en cas de besoin. Les critères absolus (état de choc, léthargie, inconscience, immobilité, forte hypothermie, difficultés respiratoires) entraîneront l’euthanasie. Toutefois, les critères absolus ne devraient pas être mis en évidence aux vues des procédures utilisées. Pour les chirurgies, les animaux bénéficieront d’une anesthésie générale et en prévention de la douleur un antidouleur sera administrer. Une nouvelle injection sera administrée à l’animal le lendemain matin. Un gel ophtalmologique est appliqué sur les yeux des animaux pour éviter l’assèchement de la cornée durant l'anesthésie. Les animaux ayant subi une chirurgie seront observés quotidiennement la semaine suivant la chirurgie avec une attention particulière.
Choix des espèces
La souris (Mus musculus) est l'espèce de choix pour générer des modèles de maladies humaines. Son anatomie, sa physiologie et la génétique sont bien connues et sont relativement proches de celles de l’Homme. De plus, les méthodes pour la manipulation génétique de ces animaux sont les plus développées. La nécessité d'utiliser des souris transgéniques est liée à l'absence de tout mutant spontané dans une espèce de mammifères qui correspond à la maladie humaine. Nous avons prévu d’utiliser au maximum 4 modèles animaux de la MA ayant tous des avantages à leur utilisation afin de valider notre approche thérapeutique dans ces modèles. Pour les souris APP/PS1 : jeunes adultes de 2 mois pour réaliser la greffe avant l’apparition du phénotype (plaques Ab). Pour les souris THY-Tau22 : jeunes adultes de 2 mois pour réaliser la greffe avant l’apparition du phénotype (protéines Tau). Pour les souris APP23 : jeunes adultes de 2 mois pour réaliser la greffe avant l’apparition des symptômes cognitifs.
Etude des effets combinés de différentes molécules dans un modèle murin de la maladie d’Alzheimer
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
1 680 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Une chirurgie inocule un peptide amyloïde dans leur cerveau pour provoquer une perte de mémoire, puis elles reçoivent un traitement combiné et passent des tests comportementaux, dont un test d'évitement où elles subissent un choc électrique. Le porteur vise une combinaison de molécules contre la maladie d'Alzheimer, à tester ensuite chez l'humain. Il présente le modèle murin comme "indispensable", seul recours in vivo reproduisant les symptômes.
Objectifs
Trouver un traitement contre la maladie d’Alzheimer (MA) est aujourd’hui une priorité. Cependant la MA étant une maladie multi-cible les chercheurs s’accordent à dire qu’un seul traitement ciblant une des nombreuses cibles de la MA ne sera pas suffisant et qu’une combinaison de plusieurs molécules serait plus efficace afin d’obtenir un effet thérapeutique. La combinaison de la mémantine ainsi que du Donepezil reste aujourd’hui un des traitements utilisés chez les patients atteints de la MA et ce malgré une efficacité remise en doute depuis plusieurs années par la communauté scientifique. Il est donc primordial de tester d’autres molécules de manière combinée sur un modèle de la MA afin de pouvoir un jour procéder au développement clinique d’un traitement combinatoire.
Bénéfices attendus
Le projet a pour but de mettre en avant un effet combinatoire de diverses molécules afin de contrer les symptômes de la maladie d'Alzheimer. Les combinaisons efficaces testées sur le modèle murin auront pour but finale d'être testé en clinique chez l'homme.
Procédures
Les animaux auront au cours de leur vie une chirurgie permettant l'inoculation du peptide amyloide 25-35 dans le ventricule cérébral droit. Cette intervention est d'une durée de 7 minutes maximun entre le début de l'anesthésie à l'isoflurane et la fin de l'innoculation du peptide amyloide. Ensuite durant 7 jours les animaux recevront une injection intrapéritonéale du traitement combinatoire mis en place. Suite à ce traitement les performances mnésiques des animaux seront testées, avec des tests comportementaux.
Impact sur les animaux
Un certain stress lié à la procédure chirurgicale et aux injections pourra être engendré. Une perte mnésique voulu, et dû à la diffusion du peptide amyloide dans le cerveau sera également observé. Durant le test comportemental d'évitement passif, les animaux recevront un choc électrique léger, (0.3 mA pendant 3 sec) afin d'évaluer leur performance mnésique.
Devenir
Les animaux seront euthanasiés à la fin de la procédure afin de récupérer le cerveau et procéder à des tests biochimiques post- mortem.
Remplacement
L’utilisation de modèles murins de la MA pour ce projet est indispensable car ces modèles sont le seul recours « in vivo » autre que l’humain à présenter les symptômes pathologiques de la MA dans une fenêtre de temps relativement courte.
Réduction
Les analyses statistiques adaptées aux données générées permettront de limiter le nombre d'animaux par groupe (12 souris/groupe). Une veille bibliographique sera également prise en compte durant les 5 années du projet. Plusieurs structures du cerveau seront prélevées dans cette étude afin de concentrer un maximum d’échantillons et éviter ainsi de relancer des expérimentations.
Raffinement
Nous procéderons à l’enrichissement du milieu avec un accès à des maisons en cartons et des carés de cotons afin de créer un environnement sécurisant permettant la création d'un nid. L’état des animaux sera suivi régulièrement avec une surveillance journalière en suivant la courbe de poids des animaux. Dans le cas où le traitement pharmacologique serait à l’origine de douleur visible ou de détresse le traitement serait interrompu et si nécessaire la mise à mort de l’animal serait anticipée. Ce sera le cas lorsque l'animal perdra 20% de son poids de départ ou lorsque celui-ci présentera des lésions cutanées signe d’un stress ou d'une agressivité vis à vis de ses congénères. Les animaux seront aussi manipulés tous les jours afin de créer une habituation diminuant ainsi le stress quotidien que peut représenter la présence de l'expérimentateur
Choix des espèces
Afin de mimer rapidement les symptômes de la maladie d'Alzheimer en vue d'un traitement curatif, la souris reste à ce jours le modèle se rapprochant au plus près de l'homme. Les animaux seront utilisés à l'âge adulte soit à partir de 6 semaines.
Impact des macrophages sur la matrice extracellulaire tumorale et la réponse immunitaire
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système immunitaire
564 souris, dont des souris génétiquement modifiées, vont être utilisées, toutes tuées à l'issue pour des analyses post-mortem, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Des cellules tumorales leur sont greffées sous la peau du flanc sans anesthésie, puis elles reçoivent sous anesthésie de moins de cinq minutes une à trois injections d'un agent que le porteur dit "non douloureux". Selon les groupes, leurs macrophages sont éliminés, ce qui peut provoquer diarrhées, déshydratation et perte de poids pendant six jours dans l'un des protocoles, et une nécrose peut apparaître sur la tumeur en fin d'expérience. Le porteur écrit avoir "besoin impérativement" d'expériences in vivo, et prévoit que certaines n'auront lieu que si les premières donnent des "résultats intéressants", ce qui fait de l'effectif de 564 un plafond.
Objectifs
Au cours de la tumorigénèse, la matrice extracellulaire, qui constitue l’architecture de tout tissu, est profondément modifiée, contribuant à la progression tumorale en limitant l’accès des cellules immunitaires à l’intérieur de la tumeur, et en favorisant les métastases. Les macrophages sont des cellules immunitaires qui peuvent avoir des effets pro- ou anti-tumoraux, et sont capables de modifier la matrice extracellulaire. Notre projet étudie dans un premier temps le rôle des macrophages dans la modification de la matrice tumorale, pour évaluer, à terme, leurs effets sur la réponse immunitaire naturelle et sous immunothérapie. En particulier, notre projet vise à comprendre comment les propriétés physiques de la matrice influencent l’infiltration des cellules immunitaires, et le rôle que jouent les macrophages dans ce processus.
Bénéfices attendus
Ce projet va contribuer à une meilleure compréhension du dialogue entre cellules tumorales, cellules immunitaires et matrice extracellulaire, 3 acteurs centraux de la tumorigénèse. Les modèles expérimentaux choisis permettront d’obtenir des connaissances fondamentales sur les tumeurs solides et la réponse immunitaire contre celles-ci. Ce projet pourrait permettre à terme d’améliorer les stratégies d’immunothérapies par anticorps ou cellules CAR-T.
Procédures
1-Greffe de cellules tumorales en sous cutanée : 1 seule fois par animal, sur animal vigile, puis injections d’un agent non douloureux par voie intra-péritonéale sous anesthésie. 3 injections par animal (durée de l'anesthésie inférieure à 5 min) 2- Greffe de cellules tumorales en sous cutanée : 1 seule fois par animal, sur animal vigile, puis injection d’un agent non douloureux par voie intraveineuse sur animal anesthésié. 1 injection par animal (durée de l’anesthésie inférieure à 5 minutes)
Impact sur les animaux
Nous injectons au niveau du flanc des souris des tumeurs sous-cutanées plus ou moins résistantes aux immunothérapies, puis déplétons ou non les macrophages. L’expérience dure entre 9 et 15 jours. Nos observations se font à des temps précoces de la tumorigénèse, la taille de la tumeur reste modérée et ne gêne pas les déplacements de l’animal. Une nécrose peut apparaitre sur la tumeur en fin d’expérience. Le traitement pour la déplétion des macrophages peut provoquer des diarrhées et une déshydratation, pouvant entrainer une perte de poids pendant la durée de la déplétion dans un des modèles (6 jours)
Devenir
Les animaux sont mis à mort pour des analyses post-mortem
Remplacement
Des études in vitro ont montré l’importance de la matrice extracellulaire dans la tumorigénèse. Afin d’évaluer l’effet des macrophages et de la matrice extracellulaire sur la réponse immunitaire, nous avons besoin impérativement de réaliser des expériences in vivo pour avoir une tumeur, un stroma et un système immunitaire complets.
Réduction
Chaque tumeur sera coupée en 2 échantillons afin de réaliser plusieurs analyses sur la même tumeur pour permettre de réduire le nombre d’animaux utilisés. Cela permet également de corréler les résultats des différentes analyses pour chaque tumeur et de pouvoir mieux analyser les raisons potentielles d’hétérogénéité inter-souris. Par ailleurs, certaines expériences ne seront réalisées que si les expériences précédentes donnent des résultats intéressants (différences de matrice extracellulaire et / ou d’infiltrat immunitaire).
Raffinement
En accord avec les recommandations internationales dans le domaine de la cancérologie, les animaux sont suivis attentivement (mesure de la tumeur, poids, aspect et comportement) afin de détecter tout signe de souffrance ou d’angoisse, et d’assurer leur bien-être, et les expérimentations sont arrêtées avant la souffrance des animaux. Les animaux seront sacrifiés en cas d’atteinte des points limites. Du gel nutritif et hydratant sera donné en complément de l’alimentation habituelle afin de faciliter la prise alimentaire, et limiter la perte de poids et la déshydratation qui peuvent être causés par les traitements pour la déplétion des macrophages. En cas de déshydratation, une réhydratation parentérale sera réalisée. En cas d’inflammation cutanée ou de nécrose superficielle des tumeurs, de la crème hydratante et cicatrisante sera appliquée.
Choix des espèces
La souris est le modèle de choix pour les expériences menées en immunologie et recherche en thérapeutique anti-cancéreuse. La forte similitude des systèmes immunitaires humains et murins en font un modèle idéal. Par ailleurs, nous utilisons des modèles murins génétiquement modifiés déjà développés et bien caractérisés qui sont les plus adaptés à ce projet. Les souris seront utilisées entre 8 et 16 semaines, afin d’avoir un système immunitaire adulte.
Développement d’une biothérapie pour un groupe de maladies rares : Aggrecanopathies (2022-I-005)
- Maintien des lignées génétiquement modifiées
- Recherche appliquée
- Troubles musculosquelettiques
15 920 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Porteuses d'anomalies squelettiques qui se dégradent avec l'âge au point de gêner leur alimentation, elles reçoivent des injections et jusqu'à six prélèvements sanguins avant l'analyse de leurs organes, pour évaluer une biothérapie contre un groupe de maladies rares des os. Le porteur qualifie lui-même le bénéfice pour les patients d'"éventuel à long terme". Il conclut que le recours au modèle murin est "inévitable".
Objectifs
L’objectif de ce projet est de développer un nouveau traitement pour une famille de maladie des os. En effet, il n’existe à l’heure actuelle aucun traitement curatif pour ce groupe de maladie. Les seules approches thérapeutiques actuellement utilisées sont des approches palliatives et seulement pour certains symptômes de la maladie.
Bénéfices attendus
Ce projet va nous permettre d'évaluer un traitement pour cette famille de maladie. Il s’agit d’un groupe de maladies rares sévère pour laquelle à l’heure actuelle il n’existe aucune approche thérapeutique. Dans le cas où cette approche fonctionnerait cela nous permettrait de continuer le développement dans le but d’apporter un jour un traitement efficace pour les patients. Il s’agit donc d’un bénéfice éventuel à long terme pour ces patients.
Procédures
Les animaux sont soumis à des injections de traitement (30 secondes), ainsi que des prélevements de sangs (5 minutes). Les prélèvements de sang sont sur animal anesthésié et un animal aura maximum de 6 prélèvements dans sa vie. Les animaux auront également une biopsie d'oreille pour déterminer s'ils sont porteurs de la maladie (20 secondes).
Impact sur les animaux
Le modèle de souris utilisé dans ce projet présente des anomalies squelettiques qui se dégradent avec le temps et les empêchent de s’alimenter normalement lorsque les animaux sont âgés (environ 12 mois). Ces altérations sont caractéristiques de la maladie.
Devenir
Tous les animaux seront euthanasiés. En effet, le projet nécessite d'étudier la structure des organes afin de vérifier l'efficacité du traitement testé et cela ne peut se faire que sur animal euthanasiés.
Remplacement
Globalement, la construction des traitements et l’optimisation de ces derniers se sont faites et continuent à se faire en se basant sur des publications scientifiques, et sur un certain nombre de tests in vitro réalisés. Les différents vecteurs viraux produits sont précédemment testés in vitro afin de valider leur efficacité. Une importante recherche bibliographique a été effectuée afin d’identifier les cellules atteintes lors de la pathologie et ainsi développer un traitement le plus ciblé possible. Cependant l’utilisation du modèle murin de la maladie est inévitable afin de déterminer le bénéfice thérapeutique ainsi que d’évaluer les potentiels effets toxiques du traitement.
Réduction
Le juste nombre d’animaux a été calculé de manière à réduire le nombre minimum d’animaux par lot, tout en produisant des résultats statistiquement significatifs et robustes. De manière à répondre aux exigences de réduction, nous allons utiliser des groupes contrôles en commun chaque fois que cela est possible. Globalement, un ensemble de 10-12 animaux par groupe sera suffisant pour valider l’efficacité d’un traitement. Ce modèle étant un nouveau modèle de souris, il est possible que ce nombre soit amené à changer au cours des études et des différents résultats obtenus.
Raffinement
Les animaux sont hébergés en groupe à maximum 5 par cage. Chaque cage contient une tige en papier, un igloo et une buchette de peuplier afin de satisfaire l’instinct naturel des souris à ronger et éviter les malocclusions des incisives. Le suivi quotidien (weekends et jours fériés inclus) des animaux par le personnel de l’établissement utilisateur et les visites régulières des expérimentateurs (à minima trois fois par semaine) nous permettront de déceler précocement tout signe de souffrance ou d’angoisse et nous appliquerons strictement les points limites définis. En cas d'altération de l'état de l'animal, la surveillance sera rapprochée et les animaux seront soignés en fonction de la sévérité de la douleur observée. Les procédures mises en place dans ce projet ne nécessitent aucune analgésie particulière. En cas d'apparition d'une souffrance ou toxicité inattendue, les animaux seront exclus de l'étude et mis à mort dans les 24 heures avec l’accord du directeur d’étude et/ou d’un vétérinaire.
Choix des espèces
Ce projet ne peut pas se faire sans modèle animal car avant de pouvoir envisager un traitement, et de commencer une étude clinique sur les patients souffrant d’Aggrecanopathies, il est nécessaire de démontrer que les molécules choisies ont l'effet attendu au niveau du modèle animal de la maladie, et qu'elles ne présentent pas d'effets toxiques majeurs. Ce modèle de souris est pertinent car il est connu pour mimer les principales caractéristiques de la pathologie. Les animaux seront utilisés de la naissance jusqu’à environ 52 semaines maximum afin de pouvoir caractériser chacune des étapes du développement de la pathologie.