Procédures modérées

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  • Recherche fondamentale
    • Système musculosquelettique
Souris : 170
Souffrances
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▲ 80
▲ 90
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Devenir
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 170

170 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Elles subissent quatre interventions chirurgicales, dont un dommage musculaire provoqué par le froid ou une toxine, l'injection de cellules musculaires humaines et une mesure de contractilité sans réveil. Le projet cherche à savoir si une protéine de la matrice extracellulaire améliore la greffe de cellules dans le muscle, en vue de traiter des myopathies comme la dystrophie de Duchenne. Le porteur affirme que la régénération musculaire ne peut être étudiée qu'in vivo et qu'aucun remplacement n'est possible.

Objectifs

Ce projet consiste à étudier l’utilité d’une protéine de la matrice extracellulaire comme facteur thérapeutique pour améliorer la transplantation de cellules dans le muscle en vue d’un traitement pour certaines maladies musculaires comme la dystrophie musculaire de Duchene. Plus précisément le projet consiste à étudier l’effet d’une lamininine (protéine de la matrice extracellulaire) ou de ses dérivés sur des cellules musculaires (myoblastes) humains. Egalement nous analyserons l’effet de ces molécules dans un contexte dystrophique in vivo en les injectant dans le muscle de souris dystrophiques.

Bénéfices attendus

La thérapie cellulaire représente une des stratégies thérapeutiques entre les plus innovantes et une approche thérapeutique envisageable pour des maladies génétiques comme les dystrophies musculaires, comme le montrent des essaies cliniques. Comprendre comment les molécules de la matrice extracellulaire peuvent améliorer la thérapie cellulaire par transfert de myoblastes devient une étape fondamentale pour améliorer cette stratégie thérapeutique utilisée dans des essais cliniques chez des patients atteints de dystrophie musculaire oculo-pharyngée. Egalement, nous allons étudier les effets de molécules de la matrice extracellulaire sur le muscle dystrophique dans le modèle murin de la Dystrophie musculaire de Duchenne

Procédures

Les animaux seront soumis à quatre procédures chirurgicales. L'induction d’un dommage musculaire (par le froid ou via une toxine), l'injection intramusculaire de cellules et l'injection intramuscualaire de protéines recombinantes sont des intérventions de très courte durée (1-10 minutes). La quatrième procédure, la mesure in situ de la contractilité du muscle squelettique, est une procédure sans réveil de la durée d'anviron 15 minutes.

Impact sur les animaux

Nous injectons des cellules en intramusculaire chez la souris (après avoir effectué un dommage musculaire du muscle tibialis anterior) depuis plusieurs années. Nous faisons particulièrement attention à des possibles infections au niveau de la peau du site d’injection, au relâchement des points de suture et au douleur post-dommage musculaire. En environ 20 ans nous avons eu très peu de cas (moins de 10 souris) pour lesquelles nous avons été obligés à effectuer une nouvelle suture. Même dans ces cas, nous n’avons pas observé de l’inflammation ou un œdème au niveau de l’incision de la peau. Afin de pallier la douleur due à l’effet de la toxine ou au cryodomage musculaire, à la souris est administré de façon systématique un antidouleur en peri-opératoire. Dans tous les cas, une fois terminé l’effet de l’anesthésie, les souris reprennent leurs comportements habituels (prise de nourriture et d’eau), se déplaçant dans la cage comme des animaux qui n’ont pas subi la chirurgie. Pour l’injection de protéines recombinantes, il s’agit d’une injection intramusculaire de très courte durée et nous n’avons jamais observé des effets indésirables

Devenir

Tous les animaux sont euthanasiés à la fin de la procédure N°1 et à la fin de la procédure N°2. L’analyse des muscles injectés est indispensable pour ce projet. L’euthanasie de l’ensemble des animaux est donc requise.

Remplacement

La thérapie cellulaire et la régénération musculaire sont des processus qui peuvent être investigués exclusivement in vivo et pour le quel un remplacement in vitro en respect de la règle de 3R n’est pas encore possible.

Réduction

Nous utiliserons le nombre minimum de souris nécessaire pour avoir des différences statistiquement significatives entre les groupes de souris. Chaque groupe sera constitué de 10 animaux pour obtenir des résultats statistiques dans le respect de la règle des 3R. Un nombre total de 170 animaux sera utilisé dans ce projet. Cela représente un nombre maximal. En autre, afin de réduire le nombre de souris utilisées (dans le respect de la règle des 3R) pour chaque souris les deux TA gauche et droite seront injectés. Des études préliminaires ont montré la faisabilité de cette approche (il n’y a pas d’interférence expérimentale entre l’injection de deux TA). Afin de comparer les groupes de sujets, nous réaliserons une analyse statistique.

Raffinement

Pour le raffinement, le milieu dans lequel les souris sont élevées est enrichi et suite au réveil, les animaux seront surveillés quotidiennement pendant toute la durée de l’expérience afin de déceler des signes de douleur. Pour les procédure opératoires, les souris sont anesthésiées. Un traitement analgésique est administré au moment de l’anesthésie afin de renforcer l’analgésie et en période post-opératoire. Les critères tels que l’activité générale, la prise de nourriture et d’eau, la perte de poids, des plaies au site d’injection, une croissance excessive des dents seront évalués régulièrement. Les animaux qui montrent un signe quelconque de détérioration de leur santé seront euthanasiés immédiatement.

Choix des espèces

Le modèle le plus commun utilisé dans les études précliniques de l’évaluation de la participation des myoblastes humains à la régénération musculaire est la souris (Mus musculus). De plus des animaux immunodéficientes sont indispensables pour pouvoir tester le comportement in vivo de cellules humaines sans adopter un régime d’immunosuppression de l’animale. Les modèles murins permettent une recherche appliquée qui représente une étape entre la cellule et le primate. Les animaux qui particeperont à cette étude seront des animaux adultes. Dans cette étude sera utilisée une lignée de souris immunodéficientes. Elles sont viables, fertiles, elles possèdent une longévité normale et ne présentent pas de formation spontanée de tumeurs. Pour étudier l'impact de la matrice extracellulaire sur le muscle atteint d'une maladie musculaire, des souris dystrophiques seront utilisées.

  • Recherche appliquée
    • Troubles musculosquelettiques
Cochons : 17
Souffrances
▲ -
▲ -
▲ 17
▲ -
Devenir
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 -
 -
 17

17 porcs vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. On leur injecte de la collagénase dans le tendon rotulien pour provoquer une tendinopathie, avant des séances d'imagerie répétées sous anesthésie sur 35 jours et, pour dix d'entre eux, une embolisation des vaisseaux. Les deux tendons sont prélevés après la mise à mort, geste que le porteur juge "indispensable" pour confirmer les données d'imagerie. Il affirme qu'aucune méthode sans animal ne permet d'étudier la néovascularisation dans un "organisme vivant" et retient le porc pour son accès endovasculaire proche de l'humain.

Objectifs

La tendinopathie est une pathologie fréquente. Celle-ci touche essentiellement les populations jeunes et adultes, elle est responsable d’une altération importante de la qualité de vie que ce soit sur le plan professionnel ou personnel. Le principal symptôme étant la douleur chronique. Le traitement initial de la tendinopathie est principalement conservateur avec une reprise physique douce, glaçage, l’administration d’anti inflammatoires non stéréoidiens, l’injection péri tendineuse de corticostéroïdes ou l’injection intra-tendineuse de plasma riche en plaquettes. De nouveaux traitements sont également apparus, ceux-ci ciblant la néoangiogénèse dans les tendinopathies, correspondant la création de nouveaux vaisseaux : électrocoagulation des vaisseaux, sclérose des vaisseaux sous guidage échographique… Plus récemment, de nombreuses études sont apparues dans le traitement des pathologies ostéoarticulaires et notamment l’embolisation intra vasculaire des néo vaisseaux avec un succès clinique important (jusqu’à 80% de succès clinique persistant à 3 ans). Cependant, de nombreux agents emboliques sont utilisés et dans de nombreuses indications différentes les unes des autres. Certaines études ont montré une efficacité précoce mais avec une récurrence rapide de la douleur. Il est donc essentiel de mieux comprendre l’ensemble de ces mécanismes. L’objectif de notre projet est de mieux comprendre le mécanisme de néovascularisation (création de nouveaux vaisseaux) dans les tendinopathies et leur corrélation. De plus nous évaluerons l’effet de l’embolisation sur cette néoangiogenèse.

Bénéfices attendus

Cette étude permettra une meilleure compréhension de la formation et de l'évolution des néovaisseaux dans un modèle de tendinopathie. De plus, l'analyse comparative de modèles de tendinopatie avec et sans traitement par embolisation ostéoarticulaire permettra d'étudier ses effets sur les néovaisseaux. Si nous montrons que l'embolisation provoque la destruction des néovaisseaux au début mais stimule la néoangiogenèse en même temps, nous pourrions expliquer l'effet transitoire (bon effet à 3 mois mais modéré à 1 an) et nous pourrions proposer une meilleure sélection des patients pouvant bénéficier d’une embolisation musculo-squelettique tels que les patients souffrant de douleurs aiguës provoquant une immobilisation douloureuse d’une articulation.

Procédures

Le protocole se déroule sur 35 jours: 1) acclimatation des animaux 2) sessions d'imagerie (scanner et TEP-CT) sous anesthésie générale, répétées à J0, 72h, J7, J9, J14, J21 et J28, chaque session durera environ 2h (30 minutes de préparation de l’animal, 10 minutes de scanner et 20 minutes d’acquisition TEP réalisée 1h post-injection du radiotraceur). 3) induction du modèle de tendinopathie par injection intra tendineuse au niveau du tendon patellaire de collagénase de type 1. Cette injection est réalisée suite à la 1ère session d'imagerie basale, sur un animal toujours sous anesthésie générale. L'induction du modèle dure environ une quinzaine de minutes. Dix animaux recevront le traitement par embolisation, cette procédure durera 30minutes. La mise à mort est réalisée à la fin de la procédure expérimentale n°1, sous anesthésie générale, par injection intra veineuse de pentobarbital (140mg/kg) . Les tendons patellaires sont prélevés après la mise à mort.

Impact sur les animaux

Le modèle de tendinopathie peut provoquer des douleurs au niveau de l'articulation. Afin de limiter celles-ci nous avons constitué des groupes hétérogènes afin de disperser les tendons recevant le modèle pour que chaque cochons puisse avoir un tendon sain ou un tendon traité. De plus, lors des phases d'observation de l’étude précédente ayant permis la validation de la dose de collagénase, aucun signe d’apparition d’inconfort ou de douleur, ni de changement de comportement chez les animaux n'ont été relevés. Enfin, pour réduire la douleur et d'éviter le stress chez les animaux, tous les gestes interventionnels seront réalisés sous anesthésie générale.

Devenir

Tous les animaux (n=17) du projet seront mis à mort à la fin de la procédure n°1. Le prélèvement des 2 tendons patellaires est indispensable afin de pouvoir confirmer les données d'imagerie par les analyses histologiques.

Remplacement

Il s’agit d’une étude ayant pour objectif de mieux comprendre le mécanisme de néovascularisation dans les tendinopathies ainsi que l’effet de l’embolisation sur cette néoangiogenèse. Cette meilleure compréhension permettra d’expliquer l'efficacité et la précision d'une technique de radiologie interventionnelle (l’embolisation). Il n’existe pas de méthode alternative permettant d’atteindre cet objectif dans des conditions le plus proches possibles des cas cliniques. En effet, le mécanisme de néovascularisation ne peut etre étudié que dans un organisme vivant. Le modèle animal choisi est le Porc qui présente l’avantage d’être accessible à une exploration endovasculaire pour embolisation par rapport au petit animal.

Réduction

Le nombre d’animaux a été réduit en veillant toutefois de travailler sur un nombre suffisant pour obtenir une différence significative entre les différents groupes pour les comparaisons. La plupart des analyses dépendront de données qualitatives, par expérience, un nombre de 10 tendons par groupe permettra d'obtenir des résultats interprétables, en tenant compte de la variabilité interindividuelle. En prenant en compte le risque que la création du modèle de tendinopathie puisse ne pas aboutir dans 10% des cas, le nombre maximum d'animaux necéssaires pour avoir le nombre de tendons voulu sera donc de 17 cochons. Le projet sera arrêté dès l'obtention du nombre de tendons souhaité (soit 10 tendons par groupe).

Raffinement

Toutes les procédures expérimentales ainsi que l’environnement d’hébergement ont été optimisées. Les gestes interventionnels seront toujours réalisés sous anesthésie générale, par du personnel formé, permettant un temps interventionnel réduit au maximun, afin de prévenir la souffrance et l’angoisse de l’animal. Le bien-être de l'animal sera contrôlé en veillant aux conditions d'hébergement et au comportement des animaux. L'acclimatation des animaux sera d'une semaine avant d'entrer dans le protocole. Des observations quotidiennes seront réalisées par une personne compétente basées sur l'apparence physique externe, le comportement (sociabilité, appétit) et les réponses comportementales aux stimuli externes (peu enclins aux manipulations, tentative de fuite). Ces contrôles sont enregistrés et permettent de repérer tout animal malade ou blessé pour prendre des mesures appropriées. Des controles biquotidiens en postopératoire sur une durée de 5 jours seront réalisés par une personne compétente avec évaluation du bien-être et de la douleur (Annexe 2). L'évolution du score permet de noter l'amélioration ou l'aggravation de l'état de l'animal et de prendre des mesures appropriées (points limites). Chaque paramètre est ainsi quantifiable, les scores sont additionnés et l'atteinte d'un score supérieur ou égal à 6 définit un point limite et engendre la sortie de l'animal du programme et sa mise à mort après consultation du vétérinaire référent si nécessaire. Tout constat d'un mal-être est remonté au responsable du bien-être des animaux pour examen approfondis, traitements adaptés et/ou consultation du vétérinaire référent.

Choix des espèces

Il s’agit d’une étude ayant pour objectifs de mieux comprendre le mécanisme de néovascularisation dans les tendinopathies et leur corrélation, d’expliquer l'efficacité et la précision d'une technique de radiologie interventionnelle en étudiant l’effet de l’embolisation sur la néoangiogenèse. Le recours à un modèle in vivo est incontournable pour créer un modèle de pathologie et étudier les conséquences vasculaires d'un traitement par embolisation. Le modèle animal choisi est le Porc qui présente l’avantage d’être accessible à une exploration endovasculaire pour embolisation par rapport au petit animal. De manière générale, le Porc est un bon modèle d'étude, proche de la physiologie humaine, notamment au niveau de la vascularisation, ce qui permet de reproduire les therapeutiques utilisées chez l'Homme. De plus, le modèle de tendinopathie sur le Porc est bien décrit dans la littérature. Les animaux seront des porcs adultes. Les tendinopathies touchent en très grande majorité les populations d'adultes.

4EnseignPharmacol

(NTS-FR-453308v1 – 08/02/2022)
  • Enseignement supérieur
Rats : 140
Souffrances
▲ 65
▲ 45
▲ 30
▲ -
Devenir
 -
 -
 75
 65

140 rats vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance allant jusqu'à modéré, 75 réutilisés et les autres tués. Des étudiants leur administrent des médicaments connus, diurétique, anxiolytique, stimulant, antihypertenseur, et observent leur diurèse, leur locomotion ou leur pression artérielle, certains subissant une chirurgie fémorale et des prélèvements sanguins sous anesthésie. Le porteur indique que les doses sont choisies pour ne produire que des effets légers à modérés et transitoires. Il précise que trois des sept substances sont désormais étudiées par simulation informatique, réduisant d'autant le recours aux rats.

Objectifs

Les objectifs de ce projet sont de former les étudiants de l’enseignement supérieur ayant un projet professionnel en recherche et développement dans le cadre des métiers liés au cycle de vie du médicament dans l’industrie pharmaceutique, les instances d’évaluation ou les laboratoires académiques : - au respect de la réglementation en vigueur et des consignes strictes en termes de respect du bien-être animal et des conditions sanitaires de leur utilisation, - à la gestion d’études pour l’évaluation des mécanismes d’action et des effets de substances actives (médicaments connus, sans effets nocifs sur les rats) - à la détermination du rapport entre les effets (pharmacodynamie) et la durée des effets (pharmacocinétique). Les formations concernent : - environ 15-20 étudiants / an en études de pharmacie ayant un projet professionnel vers l’expertise pharmacologique pré-clinique du médicament avec des substances à étudier d’un point de vue pharmacodynamique (en simulation sur ordinateur quand cela est possible = 3 substances, ou in vivo chez le rat pour 2 substances) et pharmacocinétique (les 5 substances, chacune administrée à deux rats en vue de dosages plasmatiques) ; - environ 20-25 étudiants / an en Master, qui se destinent à la recherche et développement en santé, avec des substances à étudier in vivo d’un point de vue pharmacodynamique (4 substances).

Bénéfices attendus

Apprentissage par la pratique encadrée par des personnels compétents, de la gestion de projet utilisant des animaux à des fins scientifiques. Prise en compte des conditions rigoureuses de travail dans ce domaine, dont le respect du bien être animal. Les étudiants seront initiés et formés aux bonnes pratiques de recherche et développement pour mieux développer leur expertises dans la suite de leur carrière (ils sauront mieux adapter leurs pratiques utilisant des animaux, ce qui permettra une optimisation des 3'R. Dans le présent projet, les substances choisies sont connues et maitrisées en termes de doses pour ne pas entrainer d'effets néfastes chez les animaux

Procédures

Recueil des urines de 24 h par écoulement spontané (rat vigile en cage spécifiquement adaptée pour cela) OU Placement dans une boite d'open-field de1 m2, sol quadrillé, pendant 10 min, rats vigiles OU Anesthésie et chirurgie périphérique, artère et veine fémorales, prélèvement sanguins < 5% du volume sanguin total du rat sur 2h30, rats anesthésiés + antalgie

Impact sur les animaux

Néant à faibles car : 1°) les substances restant à utiliser in vivo seront administrées à des doses pharmacologiques pour avoir des effets légers à modérés, et transitoires (doses uniques) sur la pression artérielle ou la diurèse ou l’exploration locomotrice du rat sain. Effets pharmacologiques attendus : - furosémide (diurétique) 30 mg/kg : multiplication maximum par 2 de la diurèse sur 24h, augmentation de l’excrétion urinaire du sodium et du potassium, sans effet sur la pression artérielle - chlorpromazine (anti-psychotique) 2 à 5 mg/kg : diminution de l’exploration, indifférence versus environnement, prostration, maintien plus facile dans une position imposée. Effets secondaires possibles : quelques effets extrapyramidaux légers (mâchonnements) - diazépam (anxiolytique) 1 à 5 mg/kg : augmentation de l’activité exploratrice, curiosité ou sédation aux doses élevées - caféine (stimulant) 10 à 30 mg/kg : augmentation de l’activité locomotrice - telmisartan (antagoniste des récepteurs AT1 de l’angiotensine ; 1 dose testée : 1 à 2 mg/kg) sur les effets cardiovasculaires induits par l’angiotensine II (0.1 à 1 µg/kg, 3 doses maximum avant l’injection de telmisartan) : diminution de la pression artérielle de base (- 20 mmHg) et blocage de l’augmentation de la pression artérielle (maximum, en absence de Telmisartan + 50 mmHg, < 1 minute) et de la fréquence cardiaque (maximum + 40 battements par minute) induites par l’angiotensine II, puis mise à mort - les 3 autres substances aténolol, nicardipine, propranolol seront évaluées d’un point de vue pharmacodynamique par simulation informatique 2°) pour les études pharmacocinétiques les substances seront administrées à des doses qui n’induiront pas plus d’effets sur la pression artérielle de base que – 20 mmHg) sur d’autres rats anesthésiés : furosémide 30 mg/kg ; aténolol, nicardipine, propranolol, telmisartan 1 (à 2 maximum) mg/kg pour ces 4 mollécules, et les prélèvements sanguins ne dépasseront pas 200 µL/prélèvement, avec 5 prélèvements maximum, soit maximum 1 mL sur 2h30 (soit < 5% du volume sanguin total du rat), puis mise à mort.

Devenir

Chaque animal pourra suivre en tout et au maximum 2 procédures espacées chacune par 48h minimum de repos : 1 procédure modérée (P1) (ou 1 légère, P2), suivie d’une légère (P2) ou d’une sans réveil (P3), entre ces 2 formations citées quand les calendriers d’enseignement le permettent, ou après une semaine de repos minimum, entre une de ces formations et d’autres projets d’enseignement (avec procédures légères) ou de recherche (comme donneurs d’organes) pour les animaux (hors procédures "sans réveil").

Remplacement

Remplacement par utilisation de méthodes alternatives par travaux pratiques réalisés sur ordinateur pour les substances qui ont été validées pour ces approches alternatives (3 substances sur les 7 prévues dans le projet) - effet du propranolol sur les effets cardiovasculaires induits par la noradrénaline = remplacés par logiciel de TPs sur ordinateur - effet de l’aténolol sur les effets cardiovasculaires induits par l’angiotensine I = remplacés par logiciel de TPs sur ordinateur - effets de la nicardipine sur les effets cardiovasculaires induits par la noradrénaline, puis par l’angiotensine II = remplacés par logiciel de TPs sur ordinateur

Réduction

Par rapport aux 3 projets précédemment autorisés pour les mêmes enseignements, réduction du nombre de rats attribués par groupe d’étudiants : Chaque groupe de 4 à 6 étudiants maximum, encadré par un enseignant-chercheur compétent en utilisation d’animaux à des fins scientifiques, travaille sur 2-5 rats maximum (6 à 9 dans les projets précédemment autorisés) – voir 3.3.2.2.

Raffinement

Afin de garantir le respect du bien-être animal (raffinement), les expériences sont planifiées et organisées à l’avance par les étudiants, sous responsabilité de l’enseignant-chercheur qui les valident avant l’utilisation des animaux : il vérifie les doses, les volumes et fréquences des prélèvements sanguins selon le poids, les méthodes d’injection, la bonne organisation des procédures. Les gestes techniques imposés aux rats (préhension, pesée, injection sous-cutanée ou intrapéritonéale, et, le cas échéant, l’implantation de cathéters vasculaires sous anesthésie) sont effectués par des enseignants-chercheurs compétents et autorisés en chirurgie. Chaque animal pourra suivre en tout et au maximum 2 procédures espacées chacune par 48h minimum de repos : 1 procédure modérée (P1) (ou 1 légère, P2), suivie d’une légère (P2) ou d’une sans réveil (P3), entre ces 2 formations citées quand les calendriers d’enseignement le permettent, ou après une semaine de repos minimum, entre une de ces formations et d’autres projets d’enseignement (avec procédures légères) ou de recherche (comme donneurs d’organes) pour les animaux non mis à mort ici.

Choix des espèces

Espèce rat, Wistar car docile à la préhension et très grande expertise des enseignants chercheurs impliqués sur ce modèle pour l’étude des substances cardiovasculaires et psychotropes Rats adultes reçus entre 2 et 3 mois d’âge, utilisés dans les 2 mois suivants, pour prise en main aisée par les utilisateurs – préalablement socialisés (habitués à la prise en main par les zootechniciens de l’animalerie) -

  • Recherche fondamentale
    • Système nerveux
Rats : 72
Souffrances
▲ -
▲ -
▲ 72
▲ -
Devenir
 -
 -
 -
 72

72 rats vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Ils sont soumis huit semaines à un régime riche en graisses, à des prélèvements sanguins hebdomadaires à la queue et à une injection d'amphétamine, avant une perfusion terminale sous anesthésie profonde. Le porteur indique que les rats mutants sont aveugles et anosmiques et que l'amphétamine peut provoquer une hyperagitation ou des troubles moteurs transitoires. Il affirme qu'aucun modèle in vitro ou in silico ne permet d'évaluer l'effet d'une mutation sur les fonctions cognitives.

Objectifs

Le but du projet est de mettre en évidence l'impact bénéfique d'un régime cétogène sur les troubles cognitifs sur un modèle animal intelligent : le Rat. Le régime cétogène existe depuis une centaine d'année et a été longtemps utilisé dans plusieurs indications médicales. Au-delà de la perte de poids, le régime cétogène est utilisé dans le traitement de diverses pathologies : épilepsie, cancers, maladies inflammatoires, etc. Nous disposons d'un modèle animal d'une pathologie mentale et souhaitons analyser l'impact de ce régime sur les troubles de la mémoire observés. Dans ce projet, nous voulons comprendre si les troubles de mémorisation et les altérations des voies de signalisation neuronales (dopaminergiques principalement) présents chez les animaux génétiquement modifiés constatés chez ces animaux, sont impactés ou non par l'état de cétose.

Bénéfices attendus

Ce projet constitue une première approche fondamentale pour déterminer le rôle d'un gène identifié chez l'Homme, dans une population de malades. Nous pourrons accumuler des données permettant de mieux comprendre le rôle du gène et ses interactions avec le métabolisme, dans le cadre d'une cétose. Ce projet nous permettra de comprendre les voies d'action de cette cétose, mise en place par une régime lipidique, et de définir si les mécanismes impliquant gène modifié dans la lignée de Rat étudiée sont sensibles à cet état. Ce projet constitue une première étape dans la compréhension des maladies génétiques humaines impliquant ce gène et dans la mise en place de traitements permettant de réduire les symptômes.

Procédures

Chaque semaine entre 7 et 14 semaines d'âge, les animaux subiront un prélèvement de deux gouttes de sang à la queue sur animaux vigiles. Cela se réalise en quelques minutes. Durant l'une des expériences, les animaux recevront une injection d'une faible dose d'amphétamine, afin de mettre en évidence le fonctionnement des voies dopaminergiques. Ce protocole s'étale sur 2 heures environ En fin de protocole, les animaux seront anesthésiés de manière profonde pour une procédure de perfusion qui entraînera leur décès.

Impact sur les animaux

Les animaux mutants présentent une cécité et une anosmie complète. Néanmoins, ils présentent un état général tout à fait normal, aussi bien au niveau du poids, du toilettage, de l'activité. Durant ce protocole, ils recevront une diète spécifique dont la source principale de calorie est le gras. Le passage dans ce régime entraine rapidement un état cétogène qui est lié à une perte d'appétit et une baisse de poids. Néanmoins, sur la durée de l'étude (8 semaines sous ce régime), aucun risque pour la santé des animaux n'est attendu. La procédure d'amphétamine peut induire un état d'hyperagitation ou au contraire des troubles moteurs compulsifs. Ces effets sont transitoires et un retour à la normale se fait naturellement dans les 2 heures qui suivent l'injection. Par ailleurs, les animaux sont monitorés durant cette période.

Devenir

En fin de protocole, nous effectuerons des prélevements post-mortem pour étudier l'impact du régime et de la mutation au niveau hépatique et central.

Remplacement

Nous ne disposons actuellement d'aucun modèle in vitro ou in silico permettant de déterminer l'impact d'une mutation génétique sur les fonctions cognitives. Seul le modèle animal est suffisamment informatif pour pouvoir poursuivre la recherche dans ce domaine.

Réduction

Les effectifs utilisés dans ce protocole ont été établis par étude de puissance sur les tests concernés. Par ailleurs, nous avons constaté qu'ils convenaient dans les études antérieures. L'ensemble du protocole expérimental a été mis en place pour réduire autant que possible le nombre d'animaux utilisés pour conclure. Nous étudierons plusieurs paramètres dans ce projet : le poids de l'animal, sa glycémie, son niveau de cétogène circulant. Les mêmes groupes d'animaux effectueront plusieurs protocoles expérimentaux afin de limiter le nombre d'animaux employés.

Raffinement

Dans ce projet, nous nous assurerons que le bien-être des animaux sera respecté durant l'ensemble de sa réalisation. En respectant les conditions recommandées d'hébergement, en nous assurant de l'absence de signes de souffrance, de lésions liées à des combats entre animaux. Les rats seront suffisamment jeunes pour être maintenus à deux par cages afin d'éviter un stress d'isolement. Les cages seront changées régulièrement afin d'éviter que le gras du régime cétogène ne favorise des lésions cutanées. Si le cas se présentait ; un traitement local serait administré pour éviter une infection locale. Dans ce cas, nous pourrions êtes amenés à isoler les animaux concernés pour permettre une bonne cicatrisation des plaies. L'ensemble de ce protocole est encadré par un suivi hebdomadaire du bien-être des animaux : suivi du poids, de l'état général, toilettage, posture, vocalisation. Tous ces paramètres permettront de nous assurer de l'absence de souffrance des animaux. Néanmoins, en présence d'une souffrance estimée à l'aide de nos tableaux de scorage

Choix des espèces

Le Rat est une espèce intéressante pour modéliser des pathologies humaines. En effet, il s'élève facilement, présente des comportements élaborés et nous pouvons accéder à des animaux génétiquement modifiés. Nous travaillons avec des animaux jeunes adultes qui présentent déjà les troubles cognitifs observés et sont disponibles auprès de notre partenaire.

  • Conservation des espèces
  • Recherche fondamentale
    • Éthologie / comportement / biologie animale
    • Oncologie
    • Système respiratoire
Loups de mer : 36
Autres poissons : 36
Souffrances
▲ -
▲ -
▲ 72
▲ -
Devenir
 -
 -
 -
 72

72 poissons, daurades royales et loups sauvages, vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Une marque électronique est implantée dans leur cavité péritonéale sous anesthésie, puis chaque individu est placé en tunnel de nage et exposé à un réchauffement, un refroidissement ou une hypoxie pour mesurer sa perte de performance. Le porteur indique que la mise à mort finale sert à récupérer la marque et les données enregistrées. Il présente ces seuils de tolérance comme utiles à de futurs plans de gestion des stocks de pêche.

Objectifs

Le Golfe du Lion est une des zones les plus productives de la Méditerranée. La zone côtière est constellée de lagunes qui sont de véritables nourriceries et zones d’alimentation pour la faune marine. Les lagunes sont aussi des écosystèmes vulnérables, particulièrement sensibles aux effets des changements globaux. Notamment, des vagues de chaleur et des épisodes d’hypoxie estivaux sont susceptibles de stresser les organismes résidents, entraînant une baisse de leur performance physiologique, voire même menaçant leur survie. De nombreuses espèces de poisson à haute valeur économique occupent les lagunes du Golfe de Lion au cours de leur cycle de vie, et l'altération anthropique de ces habitats pourrait largement affecter les dynamiques de ces populations. Dans ce contexte, la daurade royale et le loup représentent des cas d’étude par excellence. Ces espèces exploitent tous les ans les lagunes en tant que nourriceries estivales, permettant aux individus de constituer des réserves pour la saison hivernale en mer ouverte. Il est essentiel comprendre l’importance des lagunes pour le maintien des stocks de poissons à haute valeur économique dans le Golfe du Lion, afin de développer des plans de gestion. En particulier, pour mieux comprendre comment les effets du changement climatique affecteront le cycle biologique des espèces exploitant les lagunes. L'objectif général de ce projet est de mieux comprendre l’écophysiologie des daurades et loups sauvages, issus des lagunes en période estivale. En particulier, leurs performances physiologiques en termes de capacité de nage, et comment des changements de température et des épisodes d'hypoxie peuvent influencer cette capacité. Nous cherchons à établir des seuils de tolérance sous-létaux, en utilisant une perte de la performance de nage comme indicateur.

Bénéfices attendus

Les données du présent projet, sur les seuils sous-létaux au-delà desquels la température et l’hypoxie nuisent à la performance de nage, permettront de mieux interpréter des migrations saisonnières entre lagune et mer, mais aussi les migrations ponctuelles vers la mer en été, pour échapper à des conditions extrêmes dans les lagunes. Ces informations seront utiles pour informer le développement de plans de gestion, des stocks de daurade royale et loup, et des habitats clé pour leurs cycles de vie.

Procédures

Les poissons seront équipés avec une marque électronique dans leur cavité péritonéale, sous anesthésie générale. La durée de l'opération est moins de 30 minutes. Cette chirurgie sera suivie par 96 heures de récupération dans un bassin isolé des perturbations humaines. Puis, chaque individu sera placé dans un tunnel de nage pour 48 heures et subira deux procédures en séquence. Premièrement, un test de performance de nage, puis un test de tolérance à un stress (réchauffement, refroidissement, hypoxie). Chaque test dure entre 4 et 6 heures, avec 20 heures de récupération entre les deux tests.

Impact sur les animaux

Les nuisances et les effets indésirables devraient être limités, les procédures sont d'une sévérité modérée. Les 96 heures de récupération de la chirurgie permettent aux poissons de regagner une fréquence cardiaque baisse et stable, situation qui se met en place à partir de 72 heures. Les procédures en tunnel de nage ne sont pas douloureuses, et la performance de nage dans le tunnel n’est pas différente entre les poissons qui portent une marque et des poissons qui n’ont pas subi une intervention chirurgicale.

Devenir

A la fin des procédures, tous les animaux (72) seront euthanasiés pour récuperer la marque éléctronique et les données de fréquence cardiaque et d'accélération corporelle.

Remplacement

Il est impossible de remplacer les daurades et les loups sauvages par des autres modèles, l'intérêt du projet étant justement de regarder l'impact sur ces espèces.

Réduction

Le nombre total d'individus testés sera limitée à n = 36 de chaque espèce, parmi lesquels n = 12 seront exposés à chaque facteur environnementale (n = 72 animaux en total). Le nombre de 12 individus exposés à chaque facteur environnemental (réchauffement, refroidissement, hypoxie) permettra d'établir des réponses moyennes de chaque population d’étude, en tenant compte de la possibilité d'une variation interindividuelle. Les réponses seront évaluées statistiquement en utilisant des modèles linéaires mixtes et des analyses de variance.

Raffinement

Tout a été mis en place pour limiter la souffrance et le stress des animaux liés au placement des capteurs. Le capteur sera placé dans la cavité péritonéale sous anesthésie, en proximité du coeur afin de capter les signaux bioélectriques (électrocardiogramme) qui permettent de calculer la fréquence cardiaque. Le placement du capteur sera suivi par un minimum de 96h de récupération dans des bassins externes isolés des perturbations humaines, avec une alimentation journalière « ad-libitum ». Les procédures en tunnel de nage sont bien établies chez les poissons et sont des techniques largement maîtrisées et utilisées par l’ensemble de la communauté scientifique, ainsi que par notre équipe. L’objectif de nos protocoles est de limiter au maximum la souffrance et le stress des animaux pendant les manipulations, avec capture des poissons sous l’eau et placement dans les tunnels sans exposition à l’air, suivi par une durée minimale d’acclimatation de 4h. Les poissons sont à l’abri de toute nuisance visuelle et sonore pendant la récupération et les expériences. Cela permet d'obtenir des mesures valides et fiables de leurs réponses aux facteurs environnementaux, qui ne sont pas influencées par un état préalable de souffrance, stress ou agitation.

Choix des espèces

La daurade royale et le loup sont des espèces côtières de premier plan en Méditerranée française, tant pour l'importance de leur exploitation, leur valeur commerciale et leur aquaculture, que pour leurs aspects emblématiques. Aujourd'hui concernées par les plans de gestion des petits métiers en Méditerranée, de nombreux aspects de leurs cycles de vie restent pourtant inconnus. L’acquisition des connaissances sur leur capacité de nage et leur tolérance à la température et à l'hypoxie est primordiale pour une compréhension des migrations de ces espèces et leur utilisation des lagunes côtières. Ces informations seront un appui aux mesures de gestion de ces espèces en Occitanie. Les animaux seront tous adultes reproducteurs et auront une masse comprise entre 300 et 700g, une taille qui permet le placement des capteurs électroniques dans la cavité péritonéale.

  • Formation professionnelle
Souris : 16
Rats : 10
Souffrances
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▲ -
▲ 26
▲ -
Devenir
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 -
 26

26 souris et rats vont être utilisés, tous tués le jour même, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Ils servent à faire pratiquer à des stagiaires la contention et des injections sous-cutanée, intrapéritonéale, intramusculaire et intraveineuse, ainsi qu'un prélèvement sous la mâchoire sous anesthésie. Le porteur indique que la principale nuisance est le stress lié à la maladresse possible des apprenants. Il affirme que l'utilisation d'animaux est "nécessaire" car la formation en conditions réelles permet un meilleur apprentissage.

Objectifs

La réglementation en expérimentation animale impose une formation à toute personne manipulant des modèles animaux. Les formations de concepteurs sont encadrées par l’arrêté du 1er février 2013 relatif à l’acquisition et à la validation des compétences des personnels des établissements utilisateurs, éleveurs et fournisseurs d’animaux utilisés à des fins scientifiques. Le programme de cette formation a été validé par le ministère

Bénéfices attendus

Les apprenants vont apprendre les bons gestes pour travailler sur un rat et une souris, afin de veiller à conserver le bien-être animal.

Procédures

Un grand moment sera consacré à la préhension et la contention, pour rassurer l'animal et avoir les bons gestes pour ne pas le stresser. Pour la souris : Avec la bonne contention; les apprenants pourront étudier comment faire une injection sous-cutanée, une intrapéritonéale et une intramusculaire, ainsi qu'une injection intraveineuse. Le prélèvement submandibulaire leur sera appris sous anesthésie. Pour le rat : Avec la bonne contention; les apprenants pourront étudier comment faire une injection sous-cutanée, une intrapéritonéale et une intramusculaire, ainsi qu'une injection intraveineuse

Impact sur les animaux

les nuisances attendues sont surtout le stress de l'animal, lié à l'initiation des apprenants qui pourraient être maladroits et stressés. Les formateurs seront présents pour veiller au confort de l'animal

Devenir

les animaux seront mis à mort le jour même après la séance de TP, par les formateur. Les animaux recevront une surdose d'anesthésique (kétamine/xylazine)

Remplacement

La CNEA impose une formation à tout usager devant pratiquer des actes sur des animaux. Il est donc nécessaire d’utiliser des animaux pour cet enseignement. La formation en condition réelle permet un meilleur apprentissage.

Réduction

Le nombre d’animaux a été réduit à son minimum. Une seule souris par apprenant sera utilisée et 1 seul rat par binôme sera utilisé.

Raffinement

Les animaux utilisés le seront pour la durée du TP de 4H. De plus les gestes pratiqués seront peu invasifs. Les rongeurs sont auparavant hébergés en groupes sociaux, ils bénéficient d’enrichissement de milieu et d’une période d’acclimatation. Tous les gestes seront encadrés par les formateurs et les points limites sont définis : en cas de stress et/ou souffrance trop importants, la mise à mort de l’animal sera mise en œuvre pour interrompre sa souffrance. Les séances de TP seront encadrées par 3 formateurs expérimentés, se répartissant les stagiaires en petit groupe.

Choix des espèces

Les souris et les rats sont les espèces les plus utilisées dans l’Etablissement utilisateur de l’Université de Bourgogne. Les animaux seront utilisés à l’age de 8 semaines (âge adulte) car c’est à cette âge en général que les équipes de recherche commencent leur expérimentation.

  • Recherche fondamentale
    • Biologie du développement
    • Oncologie
Souris : 660
Souffrances
▲ -
▲ 610
▲ 50
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Devenir
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 -
 660

660 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Une partie reçoit des injections pour modifier un gène pendant le développement du rein, une autre des greffes de cellules de cancer du rein humain et des injections d'anticorps, avant prélèvement des tissus. Le porteur indique que les tumeurs à croissance lente entraînent une gêne non douloureuse et qu'une perte de poids supérieure à 20 % déclenche la mise à mort. Il affirme que le développement du rein, trop complexe pour être reproduit in vitro, rend l'approche animale "indispensable".

Objectifs

Le rein par sa fonction est un élément central dans la régulation de l'organisme. Les reins ont pour tâche de filtrer le sang et de produire l'urine. En outre, Le rein produit un certain nombre d’hormones capitales dans la régulation de la tension artérielle. Les pathologies renales dont les cancers du rein sont un problème majeur de santé publique avec ~400 000 nouveaux cas par an dans le monde. Le Carcinome à cellules Rénales (RCC) est subdivisé en 3 grands sous-types histologiques et moléculaires : les RCCs à cellules claires (ccRCCs), les RCCs papillaires (pRCCs) et les RCCs chromophobes (chRCCs). Ils représentent respectivement ~75%, ~15% et ~5% des RCCs. Ce projet s’intéresse au rôle d’un facteur de guidage axonal au cours du développement et durant les processus de tumorigenèse. Ce facteur de guidage axonal est principalement connu pour contrôler le développement du cerveau et des organes branchés (poumon, glande mammaire). En outre, de plus en plus de preuves suggèrent que ce facteur de guidage est aussi impliqué dans le cancer. En effet, cette molécule de guidage axonal se comporte comme un facteur de survie pour les cellules cancéreuses. Il a été démontré que l’expression de ce facteur de guidage axonal est gagnée dans les neuroblastomes, les cancers du sein et du poumon. Une étude bioinformatique conduite au laboratoire a mis en évidence une très forte expression de notre facteur de guidage axonal dans un sous type de RCCs : chromophobe RCCs. Des études in vitro réalisé sur une lignée cellulaire de chRCCs, ont montré que ce facteur de guidage axonal favorise la survie des cellules cancéreuses. Afin de tester chez l'animal (in vivo) le rôle facteur de survie de notre molécule de guidage axonal sur les chRCCs, il sera réaliser des expériences de xénogreffes chez la souris « nude » de cellules de lignée chRCCs. En outre, il est intéressant de remarquer que le rein est aussi un organe branché. Le rôle de notre facteur de guidage axonal dans la morphogenèse du rein sera testé à l’aide de modèles murins génétiquement modifiés.

Bénéfices attendus

Ce projet devrait permettre d’une part de mieux comprendre le développement du rein (procédure 1). En effet, si nous voulons mieux comprendre les différentes pathologies touchant le rein, il est indispensable de bien caractériser son développement. La procédure 1 est donc à visée fondamentale et devrait permettre de mieux comprendre les contributions d’un facteur de guidage axonal dans le développement du rein. En revanche, les procédures 2 et 3 sont beaucoup plus appliquées. En effet, les chRCCs sont habituellement traités par une résection du rein malade. Toutefois, il n’existe pas de traitements spécifiques pour les patients métastatiques qui ont un très mauvais pronostique. Aujourd’hui, ces patients reçoivent les traitements conventionnels des ccRCC (les plus fréquents) avec peu de réussite. Dans le cas de résultats positifs avec l’utilisation de notre candidat médicament, nous apporterons la première thérapie spécifique au chRCCs.

Procédures

Dans la procédure 1: Les femelles receoivent une injection de tamoxifen. Cette procédure prend 20 seconde pour être réalisée. Dans la Procédure 2: les animaux sont xénogréffés avec une lignée cellulaire tumorale. Dans la Procédure 3: les animaux sont xénogréffés avec une lignée cellulaire tumorale et reçoivent 3 injections hébdomadaires d'un anticorps. Dans les procédures 2 et 3, la durée des procédures est de l'ordre de 30 secondes (injection de cellules tumorales ou d'anticorps et mesure de la croissance tumorale).

Impact sur les animaux

Dans le cadre de la procédure 1, il sera utilisé des modèles murins genetiquement modifiés dépendant de l'injection d'un analogue d'hormone. C’est une procédure très courante dans les études développementales afin d’étudier la contribution d’un gène à un mécanisme développemental. Dans les cadres des procédures 2 et 3: il sera réalisé des injections sous-cutanées de cellules de lignée tumorale de cancer du rein. Ces injections n’entraînent pas de nuisance particulière, elle est réalisée par un personnel qualifié qui maîtrise parfaitement le geste. Les tumeurs développées dans ce modèle ont croissance lente qui ne sont pas décrite pour être nécrosantes. Dans la littérature, il faut attendre 70jours pour atteindre le point limite (1500mm3) et aucune métastase n’est observée. Par conséquent, ce modèle peut entrainer une gêne non douloureuse chez les animaux.

Devenir

Tous les animaux seront mis à mort car nous préleverons des tissus post-mortem pour analyse ou si un point limite est atteint en cours de procédure. Dans le cadre des procédure 2 et 3: dès lors que l'un groupe ne comporte plus d'individus, les individus de l'autre groupe sont aussi mis à mort, car on considère que c'est la fin de la procédure pour le second groupe.

Remplacement

Le développement du rein est très complexe avec plus de 30 sous-types cellulaires. Ces sous-types cellulaires interagissent les uns avec les autres. Il est donc nécessaire d’étudier chez l’animal le de notre facteur de guidage axonal car il est aujourd’hui impossible de reproduire in vitro un tissu si complexe (procédure 1) . Le recours à l’expérimentation animale est nécessaire pour valider l’observation clinique et analyser les effets du gène d'intérêt (procédure 2 et 3). Ces méthodes sont complémentaires aux expérimentations sur des cellules en culture qui sont largement utilisées en parallèle pour cette étude. L’approche chez l'animal est donc indispensable dans le cadre de cette étude.

Réduction

Une attention particulière sera accordée à la règle des 3R afin de réduire le nombre d’animaux nécessaires tout en s’assurant de la reproductibilité des résultats. Pour l’étude développementale (procédure 1), nous utiliserons les 2 reins de chaque individu pour des analyses différentes. De la sorte, nous diviserons par 2 le nombre de femelle et embryons/souriceaux nécessaire à cette étude. Concernant les procédures 2-3, le nombre d’animaux a été déterminé afin de ne pas interférer avec l’objectif de la procédure (nombre suffisant d’animaux par condition pour la réalisation des tests statistiques).

Raffinement

Toute manipulation susceptible d’entraîner du stress sera réalisée par un expérimentateur formé aux techniques de contention et de manipulation des animaux. Les animaux seront hébergés avec dômes et boules de coton dans les cages. Les 3 procédures seront réalisées par un expérimentateur habitué à réaliser ces gestes. Dans le cadre de la procédure 1, le contrôle spatial et temporel de l’invalidation du gène étudié permet de restreindre à l'organe étudié la modification génétique, ce qui est un raffinement majeur de la procédure 1. Nous utiliserons aussi un rapporteur fluorescent qui nous permettra de bien visualisé la localisation de la modification génétique. Dans les procédures 2 et 3, si une perte poids supérieure à 20%/semaine du poids maximal (28g) survient, l’animal sera immédiatement mis à mort. Dès lors qu'un groupe ne comporte plus d'individus, les individus de l'autre groupe sont aussi mis à mort, car on considère que c'est la fin de la procédure pour le second groupe. De la sorte, nous éviterons que les animaux restants atteignent un point limite.

Choix des espèces

La souris est un organisme modèle qui partage 98% son patrimoine génétique avec l’homme. Ce modèle permet donc d’étudier les mécanismes biologiques que l’on retrouve chez l’homme. Procédure 1: Le développement du rein et les pathologies associées ne peuvent être abordées que chez l’animal vivant. En effet, le développement du rein est très complexe avec plus de 30 sous-types cellulaires. Ces sous-types cellulaires interagissent les uns avec les autres. Le developpement chez la souris commence à mi-gestation jusqu'à la fin de la première semaine après la naissance. Dans cette procédure les reins seront donc collecter durant cette période afin de comprendre le rôle du gène d'intérêt. Procédure 2-3: La souris immunodéficiente est le modèle le plus approprié pour greffer des cellules cancéreuses humaines afin qu’il n’y ait pas de rejet des cellules. Toutes les xénogreffes seront réalisées sur des souris de 5 à 7 semaines, qui est l'âge optimal d'utilisation des souches de souris immunodéprimées et pour lequels nos modèles de xénogreffes ont été validés lors d'études antérieures.

  • Recherche appliquée
    • Cancers
  • Recherche fondamentale
    • Oncologie
Souris : 1610
Souffrances
▲ -
▲ -
▲ 1610
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Devenir
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 1610

1 610 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent une greffe de tumeurs bronchiques humaines, des gavages quotidiens jusqu'à deux fois par jour cinq jours sur sept et des scanners, pour étudier la résistance aux thérapies ciblées du cancer du poumon. Le porteur indique des difficultés respiratoires liées à la tumeur et des inconforts liés aux gavages répétés. Il affirme que la croissance tumorale ne peut s'étudier que sur un modèle vivant et que les données précliniques chez la souris sont une étape "nécessaire".

Objectifs

L’objectif du projet est de comprendre les mécanismes moléculaires à l’origine des résistances aux thérapies ciblées dans les cancers bronchiques, principalement les inhibiteurs tyrosine kinase de l’EGFR (ou EGFR-TKi) dans le but d’identifier des combinaisons thérapeutiques permettant de limiter ou de prévenir la rechute chez les patients.

Bénéfices attendus

Ce projet servira d'une part à apporter des connaissances scientifiques sur l'origine des mécanismes de résistance aux thérapies ciblées in vivo afin d'identifier de potentielles cibles thérapeutiques, et d'autre part de tester les cibles qui auront préalablement été validées in vitro en réalisant des combinaisons de traitement dans le but de prévenir l'émergence de résistances. Les bénéfices seront à moyen terme de développer des essais cliniques chez les patients.

Procédures

1) Implantation de tumeurs sous-cutanées (PDX et xénogreffes) ; 5 à 10 minutes/manipulation, 1565 souris; 2) Gavages ; une à deux fois/jour, 5 jours/semaine,

Impact sur les animaux

Les nuisances ou effets indésirables potentiels ainsi que les mesures prises pour réduire, éviter ou atténuer ces nuisances sont décrits dans les procédures expérimentales. Les principaux effets indésirables peuvent être : 1) Des difficultés respiratoires liées à la tumorigénèse bronchique du modèle CCSP-rTA-EGFRL858R 2) Des inconforts liés aux gavages quotidiens 3) Des effets potentiellement indésirables liés aux traitements, dont les potentiels signes de toxicité feront l’objet d’un suivi rapproché

Devenir

Procédure 1 (implantation de PDX) : une fois les tumeurs établies, les souris seront traitées par gavage (procédure 3) et les animaux seront mis à mort à la fin de la procédure selon les critères fixés en 4.2. Procédure 2 (Implantation de cellules tumorales bronchiques humaines) : une fois les tumeurs établies, les souris seront traitées par gavage (procédure 3) et les animaux seront mis à mort à la fin de la procédure selon les critères fixés en 4.2. Procédure 3 (Traitement des souris par gavage) : une fois les tumeurs établies, les animaux seront traités par gavage et mis à mort à la fin de la procédure selon les critères fixés en 4.2. Procédure 4 (Tumorigenèse pulmonaire du modèle CCSP-rtTA-EGFRL858R) : la croissance tumorale sera déterminée par CT-scan (procédure 5) et les souris seront traitées par gavage (procédure 3) puis mis à mort à la fin de la procédure selon les critères fixés en 4.2. Procédure 5 (CT-scan) : la croissance tumorale sera monitorée, les souris seront ensuite traitées par gavage (procédure 3) et les animaux seront mis à mort à la fin de la procédure selon les critères fixés en 4.2.

Remplacement

L'étude des mécanismes à l'origine des résistances aux thérapies ciblées est en majeure partie réalisée in vitro sur des cellules en culture. Néanmoins, pour étudier la croissance tumorale, la dissémination métastatique et la réponse aux traitements qui sont des processus complexes, il faut prendre en compte plusieurs paramètres comme la présence du microenvironnement tumoral, le métabolisme in vivo, la circulation sanguine ou encore la présence du système immunitaire le cas échéant, ce qui n'est possible que via l'utilisation de modèles vivants. De plus, l’obtention de données précliniques chez la souris est une étape nécessaire pour l’établissement d’un protocole clinique chez les patients.

Réduction

Le nombre de souris utilisées fera l'objet d'une étude statistique préalable a fin de limiter au mieux le nombre d'animaux à utiliser tout en garantissant la fiabilité statistique des résultats

Raffinement

Les souris sont hébergés selon les conditions de la réglementation en vigueur. Afin de réduire au maximum le stress des animaux, ils seront manipulés avec précautions et calme durant toute la durée de l’expérience. Pour éviter le stress des animaux, le milieu environnemental et les conditions d’hébergement des souris seront optimisés (enrichissement, igloos, ajout de gels nutritifs, manipulation par personnel formé). Si besoin, nous utiliserons un agent analgésique (Buprecare, Buprénorphine) pour réduire la douleur liée notamment à l'implantation de tumeurs sous-cutanées. Quand nécessaire, les souris seront anesthésiées à l'isoflurane 3%. Les souris seront quotidiennement observées pour détecter d’éventuels signes de souffrance (difficultés à respirer, prostration, dos voûté, agitation, activité sociale anormale).

Choix des espèces

Les souris NSG sont classiquement utilisées en oncologie car elles favorisent l’implantation et le suivi des tumeurs d’origine humaines (PDX), et les souris nudes sont classiquement utilisées dans le cadre de l’implantation et le suivi de lignées cellulaires telle que les lignées PC9, HCC4006 ou H3122. Il existe de plus de nombreuses données bibliographiques sur ces modèles, ce qui permet d’une part d’optimiser les séquences techniques (protocoles d’implantation) et d’autre part d’ajuster les traitements en fonction des données publiées. Le modèle CCSP-rtTA-EGFRL858R a déjà été utilisé dans de nombreuses études et notamment au laboratoire, car il présente le double avantage d’avoir des caractéristiques histopathologies très similaires aux adénomes et adénocarcinomes humains (Politi et al. Genes Dev. 2006) et de reproduire l’évolution clinique observée chez les patients sous traitement aux EGFR-TKi (Politi et al, Dis Model Mech. 2010 ; Starrett et al., Cancer Res. 2020). Implantation PDX et xénogreffes réalisés sur des souris jeunes âgées de 6 et 8 semaines, ce qui permet d’une part de favoriser la prise des greffes et d’autre part de pouvoir réaliser des traitements pouvant aller jusqu’à 6 à 8 mois selon les modèles.

  • Recherche appliquée
    • Troubles cardiaques
  • Recherche fondamentale
    • Système cardiaque
Lapins : 15
Souffrances
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▲ 15
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Devenir
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 15

15 lapins vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Ils subissent plusieurs chirurgies sous anesthésie générale pour l'implantation puis le contrôle de stents utilisés chez l'humain contre les anévrismes intracrâniens, la dernière intervention n'étant pas suivie d'un réveil. Le porteur indique une anxiété, un stress et des douleurs postopératoires possibles, ainsi qu'un rare risque de paralysie de la patte. Il affirme que l'utilisation d'animaux est "indispensable" car aucune méthode in vitro ne reconstitue ces conditions.

Objectifs

Le projet consiste en l’étude chez le lapin de dispositifs implantables de neuroradiologie interventionnelle utilisés chez l’humain dans le traitement des anévrismes intracrâniens. L'objectif est de comparer quatre types de stents à diversion de flux (des dispositifs médicaux implantables utilisés dans le traitement des anévrismes intracrâniens par voie endovasculaire) sous des régimes différents d’anti-agrégation plaquettaire, et d’analyser l’endothélialisation et le risque thromboembolique de chacun des dispositifs. Une étude clinique rétrospective a suggéré que des stents à diversion de flux « actifs » pouvaient être mis en place sous simple anti-agrégation plaquettaire en phase de rupture d’un anévrisme, avec une occlusion satisfaisante de ces derniers, sans complication ischémique surajoutée. Le but de ce projet sera d'étudier l’endothélialisation des stents par des analyses radiologiques et histologiques, et nécessitera donc l'utilisation de l'animal pour être mené à bien.

Bénéfices attendus

Ce projet permettra d’effectuer des analyses qui ne sont pas réalisables chez l’être humain afin évaluer la réponse biologique à l’implantation de stents à diversion de flux, ce qui n’a encore jamais été fait de façon indépendante in vivo. L’analyse de la prolifération tissulaire sur le dispositif et sa thrombogénicité, apportera des connaissances supplémentaires et une meilleure compréhension sur les principes du traitement des anévrysmes cérébraux par stents à diversion de flux, permettant d’opter pour les dispositifs les plus fiables pour l’Homme et de les développer.

Procédures

Les animaux seront soumis à un prélèvement de sang 5 jours avant l’implantation du stent, sous anesthésie locale (15 min environ). Un second prélèvement sera fait pendant la première chirurgie, sous anesthésie générale (1 h environ). Une deuxième chirurgie sous anesthésie générale sera effectuée 15 jours plus tard pour le contrôle (45 min environ). Le dernier contrôle à 1 mois demandera également une chirurgie sous anesthésie générale, pour laquelle l’animal ne sera pas réveillé à son terme (1 h environ).

Impact sur les animaux

L’anxiété et le stress sont des effets indésirables attendus avant, et après chaque procédure/prélèvement. Des douleurs peuvent également survenir en contexte post-opératoire, de même qu’une paralysie de la jambe du lapin en cas d’atteinte du nerf (très rare).

Devenir

Les animaux mis à mort à la fin de la procédure afin de prélever les pièces anatomiques à des fins d’analyse en histologie.

Remplacement

Ce projet vise à étudier la prolifération cellulaire et la thrombogénicité sur des stents à diversion de flux dans des conditions proches de ce qui est trouvé chez l'Homme. Aucune méthode alternative in vitro ou ex vivo ne permet de reconstruire un modèle proche de ces conditions. L'utilisation d'animaux dans le cadre de ce projet est indispensable.

Réduction

Une analyse intermédiaire effectuée en OCT (tomographie par cohérence optique, technique d’imagerie permettant d’obtenir des images en coupe du vaisseau) et angiographie à 15 jours après l’implantation des stents permettra d’étudier partiellement le processus d’endothélialisation du stent, et évite d’avoir recours à une analyse histologique intermédiaire qui nécessiterait un sacrifice. Par ailleurs, l’implantation de différents stents chez le même lapin permet de diminuer le nombre de lapins utilisés).

Raffinement

Les animaux seront hébergés dans le respect du bien-être animal. Les animaux seront gardés pendant une période d'acclimatation de 5 jours minimum entre leur entrée dans l’animalerie expérimentale, et leur première entrée en procédure. Leur environnement comportera un enrichissement (bûchettes à ronger...). Les animaux seront suivis quotidiennement et leur état de santé et de bien-être sera évalué tout au long du protocole expérimental. Les animaux seront anesthésiés et analgésiés pendant les procédures chirurgicales et seront suivis au cours de la procédure. Un suivi renforcé sera effectué durant les premiers jours après chaque procédure opératoire. Si un animal présente un signe de douleur ou de souffrance, des analgésiques pourront lui être administrés . Si une infection se présente, un traitement antibiotique adapté au lapin pourra être mis en place. Dans le cas où l'animal présenterait une souffrance, une maladie ou une altération physique sans qu'il soit possible de le soulager efficacement (atteinte d'un point limite), l'animal sera sorti d'expérimentation et mis à mort.

Choix des espèces

Le lapin est un animal dont l’élevage est aisé, et un modèle animal reconnu pour l’étude des anévrismes intracrâniens. La biologie de la néo-endothélialisation des stents est ainsi bien étudiée chez le lapin et similaire aux mécanismes humains. Par ailleurs, la taille des vaisseaux du lapin est similaire à celle des vaisseaux humains, où sont implantés les stents flow-diverter étudiés. Les animaux utilisés seront des adultes de plus de 3 kg pour la taille des artères et la taille des dispositifs du commerce utilisés.

  • Recherche fondamentale
    • Éthologie / comportement / biologie animale
    • Oncologie
    • Système nerveux
Souris : 144
Souffrances
▲ -
▲ -
▲ 144
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Devenir
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 -
 144

144 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent 23 injections intrapéritonéales quotidiennes d'un inhibiteur enzymatique, puis des tests comportementaux de mémoire, pour comparer trois composés candidats sur un modèle génétique de trisomie 21. Le porteur décrit la douleur des injections répétées comme la principale nuisance. Il affirme que l'étude de ces déficits d'apprentissage "nécessite un modèle vivant et suffisamment proche de l'homme".

Objectifs

Le Syndrome de Down (SD) aussi appelé Trisomie 21 (T21), est dû à la présence d’un chromosome 21 surnuméraire. Ce syndrome touche 1 nouveau-né pour 600-800 naissances et représente environ un tiers des déficiences intellectuelles chez les enfants d’âge scolaire. C’est la forme la plus fréquente de retard mental, qui est également associée à un large panel de dysmorphies ou malformations. Parmi les gènes candidats à l’apparition de ces symptômes, un gène présent sur le chromosome 21 humain et donc en 3 copies chez les sujets porteurs de la T21, est aujourd’hui une des cibles privilégiées pour le développement de traitements thérapeutiques. Les études de ce gène chez la souris ont démontré son implication dans le développement crânio-facial et le développement et la maturation du cerveau. En effet, les souris ayant une copie supplémentaire de ce gène présentent des anomalies crânio-faciales ainsi qu’une une altération des capacités d’apprentissage et un déficit de la mémoire similaires à celles observée dans la T21. Arriver à déplacer de quelques dizaines de points le quotient intellectuel des patients atteints de la T21 leur permettrait d’avoir une vie plus autonome et socialement intégrée et constituerait un progrès très important pour la qualité de vie des patients et de leur entourage. L’objectif de la recherche sur la T21 est donc de mettre au point un traitement améliorant les fonctions intellectuelles des patients. Des collaborateurs proposent 3 nouveaux composés ayant la propriété d’améliorer les capacités cognitives qui sont altérées dans cette pathologie en ciblant l’activité de notre protéine d’intérêt. Durant ce projet, nous souhaitons déterminer le composé parmi ces 3 candidats (composés 1,2 et 3) qui se révélera le plus efficace en termes de restauration des fonctions intellectuelles. Ces composés ont été synthétisés et testés pour l’ADME pharmacologique (administration, distribution, métabolisation et excrétion) par nos collaborateurs. Ces composés seront ainsi administrés par notre équipe à des souris modèles de T21. Les souris traitées feront l’objet de différents tests comportementaux afin de détecter une amélioration de leurs performances cognitives.

Bénéfices attendus

Nous esperons obtenir une amelioration significative des performances cognitives (notamment dans 2 types de mémoires, memoire de travail et mémoire sementique)

Procédures

Les animaux seront injectés quotidienement par voie intraperitonéale avec des molécules inhibitrices de l'enzyme kinase Dyrk1A.

Impact sur les animaux

Les nuisances attendues sont l'introduction d'une aiguille pour l'injection en intraperitoneale. Cette douleur sera accentuée à cause de la repetition des injections, 23 au total, soit 1 par jour.

Devenir

Tous les animaux seront Euthanasiés à l'issue de l'unique procédure décrite dans ce projet.

Remplacement

L’utilisation de la souris dans cette étude est justifiée par le fait que les anomalies à observer (altération des capacités d’apprentissage et déficit de la mémoire) nécessitent un modèle vivant et suffisamment proche de l’homme pour pouvoir être transposées à l’espèce humaine.

Réduction

Pour ces tests, des rongeurs mâles et femelles seront utilisés à partir de 12 semaines, âge équivalent au jeune adulte. Nous utiliserons et testerons les 3 composés sur les deux sexes afin de vérifier qu’il n’y a pas de différence entre mâle et femelle. Le test statistique utilisé sera le test de Student pour des groupes non appariés avec comparaison de moyennes des différents groupes à une constante spécifiée, ici 50% correspondant à une performance au hasard. 16 animaux par groupe sont nécessaires pour avoir une puissance statistique suffisante. Nous utiliseront également un test ANOVA « génotype » x « traitement ». L'étude de se déroulera en 3 groupes d’expérience (1 groupe par composé) comme détaillées ci-dessous : Pour chacun des différents composés nous aurons besoin de 3 lots d’animaux : - 16 Souris contrôles sauvages non traitées - 16 Souris contrôles trisomiques non traitées - 16 Souris trisomiques traitées. Ici, nous aurons donc un maximum de 48 x 3 =144 souris.

Raffinement

Les animaux bénéficieront d’un suivi quotidien à partir du début de leur traitement jusqu’à la fin de l’expérience. Et dans le cas où les animaux présenteraient des signes de souffrance, de mal-être, ou de douleur, ils seront exclus des analyses et soignés ou euthanasiés selon leur état.

Choix des espèces

La compréhension des mécanismes physiologiques et moléculaires ainsi que des origines développementales des pathologies génétiques associées à des retards mentaux requièrent l’étude d’un organisme vivant dans son intégrité et sa globalité et il n’existe donc pas de méthode autre que l’étude in vivo. La souris et egalement une espèces physiologiquement et génétiquement proche de l’Homme dans laquelle nous pouvons réaliser les manipulations génétiques pour obtenir ces modèles de pathologies humaines. De plus, les études dans le modèle humain sont limitées tandis que le modèle murin permet d’accéder à tous les tissus et à toutes les étapes du développement.

  • Recherche appliquée
    • Troubles gastrointestinaux
  • Recherche fondamentale
    • Système gastrointestinal
Souris : 76
Souffrances
▲ -
▲ 16
▲ 60
▲ -
Devenir
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 -
 -
 76

76 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Elles reçoivent une greffe de cellules de foie humain, une inoculation des virus des hépatites B et Delta et des prélèvements sanguins répétés pendant douze semaines, pour identifier des voies de signalisation et des cibles antivirales. Le porteur indique que l'échec de la greffe peut faire perdre du poids aux souris ou entraîner leur mort par insuffisance hépatique. Il décrit la souris au foie humanisé comme une alternative "indispensable", le chimpanzé, seul autre modèle naturellement infectable, étant interdit.

Objectifs

Le virus de l’hépatite Delta (VHD) est un virus satellite qui repose sur la présence du virus de l’hépatite B (VHB) pour sa multiplication. Les co-infections VHD-VHB représentent la forme la plus sévère des hépatites virales entraînant une accélération la progression de la fibrose hépatique vers la cirrhose et le carcinome hépatocellulaire (CHC) ou cancer du foie. La progression de la maladie hépatique implique une dérégulation des voies de signalisation cellulaires avec des conséquences sur l’inflammation et sur l’environnement entrainant le développement du cancer. Le but de ce projet est d’identifier les voies de signalisation dérégulées par le VHD et le VHB dans les hépatocytes, ou cellules du foie, afin de découvrir de nouvelles protéines conduisant à la progression de la maladie et de mettre au point de nouvelles molécules antivirales permettant de prévenir la progression de la maladie hépatique et le développement du cancer du foie.

Bénéfices attendus

Afin d’identifier les voies cellulaires dérégulées lors de co-infections VHB-VHD, nous souhaitons établir un atlas des changements cellulaires induits lors des infection VHB et VHD au sein des hépatocytes, ce dans le but d’identifier les voies de signalisation pertinentes pour les virus et la maladie ainsi que leurs régulateurs. Nous pensons ainsi pouvoir découvrir de nouvelles cibles thérapeutiques antivirales ainsi que des candidats-médicaments pour un futur développement préclinique de nouveaux antiviraux et concepts de chimio-prévention.

Procédures

Les animaux recevront tout d’abord une injection intraveineuse afin d’améliorer la prise de greffe. Cette injection est réalisée sur animaux anesthésiés et ayant reçu une analgésie locale. Les animaux seront ensuite soumis à une petite chirurgie permettant la greffe de cellules de foie humain susceptibles à l’infection par le VHB et le VHD. L’injection de cellules de foie humain est réalisée dans la rate des animaux. L’infection par le VHB et le VHD sera réalisée par inoculation des virus par une injection unique dans le péritoine sur animaux vigiles après désinfection à l’alcool de la zone à piquer. Les animaux seront également soumis à un prélèvement de sang une fois toutes les 2 semaines pendant 12 semaines, soit un prélèvement avant l’inoculation et 5 prélèvements après l’inoculation, soit un total de 6 prélèvements. Les prélèvements sont réalisés sur animaux anesthésiés et ayant reçu une analgésie locale.

Impact sur les animaux

Nous utilisons et maîtrisons ce modèle murin depuis plus de 6 ans et la procédure de greffe depuis plus de 10 ans. La greffe de cellules de foie humain est réalisée suite à une petite chirurgie nécessitant une exposition de la rate Cette chirurgie n’induit pas d’effets indésirables chez les animaux. Il est néanmoins possible que la greffe soit inefficace et que les cellules de foie humain transplantées ne repeuplent pas le foie des souris. Dans ce cas, les animaux vont perdre du poids et peuvent mourir d’hépatodéficience aigüe. Suite à la greffe, les animaux ont recouvré un état de santé et de bien-être compatible avec leur utilisation dans ce projet. Les infections par le VHB et le VHD n’entraînent pas de phénotype particulier ni de douleur ou souffrance chez l’animal. Les animaux infectés peuvent vivre plusieurs mois sans problème.

Devenir

Les animaux de la colonie de reproducteurs seront mis à mort lorsque la qualité de reproduction déclinera. Les 2 animaux d’un couple sont mis à mort si aucune portée n’est obtenues depuis plus de 3 mois. Les animaux greffés chez qui la prise de greffe n’est pas efficace seront mis à mort car ils ne pourront pas être utilisés pour d’autre procédures. Les animaux inoculés avec les virus de l’hépatite B et Delta ainsi que les animaux contrôles non infectés sont mis à mort à la fin de la procédure afin de prélever le foie et le sang qui nous permettront de réaliser les différentes analyses nécessaires à ce projet.

Remplacement

Afin de remplacer l’utilisation d’animaux, une majorité d’expériences sont menées en amont, in vitro sur des lignées cellulaires et sur des hépatocytes primaires humains afin de nous assurer de la réelle nécessité de poursuivre sur ces modèles animaux greffés avec des hépatocytes humains. Il est toutefois nécessaire d’utiliser des animaux pour ce projet car les lignées cellulaires sont dérivées de cellules cancéreuses avec un phosho-protéome fortement altéré par rapport à des cellules primaires. De plus l’utilisation d’hépatocytes primaire nécessiterait un nombre très élevé de cellules fraichement isolées, les cellules congelées étant très difficiles à infecter in vitro. L’utilisation de biopsies humaines n’est également pas envisageable car les patients diagnostiqués avec une infection VHD sont très rares, et leur condition de conservation n’est pas compatible avec nos besoins permettant d’analyser le phospho-protéome. Dès lors, notre modèle de souris au foie humanisé est une alternative indispensable à l’identification de nouvelles voies dérégulées par les virus et potentiellement cibles thérapeutiques.

Réduction

Afin de réduire au maximum le nombre d’animaux utilisés, seul le nombre requis de souris seront greffées pour ce projet. Nous avons déterminé au préalable le nombre d’animaux nécessaire à ce projet sur la base de 2 critères principaux à savoir le taux de repeuplement du foie par les hépatocytes humains greffés, déterminés par dosage de l’albumine humaine sérique, et les charges virales VHB et VHD qui peuvent être très variables. Nos études de corrélation charge virale/albumine humaine montrent une corrélation positive pour VBH, mais pas de corrélation pour VHD. De plus la co-infection VHB-VHD réduit significativement la charge virale VHB, le VHD interférant avec le cycle viral du VHB. Nous avons donc estimé qu’un nombre de 8 souris par groupe est le minimum requis afin d’obtenir des résultats intra et inter-groupes comparables et interprétables.

Raffinement

Afin de raffiner au mieux notre méthodologie, le protocole expérimental est planifié en amont, l’environnement des animaux est enrichi avec des tube de coton pour nidifier et des briques de tremble pour ronger, les animaux sont maintenus en groupe de 3 minimum afin d’éviter tout stress de l’animal isolé, les souris greffées auront un suivi quotidien adapté et tous les moyens nécessaires seront mis en œuvre pour éviter tout stress ou douleurs des procédures expérimentales (anesthésie, analgésie), des points limites adaptés et précoces ont été établis afin de soustraire les animaux à toute forme de souffrance inutile.

Choix des espèces

Seul le chimpanzé peut-être naturellement infecté, comme l’homme, par les virus VHB et VHD. L’utilisation du chimpanzé étant interdite depuis la nouvelle directive européenne relative à l’utilisation d’animaux en expérimentation animale, l’étude de ces virus in vivo est donc restreinte. Seuls les modèles de souris chimériques au foie humanisé peuvent maintenant être utilisés. De plus ces souris au foie humanisé permettent d’étudier précisément l’impact des maladies hépatiques et virales sur les hépatocytes humains et de tester des approches thérapeutiques pertinentes pour les patients. Les animaux seront utilisés à un âge adulte d’environ 8 semaines pour la greffe d’hépatocytes et un âge d’environ 20 semaines au moment de l’inoculation des virus.

  • Recherche appliquée
    • Troubles immunitaires
Souris : 360
Souffrances
▲ -
▲ -
▲ 360
▲ -
Devenir
 -
 -
 -
 360

360 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Une arthrite leur est induite par un cocktail d'anticorps anti-collagène, puis des dendrimères sont testés seuls ou avec du méthotrexate, avant une mise à mort sous anesthésie par ponction cardiaque. Le porteur indique une inflammation et des douleurs articulaires entre le septième et le onzième jour, la buprénorphine étant administrée en cas de signes de douleur et une perte de poids de plus de 20 % déclenchant la mise à mort. Il affirme que la maladie est "difficilement modélisable en dehors de l'organisme" et invoque un "besoin" de nouveaux traitements.

Objectifs

La polyarthrite rhumatoïde est une maladie chronique, inflammatoire et auto-immune qui affecte principalement les articulations, induisant de forte douleur et une réduction de la mobilité articulaire. Son développement dépend d’auto-anticorps qui ciblent le soi et forment des complexes immuns dans l'articulation, entraînant l'attraction des cellules immunitaires et ainsi l’inflammation qui régit cette maladie. L’objectif de ce projet est d’utiliser le modèle murin appelé CAIA (pour « Collagen Antibody-Induced Arthritis », ou arthrite induite par des anticorps anti-collagène) pour étudier l’efficacité thérapeutique de nouveaux candidats médicaments pour le traitement de la polyarthrite rhumatoïde. Dans ce modèle, l'arthrite est induite à l'aide d'un cocktail d'anticorps monoclonaux dirigés contre le collagène, et donc basé sur la physiopathologie de la maladie humaine. Depuis plus de 10 ans, notre équipe étudie des dendrimères de type Poly(PhosphorHydrazone) (PPH) à activité immunomodulatrice qui : 1) activent les monocytes humains en les réorientant vers une réponse anti-inflammatoire pro-résolutive ; 2) inhibent les cellules dendritiques immatures en bloquant leur différenciation en cellules matures pro-inflammatoires ; 3) inhibent la prolifération des lymphocytes T inflammatoires et induisent la différenciation de lymphocytes T anti-inflammatoires et pro-résolutifs. Nous avons validé ces propriétés sur des cellules humaines et dans des modèles animaux en prouvant l’efficacité thérapeutique de dendrimères PPH dans d’autres modèles de maladies inflammatoires chroniques et aigües. Dans ce projet, ayant recours à 360 animaux, notre objectif est d’évaluer leur potentiel thérapeutique pour traiter la polyarthrite rhumatoïde dans le modèle CAIA, seuls ou en combinaison avec un traitement de référence pour cette maladie, le methotrexate.

Bénéfices attendus

Dans la polyarthrite rhumatoïde, le système immunitaire attaque les tissus de l'organisme affectant principalement les articulations qui peut entraîner de graves lésions articulaires, de fortes douleurs et un véritable handicap pour les patients. Cette maladie affecte près de 150 000 personnes en France et 10 % des patients montrent une invalidité grave en moins de 2 ans. Les traitements dit de fonds pour cette maladie tels que le methotrexate présentent une efficacité limitée et présentent de conséquents effets secondaires. Plus récemment, les biothérapies ciblées mises au point permettent l’obtention d’une réponse favorable dans près de 75% des cas, mais ces traitements sont très couteux et n’entrainent une rémission prolongée que chez 25% des patients. Ainsi, ces données, bien qu’encourageantes, montrent la nécessité du développement de nouveaux traitements ayant peu d’effets secondaires, qui sont peu couteux et qui entraînent des réponses durables. Nous croyons que les dendrimères PPH que nous avons développé pourraient répondre à ce besoin. Ainsi, les bénéfices attendus de ce projet sont de démontrer l’activité anti-inflammatoire et l’efficacité thérapeutique des dendrimères PPH sur un nouveau modèle de polyarthrite rhumatoïde. Cette étude, en combinaison avec nos datas confirmant l’activité immunomodulatrice de nos composés obtenus dans d’autres modèles (in vitro et in vivo) et des études de toxicologie menées chez le rongeur et chez des primates non humains (qui ont montré que notre molécule candidate principale ne présente pas de toxicité), permettra d’avancer considérablement notre étude pré-clinique dans le but de préparer des études cliniques chez l’homme.

Procédures

L’ensemble des animaux subiront 2 injections intrapéritonéales (une avec le mélange d’anticorps anti-collagène ou du PBS, et l’autre avec du LPS ou de PBS) réalisées à 72h d’intervalle. Ce geste, rapide et indolore pour les souris, sera réalisé sur animaux vigiles. 210 animaux seront soumis à des injections intraveineuses des dendrimères et/ou de méthotrexate ou du PBS 5 fois (à J0, J3, J5, J7 et J9). Pour cette technique, les animaux seront placés dans des tubes de contention afin de limiter leurs mouvements et ainsi le risque de blessures et d’échouer à l’injection dans la veine caudale. Ce geste rapide et indolore, est réalisé sur animaux vigiles. 140 souris seront soumis à des administrations par voir orale des dendrimères et/ou de méthotrexate ou du PBS 5 fois (à J0, J3, J5, J7 et J9). Ce geste, rapide et indolore pour les souris, sera réalisé sur animaux vigiles. A l’issue des traitements, lors de la mise à mort des animaux, l’ensemble des souris seront profondément anesthésiés avec un mélange de kétamine (100mg/kg) et de Xylazine (10 mg/kg), puis un prélèvement sanguin intracardiaque sera réalisé et une dislocation cervicale sera pratiquée afin de provoquer la mort de l’animal.

Impact sur les animaux

Les animaux qui développeront une arthrite peuvent subir une inflammation et des douleurs articulaires à partir de la mise en place de la pathologie (J7) jusqu’à la fin du protocole expérimental (J11). Si les animaux présentent des altérations physiques signes de douleur (flan creusé/dos voûté, yeux enfoncés/vitreux, anomalie respiratoire sévère, comportement anormal extrême tel qu’une aphasie ou un grattage excessif) de la buprénorphine (0,05mg/kg) sera administrée. Si cela n’améliore pas leur état ou si une perte de poids de plus de 20% est observée, l’expérimentation sera immédiatement arrêtée et les souris concernées seront euthanasiées. L’expérimentation peut également induire un stress pour les animaux. Pour limiter cela, les souris seront acclimatées pendant une semaine suite à leur arrivée dans la zootechnie avant de débuter l’expérimentation et seront hébergées avec d’autres animaux tout au long du protocole (5 souris par cage) dans des cages d’une superficie de 500cm2 à 20-24°C et 30-50% d’hygrométrie, en portoirs ventilés, avec une alternance jour/nuit de 12h/12h. La nourriture et l’eau de boisson sont fournies ad libitum. Du coton et des tubes en carton seront disposés dans les cages comme objets enrichissants.

Devenir

L’ensemble des souris seront soumis à la procédure 1. A l’issue de la procédure 1, (Induction de l’arthrite par administration d’un cocktail d’anticorps dirigés contre le collagène ou CAIA), pour tous les animaux sauf les 40 souris qui nous servent pour la mise au point du modèle CAIA, les animaux seront inclus dans les procédures 2 (Injection intraveineux de dendrimères ou de méthotrexate) et/ou 3 (Administration de dendrimères par voie orale). A l’issue de ces procédures, l’ensemble des souris seront inclus dans la procédure 4 (Sacrifice et prélèvement sanguin et des membres postérieures), classé sans réveil.

Remplacement

Le travail de notre équipe s’inscrit dans la recherche et le développement de nouveaux médicaments pour combattre les maladies inflammatoires. Le processus de développement d’un nouveau médicament comporte plusieurs étapes. L’étude préclinique est la seconde étape fondamentale de ce processus. Elle fait généralement appel à l’expérimentation animale. C’est un pré requis obligatoire pour justifier l’investigation et la première administration chez l’Homme. Ces expériences réalisées sur des organsimes vivants ont une valeur prédictive supérieure à celles réalisées sur cellules isolées. En outre, la polyarthrite rhumatoïde est une pathologie complexe qui résulte de l’action concertée de plusieurs acteurs cellulaires et, de fait, est difficilement modélisable en dehors de l’organisme.

Réduction

Nous avons planifié les expériences dans l’optique de réduire au maximum le nombre d’animaux utilisés. Nous réaliserons à l’issue des traitements des analyses anatomiques (étude des articulations), cellulaires (analyses des cellules immunitaires dans les articulations et circulantes) et moléculaires (dosage de cytokines inflammatoires) à partir d’échantillons prélevés sur un même animal. Nous avons une grande expérience de ces techniques et nous utilisons des analyses statistiques appropriées et des logiciels spécialisées pour les réaliser afin de limiter le nombre d’animaux utilisés. De plus, les études sur l'efficacité des dendrimères pour traiter la polyarthrite rhumatoïde dans le modèle CAIA après administration par voie orale ne sera réalisée que si les molécules ont montré une efficacité après administartion par voie intraveineuse.

Raffinement

Nous avons conçu nos expériences dans l’optique de réduire le stress et la douleur pour les animaux. Pour limiter le stress, les souris seront acclimatées pendant une semaine suite à leur arrivée dans la zootechnie avant de débuter l’expérimentation et seront hébergées avec d’autres animaux tout au long du protocole (5 souris par cage) dans des cages d’une superficie de 500cm2 à 20-24°C et 30-50% d’hygrométrie, en portoirs ventilés, avec une alternance jour/nuit de 12h/12h. La nourriture et l’eau de boisson sont fournies ad libitum. Du coton et des tubes en carton seront disposés dans les cages comme objets enrichissants. Si les animaux présentent des altérations physiques signes de douleur (flan creuse/dos voute, yeux enfonces/vitreux, anomalie respiratoire sévère, comportement anormal extrême tel qu’une aphasie ou un grattage excessif) de la buprénorphine (0,05mg/kg) sera administré. Si cela n’améliore pas leur état ou si une perte de poids de plus de 20% est observée, l’expérimentation sera immédiatement arrêtée et les souris concernées seront euthanasiées.

Choix des espèces

Les souris sont fréquemment utilisées pour modéliser la polyarthrite rhumatoïde et, en particulier, avec le modèle expérimental (CAIA) que nous avons sélectionné. Le choix d’utiliser des souris a aussi été conforté par le fait qu’il existe un plus grand nombre d’outils d’analyse disponibles (dont les réactifs immunologiques), par rapport aux autres espèces comme le rat. Souris âgées de 7-9 semaines ce qui est en conformité avec les études publiées utilisant le modèle CAIA.