Procédures modérées

200 souris immunodéprimées se voient greffer des tumeurs humaines puis injecter des cellules CAR-T, dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré. Toutes sont tuées à l'issue, y compris celles dont la tumeur a régressé, une reprise de croissance étant jugée toujours possible. Elles peuvent développer une gêne respiratoire ou une paralysie des membres arrière selon la tumeur implantée. Le porteur présente le passage in vivo comme "incontournable" après des essais sur cellules.

Objectifs

L’immunothérapie anticancéreuse est une approche dont le succès en clinique a récemment été validé avec l’approbation de stratégies d’immunothérapie visant à traiter des cancers avancés. Ces immunothérapies sont basées sur le transfert adoptif des cellules immunitaires du patient qui ont été modifiées pour reconnaitre la tumeur. Malgré son efficacité dans le traitement de cancers sanguins comme la leucémie, le succès de cette thérapie dans le traitement des tumeurs solides reste encore très limité. Ce projet vise donc à étudier l’efficacité anticancéreuse des cellules immunitaires humaines activées in vitro et injectées dans des souris porteuses de tumeurs humaines. Les résultats obtenus devraient contribuer à améliorer les immunothérapies dans le traitement du cancer. . Le projet se déroule dans 2 EU différents.

Bénéfices attendus

La recherche qui est proposée dans ce projet a pour objet d’améliorer les thérapies anticancéreuses de type immunothérapie en ciblant des cancers agressifs. Nos résultats préliminaires in vitro ont d’ores et déjà démontré que les cellules CAR-T diminuent la prolifération de plusieurs cellules cancéreuses (lymphome, cancer du sein et cancer du poumon). Les résultats qui découleront de ce projet permettront d’accroitre nos connaissances sur les immunothérapies en cancer et d’améliorer leur efficacité.

Procédures

Les souris seront soumises à une anesthésie gazeuse pendant 10 minutes maximum et recevront une injection sous-cutanée (s.c) ou intraveineuse (i.v) de cellules cancéreuses à l’aide d’une seringue (EU1). Cette injection se réalise en 10 secondes par souris. A ce moment, chaque souris entre dans une phase d’expérimentation de 5 semaines maximum avant la mise à mort. Le traitement par injection i.v de lymphocytes humains sera administré dans les mêmes conditions (EU1). Un suivi de la croissance tumorale et du poids des animaux seront réalisés tous les 2 jours, des mesures qui se font respectivement en 10 et 5 secondes pour chaque animal. Des imageries par bioluminescence nécessiteront des injections de luciférine qui se feront en IP sur animal vigile (EU2). Chacune de ces administrations se fera en 15 secondes maximum par animal, prise de l’animal par l’expérimentateur comprise. Lors du suivi de croissance tumorale par imagerie, les souris seront sous anesthésie gazeuse. À la fin de l’expérimentation, les animaux seront mis à mort après anesthésie générale à l’isoflurane (EU2).

Impact sur les animaux

L’injection des cellules cancéreuses par voie sous-cutanée et intraveineuse peut occasionner des dommages dans la queue si les animaux venaient à bouger avec la conséquente angoisse. Les injections se feront donc sous anesthésie à l’isoflurane. D’autres nuisances comme une nécrose pourrait apparaitre si la taille de la tumeur est très grande (plus de 1500 mm3 pour les tumeurs sous cutanées). L’apparition de gêne respiratoire (pour les tumeurs pulmonaires) ou une parésie des membres arrière peuvent être observées (pour la tumeur Raji).

Devenir

Tous les animaux seront mis à mort à l’issue de la procédure. Lorsque l’effet thérapeutique (disparition ou diminution de la tumeur) est observé, ce qui devrait arriver au plus tard à la quatrième semaine, les animaux qui n’auront pas atteint le point limite seront aussi mis à mort sous anesthésie préalable. En effet, compte tenu du fait que les animaux sont porteurs de tumeurs, et même si des régressions tumorales pourront être observées, une reprise de la croissance tumorale après la période d’arrêt des traitements est toujours possible et nécessite la mise à mort de l’ensemble des souris pour se prémunir de la souffrance qui peut en résulter.

Remplacement

Nous avons réalisé des expériences in vitro (remplacement) au préalable qui nous ont permis de déterminer l’efficacité de la thérapie CAR-T dans notre modèle ainsi que son potentiel dans l’immunothérapie en cancer. Pour valider nos résultats, nous devons utiliser un modèle murin afin d’étudier notre hypothèse dans l’environnement tumoral. En effet, les études précliniques avec des animaux sont incontournables pour la finalité de ce projet puisqu’il est nécessaire d’identifier l’efficacité in vivo mais aussi les effets indésirables potentiels des traitements.

Réduction

Les groupes expérimentaux sont constitués de n=6 individus/condition et l’expérience sera réalisée 2 fois ce qui donnera une puissance statistique fiable. Le fait que ces animaux soient génétiquement les mêmes, permet de réduire la taille des groupes tout en ayant des résultats fiables. L’utilisation des souris de manière indépendante nous permet d’avoir une réelle puissance statistique. Nous avons choisi de mesurer les tumeurs par bioluminescence, ce qui contribue à réduire le nombre d’animaux tout en conservant une puissance statistique suffisante. Les expériences ne seront réalisées que deux fois, les rates et les tumeurs seront analysées sur les mêmes animaux ce qui permettra de réduire le nombre d’animaux de l’étude.

Raffinement

Les souris disposeront d’une phase d’habituation à être manipulées par les expérimentateurs pour réduire leur appréhension. Les souris chez lesquelles les tumeurs solides et sanguines sont implantées seront examinées trois fois par semaine pour surveiller leur inconfort (taille de la tumeur gênant la mobilité, isolement du groupe, absence de toilettage). Par ailleurs, les injections se feront sous anesthésie gazeuse pour limiter le stress. Des analgésiques seront utilisés en cas de douleur. De plus, les animaux seront hébergés à raison de 6-10 souris par cage en présence des éléments nécessaires à la fabrication d’un nid. De la nourriture et de l’eau seront ajoutés à la cage. Également, des points limites spécifiques seront appliqués. Pour le transport des animaux entre les deux établissements utilisateurs (500 mètres environ), nous transporterons à pied les souris dans des cages filtrées et dans l’obscurité pour limiter le stress causé par le transport. A leur arrivée dans l’établissement utilisateur 2/2, les cages des souris seront changées et placées sur portoir ventilé pour protéger les souris immunodéprimées (phénotype dommageable). Les souris ne seront déplacées qu’une seule fois pour limiter le stress du transport. Ces mesures assureront ainsi le raffinement de l’étude.

Choix des espèces

Il est impossible à nos jours de reproduire avec fidélité l’environnement tumoral et sa réponse à l’immunothérapie. Pour prouver les mécanismes immunitaires impliqués dans la maladie et tester l’efficacité de l’approche thérapeutique, nous devons recourir à l’utilisation d’un modèle animal et l’utilisation de la souris nous permet d’avoir accès à des modèles transgéniques et des modèles humanisés. Etant donné que l’objectif à long terme sera d’évaluer l’efficacité des cellules CAR-T en thérapie anticancéreuse, nous devons utiliser une espèce présentant une physiologie proche de l’Homme, telle que la souris, qui est un modèle de référence en cancérologie. 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.

48 souris obèses et diabétiques vont être utilisées dans une prestation pour un industriel pharmaceutique, dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue. Chaque animal reçoit deux formulations à libération prolongée d'un médicament contre l'obésité, avec vingt-et-une pesées et dix-huit prélèvements de glycémie. Le but est de démontrer que le médicament garde son efficacité sous une forme réduisant les injections du patient à une par mois. Le porteur présente cette étude in vivo comme une étape réglementaire "incontournable" avant les essais cliniques.

Objectifs

En 2021, 537 millions de personnes dans le monde étaient touchées par le diabète de type 2 tandis que 800 millions d’adultes souffraient d’obésité. Ces chiffres alarmants concernent deux “maladies du siècle” qui dépendent de plusieurs facteurs génétiques, environnementaux ou alimentaires. Cette prévalence inquiétante s'accompagne en outre d'une mortalité importante : on attribut directement à l'obésité et au diabète de type 2 associé environ 3,5 millions de décès par an au niveau mondial. Face à ce contexte, l'armada thérapeutique s'avère particulièrement pauvre, et s'accompagne de posologies contraignantes et d'effets secondaires non négligeables. Récemment, des médicaments ciblant les récepteurs du GLP-1 (Glucagon like peptide 1) ont été autorisés sur le marché afin de traiter à la fois l'obésité et le diabète de type 2. Néanmoins, bien que très efficaces, ces traitements s'administrent par voie sous-cutanée et des recherches actives sont en cours afin d'améliorer la posologie et de réduire la fréquence d'administration de ces traitements. L’étude décrite dans le présent dossier sera réalisée dans le cadre d’une prestation contractuelle pour le compte d’un industriel pharmaceutique qui développe des composés thérapeutiques dans le domaine des troubles métaboliques. Cet industriel a notamment développé une nouvelle forme de galénique (matrice sous-cutanée) permettant une libération lente et prolongée du médicament X. Des études précédentes ont montré que cette galénique améliore largement la biodisponibilité du médicament X sur le long terme et diminue largement les effets de pics plasmatiques. Elle aurait ainsi l'avantage de permettre une réduction drastique des prises pour le patient (une administration par mois) améliorant ainsi largement son confort de vie. La matrice à libération prolongée de notre client a été testée in sillico et in vitro et sa bonne tolérance locale au niveau sous-cutané a également été démontrée. Différentes formulations à libération prolongée du médicament X ont été développées et l'objectif du présent projet vise ainsi à démontrer que, sous ces nouvelles formes galéniques, le médicament X conserve son efficacité. La procédure du présent projet se limitera ainsi à une administration unique des formulations à libération prolongée du médicament X et du médicament X sous sa forme galénique initiale suivies de pesées de poids corporel et de dosage glycémiques quotidiens pendant 8 jours.

Bénéfices attendus

Si les résultats obtenus sont positifs, les formulations du médicament X pourront entrer en phase d'étude clinique et être ensuite autorisé à être mis sur le marché en tant que traitements anti-obésité et anti-diabétiques, et dont la posologie serait bien moins contraignante pour les patients traités que le médicament actuel. Par ailleurs, un meilleur contrôle de la biodistribution du médicament X du fait de sa libération prolongée pourrait également améliorer l'efficacité des traitements actuels.

Procédures

Les animaux seront soumis aux interventions suivantes: 1) Manipulations par les expérimentateurs pour des mesures de poids corporel (21 mesures au cours de l'étude ; durée de la mesure : 1 minute); 2) Administration des composés (2 administrations ; durée : 1 minute); 3) Prélèvements sanguins pour mesure de la glycémie (18 prélèvements ; durée du prélèvement : 1 minute) ; 4) Anesthésie générale avant mise à mort (durée : 5 minutes).

Impact sur les animaux

L'hébergement en cage individuelle sera source de stress du fait d'un isolement partiel des animaux qui garderont néanmoins des contacts visuels et olfactifs. Les mesures de poids corporel, les administrations des traitements et les prélèvements sanguins pourront être source de stress du fait d'une entrave aux mouvements de courte durée. Les administrations des composés et les prélèvements sanguins occasionneront également une douleur de faible intensité et de faible durée aux animaux. Enfin, le caractère obèse des souris sera source d'inconfort en réduisant légèrement leur capacité de mouvement.

Devenir

A l'issue de l'étude, l'ensemble des animaux sera mis à mort.

Remplacement

L’utilisation d’animaux à des fins scientifiques se justifie ici car il n’existe aucune méthode de substitution n’utilisant pas l’animal de laboratoire et permettant l’étude de l’impact d’un composé sur le poids corporel, la prise alimentaire et la glycémie dans le cadre des troubles métaboliques. Par ailleurs, bien que le composé testé ait fait l'objet de plusieurs études réalisées in vitro dans les premières phases de son développement, l'étude in vivo reste une étape règlementaire incontournable pour la constitution d'un dossier de demande de premières études sur l'homme (passage aux études cliniques).

Réduction

Le nombre d’animaux utilisés a été rationalisé à partir de l'expérience acquise par notre laboratoire sur le modèle de souris obèse et l'analyse des paramètres d'intérêt de l’étude. Ainsi, le nombre de 8 animaux par groupe a été rationalisé de façon à être en mesure de mettre en évidence une différence statistiquement significative sur les paramètres étudiés. Par ailleurs, compte tenu du faible nombre de traitements et du caractère faiblement invasif des procédures employées, nous avons choisi de tester 2 formulations par animal, en laissant entre chaque traitement une période de repos suffisante (minimum deux semaines). Cette précaution nous permet ainsi de réduire le nombre d'animaux employés pour atteindre les objectifs du projet.

Raffinement

Le protocole a été planifié de façon à limiter au maximum le stress et l’inconfort des animaux sans compromettre les objectifs de l’étude. Les animaux seront hébergés en cages individuelles pour les besoins de l’étude mais les animaux conserveront des contacts olfactifs et visuels. Un enrichissement des cages sera assuré par l'ajout d'igloos, de matériels de nidification et de briquettes en bois spécialement conçues pour le rongeur. Les mesures de poids corporel, les administrations des traitements et les prélèvements sanguins pourront être source de stress du fait d'une entrave aux mouvements de courte durée. Les traitements seront administrés par des expérimentateurs rodés à ce type de pratique. Par ailleurs, une phase d'habituation sera prévue afin de réduire le stress pouvant être généré par la procédure. Les prélèvements sanguins prévus seront limités au volume minimum nécessaire aux dosages glycémiques (un seule goutte de sang prélevée en bout de queue). Une période de repos d'au minimum 2 semaines sera appliquée entre deux séries de traitements afin de laisser les animaux récupérer. Enfin, un suivi journalier des animaux à l'aide d'une grille de score permettra une action rapide en cas d'atteinte des points limites établis. Ces actions incluent, entre autres, une surveillance renforcée et l'emploi d'analgésiques en cas de douleur avérée.

Choix des espèces

Le modèle de souris obèses et diabétiques est un des modèles de souris les plus classiquement utilisés et les mieux documenté dans le cadre d'études précliniques menées dans le contexte des troubles métaboliques. Les animaux seront utilisés au stade adulte de 8 semaines. Le choix de ce stade de développement est guidé par la population humaine ciblée par les composés testés, à savoir une population adulte.

25 chats et 25 chiens vont être utilisés pour mesurer la digestibilité d'aliments industriels, dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré. Ils sont isolés à répétition en cage métabolique, cinq jours pour les chiens, onze pour les chats, puis réutilisés d'une étude à l'autre sans être tués. Le porteur affirme l'absence d'effet cumulatif et une bonne tolérance, tout en surveillant vocalisations, léchage excessif et comportements stéréotypés. Le projet sert à ajuster les rations et procédés de fabrication d'un partenaire industriel.

Objectifs

L’objectif principal de ce projet est de s’assurer de la digestibilité des aliments fournis par nos partenaires industriels afin de permettre à ce dernier de raffiner au mieux les procédés de fabrications ainsi que les apports énergétiques des rations.

Bénéfices attendus

La digestibilité des aliments est le premier déterminant de la valeur énergétique des aliments. La connaitre permet de formuler des recommandations appropriées en réduisant aussi bien le risque de sous mais surtout de sur-alimentation chez les chiens et les chats de propriétaires.

Procédures

La procédure est un test de digestibilité de 5 jours pour les chiens et de 11 jours pour les chats. D’après notre expérience sur la plateforme, cette procédure est bien tolérée par les animaux et il n’y a donc pas d’effet cumulatif. Le bien être des animaux est surveillé tout au long des protocoles par une observation quotidienne par un personnel qualifié et formé spécifiquement à ces espèces sensibles.

Impact sur les animaux

Bien que les procédures soient globalement bien tolérées et qu’aucune altération significative du bien-être n’ait été observée jusqu’à présent, nous considérons que la répétition des phases d’isolement en cage métabolique peut générer un stress et que l’introduction d’un nouvel aliment peut être à l’origine d’une diarrhée tout au plus passagère (jamais observé jusqu’à présent).

Devenir

La décision a été validée par un vétérinaire désigné de la plateforme et dans la continuité des années d'expérience sur la plateforme qui a permis de conclure qu’il n’y a aucune contre-indication à garder les animaux, parce que notamment il n’y a pas d’effet cumulatif. Le vétérinaire référent de l’animalerie sera néanmoins consulté au cas a priori peu probable où l’animal se serait vu attribuer six points ou plus en application du tableau figurant en annexe

Remplacement

Il n’y a, à l’heure actuelle, aucune méthode in vitro de remplacement qui permette de simuler de manière satisfaisante la digestion dans l’estomac et dans l’intestin grêle ainsi que le processus de fermentation dans le caecocôlon. Compte tenu, des différences de physiologie digestives, il n’y pas non plus de modèle alternatif issu d’une autre espèce animale. La digestibilité d’un aliment est une caractéristique propre à chaque espèce. Les approches alternatives bien que prometteuses et complémentaires, ne permettent pas, à l’heure actuelle, de répondre de manière fiable et complète aux objectifs de notre étude. Elles ne peuvent donc pas se substituer aux essais in vivo dans ce contexte précis.

Réduction

Les procédure sont réalisées plusieurs fois par an (15 fois par an pour les chiens et 10 fois pour les chats) afin de réduire au maximum le nombre d’animaux utilisés.

Raffinement

Le bien être des animaux est surveillé tout au long des protocoles par une observation quotidienne par un personnel qualifié et formé spécifiquement à ces espèces sensibles. Les animaux bien qu’isolés dans des cages métaboliques voient, entendent et sentent leur congènères. Une feuille de scoring est mise en place. Elle prend en compte le comportement de l’animal (vocalisation et posture). Tout score suppérieur à 6/10 déclenche une évaluation immédiate par le vétérinaire référent. Des mesures d’enrichissement adaptées à ces contraintes spécifiques sont également mises en place pendant toute la durée de la période en cage métabolique. Celles-ci reposent notamment sur l’ajout de dispositifs spécifiques pour les chats (ex : grattoirs), une stimulation auditive (diffusion de musique), la diffusion de phéromones), des interactions quotidiennes avec les soigneurs lors des phases de nettoyage et d’entretien, ainsi que des soins individuels réguliers, notamment le brossage des animaux. En complément, une attention particulière est portée à la détection précoce de signes de stress ou de comportements anormaux, au-delà d’un simple scoring général. Les soigneurs et vétérinaires sont formés à identifier notamment les comportements stéréotypés (tournis, déplacements répétitifs), les comportements de léchage ou de prurit excessif, l’apparition d’alopécie, en particulier abdominale chez le chat ou tout autre comportement évocateur de mal-être. L’apparition de tels signes entraîne une évaluation immédiate de l’animal et, si nécessaire, une interruption du protocole pour l’animal concerné, conformément à nos critères d’arrêt anticipé.

Choix des espèces

Les animaux utilisés sont les espèces cibles. Animaux de plus d’un an car les animaux hébergés dans notre plateforme sont des animaux adultes

Isolées en cage individuelle pendant dix mois, dont une partie nourrie à 70 % de sa ration, 420 souris vont être utilisées pour étudier le vieillissement de l'ADN, dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré. Toutes sont tuées au terme des dix mois pour prélever leurs organes. Le porteur reconnaît que ce logement individuel prolongé, qu'il juge nécessaire pour mesurer précisément les apports, induit un stress. Les enseignements espérés sur le vieillissement humain restent une projection.

Objectifs

Dans le cadre de ce projet, nous souhaitons comprendre comment les protéines qui contribuent à l'empaquetage de l'ADN dans les cellules évoluent à mesure que les humains vieillissent. Nous nous intéressons également à la manière dont l'alimentation et les habitudes alimentaires, comme le fait de manger moins ou uniquement à certaines heures, peuvent influencer ces protéines. Pour étudier cette question, nous comparerons des groupes de souris qui s'alimentent normalement à des groupes soumis à un régime alimentaire restrictif et à des horaires de repas limités. En observant ces différences, nous espérons en apprendre davantage sur la manière dont le vieillissement et le mode de vie affectent l'organisation de l'ADN dans notre corps.

Bénéfices attendus

Ce projet nous aidera à comprendre comment les protéines qui organisent l'ADN dans les cellules changent à mesure que les souris vieillissent, et comment ces changements affectent l'activation ou la désactivation des gènes. Nous étudierons également comment deux interventions connues pour favoriser la santé et la longévité, à savoir manger moins et seulement durant la phase active, peuvent influencer ces protéines. Les résultats pourraient fournir des informations sur le processus de vieillissement chez l'homme, identifier des marqueurs permettant de suivre un vieillissement en bonne santé et suggérer des moyens de ralentir les changements liés à l'âge en ciblant l'organisation de l'ADN.

Procédures

Toutes les souris seront hébergées en cage individuelle pendant 10 mois. Une partie des souris seront soumises pendant 10 mois à une restriction calorique associée à une alimentation à durée limitée, recevant 70 % de l’apport calorique individuel de référence, administré une fois par jour au début de la phase active.

Impact sur les animaux

Le logement individuel, nécessaire pour mesurer avec précision la consommation alimentaire et imposer une restriction calorique, peut induire un stress modéré chez les animaux. La pesée des animaux tous les 3 jours provoque un stress bref lié à la manipulation. Le régime alimentaire à restriction calorique et temporelle peut également induire un stress léger.

Devenir

Les animaux feront l’objet d’une mise à mort à la fin des 10 mois afin de prélever leurs organes et de réaliser les analyses ultérieures.

Remplacement

Cette étude examine comment l'organisme dans son ensemble réagit à une alimentation réduite et limitée dans le temps. De telles réponses complexes ne peuvent être reproduites dans des cellules ou dans de petites parties du corps seules, il est donc nécessaire de les étudier chez des animaux vivants.

Réduction

Le nombre d’animaux a été réduit au minimum tout en permettant une analyse statistiquement significative des résultats et en tenant compte de la variabilité interindividuelle des paramètres étudiés. Le nombre d’animaux par groupe a été déterminé en prenant en compte la puissance statistique souhaitée (80 %), la différence attendue entre les moyennes des groupes et l’écart type attendu d’après les données publiées. Dans une perspective de réduction, à la fin de l’étude, nous collecterons tous les organes d’intérêt (par exemple, cerveau, foie, poumons, cœur), y compris ceux que nous ne prévoyons pas d’analyser actuellement, et les conserverons au congélateur pour d’éventuelles analyses futures.

Raffinement

Pour limiter l’inconfort et garantir le bien-être des souris tout au long de l’étude, tout animal pesant moins de 20 g au début du protocole ne sera pas inclus. Les souris seront pesées tous les trois jours et leur consommation alimentaire sera surveillée afin de détecter tout signe de détresse. Les animaux seront logés individuellement dans des cages permettant un contact visuel avec les autres souris. Leur environnement sera enrichi afin de favoriser l’expression de comportements naturels, avec la mise à disposition de matériel de nidification et d’éléments d’enrichissement adaptés. Des points limites précis ont été définis, basés notamment sur la surveillance du comportement, de l’apparence physique et du poids corporel des souris.

Choix des espèces

Les souris sont des mammifères présentant de nombreuses similarités avec l’humain, notamment dans leur réponse physiologique à l’alimentation et aux rythmes alimentaires, ce qui en fait un modèle approprié pour étudier les effets d’une alimentation réduite et limitée dans le temps. Pour cette étude, des souris adultes, âgées de 8 semaines au début de l’expérimentation, seront utilisées, car nous souhaitons étudier les effets de la restriction calorique et de l’alimentation à durée limitée chez des animaux adultes.

4 474 souris vont être utilisées pour étudier le rôle de l'œstradiol à la puberté, dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré, la quasi-totalité tuée pour prélèvement du cerveau. Une partie subit une chirurgie cérébrale stéréotaxique, d'autres femelles une ablation des ovaires avec pose d'un implant hormonal. Le comportement sexuel des mâles est observé sur des sessions d'accouplement de neuf heures. Le porteur reconnaît que certaines femelles seront tuées sans même être prélevées, une fois leurs implants périmés.

Objectifs

L’infertilité est aujourd’hui un enjeu majeur de santé publique dont les causes et les mécanismes d’action demeurent mal compris. La fertilité repose sur une régulation adéquate par le cerveau des régions impliquées dans les fonctions de reproduction. L'organisation de ces structures cérébrales, en particulier dans l’hypothalamus, est contrôlée par les hormones stéroïdes sexuelles, testostérone et estradiol, pendant des périodes critiques de développement, de la naissance à la puberté. Le but de ce projet de recherche est de comprendre le rôle de l’œstradiol au cours du développement pubertaire dans les changements de plasticité de l’hypothalamus. Des souris seront utilisées afin d’investiguer les mécanismes d’action de l’œstradiol dans l’organisation pubertaire des réseaux neuraux sous-jacents la régulation des fonctions de reproduction. Les données issues de ce projet aideront à mieux comprendre les troubles pubertaires et contribueront à élucider les mécanismes d’actions impliquées dans le contrôle des fonctions de reproduction mâle et femelle. Cela pourrait ainsi conduire à développer des stratégies thérapeutiques spécifiques au sexe et à l’âge pour remédier aux troubles de la fertilité.

Bénéfices attendus

La puberté est une période critique de la vie qui permet d’atteindre la maturité sexuelle et ainsi permettre la reproduction. C’est une période cruciale de transition entre l’enfance et l’âge adulte qui, en plus de l’apparition des caractères sexuels secondaires, s’accompagne d’importants changements psychiques et comportementaux. Néanmoins de manière surprenante les mécanismes cérébraux sous-tendant ces changements sont aujourd’hui encore mal compris. Les données obtenues dans ce projet contribueront à déterminer les mécanismes d’action qui contrôlent l’organisation pubertaire du cerveau par les hormones stéroïdes sexuelles. Ceci est particulièrement pertinent si nous voulons développer de meilleurs traitements pour les troubles de la puberté mais également pour les troubles psychiatriques et comportementaux qui se manifestent souvent pendant cette période.

Procédures

Une partie des souris mâles et femelles subiront une chirurgie intracérébrale stéréotaxique sous anesthésie générale avec réveil qui durera entre 30 et 45 minutes maximum. Celle-ci sera réalisée avec analgésie pré et post-opératoire. Un lot de souris femelles subira un acte de chirurgie afin d’induire la réceptivité par retrait chirurgical des ovaires et pose d’un implant hormonal : procédure chirurgicale d’une durée maximale de 10 minutes sur animaux anesthésiés et recevant une analgésie pré et post-opératoire. Ces femelles subiront également 2 injections sous-cutanées d’hormones avant les tests de comportement sexuels. Le comportement des mâles et femelles sera analysé à l’âge adulte : - comportement spontané d’accouplement (2 tests séparés de 15 jours, d’une durée 9h pour les mâles ; 3 tests séparés de 10 jours d’un durée de 30 minutes pour les femelles, sur animaux vigiles). - test d’activité locomotrice spontanée (durée de 120 minutes sur animaux vigiles) et test d’anxiété spontanée (durée de 9 minutes sur animaux vigiles). Une partie des animaux subiront un acte unique de chirurgie terminale effectuée sous anesthésie et analgésique d’une durée de 20 minutes. Les animaux restants seront anesthésiés profondément et euthanasiés. A l’issue de cet acte terminal les prélèvements sont réalisés pour analyse.

Impact sur les animaux

Dans le cadre des injections de vecteurs viraux, les chirurgies sur les animaux se feront sous anesthésie générale pendant lesquelles une injection stéréotaxique d’un vecteur viral sera réalisée. Les éventuels nuisances et effets indésirables à court et à long terme liés à cette chirurgie sont une hypothermie, un arrêt cardio-respiratoire liée à l’anesthésie, une douleur post-opératoire se traduisant par une apparence, une position et des comportements anormaux ainsi qu’une perte de poids rapide. Les injections d’anesthésiques et d’antalgiques peuvent générer une douleur légère au point de piqure. Un léger inconfort peut être généré par la première introduction des souris dans les dispositifs liés aux tests comportementaux. Un stress peut être lié à l’hébergement individuel des mâles avant les tests de comportements. L’anesthésie effectuée pour les ovariectomies est également associée à certains risques (hypothermie, arrêt cardio-respiratoire…). De plus, un stress peut être lié à la chirurgie effectuée chez les femelles. Cette chirurgie peut également entrainer des douleurs.

Devenir

La majorité des animaux seront euthanasiées afin de prélever les cerveaux nécessaires à la réalisation des analyses histologiques et fonctionnelles. Une faible partie des animaux seront euthanasiés sans prélèvement à la fin des expériences de comportement car ces souris femelles ne peuvent être réutilisées au-delà de la période de validité des implants délivrant des hormones pour étudier le comportement sexuel des mâles.

Remplacement

L'étude du rôle de l’œstradiol dans la neuroplasticité de l’hypothalamus au cours du développement pubertaire nécessite des modèles animaux pour pouvoir étudier le réseau neuronal complexe au sein de l’organisme entier. Des animaux vivants seront donc nécessaires pour ce projet. Ce projet comporte des analyses neuroanatomiques et neuroendocrines. Il n'est donc pas possible de le développer par des méthodes alternatives et/ou substitutives.

Réduction

Le nombre total d'animaux utilisé est de 4474, ce qui permet une analyse combinée des mâles et des femelles et cela à différents stades du développement pubertaire. Des protocoles biologiques différents ne permettent pas d’effectuer toutes les analyses sur les mêmes échantillons. L’expertise scientifique de l’équipe dans l’étude neuroanatomique des fonctions de reproduction permet de connaitre le nombre d’animaux nécessaire par groupe afin d’obtenir des résultats fiables. Dans un souci de réduction du nombre d’animaux, nous déterminerons avec une première cohorte d’animaux les meilleures conditions d’injection des vecteurs viraux. Les effectifs utilisés ont été calculés au plus juste afin d'obtenir une analyse statistique significative le cas échéant, compte tenu de la variabilité interindividuelle. Afin de réduire le nombre d'animaux, plusieurs régions du cerveau seront analysées en même temps pour le même animal. Les autres organes seront proposés aux collaborateurs de l'équipe comme cela est fait habituellement. Par ailleurs, les résultats obtenus au fil de la réalisation de ce projet nous permettront d’affiner nos besoins et donc de réduire le nombre d’animaux nécessaires. En effet, nous envisageons de sélectionner les conditions induisant une perturbation du comportement sexuel à l’âge adulte, lors des premières expérimentations, afin de conserver uniquement celles-ci dans les expérimentations suivantes. Le nombre d’animaux indiqué dans cette demande correspond au nombre maximal d’animaux pouvant être utilisés dans cette étude.

Raffinement

Les animaux seront hébergés dans une animalerie, sous la supervision de soigneurs et d’un vétérinaire qualifié. L'hébergement des animaux sera réalisé conformément à la directive européenne 2010/63/UE en termes d'espace et d'environnement. Les souris seront soumises à un cycle lumière- obscurité de 12h dans un environnement à température contrôlée avec un accès ad libitum à la nourriture et à l'eau. Les cages complètes seront changées chaque semaine. Pour l'enrichissement, un nid sera placé dans la cage. Pour les mâles hébergés individuellement, un enrichissement avec du nid végétal et des buchettes en bois seront mis en œuvre pour réduire la contrainte de l’hébergement individuel. Avant chaque procédure chirurgicale, une analgésie sera effectuée par l’injection d’un analgésique 20 minutes avant la procédure. Les souris seront surveillées quotidiennement et pesées quotidiennement en post-opératoire, puis hebdomadairement afin de s'assurer que toute souris présentant un ou plusieurs points limites sera euthanasiée. Pour gérer la douleur post-opératoire, un analgésique sera administré pendant les 3 jours suivant l’opération. Toutes les euthanasies des animaux seront effectuées sous anesthésie générale. L'anesthésie profonde de l'animal est vérifiée. Une analgésie sera effectuée 20 minutes avant la chirurgie terminale.

Choix des espèces

La souris est l'un des modèles les mieux caractérisés pour ces études neuroendocrines et neuroanatomiques grâce à la disponibilité d'outils biotechniques (anticorps, lignées transgéniques...), et de données dans la littérature permettant d'une part de comparer les résultats obtenus avec ceux des autres laboratoires et d'autre part d'implémenter les connaissances sur cette thématique. Des souris mâles et femelles adultes seront utilisées. De plus, des souris mâles et femelles seront utilisées à différents âges prépubertaires et pubertaires. Ce projet vise à étudier le rôle des hormones pendant le développement pubertaire, l’utilisation de ces différents âges permettra d’étudier le plus précisément possible les mécanismes au niveau du cerveau pendant cette période.

1 600 souris se voient greffer des cellules cancéreuses puis traiter par chimiothérapie et immunothérapie, dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré. Elles sont tuées lorsque la tumeur dépasse 1 500 mm³ ou s'ulcère, faute de quoi la masse au flanc gêne leurs déplacements. Le projet cherche à comprendre pourquoi certains cancers résistent aux traitements combinés, via une molécule de l'inflammation. Le porteur annonce n'attendre aucun effet secondaire sévère, ces traitements ayant déjà été largement administrés à des souris.

Objectifs

Les cancers du côlon, du pancréas et du poumon figurent parmi les cancers les plus fréquents et les plus létaux. Leur prise en charge repose en grande partie sur l’utilisation de chimiothérapies qui, en particulier aux stades avancés, ne permettent pas toujours d’obtenir une rémission complète. Il est désormais bien établi que le système immunitaire joue un rôle déterminant dans la réponse aux traitements chimiothérapeutiques. Dans ce contexte, des approches combinant chimiothérapie et immunothérapie ont été développées afin d’en améliorer l’efficacité. Toutefois, ces stratégies combinées restent peu efficaces dans certains cancers, notamment le cancer du pancréas et certains cancers colorectaux et pulmonaires. Il est donc essentiel d’identifier les mécanismes responsables de ces résistances thérapeutiques. L’inflammation peut influencer la façon dont les traitements contre le cancer fonctionnent. Le but du projet est d’évaluer l’impact de l’inflammation sur l’efficacité antitumorale des chimio-immunothérapies utilisées en clinique. Cette étude nous permettra également de comprendre les mécanismes de résistance aux traitements actuellement utilisés en clinique.

Bénéfices attendus

Ce projet vise à mieux comprendre le rôle de NLRP3, un acteur important de l’inflammation, dans l’efficacité des traitements associant chimiothérapie et immunothérapie utilisés contre le cancer. En étudiant des cellules tumorales et des souris avec ou sans NLRP3, nous pourrons déterminer si cette molécule agit principalement au niveau des cellules cancéreuses ou des cellules de l’organisme dans la réponse aux traitements. Ce travail permettra également de mieux comprendre comment NLRP3 influence le fonctionnement du système immunitaire au sein des tumeurs, notamment en analysant les cellules immunitaires présentes et leur activité après traitement. Les résultats obtenus permettront d’identifier les mécanismes expliquant pourquoi certains cancers répondent mal aux traitements actuels. À plus long terme, ce projet pourrait contribuer à l’identification de nouvelles stratégies thérapeutiques visant à améliorer l’efficacité des traitements, en particulier dans les cancers pour lesquels les options actuelles restent limitées.

Procédures

3 interventions : - Injection des cellules cancéreuses murines : - Geste réalisé sous anesthésie générale gazeuse - Une seule injection par animal - Durée : 5 minutes - Nombre de souris : 1600. - Traitements par chimiothérapie ou soluion contrôle : - Geste réalisé sur animal vigil - Une seule injection par animal - Durée : 1 minute - Nombre de souris : 1600. - Traitements par immunothérapie ou solution contrôle : - Geste réalisé sur animal vigil - Une injection trois fois par semaine pendant 3 semaines par animal - Durée : 1 minute - Nombre de souris : 1600.

Impact sur les animaux

- L’injection sous-cutanée de cellules tumorales entraînera le développement d’une masse tumorale au niveau du flanc, susceptible d’induire une gêne locomotrice à mesure de sa croissance. Afin de limiter cette contrainte, la taille des tumeurs sera suivie régulièrement et des critères d’arrêt stricts seront appliqués. Les animaux seront euthanasiés en cas d’ulcération tumorale, de volume tumoral supérieur à 1500 mm³ (~250mm2), ou si la tumeur entrave significativement les déplacements. Une altération de l’état général des animaux est possible en lien avec la progression tumorale. Les animaux feront l’objet d’une surveillance clinique régulière incluant le suivi du poids, de l’activité, de la posture (notamment signes de douleur), de l’aspect du pelage et du comportement (toilettage, interaction). Tout animal présentant des signes de détresse ou atteignant un point limite prédéfini sera euthanasié sans délai. Les traitements anticancéreux administrés (chimiothérapies et immunothérapie anti-PD-1) peuvent induire des effets indésirables modérés, tels qu’une perte de poids transitoire ou une altération de l’état général. Ces traitements ayant déjà été largement utilisés chez la souris, aucun effet secondaire sévère n’est attendu dans les conditions expérimentales prévues. Une surveillance rapprochée sera néanmoins mise en place afin de détecter précocement tout effet indésirable. Les souris déficientes pour Nlrp3 (Nlrp3-/-) ne présentent pas de phénotype dommageable en conditions basales. Aucune nuisance spécifique liée à ce génotype n’est donc attendue dans le cadre de ce projet.

Devenir

Tous les animaux seront mis à mort à la fin de la procédure, c’est-à-dire lorsque le volume tumoral excèdera 1500 mm³ (~250mm2).

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 ne seront réalisées que deux fois ce qui permet donc de réduire le nombre d’animaux de l’étude tout en en conservant la puissance statistique nécessaire. Le test statistique utilisé sera celui de Kruskal-Wallis en raison de la présence de nombreux groupes. Les différents modèles (cancers du pancréas, du poumon et du colon) utilisés dans ce projet sont nécessaires. En effet, selon l’organe d’origine, les mutations intrinsèques des cellules cancéreuses utilisées, le microenvironnement tumoral sera différent et affectera par conséquent la réponse aux traitements. De plus, selon le type de cancers, les régimes de chimiothérapies seront différents afin de se rapprocher de la clinique. Ces traitements affecteront également de manière différentielle les cellules du microenvironnement. Les expériences de croissances tumorales seront réalisées en premier. Si aucune différence entre les différents groupes n’est observée pour un ou plusieurs modèles, les expériences d’immunomonitoring ne seront pas réalisées sur ces mêmes modèles.

Raffinement

Les animaux seront habitués aux techniques de préhension. Les animaux sont suivis au minimum 3 fois par semaine par des techniciens responsables d’études. Une anesthésie et une analgésie, seront réalisées pour chaque opération. Les animaux sont suivis au minimum 3 fois par semaine par des techniciens responsables d’études. Durant toute l’expérience, suivi du poids et évaluation de la NEC (Note d’Etat Corporel) au minimum trois fois par semaine. L’apparition d’éventuels points limites sera recherchée.

Choix des espèces

Les souris présentent des caractéristiques physiologiques qui permettent une variété de techniques d’administration et de prélèvements 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. 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.

Dix macaques à longue queue subissent une même opération de quatre heures combinant une injection dans l'œil, une dans l'oreille interne et une par voie intraveineuse, dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré. Tous seront tués pour analyser où se distribuent les vecteurs viraux testés. Le porteur reconnaît des risques d'hémorragie du vitré, de décollement de rétine et de troubles de l'audition et de l'équilibre. Il justifie le recours au primate par l'échec fréquent, chez le singe, des vecteurs sélectionnés sur la souris.

Objectifs

Le projet est une étude préliminaire visant sélectionner des vecteurs viraux AAV permettant d’apporter à un type de cellule une molécule thérapeutique sensible à la lumière. Cette sélection sera faite d’après l’affinité de ces vecteurs pour les organes cibles (oreille interne, rétine, estomac, cerveau), ainsi que leur distribution dans l’organisme. L’étude sera effectuée comme une étude de toxicologie pour évaluer tout effet potentiellement toxique. La sélection sera faite après leur administration intraoculaire, dans l'oreille interne et intraveineuse au cours d’une même anesthésie chez le macaque fascicularis. Les vecteurs viraux AAV sont dérivés d'un virus non pathogène et sont couramment utilisés dans la recherche biomédicale afin de développer des thérapies chez l’humain. Ils permettent une transduction efficace de nombreux types de cellules de mammifères et une expression génétique stable après un seul traitement d’un ou plusieurs gènes, ce qui permet de compenser un déficit génétique. Les protéines sensibles à la lumière sont utilisées pour développer la thérapie optogénétique, une méthode prometteuse pour compenser la perte des cellules de la rétine ou de restaurer l’audition via des implants intra-auriculaire chez des patients atteints de surdité. Les résultats obtenus permettront de sélectionner les vecteurs viraux les plus prometteurs dans le développement de thérapies optogénétiques chez l’humain.

Bénéfices attendus

Il permet de sélectionner les vecteurs viraux capbles de transduire efficacement dans les différents cellules et tissus cibles pour la réalisation d’études de toxicologie règlementaire prérequis aux essais cliniques de phase I, II et III chez l’humain

Procédures

Les animaux seront soumis à une intervention chirurgicale d'environ 4h et pendant laquelle une injection dans l'oeil, une injection dans l'oreille interne et une injection intraveineuse du produit testé seront effectués successivements. Les animaux seront soumis à des prélèvements de sang effectués vigiles, dans un système de contention adapté, à raison d'un par jour au maximum sur 7 jours. Le prélèvement de sang dure quelques minutes. Un prétraitement sous forme d'une perfusion pourra être effectué selon des résutlats préliminaires, d'une durée maximal de 2h. Un isolement physique pendant la durée d'observation (7 à 15 jours) après les administrations est possible, si aucun animal compatible socialement et scientifiquement n'est disponible.

Impact sur les animaux

Quatre catégories de nuisances peuvent être provoquées chez les animaux utilisés dans ce projet. Elles sont toutes prises en compte de manière préventives pour réduire leur impact. 1)Liées aux manipulations vigiles : en cours d’étude, les observations cliniques, peuvent nécessiter d’une manipulation et une contention manuelle des primates. Elles sont faites selon les bonnes pratiques vétérinaire mais cela peut néanmoins engendrer un stress chez ces espèces non domestiques 2) Liées à la chirurgie : un risque de nuisance modérée pour les animaux (inflammations, douleurs opératoires et post opératoire, etc) est possible 3) Liées aux prélèvements/administration : la réalisation de prélèvements de sang, peut provoquer des lésions locales (hématomes) et un stress modéré des animaux en cas de réalisation incorrectes, d’individus plus fragiles ou bien de l’immobilisation nécessaire. De plus, même si ces effets délétères sont rares lorsque le geste est réalisé par un opérateur expérimenté, il existe un risque d’infection lors d’administration dans la cochlée ou l’œil. Enfin, dans de rares cas, l’injection intravitréenne peut entrainer une augmentation de la pression intraoculaire, hémorragie du vitré, déchirures et décollement de la rétine, inflammation intraoculaire et endophtalmie et l’administration intra cochléaire peut provoquer des troubles auditifs et de l’équilibre se traduisant par exemple par des maux de tête ou des nausées. 4) Liées à une toxicité du mélange de vecteurs testés : ce type de nuisances est difficilement estimable, mais semblent faibles selon les données scientifiques des études chez d’autres espèces. Si des effets toxiques apparaissent, ils seront liés à la biodistribution des vecteurs dont l’évaluation est le but de cette étude.

Devenir

Les animaux utilisés seront euthansiés pour procéder à une analyse de la distribution des vecteurs dans l'organisme.

Remplacement

Actuellement, il n'existe pas de méthodes alternatives permettant d'obtenir toutes les informations collectées grâce à ce type étude, qui visent à sélectionner des variants de vecteurs viraux les plus efficaces pour poursuivre le développement de thérapies optogénétiques. Il faudra pour cela pouvoir modéliser un organisme entier, ce qui n'est pas réalisable pour le moment avec les méthodes alternatives existantes.

Réduction

L’utilisation d’un male et d’une femelle par lot est considéré comme le minimum acceptable permettant une interprétation pertinente des données. L’administration successive des variants AAV chez les mêmes animaux a pour but de réduire le nombre d’animaux d’un facteur 3 à 4 (par rapport à un criblage séparé pour chaque voie d’administration), sans introduire de charge supplémentaire pour l’animal individuel. Les 3 voies d'administrations n'interfèrent pas ensemble car chaque vecteur est identifié par un code spécifique. Les principaux organes cibles sont les cellules cilliées auditives, la rétine, le cerveau et l'estomac, d’où les 3 vois d'administration.

Raffinement

Une période d’acclimatation de 15-21 jours est respectée à réception des animaux, suivie de 1- 2 semaines de training. Les animaux bénéficient d’un programme de training par renforcement positif pour réduire le stress/favoriser la coopération (habituation aux systèmes de contention -boîtes taxi, chaises, gilets- et manipulations progressives reproduisant les gestes techniques de l’étude). Un programme d’enrichissements validé par la structure en charge du bien-être animal est appliqué quotidiennement pour garantir des conditions de vie optimales/minimiser les impacts des expérimentations. Les animaux sont hébergés collectivement, sauf exceptions (bagarre, blessure), avec des enrichissements adaptés à leurs besoins. L’isolement est validé par un vétérinaire et fait l’objet d’un suivi SBEA. Les animaux sont hébergés en groupes sociaux compatibles pour réduire le stress/le risque de blessures liés à un réallotement. Les animaux sont observés quotidiennement pour détecter tout signe clinique anormal et prendre rapidement les mesures nécessaires (réhydratation, isolement pour soin). Toute anomalie est rapportée au vétérinaire, qui prescrit un traitement si nécessaire. Un suivi clinique et pondéral est en place, un fois par semaine pendant la phase de suivi après l’administration. Un vétérinaire est présent aux heures ouvrées, et une astreinte vétérinaire est disponible 24h/24 et 7j/7. À leur inclusion dans le projet, tous les animaux font l’objet d’un examen clinique par un vétérinaire pour s’assurer de leur bon état de santé et exclure ceux jugés inaptes. Une traçabilité des animaux/des actes est assurée pour permettre leur suivi et analyse lors des bilans rétrospectifs. Des systèmes de contention adaptés sont développés pour limiter les manipulations directes et la contention manuelle des primates vigiles (boîte taxi, chaise à contention). Les volumes prélevés/administrés respectent les guidelines vétérinaires. Concernant les administrations : ce sont des voies standard en médecine humaine. Elles seront effectuées sous anesthésie et analgésie par des chirurgiens expérimentés ayant pratiqués ces chirurgies chez l’humain et différents modèles animaux. La réalisation de l’ensemble des administration en une seule anesthésie limite l’accumulation des anesthésies et permet d’évaluer à modérée le degré de sévérité. Pour l'isolement des animaux, celui ci ne serait que physique, et l'ajout d'enrichissements spécifique sera mis en place dès la phase de réveil.

Choix des espèces

Le macaque fascicularis est une espèce reconnue pour son aptitude à prédire les effets pharmacologiques, indésirables et/ou toxiques de produits à visée thérapeutiques humains pour des produits thérapeutiques dont la cible est la plus proche de l’humain, ce qui est le cas pour les structures oculaires et auditives. De plus, les variants AAV sélectionnés sur des modèles murins pour ce type de thérapies se révèlent souvent peu efficace chez le primate humain et non humain, ce qui explique la nécessité de passer par un primate non humain pour les sélectionner plus finement. Il convient d’utiliser de jeunes animaux sains ; les macaques sont utilisés à partir de 2 ans, et jusqu'à 5 ans.

Rasées et sensibilisées à répétition par patch ou grattage de l'abdomen sous anesthésie, 260 souris subissent ensuite un gavage déclenchant la réaction allergique, dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré. Toutes sont tuées pour analyser organes et fluides. Le protocole compare la graine de chanvre à la noisette et à l'épinard, et peut provoquer démangeaisons, irritations, tremblements et chute de la température corporelle. Le porteur justifie le recours aux souris par l'absence de modèle in vitro reproduisant la réaction allergique.

Objectifs

Les allergies alimentaires sont un problème de santé publique qui connait une augmentation en termes de prévalence et de sévérité ces dernières années. Les allergies sont répandues et ont été classées comme la quatrième pathologie en termes de morbidité par l’Organisation Mondiale de la Santé. Ce projet prend part dans un contexte de transition de régime alimentaire visant à utiliser de nouvelles sources de protéines comme la graine de chanvre. Il est possible de rentrer en contact avec la graine de chanvre par le biais de deux voies majeures : orale et cutanée. La consommation de la graine de chanvre est en plein essor de par son fort intérêt nutritionnel et peut se faire au travers de la farine, de barres énergétiques, de pâtes, de biscuits, de boissons ou encore de yaourts. D’autre part, un contact cutané est possible à travers l’huile ou des crèmes à base de graine de chanvre, utilisées en cosmétiques. La recherche sur les allergies à la graine de chanvre est essentielle, d’une part car les allergènes déjà connus dans les fleurs et le pollen de chanvre peuvent se retrouver dans la graine et d’autre part par la présence de protéines de stockage dans la graine, connues pour leur fort potentiel allergène. Afin de prévenir les possibles allergies qui pourront être liées à la graine de chanvre, il est alors nécessaire d’évaluer son potentiel allergique par rapport à un allergène fort, ici la Noisette ainsi qu’un allergène faible, l’épinard. Dans le cadre de l’allergie, deux manifestations majeures peuvent avoir lieu, i) une sensibilisation de novo, ce qui veut dire devenir allergique à la graine elle-même ou ii) une réaction dite croisée par le biais d’une similarité entre les protéines de la graine de chanvre et d’autres protéines allergènes. La connaissance de la capacité de sensibilisation de novo des protéines est importante pour appréhender et anticiper les risques allergiques futurs. Actuellement, il n'existe aucune connaissance sur la capacité de sensibilisation de novo de la graine de chanvre dans une population générale Non Allergique, malgré l'exposition croissante de la population à la graine de chanvre par le biais des aliments et des cosmétiques. Ce projet sera donc tourné sur le potentiel de sensibilisation de novo de la graine de chanvre.

Bénéfices attendus

[MODIFICATION] [Ce projet a pour objectif d’évaluer le potentiel allergénique et plus précisément de sensibilisation de novo de la graine de chanvre (nature ou grillée) en comparaison avec un allergène fort, la Noisette connue pour induire des allergies et un allergène faible, l’Epinard qui n’est pas connu pour induire beaucoup d’allergies. Ceci permettrait de pouvoir prédire ou bien d’avoir une indication du niveau de risque encouru par les consommateurs de graine de chanvre ou de produits contenant des graines de chanvre et ainsi de prédire le risque de voir une personne devenir allergique à la graine de chanvre par la suite. De plus, ce projet permettra une compréhension plus approfondie des mécanismes immunologiques associés à une sensibilisation à la graine de chanvre.

Procédures

Toutes les souris seront anesthésiées et rasées au préalable de chaque sensibilisation. Les souris seront sensibilisées quotidiennement avec la pose d’un patch, ou 1 fois par semaine pendant 6 semaines avec la pose d’un patch pendant 3 jours ou bien par grattage et application transdermale de l’allergène sur l'abdomen. Le déclenchement des symptômes de l'allergie sera effectué par un gavage, respectivement 3, 10 ou 7 jours après la dernière sensibilisation. Pour un gavage oral, la durée des interventions correspond au temps d’administration (soit environ 10 secondes). Pour les applications épicutanées avec la pose du patch ou transdermale avec le grattage sur l’abdomen, la durée d’intervention correspond au temps d’anesthésie soit 15 à 20 minutes environ. Selon la procédure, les souris auront également un prélèvement d'une goutte de sang à l'extrémité de la queue 1 fois par semaine (de la sensibilisation 3 à la sensibilisation 6) soit 4 prélèvements au total. Ce geste dépend du débit sanguin et dure environ 30 secondes. Pour l’étude principale, les mêmes interventions que pour l’une des procédures de l’étude pilote seront réalisées et les temps d’interventions seront donc similaires.

Impact sur les animaux

Lors de ce protocole, il est possible que les souris aient des effets indésirables suite aux gestes pratiqués : les méthodes de sensibilisation peuvent provoquer certaines nuisances en raison de la répétabilité des gestes (14 jours consécutifs ou 1x par semaine pendant 6 semaines) mais aussi de par la présence d’un patch sur le dos, des démangeaisons dues au rasage et des irritations dues au patch, un inconfort abdominal suite au grattage lors de la sensibilisation transdermale, des symptômes liés à la mise en place de l’allergie provoqués par le gavage oral (tremblements, chute de la température corporelle, douleurs stomacales), ainsi que les anesthésies gazeuses répétées. La prise de température par voie rectale peut également entrainer un inconfort pour les souris.

Devenir

Les animaux seront tous mis à mort à la fin de l’expérimentation. Leurs organes et fluides biologiques seront analysés pour mesurer les biomarqueurs de l’allergie et ainsi valider nos modèles.

Remplacement

Dans le cas de l’allergie alimentaire, les modèles in vitro ou in silico ne permettent pas de reproduire efficacement les systèmes biologiques complexes et en particulier le système immunitaire. Dans l’allergie, de multiples types cellulaires peuvent être impliqués et leurs interactions peuvent avoir un rôle dans la physiopathologie. De plus, l’allergie alimentaire est caractérisée par des symptômes que seuls des modèles animaux et en particulier les souris peuvent adéquatement reproduire.

Réduction

[MODIFICATION] Des protocoles d’allergie alimentaire sont régulièrement réalisés au sein du laboratoire, mais aucun protocole utilisant la graine de chanvre ou la Noisette n’a encore été fait. De ce fait, il est impossible de faire un test de puissance. Néanmoins, en se basant sur des tests statistiques et sur la variabilité individuelle lors des anciens protocoles, le nombre de souris pour l’étude principale avec un allergène fort et un allergène faible a été déterminé à 12 souris par groupe soit 60 souris au total par sexe. Cette procédure sera répétée une deuxième fois avec les mêmes 5 groupes de 8 souris par sexe pour s’assurer de la reproductibilité du protocole. Pour l’étude pilote, le nombre de souris a été réduit à 10 par procédure soit 30 souris au total par sexe. Nous anticipons des écarts nets entre les différentes procédures testées, avec des réponses contrastées de type "tout ou rien". Cette amplitude attendue des effets justifie le recours à un effectif réduit, tout en permettant d’identifier le protocole le plus prometteur dès cette première phase. Pour l’étude principale, ce nombre d’animaux permettra d’obtenir des résultats statistiquement exploitables pour la réalisation d’analyses statistiques.

Raffinement

Seul le personnel expérimenté et qualifié effectuera les expérimentations animales. Ces exigences visent à s’assurer que les procédures nécessaires à l’élevage et à l'expérimentation sont exécutées efficacement, avec les soins appropriés afin de minimiser la souffrance des animaux. Le suivi quotidien des animaux et des signes généraux mais aussi la mise en place des procédures expérimentales d’analgésie (avec notamment l'injection d'anti-inflammatoire) et d’anesthésie permet de minimiser l’inconfort et la douleur. Le cycle jour/nuit de 12h des animaux sera respecté. Les souris seront hébergées avec au moins 3 enrichissements (dôme, tube et coton) pour limiter l’angoisse et s’adapter à nos expériences pour des raisons pratiques de logistique. Aussi une étude pilote sera effectuée sur un nombre de souris restreint pour appréhender les méthodes de sensibilisation, l’effet de l’application du patch et l’utilisation du papier de verre et afin d’affiner et de choisir au mieux, le protocole qui sera appliqué par la suite ainsi que pour appréhender la prise en charge de la douleur le cas échéant. Une attention particulière sera portée à la détection précoce des signes de douleur ou de mal-être chez les animaux. Des points limites adaptés ont été définis pour garantir que tout changement significatif d’état de santé d’un animal déclenche une réévaluation. Un arbre décisionnel encadre les actions à mener : surveillance renforcée, tentative de soulagement, puis prise de décision, avec le responsable du bien-être animal et le vétérinaire si l’état de l’animal ne s’améliore pas. En cas de souffrance persistante ou jugée irréversible, l’animal sera retiré du protocole et mis à mort. Cette approche vise à limiter la souffrance et à respecter les principes éthiques de l’expérimentation animale.

Choix des espèces

La souche de souris utilisée constitue un modèle de choix, reconnue dans le cadre d’étude du système immunitaire du fait de la caractérisation approfondie de cette souche. Aujourd'hui, il n’existe pas de méthodes alternatives pour étudier efficacement et dans son ensemble la réaction allergique. De plus, l’allergie est caractérisée par des symptômes que seuls des modèles animaux peuvent pour le moment reproduire adéquatement. Ainsi, le modèle animal ici est un élément nécessaire pour modéliser efficacement la réponse physiologique globale du système lors d’une allergie. Les souris auront 3 semaines de vie à la réception et 4 semaines de vie en début de procédure. Quatre semaines est l’âge idéal correspondant à des souris sevrées et adultes ayant un système immunitaire mature.