Procédures sévères
Modèles d’ACLF associant Thioacétamide, éthanol et divers évènements précipitants. Application à l’évaluation de l’efficacité de molécules.
- Recherche fondamentale
- Système gastrointestinal
Rats : 5268
5 268 souris et 5 268 rats vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance jusqu'à sévère. Ils reçoivent pendant sept à neuf semaines un agent toxique pour le foie deux fois par semaine, puis un agent déclencheur dont des administrations massives d'alcool, avant des prélèvements sanguins sous anesthésie. Le porteur décrit des effets invalidants, ataxie, détresse respiratoire, vocalises et incapacité à se retourner, pour reproduire l'insuffisance hépatique aiguë sur cirrhose et tester des molécules. Il affirme qu'aucun modèle in vitro ne reproduit la défaillance simultanée de plusieurs organes et conclut à la nécessité du rat et de la souris.
Objectifs
La décompensation aiguë de la cirrhose hépatique est une évolution majeure dans le développement de la cirrhose hépatique. Celle-ci se subdivise en deux catégories, la décompensation traditionnelle dont le pronostic vital à court terme n’est pas engagé et l’ACLF (Acute on chronic liver failure) avec une défaillance multi-organes, beaucoup plus complexe et où le pronostic vital est clairement défavorable. Il n’existe pas de traitement à ce jour afin de permettre de bloquer l’évolution fatidique de la pathologie et permettre d’orienter le patient vers une greffe de foie. La transplantation hépatique restant la seule thérapie pour l'ACLF une fois que les fonctions vitales sont préservées mais l'allocation adéquate des organes représente un défi croissant Notre projet consiste à reproduire dans un modèle expérimental chez le rat et la souris, le processus de décompensation aigue observé chez les patients cirrhotiques. Ce processus entraine la perte de capacités d’un ou plusieurs organes ou de fonction : foie, rein, cerveau, coagulation, … La cirrhose hépatique est caractérisée par la présence de tissus cicatriciels au niveau du foie en réponse à une agression répétée de l’organe (alcoolisme, hépatite virale, NASH, …). Ce tissu de réparation est non fonctionnel et n’a pour but que de combler les zones détériorées. La mise en place de la défaillance hépatique et l’épisode aigue de décompensation peuvent avoir différentes origines. L’une des premières causes de défaillance hépatique est l’alcoolisme chronique. Le précipitant le plus courant est l’infection bactérienne qui ouvre la voie à une décompensation hépatique aiguë se manifestant par l'ACLF. La cirrhose est un facteur de risque d'infection avec une prévalence de 30 % chez les patients hospitalisés contre 5 à 7 % chez les patients hospitalisés sans cirrhose. IL existe d’autres précipitants courants dont les saignements gastro-intestinaux, les lésions hépatiques d'origine médicamenteuse et la thrombose aiguë de la veine porte. En dehors de ces précipitants, une forte consommation d'alcool répétée est à l’origine de plus de 22 % des cas d'ACLF.
Bénéfices attendus
La prévalence de la cirrhose est d’environ 2000 à 3500 cas par million d’habitants, soit en France 700 000 cas avec 10 à 15 000 décès par an. Le passage d’une cirrhose compensée vers une cirrhose décompensée est associé à une diminution de la survie à court terme (3-5 ans). L’ACLF est associée à une forte mortalité à court terme (mortalité à 28 jours après l’admission à l’hôpital) de l’ordre de 20–25 % chez les patients ayant une défaillance d’organe à plus de 75 % chez les patients présentant trois défaillances d’organe et de fonction ou plus. L’ACLF est présent chez 26 % des patients cirrhotiques hospitalisés et 8 % le développent au cours de leur hospitalisation. Ce projet vise donc à bloquer et reverser le processus qui conduit au décès prématuré du patient ou à une dégradation majeure de ses fonctions vitales, et de lui permettre d’avoir accès à une transplantation hépatique (seul recours actuel à la décompensation hépatique).
Procédures
Au cours des procédures décrites dans ce dossier d'autorisation, les animaux recevront, deux administrations hebdomadaires d’un agent hépatotoxique (durée 9 semaines pour les rats et 7 semaines pour les souris-durée d’une administration : 15 secondes). Après une semaine sans traitement l’agent déclenchant, sera administré selon la procédure soit une seule fois, soit pendant 3 jours (3 injections par jour). Chaque administration dure 15 secondes. Au cours de la dernière semaine de la procédure, les animaux subiront un prélèvement de sang (durée 30 secondes) sous anesthésie à l’isoflurane (durée 3 minutes). Les composés à tester seront administrés (chaque administration dure 15 secondes) pendant une période de 1 à 7 jours max . Un prélèvement de sang sous anesthésie à l’isoflurane sera réalisé au moment de la mise à mort des animaux.
Impact sur les animaux
Les nuisances sont produites par les administrations par voie orale qui ne sont pas douloureuses mais stressantes, elles sont classées légères. La période d’administration est longue et une sorte d’habituation au geste estompe rapidement ce stress. L’induction de la fibrose n’induit pas de douleur elle-même, la pathologie est silencieuse (pas de douleur perceptible par le foie qui n’a pas de nocicepteurs) . L’administration des agents précipitants de la défaillance hépatique comme les administrations massives d’alcool produisent les effets d’une ivresse importante (perte d’équilibre, ataxie). Ces effets sont invalidant (trouble de la mobilité, perte de repères, ou altération des interactions sociales). L’administration unique ou répétée des agents inflammatoires ont des effets notoires sur les animaux dans les heures qui suivent les inductions. On note une baisse d’activité, une diminution de la vigilance, des déperditions thermiques et une détresse respiratoire. Dans les phases aigues, des signes plus marqués peuvent apparaitre tels que des vocalises spontanées, des difficultés respiratoires (dyspnée), une incapacité à se retourner, une absence de réflexe pupillaire, une ptose palpébrale avec larmoiements et une pâleur prononcée. Ces troubles connus et déjà observés sont monitorés. Leur fréquence et intensité de leur apparition permet selon le cas de les apprécier au niveau de gravité modéré ou sévère.
Devenir
L'évaluation histologique des organes majeurs (foie, reins et poumons) et une investigation approfondie des biomarqueurs plasmatiques circulants imposent la mise à mort des animaux
Remplacement
Les modèles développés et décrits dans ce projet tente de reproduire une cascade d’événements conduisant à la défaillance successive de plusieurs organes comme cela se produit chez le patient cirrhotique en phase de décompensation aigue. Il n’existe pas de modèle in vitro permettant de reproduire la globalité ni la chronologie de la progression de la rupture multi organe. Les premières étapes du programme de recherche seront réalisées dans des tests in vitro pour évaluer les activités intéressantes sur des paramètres connus ayant un rôle dans l’évolution de la pathologie étudiée (par exemple l’inflammation, le stress oxydatif, ou la prolifération ou mort cellulaire etc )
Réduction
Le nombre d’animaux estimé pour chaque procédure tient en compte de l’hétérogénéité associée aux modèles d’induction de la défaillance hépatique. Cette estimation s’appuie sur nos expériences antérieures durant de nombreuses années des modèles murin et sur la connaissance de la variabilité des paramètres d’efficacité que nous mesurons. ( paramètres sanguins qui sont assez labiles) A l’aide de ces données, un calcul de puissance et la déduction par le calcul théorique des effectifs est possible. Le test de Welsh permet de définir cet effectif théorique permettant d’atteindre la significativité recherchée. Cette approche statistique permet d’affiner les plans d’expérience pour lesquelles une étude pilote préalable par exemple a permis d’approcher un résultat très proche de la significativité.
Raffinement
L’ACLF est une pathologie sévère, qui chez l’humain entraîne le décès à 28 jours de 20 à 70% des patients hospitalisés. Le modèle expérimental s’avère donc lui aussi sévère sur la phase finale de la procédure (administration de l’agent précipitant). Nous avons établi une liste de signes cliniques de manière à ne pas conserver des animaux ayant atteint ces points limites. La liste de ces points limites pourra être réajustée après les procédures de caractérisation des modèles et afin d’éviter toute souffrance non nécessaire à l’établissement des résultats. Les procédures se feront avec un hébergement adapté au bien-être des animaux avec un enrichissement du milieu (morceaux de bois à ronger, tunnel ou igloo et éléments de nidification). Au cours des procédures, nous appliquerons pendant les périodes qui suivent les prélèvements sanguins, un apport d’aliment gélifié enrichi qui favorise la récupération des animaux suite à l’anesthésie. Etant une pathologie multi-organe, l’étude de la maladie requiert l’utilisation d’animaux et ne peut être remplacée par des expérience in vitro
Choix des espèces
Sur la base de la littérature scientifique, aucun modèle invertébré ne permet à ce jour dans le cadre de la cirrhose du foie de valider l’efficacité d’une nouvelle molécule dans le traitement de cette pathologie ou celles qui lui sont associées. Le génome des rongeurs et celui de l'homme ont 90% d’homologie, cela en fait un modèle de choix dans les études pharmacologiques. Le choix de l'espèce souris a été fait en se basant sur la littérature scientifique et sur nos connaissances des caractéristiques des molécules à tester. De jeunes adultes offrent une meilleure homogénéité et une meilleure réponse aux inductions de la pathologie, leur système immunitaire étant mâture. Nous utiliserons de jeunes adultes, à savoir 7 à 8 semaines (20-25g) pour les souris et 6 à 7 semaines (250 à 300 g) pour les rats à l'arrivée.
Plaquettes et métastases
- Recherche fondamentale
- Oncologie
2 160 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. On leur injecte des cellules cancéreuses et des composés modifiant leur taux de plaquettes, avec chirurgie et suivi par imagerie sur plusieurs semaines, pour définir le rôle des plaquettes dans la formation de métastases. Le porteur indique que les métastases pulmonaires et hépatiques provoquent prostration, détresse respiratoire, troubles du comportement et agressivité, et que la pose d'une pompe peut entraîner une infection. Il affirme qu'aucune méthode in silico ou in vitro ne reproduit la complexité de la cascade métastatique, et met à mort toutes les souris pour les prélèvements.
Objectifs
Les plaquettes sanguines sont un des éléments essentiels de la voie de coagulation. Cependant de plus en plus de données de la littérature suggèrent une implication des plaquettes dans certains éléments clés de progression tumorale. Ce projet vise à définir le rôle des plaquettes sanguines dans la formation de métastases in vivo. Pour cela différentes lignées cellulaires cancéreuses luminescentes seront injectées à des souris chez lesquelles on aura diminué ou augmenté, à l’aide de composés chimiques ou de modèles génétiques, les taux de plaquettes, afin d'en évaluer l'impact sur l'agressivité cancéreuse. De plus ces expériences chercheront à identifier une nouvelle cible thérapeutique à la surface des plaquettes pour diminuer la formation de métastases.
Bénéfices attendus
A la fin de ces expériences, nous espérons pouvoir démontrer l’implication des plaquettes dans la formation des métastases et qu'inhiber les interactions plaquette/cellules tumorales pourraient être potentiellement de nouvelles cibles thérapeutiques.
Procédures
Prélèvement sanguin, durée 1mn/souris, 2 fois. Injection des composés chimiques sur souris anesthésiées, durée 1mn/souris, tous les 4 jours pendant 14 à 28 jours. Chirurgie sous cutanée sur souris anesthésiées, durée 20mn/souris, 1 fois. Injection de cellules tumorales sur animaux vigiles, durée 1mn/souris, 1 fois. Imagerie en bioluminescence fluorescence sur des souris anesthésiées, durée 30 secondes à 5mn/souris. 2 à 3x/semaine pendant 14 à 28 jours.
Impact sur les animaux
La majorité des effets délétères attendus seront dû à la formation de métastases pulmonaires et/ou hépatiques donc avec des signes cliniques comme prostration, troubles du comportement, agressivité, détresse respiratoire, troubles métaboliques. Les souris qui subiront la pose d'une pompe osmotique sont susceptibles de développer une inflammation locale voir une infection. Ces aspects sont considérés dans l’établissement des points limites.
Devenir
Les animaux ayant subi ces interventions seront tous mis à mort pour prélèvements et analyses ultérieures. Ils ne pourront donc pas servir pour d'autres expérimentations.
Remplacement
Il n'existe pas de méthodes alternatives pour remplacer le présent projet. Les études in silico et in vitro 2D ou 3D ne permettant pas de reproduire les conditions permettant de récapituler la complexité de la cascade métastatique. Le modèle animal est donc nécessaire.
Réduction
Le nombre d'animaux nécessaire a été déterminé au minimum mais néanmoins suffisamment pour pouvoir réaliser une analyse statistique pertinente. De plus il utilise un système d’imagerie du petit animal qui permet un suivi longitudinal d’un même animal donc une réduction du nombre total nécessaire. Une étude exhaustive des données récentes de la littérature n'a pas permis d'identifier une équipe réalisant des expériences similaires.
Raffinement
Le protocole expérimental prend en compte l’impact sur la souffrance animale et différents critères ont été établis pour éviter toute souffrance animale. Les souris sont maintenues en groupe de 5 par cage pour maintenir une interaction sociale entre individus. L’environnement d’élevage est enrichi à l’aide de nids et de carrés de cellulose pour garnir ces nids. Les souris ont accès ad libitum à une nourriture de type normal et à de l'eau filtrée. Si une souris présentait des symptômes traduisant l’apparition de douleurs (réduction de la réactivité, difficulté de locomotion, fourrure non entretenue, tendance à l'isolement) un traitement par un antalgique sera effectué. Des points limites ont été établis pour anticiper toute souffrance animale.
Choix des espèces
LLa souris est l’espèce animal la plus propice pour ce type d’étude pour les raisons suivantes : • Nombreux protocoles bien établis pour cette espèce • possibilité d'avoir accès à des animaux génétiquement modifiés • modèles mimant très bien les cancers mammaires et de mélanomes humain, car ils récapitulent toute la cascade métastatique en peu de temps et ont déjà fait l'objet de nombreuses publications dans le domaine. Ce seront des animaux adultes de 8 semaines minimum qui seront utilisés car les potentielles applications thérapeutiques s'adresseront à une population humaine adulte.
ONCO-HEPA : Evaluation de composés diagnostiques ou thérapeutiques sur des animaux porteurs de tumeurs hépatiques localisées
- Recherche appliquée
- Cancers
Rats : 1000
2 000 souris et rats vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Menées par un prestataire de services en recherche préclinique, elles associent greffe de tumeur dans la rate, ablation de la rate et hépatectomie partielle, le porteur reconnaissant que la douleur liée à cet acte est sévère, surtout du fait de l'hépatectomie. Les animaux reçoivent ensuite des composés à tester par de multiples voies, avec irradiation et imagerie, pour cribler des candidats médicaments contre le cancer colorectal. Le porteur prévoit jusqu'à 30 % d'animaux excédentaires, affirme qu'aucune méthode ne remplace l'essai in vivo, et met à mort tous les animaux devenus porteurs de tumeurs.
Objectifs
Au niveau mondial, il a été constaté une forte augmentation de l’incidence du cancer du fait du vieillissement de la population et de facteurs environnementaux qui se dégradent. En 2020, quelque 19,3 millions de nouveaux cas de cancers ont été diagnostiqués et 10 millions de décès sont à déplorer des suites de cette maladie, selon des données publiées par le Centre international de recherche contre le cancer (CIRC). Parmi les cancers, le cancer colorectal est le deuxième plus mortels (plus de 900 000 décès en 2020 pour environ 1,93 million nouveaux cas). Le cancer se caractérise par une dégradation pathologique des processus contrôlant la prolifération cellulaire, la différenciation et la mort programmée de certaines cellules. Tous les tissus ou organes peuvent être atteints. Bien que possédant des caractéristiques communes, différents types de cancers ont des causes très éloignées et répondent de façon extrêmement différente à un traitement. L’objectif de ce projet est d’utiliser des modèles de cancer coliques déjà mis en place dans notre établissement ou bien d’en développer de nouveaux chez les rongeurs (rats ou souris), les plus prédictifs possible afin de refléter la pathologie cancéreuse humaine et de pouvoir évaluer des nouveaux médicaments pour traiter ces tumeurs viscérales coliques chez l’homme. Pour cela, nous étudierons ces nouveaux médicaments, seuls ou en combinaison, dans un contexte pathologique le plus proche possible de l’homme et d’arriver, avant les essais cliniques chez l’homme, à établir une évaluation de l’efficacité des molécules destinées à traiter les cancers chez l’homme. Grace à ces modèles de cancer, une évaluation de la pharmacocinétique et de la biodistribution des traitements pourra aussi être réalisée en plus de l’évaluation de l’efficacité antitumorale.
Bénéfices attendus
Notre société, prestataire de services en recherche préclinique propose un large panel de modèles in vivo nécessaires à l’évaluation de nouveau composés thérapeutiques pour la recherche contre le cancer. Ce projet a pour finalité de sélectionner des molécules thérapeutiques grâce à des modèles précliniques les plus prédictifs possibles afin de pouvoir transposer l’utilisation de ces molécules chez l’homme lors d’essais dans différentes phases cliniques. Pour cela, les expériences chez l’animal, qui représente un système d’essai physiologiquement proche de l’homme, permettent d’évaluer l’efficacité, la toxicité, la pharmacocinétique et la pharmacodynamique de nouveaux composés afin d’éviter ces essais directement chez l’homme. Au cours des expériences réalisées, il sera possible d’étudier les mécanismes de croissance d’une tumeur dans un environnement mimant la pathologie chez l’homme, d’étudier les mécanismes de résistance après des traitements avec de nouvelles molécules ou des molécules déjà utilisées en clinique, et les mécanismes de progression tels que la formation de métastases. Grâce à ces études dans un environnement adapté, il sera aussi par exemple possible de suivre la réaction du système immunitaire de l’hôte face à la progression de la maladie, de moduler et/ou orienter le système immunitaire afin de donner à l’organisme les moyens de se défendre contre le cancer.
Procédures
Les animaux seront soumis aux interventions suivantes : Ils seront identifiés par implantation d’un transpondeur ou clips aux oreilles ou tatouage, sous anesthésie (moins de 1 minute). Les animaux seront irradiés après un court transport (durée totale moins de 30 minutes, les animaux restant dans leur cage de stabulation). La greffe tumorale sera une procédure chirurgicale d’une trentaine de minutes environ et sera réalisée sous anesthésie et analgésie pré- et post-opératoire.. Les animaux pourront recevoir des traitements par voie intramusculaire (IM) ou intradermique (ID) sous anesthésie et analgesie (1 minute). Les animaux vigiles et sous contention pourront recevoir des traitements par voies intra-péritonéale (IP), intra-veineuse (IV), sous-cutanée (SC), intra-nasale (IN), intra-trachéale (IT) ou orale (1 minute) Des prélèvements sanguins pourront être réalisés (1 minute) sur animaux vigiles sous contention si nécessaire ou si possible sous anesthésie. Si un suivi par une technique d’imagerie est envisagé, il sera réalisé sous anesthésie générale pour une durée maximale d’1 heure.
Impact sur les animaux
Pour ces modèles, la greffe (injection de suspension de cellules) de la tumeur est réalisée dans la rate, suivie d’une splénectomie. Une hépatectomie partielle est également réalisée afin de favoriser la prise tumorale hépatique (modèle orthotopique). La douleur liée à cet acte est sévère en particulier du fait de l’hépatectomie. Le comportement des animaux sera observé quotidiennement afin de détecter tout signe de mal être. Les animaux recevront des traitements par voie IM, ID, IN, IT, SC, IP, orale. Ces actes entraineront un stress léger. Dans le cas des administrations par injection, la douleur sera limitée à celle de la piqure d’une aiguille (pour IM et ID cela sera permis par l’administration préalable d’un antalgique opiacé). Le jour du démarrage de l’étude, les animaux seront randomisés (sur la base du poids et/ou du volume tumoral) et donc potentiellement mis en présence de nouveaux congénères. Cette nouvelle organisation sociale pourra engendrer un stress pendant 1 à 2 jours. Au cours d’une étude, les animaux seront manipulés. Les mesures de poids entraînent un stress que l’on peut considérer comme faible, et qui diminue avec l’habituation. Les procédures d’imagerie seront réalisées sous anesthésie générale. Dans certain cas, l’imagerie impliquera un transport, de même que l’irradiation ce qui pourrait engendrer un léger stress.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à l’issue de chaque procédure (la méthode utilisée étant l’une de celles autorisées par la Directive 2010/63). Les animaux étant porteurs de tumeur et ayant fait l’objet de gestes techniques et reçu des traitements, aucune autre utilisation ne peut être envisagée.
Remplacement
Les méthodes alternatives ne permettent pas, à ce jour, de prévoir l’efficacité in vivo de potentiels candidats-médicaments, car les étapes nécessaires au développement d’un médicament pour lesquelles il est nécessaire d’étudier les interactions du médicament dans un contexte globale ne peuvent pas être étudiées dans un système alternatif (in vitro par exemple). Des méthodes alternatives de reconstruction d’organes ou de tumeurs en 3D sont utilisées mais reste toutefois marginales et les résultats obtenus restent à ce jour difficilement transposable à l’homme.
Réduction
Dans chaque étude, les animaux seront répartis en groupes expérimentaux selon le(s) critère(s) défini(s). Le nombre de groupes contrôles sera ajusté à la question scientifique posée et des paramètres étudiés. Les variations de ces paramètres et de la mortalité entre les groupes contrôles et traités seront comparées pour évaluer les composés testés. La validité scientifique nécessite d’utiliser un nombre minimum d’animaux par groupe pour que les tests statistiques soient valides et représentatifs d’éventuelles variations inter-individus. Une étude peut être composée de 2 à 10 groupes. Le nombre d’animaux par groupe variera généralement entre 3 (biodistribution) à 15 (dans le cas de multiples paramètres d’efficacité à évaluer) par dose de produit. Jusqu’à 30% d’animaux excédentaires pourront être inclus initialement (avant randomisation) afin de plus facilement constituer des groupes homogènes au moment de la randomisation. Si de la mortalité est constatée au moment de la chirurgie de greffe lors de la première étude, le nombre d’animaux excédentaires pourra augmenter du pourcentage de décès à la chirurgie. Pour réduire le nombre d’animaux utilisés dans ces procédures, il sera toujours proposé d’utiliser des biomarqueurs et des techniques faiblement invasives d’imagerie chez le petit animal.
Raffinement
La greffe de tumeur sera réalisée en condition aseptique sous anesthésie et analgésie pour limiter la douleur induite par cette chirurgie. Les animaux bénéficieront d’un suivi et de soins post-opératoires pour limiter la douleur et le stress (réveil sous tapis chauffant pour limiter l’hypothermie, poursuite de l’analgésie tant que nécessaire). La réorganisation liée à la randomisation induira un stress léger, limité par l’enrichissement de l’environnement des animaux. Le suivi des poids des animaux induira un stress léger. Les injections IM et ID, entrainant une douleur modérée, seront réalisées avec analgésie préalable. Les actes moins stressants (autres administrations/ et prélèvements) seront réalisés sous anesthésie sauf si la contention génère moins de stress (administrations IV, prélèvement d’urine) ou si l’anesthésie n’est pas possible (administration orale). Pour évaluer d’une façon sensible spécifiquement l’état de souffrance et établir les points limites, la spécificité des modèles et des procédures est prise en compte. Les expérimentateurs sont formés pour reconnaître ces signes. Les personnes en charge du bien-être et du soin des animaux veillent au respect des points limites. L’euthanasie des animaux est programmée à un jour fixe, identifié spécifiquement pour chaque modèle. Pour le raffinement, il sera toujours proposé d’utiliser des biomarqueurs et des techniques faiblement invasives (imagerie) chez le petit animal permettant d’atteindre l’objectif de l’étude plus tôt et de sortir l’animal de la procédure. De l’enrichissement est utilisé dans toutes les cages.
Choix des espèces
Les petits rongeurs, outre l’avantage lié à leurs caractéristiques physiologiques, sont les seules espèces animales disponibles pour l’expérimentation présentant un statut immunodéprimé (avec des mutations spontanées ou génétiquement modifiées) indispensable à l’implantation de cellules tumorales humaines dans le cadre de la recherche en oncologie. De plus, diverses souches de souris et rats immunocompétents sont également disponibles pour l’établissement de modèles tumoraux syngéniques. De plus, les rats et les souris autorisent une variété de techniques d’administration, de prélèvement et de chirurgie présentant des analogies avec ce qui peut être réalisé en recherche clinique sur l’homme. Les animaux seront utilisés après sevrage à l’âge de jeunes adultes (7 semaines minimum).
Etude de l’impact d’une infection de type sepsis sur le développement tumoral d’un lymphome induit chez la souris.
- Recherche appliquée
- Cancers
- Maladies infectieuses
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système immunitaire
895 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Elles reçoivent une greffe de cellules de lymphome, par voie intraveineuse ou par chirurgie de la rate, puis une injection de bactéries provoquant un sepsis, avec un suivi tumoral hebdomadaire par imagerie, pour étudier comment une infection grave modifie la croissance d'un cancer du sang. Le porteur indique que le lymphome et l'infection abdominale peuvent affaiblir les animaux, avec perte de poids, léthargie et dos voûté. Il affirme que ce modèle n'est pas reproductible in vitro et que le recours aux souris est "indispensable", puis euthanasie tous les animaux pour prélever la rate, le foie, les reins, les poumons, les ganglions et la moelle osseuse.
Objectifs
Les patients hospitalisés en réanimation pour choc septique sont caractérisés par une immunosuppression se traduisant par l’acquisition d’infections ainsi que la persistance d’une dysfonction d’organes à l’origine d’une augmentation de la durée de séjour et de la mortalité. Les modifications immunologiques acquises au cours du choc septique vont exposer les patients à ces complications via des modifications profondes de l’immunité. Parmi les patients hospitalisés pour choc septique, de nombreux patients sont déjà porteurs d’une dysfonction immunitaire qui les expose ainsi aux infections graves. En effet, les patients hospitalisés pour un lymphome B sont particulièrement à risque. Le traitement actuel du lymphome B repose sur une chimiothérapie très immunosuppressive, exposant les patients à des complications infectieuses, dont la sévérité nécessite une prise en charge en soins intensifs. L’arrêt du traitement anti-tumoral pendant le séjour en réanimation doit probablement impacter le pronostic de ces patients. Aussi, la fragilité associée à une dénutrition induite par la réanimation est probablement à l’origine de la non reprise du traitement dans les semaines suivantes. De plus, les effets de l’infection sur le système immunitaire pourraient avoir une influence sur la masse tumorale car celle-ci dépend en partie de son microenvironnement cellulaire. C’est pourquoi ce projet de recherche représente l’étape indispensable avant de pouvoir rapidement développer une étude clinique. En effet, ce projet a pour objectif d’étudier l’impact d’un évènement fréquent (infection) au cours de la prise en charge d’une pathologie fréquente (lymphome B). L’aspect innovant de ce projet est l’étude de la combinaison de deux phénomènes (tumoral et infectieux) ayant des bases immunologiques communes. Cette étude pourrait ainsi permettre le développement de thérapeutiques adjuvantes.
Bénéfices attendus
Nos travaux devraient déboucher sur une meilleure compréhension des liens entre infection et cancer dans le cadre des lymphomes B.
Procédures
Les animaux vigiles seront soumis à une injection de cellules tumorales en intraveineuse via la veine caudale durant environ 1 minute pour induire le développement tumoral. L’injection en intrasplénique des cellules tumorales nécessitera une intervention chirurgicale sous anesthésie gazeuse d’environ 10min. Les animaux recevront au préalable une injection d’analgésique en sous cutané, cette injection durera moins d’une minute. Une fois par semaine, les animaux vigiles seront soumis à une injection en intrapéritonéale d’une solution de luciférine suivie d’une anesthésie gazeuse d'environ 5 minutes afin de suivre le développement tumoral. Un prélèvement sanguin sur animaux vigiles aura lieu une fois toutes les deux semaines afin d'évaluer leur état de santé général, ce geste durera moins d'une minute. Les animaux vigiles recevront une injection unique d’une suspension bactérienne en intrapéritonéale qui induira un sepsis, geste réalisé en moins d'une minute. L’immunonutrition sera réalisée sur animal vigile à l’aide d’une canule pour gavage, ce geste est réalisé en moins d’une minute. Afin de traiter le lymphome les animaux vigiles recevront une injection en intrapéritonéale d’un anticorps anti-mCD20, ce geste sera réalisé en moins d’une minute.
Impact sur les animaux
Le développement tumoral ainsi que l’infection abdominale peuvent engendrer un affaiblissement de l'animal, c'est pourquoi les souris expérimentées seront observées très régulièrement pour détecter l'apparition de signes de lymphome (perte de poids, léthargie, dos courbé...).
Devenir
Le développement d'un lymphome suivi d'une infection intra-abdominale ne permet pas la réutilisation, le replacement ou l'adoption des animaux. De plus la nécessité d'accéder aux organes d'intérêts (rate, foie, reins, poumons, ganglions lymphatiques et moelle osseuse) ne nous permet pas de garder les animaux en vie, ils seront donc euthanasiés à l'issue de chaque procédure.
Remplacement
L'évaluation de l'impact du sepsis sur la croissance tumorale du lymphome nécessite l’accès aux organes d’intérêt pour évaluer les conséquences de cette infection sur l’organisme dans sa globalité. Ceci n’est absolument pas reproductible in vitro car le développement d’un lymphome et/ou l’induction d’un sepsis engendre des modifications cellulaires dans différents organes tels que le foie, la rate, les poumons, mais également le sang périphérique. C’est pourquoi le recours à des animaux est indispensable pour le développement de ce type de modèle.
Réduction
Les procédures expérimentales sont rigoureusement planifiées afin de n'utiliser que le nombre d'animaux strictement nécessaire afin d'obtenir des résultats statistiquement significatifs. De plus, le laboratoire possède déjà une expertise à la fois sur le développement d'infections abdominales et sur le développement de modèle murin de lymphome, ce qui nous permettra d'utiliser moins d'animaux pour la mise en place de cette étude.
Raffinement
Les animaux sont élevés dans des conditions adaptées : locaux confinés, portoirs ventilés, eau et nourriture ad libitum, maximum 5 animaux/cage et aucun animal ne sera maintenu seul dans sa cage. L'utilisation d’analgésiques permettra d’éviter toute souffrance aux animaux. De plus, l’évaluation régulière du score de grimace des animaux et le suivi de leur poids et de leur comportement permettra d’avoir un contrôle continu sur leur état de santé. Enfin, la technique de suivi non-invasif par imagerie bioluminescente nous permettra de réaliser une caractérisation en cinétique de notre modèle de façon non douloureuse tout en réduisant le nombre d'animaux nécessaire à cette caractérisation.
Choix des espèces
Ce modèle murin permettra de développer un lymphome suivi d'une dysfonction immunitaire induite par un sepsis. Ce modèle nous permettra ainsi de caractériser et de traiter cette dysfonction immunitaire. Le développement d'un lymphome suivi d’une immunodépression post-infectieuse n'est pas reproductible in vitro car il touche le système immunitaire dans son ensemble. L’étude de mesures thérapeutiques afin de diminuer cette immunodépression et ses conséquences infectieuses explique pourquoi le recours à des animaux est indispensable pour le développement de ce type de projet de recherche. De plus, le modèle murin de lymphome par injection de cellules tumorales murines A20 est un modèle animal connu et bien caractérisé et le développement d'infections abdominales est actuellement en cours de caractérisation au sein de notre laboratoire. La très grande majorité des travaux scientifiques réalisés utilise des souris de 7-9 semaines.
Caractérisation des effets du tamoxifène sur la fonction musculaire chez un modèle murin reproduisant une forme récessive de myopathie centronucléaire causée par des mutations dans le gène Ryr1
- Recherche fondamentale
- Système musculosquelettique
310 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures dont une partie atteint un niveau de souffrance sévère. Ce modèle transgénique de myopathie congénitale développe dès quatorze jours, selon le porteur, une perte de poids, une scoliose, une cyphose et une atrophie musculaire, la plupart des animaux mourant avant sept semaines. Les souris subissent des tests moteurs répétés et des mesures de force sous anesthésie pour évaluer le tamoxifène comme traitement, le porteur affirmant qu'aucune douleur n'a été rapportée malgré ces atteintes. Il conclut qu'aucune méthode ne permet d'évaluer une molécule sur un "organisme entier" et euthanasie les souris pour prélever leurs organes.
Objectifs
Les myopathies congénitales sont des maladies génétiques rares qui affectent notamment la fonction des muscles squelettiques. A ce jour aucun traitement n’est disponible pour les patients atteints de ces maladies qui impactent grandement leur survie ou qui sont handicapantes au quotidien. Le but de ce projet est d’évaluer le potentiel thérapeutique d’un agent pharmacologique déjà utilisé en clinique dans d’autres maladies pour le traitement de myopathies congénitales.
Bénéfices attendus
Ce projet a pour but de fournir des informations relatives aux effets d’une molécule pharmacologique déjà approuvée et utilisée en clinique dans d’autres pathologies pour le traitement de myopathies congénitales. Ce projet permettra de proposer un traitement pouvant avoir une application en clinique rapide.
Procédures
Des tests de comportement peu invasifs, qui permettront d’évaluer les performances et capacités motrices de l’animal, seront réalisés une fois par semaine chez l’animal vivant à partir de 3 semaines pendant 5 semaines (i.e. jusqu’à l’âge de 8 semaines). Chaque test sera réalisé 3 fois par jour avec un temps de repos minimal de 10 minutes entre chaque essai. Chaque essai durera entre 10 secondes et 5 minutes selon le test comportemental. L’activité locomotrice spontanée et la posture debout de l’animal seront acquises pendant 24h, période au cours de laquelle les animaux seront hébergés individuellement. La production de force sera mesurée sur une durée maximale de 30 minutes chez l’animal anesthésié par inhalation d’un mélange gazeux ou par injection intrapéritonéale d’un anesthésique et d’un anti-douleur dont l’administration ne durera pas plus de 5 secondes.
Impact sur les animaux
Les animaux présentent une perte de poids à partir de 14 jours après la naissance, une scoliose et une cyphose, une atrophie musculaire, une faiblesse musculaire et une durée de vie réduite par rapport à des animaux contrôles (les animaux ne survivent pas plus de 57 jours). Les mâles et les femelles sont affectés. Aucune douleur n'a été rapportée chez ces animaux. Les animaux seront identifiés et génotypés à partir d’une biopsie prélevée à partir de 14 jours suivant la naissance. Les animaux seront isolés. Les animaux seront mis sous anesthésie générale.
Devenir
Les animaux utilisés pour les tests seront euthanasiés après prélèvement des organes nécessaires pour les analyses au niveau cellulaire et moléculaire.
Remplacement
Dans ce projet qui consiste à évaluer les effets d’un agent pharmacologique sur le muscle, le modèle murin est privilégié car l’utilisation d’un modèle cellulaire ne permet pas d’évaluer la contractilité du muscle. D’autre part, il n’existe pas de méthode alternative qui permette d’évaluer sur l’organisme entier et dans des conditions in vivo les effets d’une molécule. L’évaluation des effets d’un agent pharmacologique in vivo est un prérequis indispensable avant toute application clinique.
Réduction
Pour la partie accouplement, le nombre de géniteurs sera réduit en créant des cages d’accouplements avec deux femelles pour un mâle et en faisant plusieurs portées par femelle. Pour la partie expérimentale, les tests comportementaux peu invasifs offrent la possibilité de réaliser un suivi longitudinal en répétant les expérimentations sur les mêmes animaux au cours du temps. Ce point est essentiel car il permet de réduire de manière drastique le nombre d’animaux. D’autre part, les analyses moléculaires et histologiques seront réalisées uniquement en fin de traitement, ce qui permet non seulement de collecter les différents tissus sur ces mêmes animaux mais également de s’affranchir de générer une cohorte pour chaque point du suivi longitudinal. Ce point est important car il est à l’origine de la réduction du nombre d’animaux.
Raffinement
Les nouveau-nés seront hébergés avec leurs parents jusqu’au sevrage. L’analyse de la capacité à se retourner et à se mouvoir, la couleur de la peau, la présence d'une poche de lait seront évalués chez le nouveau-né tous les 2 à 3 jours. A partir du sevrage, les animaux seront hébergés en groupe. Les animaux seront observés quotidiennement et pesés 2 à 3 fois par semaine. Dès lors qu’une perte de poids sera notée, les animaux seront pesés quotidiennement. Si des difficultés de locomotion apparaissent, la nourriture sera placée dans la cage. Les tests comportementaux seront peu invasifs et permettront un suivi longitudinal. Afin de diminuer le stress lié à ces tests, une session de familiarisation sera effectuée. Pour les tests nécessitant une anesthésie générale de l’animal, la respiration sera contrôlée visuellement, la température de l’animal sera régulée et maintenue à sa valeur basale à l’aide d’une lampe chauffante et un gel ophtalmique sera appliquée sur les yeux de l’animal afin de limiter l´assèchement des cornées. La phase de réveil s’effectuera sous une lampe chauffante dans une cage où l’animal sera seul, puis l’animal sera replacé dans sa cage avec ses congénères.
Choix des espèces
Le modèle murin utilisé est modèle transgénique non disponible sur le marché qui reproduit les caractéristiques principales de la maladie étudiée. Le modèle développe des symptômes de myopathie dès 14 jours après la naissance. La durée de vie maximale est de 57 jours et la majorité des animaux meurt avant l’âge de 7 semaines, nécessitant la mise à mort entre 5 et 8 semaines du fait de la perte de poids et de la faiblesse musculaire sévère. Les tests comportementaux seront réalisés une fois par semaine sur des animaux âgés de 3 semaines sur une période de 5 semaines (donc jusqu’à l’âge de 8 semaines). Les animaux utilisés pour l’évaluation de l’espérance de vie seront maintenus en vie jusqu’à l’âge de 7 mois.
Comprendre l’implication de l’activateur tissulaire du plasminogène (tPA) sur les cellules microgliales dans les processus neuroinflammatoire associés à l’accident vasculaire cérébral (AVC) et au vieillissement
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Soumises pour une partie à une ischémie cérébrale, thromboembolique, thrombotique ou photothrombotique, lors d'interventions d'une heure et demie, ou à des injections dans l'hippocampe et le cortex, 814 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré à sévère. L'équipe étudie le rôle d'une enzyme, le tPA, sur la microglie, les cellules immunitaires du cerveau, au cours d'un AVC et du vieillissement, avec des souris privées du gène du tPA et des souris âgées de 12 et 18 mois. Les effectifs ne concordent pas : les procédures listées totalisent 446 souris, le calcul de réduction en annonce 506, le total déclaré 814. Le texte prévoit la mise à mort pour collecte d'organes à l'issue des procédures numérotées 1 à 5, alors que la liste passe de la troisième à la septième, celle des injections, dont le devenir n'est pas dit. Le porteur affirme enfin n'avoir observé ni douleur ni souffrance après la chirurgie lors de projets similaires, dans un projet déclaré en partie sévère.
Objectifs
Les microglies sont des macrophages tissulaires résidant dans le cerveau où leur rôle est de détecter les changements dans l'environnement. Ce sont des cellules multifonctionnelles qui peuvent interagir avec d'autres cellules du système nerveux central (SNC), notamment les neurones, les astrocytes et les oligodendrocytes. L'activateur tissulaire du plasminogène (tPA) est un zymogène exprimé par les cellules endothéliales mais également par les neurones et les cellules gliales dans le SNC où il peut avoir diverses fonctions qui peuvent être dépendantes ou indépendantes du plasminogène. Il a été démontré que le tPA est impliqué dans la physiologie cérébrale, mais joue également un rôle essentiel lors de diverses pathologies. Cependant, son rôle exact dans le SNC reste à comprendre, en particulier sur la microglie. Des résultats du séquençage de l'ARN de souris tPA-null ont révélé une diminution de gènes impliqués dans la fonction microgliale. Le but de ce projet est de déterminer comment le tPA influence la microglie dans le contexte de la neuroinflammation associée à un accident vasculaire cérébral (AVC) et au vieillissement, un facteur de risque qui modifie la réponse microgliale. Le premier objectif sera de déterminer comment le tPA agit sur la réponse microgliale. Un deuxième objectif sera d'étudier comment le tPA influence la neuroinflammation associée au vieillissement par des techniques d'imagerie et de transcriptomique. Dans un troisième objectif, l'influence du tPA sur l'activation microgliale et la réponse immunitaire sera étudiée dans le contexte des AVC et du vieillissement, facteur majeur de risque pour les AVC. L'objectif de ce projet est d'apporter de nouvelles connaissances sur la contribution du tPA sur la microglie lors de la neuroinflammation impliquées lors des AVC et du vieillissement.
Bénéfices attendus
Le but de ce projet est d'apporter de nouvelles connaissances sur la contribution du tPA sur la microglie lors de la neuroinflammation impliquées lors des AVC et du vieillissement.
Procédures
1) Modèle d’ischémie thromboembolique cérébrale focale (n=60, durée de la procedure :1.5heures) 2) Modèle d’ischémie thrombotique cérébrale focale (n=60, durée de la procedure :1.5heures) 3) Modèle d’ischémie photothrombotique cérébrale focale (n=70, durée de la procedure :1.5heures) 7) Injections stéréotaxiques intra-hippocampiques et intra-corticales (n=256, durée de la procedure :30 minutes)
Impact sur les animaux
Afin de limiter toutes douleur occasionnée par la chirurgie, nous utiliserons un analgesique lors du protocol chirurgical. Lors de projets précédents utilisant des procédures identiques ou similaires, nous n’avons pas observés de signe de douleur ni souffrance des animaux à la suite de la chirurgie. Les mesures pour réduire au maximum toute forme d’inconfort et de souffrance sont le suivi strict et rapproché des animaux, l’hébergement en petits groupes sociaux stables (n=5) avec un enrichissement minimum (un rouleau cartonné + une feuille de papier essuie-tout), et la manipulation uniquement par des personnels expérimentés. Les animaux seront maintenus dans des conditions optimales d’hébergement, dans un environnement stabilisé en température (21°), hygrométrie (55%), luminosité (100 lux), et durée du cycle de lumière (12h/12h).
Devenir
A l'issue des procédures 1, 2, 3, 4 et 5, les animaux seront mis à mort pour collecte d'organes.
Remplacement
Les procédures expérimentales ne peuvent pas être remplacées par d'autres méthodes expérimentales n'impliquant pas l'utilisation d'animaux vivants car des techniques de remplacement ne sont pas susceptibles d'apporter le même niveau d'information.
Réduction
Nous utiliserons le nombre minimal d’animaux afin de souscrire au principe de réduction. Le nombre d’animaux utilisé est déterminé en fonction de la spécificité/sensibilité des méthodes utilisées, et selon nos travaux précédents publiés et la littérature. 506 souris seront nécessaires pour réaliser cette étude, et l’utilisation d’outils d’imagerie non invasive permettant de mesurer les lésions cérébrale et l’inflammation cérébrale permet de réduire significativement le nombre d’animaux utilisés.
Raffinement
Afin de souscrire au principe de raffinement, les animaux seront anesthésiés durant chaque procédure. Les expériences seront réalisées par du personnel qualifié en respectant les règles de bonnes pratiques de laboratoire pour le respect des animaux, tout en veillant à ne pas dépasser les points limites fixés au préalable. Le bien-être des animaux sera suivi bi-quotidiennement par du personnel qualifié 5j/7 et quotidiennement pendant les week-ends et jours fériés et cela pendant toute la durée du projet. Les animaux seront hébergés dans des cages standards
Choix des espèces
Les expériences envisagées nécessitent l’utilisation d’animaux transgéniques tPA WT et tPA Null. Ces modèles transgéniques ne peuvent être réalisés que chez la souris (Mus musculus). Qui plus est, il n’existe pas de modèle fiable utilisant des vertébrés moins sensibles ou des invertébrés, compte tenu de leur anatomie et de leur physiologie très différentes de l’homme. Les souris tPA WT et tPA Null utilisées dans cette étude seront âgées de 3-4 mois correspondant à un stade jeune adulte. De plus, des souris tPA WT agées de 12 et 18 mois seront aussi utilisées. Ce stade est classiquement utilisé dans la littérature dans l'étude de la neuroinflammation et du vieillissement.
Caractérisation de marqueurs d’adaptation aux mammifères de virus influenza H1N1 en modèle murin
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Oncologie
176 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures classées de souffrance sévère. Elles sont infectées par un virus influenza H1N1 par voie nasale, subissent des écouvillons buccaux, et servent notamment à déterminer une dose létale 50, c'est-à-dire la dose de virus qui tue la moitié des souris. Le porteur reconnaît une perte de poids pouvant dépasser 20 %, une détresse respiratoire sévère et une léthargie jusqu'aux points limites, et renvoie l'étude des mécanismes à des projets futurs. Il affirme qu'aucune méthode alternative n'existe, les modèles in vitro n'ayant pas selon lui la complexité d'une infection touchant plusieurs organes.
Objectifs
Les populations virales sont confrontées à des goulots d'étranglement (événements réduisant la taille de la population virale et, par conséquent, sa diversité génétique) qui peuvent être divisés en deux catégories : les goulots d'étranglement de transmission et les goulots d'étranglement au sein de l'hôte. Des travaux menés par notre équipe sur les virus influenza aviaires, et par d’autres équipes sur les virus influenza humains, ont suggéré que la réponse immunitaire innée imposait un goulot d’étranglement majeur, prévenant l’émergence des variants minoritaires. Pourtant, ceci n’a jamais été formellement démontré expérimentalement. Pour le faire, nous souhaitons utiliser comme virus modèle un virus influenza WSN H1N1, typiquement utilisé en laboratoire. A partir de ce virus, nous avons obtenu trois mutants, possédant un avantage sélectif moindre en culture cellulaire : en comparaison à la souche sauvage, ils se répliquent de manière moins efficace in vitro. Nous avons ainsi un virus adapté aux mammifères (la souche sauvage, que nous souhaiterions utiliser comme variant minoritaire) et plusieurs virus avec un désavantage sélectif, à utiliser comme variants majoritaires. Nous souhaitons ainsi reproduire le phénomène suivant : un mammifère est infecté par un virus aviaire (donc peu adapté aux mammifères) ; au cours de la réplication de ce virus, un variant possédant une mutation d’adaptation aux mammifères apparaît. Ce variant est donc minoritaire par rapport au virus initial : pour que son émergence soit réussie, il doit devenir majoritaire et ainsi échapper au goulot d’étranglement imposé par la réponse immunitaire. Les caractéristiques phénotypiques d’un virus peuvent être différentes entre les modèles in vivo et in vitro : une mutation peut conférer un avantage sélectif à un virus lorsqu’il infecte un tapis cellulaire, sans que cette mutation ait d’impact sur la physiopathologie d’une infection in vivo. Des expériences sont nécessaires pour caractériser in vivo le virus sauvage et ses variants, et répondre aux objectif suivants : - Confirmer que le virus sauvage a un avantage sélectif par rapport aux virus mutés. - Déterminer les doses létales 50 (cet indicateur mesure la dose de virus causant la mort de 50 % d'une population animale donnée dans des conditions d'expérimentation précises) - Déterminer les organes dans lesquels les virus se répliquent préférentiellement.
Bénéfices attendus
Ce projet nous permettra d'identifier un ou plusieurs marqueurs d'adaptation aux mammifères du virus H1N1 étudié dans le modèle souris : nous confirmerons ou non que les mutations identifiées in vitro ont un impact in vivo. Si cela était bien le cas, nos mutants causeront moins de mortalité et se répliqueront moins efficacement chez la souris. Les mécanismes conférant les avantages sélectifs apportés par ces mutations seront étudiés dans les projets futurs, afin de mieux comprendre les déterminants moléculaires de l'adaptation des virus influenza aux mammifères.
Procédures
Les animaux seront infectés par inoculation intranasale du virus après sédation préalable. Les seuls prélèvements effectués sur des animaux vivants seront les écouvillons oropharyngés : il s'agit d'un prélèvement rapide, simple et indolore, où un écouvillon en coton vient frotter l'intérieur de la bouche pour prélever de la salive.
Impact sur les animaux
Les effets indésirables suivants peuvent être observés jusqu'à atteinte des points limites préalablement définis : perte de poids supérieure ou égale à 20 %, dyspnée sévère, réduction de la mobilité, léthargie.
Devenir
Certains animaux seront euthanasiés pour que leurs organes soient récoltés. Les animaux survivant pour lesquels une autopsie n'est pas nécessaire ne pourront pas être adoptés, ayant été infectés par des virus influenza. Leur réutilisation ne sera pas possible, car les animaux auront développé une réponse immunitaire vis à vis des virus que nous étudions.
Remplacement
Il n’existe aucune méthode alternative permettant d’étudier les interactions entre variants dans différents tissus et l’impact de la réponse immunitaire innée. Les méthodes in vitro et ex vivo n’ont malheureusement pas la complexité d’une infection multiviscérale.
Réduction
Le nombre d’animaux par groupe est déterminé de façon à pouvoir évaluer par des tests statistiques les différences entre les groupes d’animaux : selon les données étudiées, des groupes de 5 ou 6 animaux sont suffisants.
Raffinement
Afin de réduire la douleur, la souffrance et l’angoisse des animaux, les mesures suivantes sont appliquées : - Les souris seront hébergées par groupes de 6 dans la première procédure et par groupe de 5 dans la seconde (les cages que nous possédons, de la marque Allentown, permettent d’héberger jusqu’à 6 animaux). - Application de conditions d’ambiance en accord avec l’âge et l’espèce (température, éclairage, hygrométrie). - Fourniture d’eau et d’aliment (adapté aux besoins d’entretien ou de croissance des souris) sans restriction et avec enrichissement (abris en cellulose, tunnels en plexiglass, cylindres en coton). - Manipulation des souris et contrôle de l’état des souris deux fois par jour par du personnel qualifié : cette surveillance permettra notamment afin d'identifier les animaux pour lesquels une mise à mort est humainement nécessaire (les points limites définis pour chacune des procédures ayant été atteints). - Inoculation intranasale du virus réalisée après anesthésie intrapéritonéale.
Choix des espèces
La souris est un excellent modèle pour évaluer la réplication des virus influenza. De nombreux réactifs sont également disponibles pour moduler la réponse immunitaire, ce qui n’est pas le cas des autres modèles animaux utilisés pour l’étude de ces virus. Souris Balb/c âgées de 4 à 6 semaines : il s’agit de la souche la plus utilisée pour les infections par les virus influenza et l’âge est bien adapté car les souris âgées de 4 à 6 semaines ont déjà un système immunitaire fonctionnel.
Implications de la protéine ALCAM dans les accidents vasculaires cérébraux ischémiques
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
- Système immunitaire
- Système nerveux
190 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures classées de souffrance sévère. Un accident vasculaire cérébral leur est provoqué par injection de thrombine dans l'artère cérébrale moyenne, suivi d'une IRM, de prélèvements de sang, de l'injection d'un anticorps et de tests comportementaux de récupération dont le détail n'est pas précisé, avant la mise à mort pour analyses au microscope. Le porteur reconnaît des douleurs après la chirurgie et un affaiblissement de la patte avant gauche correspondant à la zone du cerveau lésée. Il situe une éventuelle nouvelle stratégie thérapeutique au conditionnel et affirme que les méthodes de remplacement n'apporteraient pas le même niveau d'information.
Objectifs
L’accident vasculaire cérébral (AVC) est une pathologie neurologique d’origine vasculaire. Il s’agit d’un déficit aigu soudain qui survient à la suite de l’occlusion ou de la rupture d’un vaisseau cérébral. Nous allons baser notre étude sur ALCAM (Activated Leukocytes Cell Adhesion Molecule). En effet, en contact avec des molécules inflammatoires, les monocytes et lymphocytes circulants dans le sang expriment ALCAM à leur surface, facilitant ainsi leur infiltration à travers la paroi des vaisseaux sanguins. De plus, la concentration d’ALCAM dans le sang des patients est positivement corrélée à la gravité d’un AVC. Les objectifs de ce projet sont les suivants : 1) développer l’IRM ciblant la molécule ALCAM et tester sa sensibilité dans la détection de l’inflammation dans un modèle murin d’AVC; 2) caractériser le rôle d’ALCAM dans la pathologie de l’AVC et 3) évaluer l’efficacité du blocage d’ALCAM dans la récupération des animaux soumis à un modèle d’AVC.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra une meilleure compréhension de l'implication de la protéine ALCAM dans les AVC et pourrait conduire à l'élaboration d'une nouvelle stratégie thérapeutique plus efficace dans la prise en charge des patients touchés par un AVC.
Procédures
-Phase 1: Développement de l’IRM moléculaire ciblant ALCAM. Un modèle d'ischémie cérébrale par injection de thrombine dans l'artère cérébrale moyenne et l'IRM de l'inflammation seront réalisés. -Phase 2: Étude de l’implication de ALCAM dans la physiopathologie des AVC. Un modèle d'ischémie cérébrale par injection de thrombine dans l'artère cérébrale moyenne ainsi qu'un prélèvement sanguin seront réalisés. -Phase 3: Test de l’efficacité d’un anticorps bloquant l’interaction d’ALCAM avec ses ligands dans un modèle d’AVC chez la souris. Un modèle d'ischémie thromboembolique cérébrale par injection de thrombine dans l'artère cérébrale moyenne sera utilisé. Une injection intraveineuse d'anticorps anti ALCAM, d'isotype control ou de médicament thrombolytique sera réalisée, suivie par la réalisation de tests comportementaux de mesure de la récuperation fonctionelle.
Impact sur les animaux
Certains animaux peuvent montrer des signes de douleur dans les premières heures après la chirurgie. Un affaiblissement transitoire de la patte avant gauche (correspondant à la zone cérébrale lésée par l'AVC) peut être observé, mais ce dernier disparaît généralement dans la première semaine après l'AVC. De plus, l'injection intraveineuse d'anticorps bloquant ou de radiotraceur IRM nécessite la pose d'un cathéter sur la veine caudale, pouvant occasionner une douleur considérée comme modérée.
Devenir
A l'issue de chaque procédure les animaux seront mis à mort afin de réaliser des analyses de microscopie.
Remplacement
Les procédures expérimentales ne peuvent pas être remplacées par d'autres méthodes expérimentales n'impliquant pas l'utilisation d'animaux vivants car des techniques de remplacement ne sont pas susceptibles d'apporter le même niveau d'information. Nous avons sélectionné le modèle présentant le meilleur compromis entre pertinence scientifique et sensibilité de l’espèce. La souris est avec le rat l’espèce animale la plus étudiée dans le domaine des AVC. L’ensemble des acquis et des connaissances dont nous disposons rend cette espèce particulièrement intéressante dans le cadre de notre étude.
Réduction
Nous utiliserons le nombre minimal d’animaux afin de souscrire au principe de réduction. Le nombre d’animaux utilisé est déterminé en fonction de la spécificité/sensibilité des méthodes utilisées, nos travaux précédemment publiés et la littérature. L’utilisation d’outils d’imagerie non invasive (IRM) permettent de réduire significativement le nombre d’animaux utilisés.
Raffinement
Afin de souscrire au principe de raffinement, les animaux seront anesthésiés durant chaque procédure. Les expériences seront réalisées par du personnel qualifié en respectant les règles de bonnes pratiques de laboratoire pour le respect des animaux, tout en veillant à ne pas dépasser les points limites fixés au préalable. Le bien-être des animaux sera suivi bi-quotidiennement par du personnel qualifié 5j/7 et quotidiennement pendant les weekends et jours fériés et cela pendant toute la durée du projet. Les animaux seront hébergés dans des cages standards répondant aux normes européennes actuelles. Pour éviter de stresser les animaux, les cages seront isolées de tout bruit extérieur et l’accès à l’eau et à la nourriture sera ad libitum. Une importance particulière sera apportée au bien-être des animaux. Tout sera mis en œuvre pour réduire l’angoisse, la souffrance et la douleur de chaque animal, pouvant être occasionnées pendant le projet. Les souris seront pesées et acclimatées pendant une heure dans la pièce expérimentale. Un suivi strict et rapproché des animaux, une évaluation de la douleur basée sur le grimace scale, une couverture analgésique suffisante en période pré et post opératoire, un accès facilité à la nourriture seront mis en place. Les principes éthiques et les standards de raffinement seront utilisés jusqu’à la mise à mort de l’animal.
Choix des espèces
La souris (Mus musculus) est l’espèce animale qui a été la plus étudiée dans le domaine des neurosciences vasculaires. L’anatomie et la physiologie de la vascularisation cérébrale de la souris sont bien connus et sont semblables à celles de l’homme. Les propriétés tissulaires des artères cérébrales sont identiques chez l’homme et la souris. L’ensemble des connaissances et des acquis dont nous disposons au laboratoire et dans la littérature rend cette espèce particulièrement intéressante pour étudier le rôle d'ALCAM dans les AVC. Les souris Swiss utilisées dans cette étude seront âgées de 8-12 semaines correspondant à un stade jeune adulte. Ce stade est classiquement utilisé dans la littérature pour l'étude de l'AVC.
Alphavirus : Etude de la réponse immunitaire en modèle murin.
- Recherche appliquée
- Maladies infectieuses
Les alphavirus étudiés n'infectant pas les souris, l'équipe les rend d'abord immunodéprimées, sous anesthésie, par l'injection d'un anticorps qui supprime pour un temps leur immunité innée. 1 250 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Un ou deux jours plus tard, une partie est infectée par le Chikungunya, le Mayaro ou l'O'nyong-nyong, d'autres reçoivent du sérum de convalescent, et certaines sont réinfectées par un alphavirus pour mesurer l'immunité croisée. Le résumé ne décrit pas ce que l'infection leur fait subir, alors qu'il prévoit un analgésique pour les souris en "altération sévère de l'état général" et la mise à mort des survivantes à la fin de chaque procédure. Ces résultats serviront d'abord, écrit le porteur, à "mettre au point des expériences chez le primate non humains".
Objectifs
Les alphavirus causent des pathologies aiguës et chroniques chez l'homme, incluant des formes persistantes et débilitantes dans le cas du virus Chikungunya (CHIKV) qui s’est récemment répandu en Amérique et affecte des millions de personnes dans le monde. CHIKV est un virus qui co-circule avec des alphavirus autochtones antigèniquement proches, notamment le virus Mayaro (MAYV) en Amérique Latine et le virus O’nyong nyong (ONNV) en Afrique. Les connaissances sur les relations immunitaires liant ces alphavirus sont actuellement limitées mais pourtant nécessaires à la mise en place de programmes vaccinaux. Ce projet permettra, à travers l’utilisation de modèles murins d’infections maîtrisées, d’obtenir des données sur l’immunité croisée entre ces alphavirus.
Bénéfices attendus
Les résultats de ce projet amélioreront profondément la compréhension de l’immunité croisée entre ces alphavirus. Ils seront dans un premier temps utilisés pour mettre au point des expériences chez le primate non humains et, à plus large échelle, seront précieux pour la mise en place et la sécurité des futurs programmes de vaccination contre ces menaces émergentes pour la santé humaine.
Procédures
Les animaux, anesthésiés au préalable, seront immunodéprimés transitoirement grâce à l’injection d’un anticorps. Cette intervention durera en moyenne 3 minutes pour chaque animal (anesthésie + injection de l’anticorps). 24 ou 48h plus tard, les animaux anesthésiés seront soit infectés par un alphavirus (Chikungunya, Mayaro ou O’nyong-nyong) soit injectés par du sérum convalescent. Dans les deux cas, cette intervention durera en moyenne 3 minutes pour chaque animal (anesthésie + injection virus ou sérum). Dans certains cas, les animaux seront de nouveau infectés par un alphavirus à distance de la première infection (ou de l’injection de sérum), selon les mêmes modalités techniques et temporelles. Enfin, certains animaux seront anesthésiés afin de réaliser un prélèvement sanguin, qui durera en moyenne 4 minutes (anesthésie + prélèvement). Sur chaque animal, au total 2 prélèvements sanguins seront réalisés à un jour d’intervalle (1 seul prélèvement par jour).
Impact sur les animaux
Les alphavirus CHIKV, MAYV et ONNV utilisés dans cette étude n’infectent pas naturellement les rongeurs. Les souris immunocompétentes ne développent pas de symptomes lors d’une injection de ces virus. Ainsi, l’injection d’anticorps anti recepteurs de l’Interféron (IFNAR1) qui entraine une suppression transitoire de l’immunité innée.
Devenir
Les manipulations s'effectuant avec un virus infectieux, l'ensemble des animaux survivants sont mis à mort à la fin de chaque procédure.
Remplacement
Les études sur la protection immunitaire, notamment dans le cadre de la production de vaccins, necessitent de recueillir des sérums immuns pour étudier l’immunité contre certains virus. Ainsi l’utilisation d’êtres vivants (animaux de laboratoires) est indispensable à ce type d’études. Ils permettent de reproduire l’infection naturelle par un virus et d’évaluer l’immunité croisée induite par celle-ci chez un animal vivant notamment via la réalisation d’expériences de challenge.
Réduction
Les effectifs ont été calculés grâce au logiciel de statistiques, ainsi nous avons déterminé les effectifs suivants : - 4 souris par lot pour les groupes non infectés - 6 souris par lot pour les groupes infectés - 8 souris par lot pour les groupes infectés par deux virus pour les expériences de challenge
Raffinement
Pour réduire au minimum la douleur, la souffrance et l’angoisse, les animaux seront anesthésiés avant toute inoculation de virus, administration d’anticorps ou prélèvement sanguin. D’autre part, un traitement analgésique (buprénorphine) sera administré chez les souris présentant une altération sévère de l’état général (évaluée grâce à une grille de score). Par ailleurs des points limites adaptés ont été choisis afin de détecter précocement ce type d’atteinte. Après une période d’acclimatation de 6 jours, les animaux seront hébergés en cage enrichie par un « aspen brick » et des « paper shaving » et ne seront soumis à aucune privation de nourriture ou d’eau. Ils seront surveillés cliniquement et pesés quotidiennement durant la période d’expérimentation.
Choix des espèces
Au vu de l’état de l’art rapporté dans la littérature, Mus musculus est le modèle de référence pour l’étude des alphavirus (via l’utilisation d’anticorps anti recepteurs de l’Interféron). Les expériences seront réalisées sur des souris adultes pour minimiser la variabilité due à l’immaturité du système immunitaires des jeunes animaux. Les souris seront reçues entre 6 et 8 semaines de vie.
Etude chez le souriceau de l’entérocolite nécrosante, maladie grave intestinale fréquente du prématuré, de ses conséquences sur le cerveau, et du traitement au C02.
- Recherche appliquée
- Troubles gastrointestinaux
- Recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Oncologie
- Système nerveux
1753 souriceaux vont être utilisés, tous tués à l'issue, dont 1728 dans des procédures classées de souffrance sévère. Dès les premiers jours de vie, ils reçoivent des injections d'un produit chimique, le DSS, directement dans l'estomac à travers la peau pour reproduire une entérocolite nécrosante du prématuré, puis certains subissent une insufflation de CO2 dans l'abdomen sous anesthésie, avant d'être tués à divers âges pour prélever intestin, sang et cerveau. Le porteur reconnaît des douleurs abdominales, un retard de croissance, le stress de la séparation d'avec la mère et une mortalité importante, et renvoie les bénéfices pour les nourrissons au conditionnel. Sur le remplacement, il affirme qu'aucune alternative in vitro ou in silico n'est possible et que seule l'étude d'un "organisme entier" permet de mener ce projet.
Objectifs
L’entérocolite ulcéro-nécrosante (ECUN) est une pathologie infectieuse et inflammatoire intestinale du nouveau-né souvent prématuré ayant une morbidité et une mortalité de 15-30% (100% dans les formes sévères). Elle peut également entraîner des lésions cérébrales chez les grands prématurés, par les voies de transmission qui existent entre l’intestin et le cerveau. La prise en charge en urgence de l’ECUN est cruciale, parfois chirurgicale. Dans ce cas, l’abdomen est d’abord gonflé avec du CO2 pour permettre l’exploration par de petites incisions dans lesquelles sont insérées une caméra et des instruments de chirurgie adaptés. Cette procédure est appelée cœlioscopie. Or, des études chez l’animal et chez l’homme montrent que le CO2 a des propriétés anti-inflammatoires qui pourraient avoir un effet bénéfique sur l’inflammation de l’intestin, et indirectement du cerveau. Le but de notre étude est donc de mettre au point un modèle d’ECUN chez le souriceau, pour correspondre à la situation clinique de la prématurité. Pour cela, nous ferons ingérer à des souriceaux un produit chimique, le dextran sodium sulfate (DSS), au cours des 5 premiers jours de vie. Le DSS est connu pour induire des lésions de l’intestin proches de celles observées lors de l’ECUN chez l’homme. Comme les souriceaux sont allaités par leur mère, l’estomac de ces petits ressemble à une poche de lait facilement visible et accessible à ce stade sous la peau. Le DSS sera ainsi administré par injection à travers la peau, directement dans l’estomac. Lorsque la dose optimale de DSS sera déterminée, nous l’utiliserons pour en étudier les conséquences sur l’intestin, les cellules immunitaires et le cerveau, et tester l’effet de l’insufflation abdominale de CO2. Les analyses seront faites dès le 3ème jour de vie (P3), puis à P5, P8, et P30, stade équivalent à l’adolescence.
Bénéfices attendus
Les lésions provoquées par le DSS sont très similaires à celles observées dans l’ECUN humaine. Nous souhaitons dans ce projet démontrer que les lésions intestinales s‘accompagnent de lésions cérébrales, entrainées par l’inflammation induite par la colite, puis que l’insufflation de CO2 a des effets bénéfiques. Les résultats de ces expériences précliniques, s’ils s’avèrent positifs, constitueraient un prérequis indispensable à la généralisation de l’exploration coelioscopique chez les nourrissons atteints d’ECUN.
Procédures
La première partie du projet permettra la mise au point du modèle d’ECUN chez le souriceau. Le DSS sera injecté dans l’estomac (intervention non chirurgicale sur animal vigile), le matin et en fin d’après-midi les 4 premiers jours de vie, et le matin seulement le 5ème jour. L’injection dure quelques secondes. Trois doses de DSS seront testées. La présence de l’ECUN sera vérifiée par prélèvement post-mortem de l’intestin aux 3ème, 5ème et 8ème jours. La seconde partie du projet permettra la mise au point de l’insufflation abdominale de CO2 chez des souriceaux de 3 et 5 jours, sous anesthésie générale et analgésie, pour déterminer le débit de gaz optimal. L’insufflation sera appliquée pendant 10 minutes, la durée totale de l’intervention (anesthésie, mise en place de l’appareil, insufflation) sera d’environ 30 minutes. Les animaux seront seront mis à mort sans être réveillés, et l’abdomen ouvert pour vérifier l’absence de lésions. Dans la troisième partie du projet les animaux recevront la dose de DSS déterminée précédemment, et une insufflation de CO2 le 3ème ou le 5ème jour. Ils seront mis à mort au 3ème, 5ème, 8ème ou 30ème jour pour prélèvement post mortem du sang, de l’intestin et du cerveau et analyses biologiques.
Impact sur les animaux
Les études cliniques et expérimentales décrivent une morbidité et une mortalité importante de l’ECUN. Les effets indésirables attendus sont : - Des douleurs abdominales et une mortalité importante pendant la période d’administration du DSS - Une infection locale dans la zone d’injection intra-gastrique - Un stress dû à la séparation avec la mère lors des injections - Une mortalité induite par l’anesthésie générale et l’insufflation de gaz dans l’abdomen - Un retard de croissance chez les animaux recevant le DSS
Devenir
Tous les animaux sont mis à mort à la fin des procédures pour permettre le prélèvement des organes et du sang, qui serviront à caractériser la présence de l’ECUN, celle de lésions éventuelles dans le cerveau, des modifications du système immunitaire dans le sang, et l’effet potentiellement bénéfique du CO2.
Remplacement
Les conséquences cérébrales et immunologiques de l’ECUN et l’effet de l’insufflation de CO2 sur l’inflammation induite par la colite ne peuvent être mis en évidence autrement que par le modèle animal, sur un organisme entier. Aucune solution alternative n’est possible pour conduire ce projet de recherche. Il est impossible d’évaluer l’effet thérapeutique de l’insufflation de CO2 sur un modèle in vitro ou in silico. Aucun modèle cellulaire ne permet de reproduire la complexité d’une entérocolite, et seul le modèle animal permet de conduire ce projet. La souris est un modèle animal communément utilisé par les laboratoires car adapté à ce travail en raison de sa viabilité et de sa résistance aux facteurs de stress utilisés pour l’induction de l’ECUN, avec une littérature validant ce choix.
Réduction
L’effectif proposé tient compte de la mortalité possible provoquée par les injections de DSS, que de précédentes études ont pu montrer, et par l’insufflation de CO2. Un effectif plus réduit ne permettrait pas de démontrer une différence statistique fiable.
Raffinement
Avant sevrage, les cages des animaux seront enrichies avec du papier doux et absorbant pour la réalisation du nid, comme dans leur milieu naturel. Une marche à suivre écrite et basée sur des signes précis sera utilisée pour s’assurer du bien-être des animaux et déterminer l’atteinte éventuelle des points limites. La surveillance quotidienne réglementaire sera réalisée. De plus: - Durant la période d’injection du DSS, on surveillera deux fois par jour l’apparence et le tonus des animaux. - Aux 2 temps d’insufflation du CO2, on surveillera le réveil des souriceaux. - De P5 à P30, on surveillera deux fois par semaine l’aspect, le comportement, et le poids des animaux. Si le point limite est atteint, l’animal sera euthanasié. Chez les souris mises à mort aux 3ème, 5ème et 8ème jours, l’anesthésie générale est rapidement létale, et le cœur ne bat plus lorsque le thorax est ouvert pour prélever le sang. A P30, le cœur bat encore, et une analgésie supplémentaire sera donc réalisée.
Choix des espèces
Parmi les modèles animaux d’ECUN, le rongeur est largement utilisé. Plusieurs études sur les conséquences de l’insufflation du CO2 dans la littérature ont également été réalisées sur ce type de modèle. L’insufflation abdominale de CO2 chez la souris est facilement réalisable, reproductible et ne nécessite que deux points d’ouverture pour l’insertion de petits cathéters. Les souris seront utilisée de P1 à P30. L’ECUN sera induite entre P1 et P5 pour mimer la survenue en clinique chez les prématurés. L’exploration sera réalisée de P3 à P30 pour suivre l’apparition des lésions intestinales, et potentiellement cérébrales, jusqu’à un stade équivalent à l’adolescence humaine.
Etude du potentiel de bactéries marines comme probiotiques chez le Bar européen pour améliorer la résistance à une infection à Vibrio
- Recherche appliquée
- Alimentation animale
- Maladies animales
735 bars européens vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Les poissons sont infectés par la bactérie Vibrio au moyen d'une injection intrapéritonéale sous anesthésie, l'infection provoquant une mort rapide des individus les plus sensibles en 24 à 72 heures, puis les survivants sont étourdis, saignés et tués pour prélever les organes. Le porteur teste des bactéries marines comme probiotiques pour améliorer la survie des bars face à cette infection d'élevage. Il présente le projet comme le développement d'un aliment enrichi pour l'aquaculture intensive.
Objectifs
L'objectif de ces travaux est de mettre sur le marché une nouvelle génération d’aliments à destination des principales espèces aquacoles marines (daurades royales, bars européens, maigres), utilisable de la larve au stade adulte, qui sera composé de bactéries marines encapsulées dans un support issu de ressources marines locales (algues, rebus de coquillages, ...), dans une logique d’économie circulaire « de la mer à la mer ». L’objectif de cet essai est l’évaluation de l’efficacité des probiotiques pour améliorer la survie de bars européens face à une infection bactérienne rencontrée en élevage.
Bénéfices attendus
Ce projet vise à développer des probiotiques adaptés pour les élevages de poissons marins avec l'objectif d'améliorer les taux de survie des stades larvaires, la croissance des animaux et leur capacité de défense à des infections ou à d'autres stress qui peuvent survenir en élevages intensifs.
Procédures
Des prélèvements de sang seront réalisés après étourdissement et avant mise à mort sur 40 poissons par condition dans les bacs dédiés aux prélèvements. La durée des prélèvements de sang n’excède pas 5 minutes par poisson. Une fois le prélèvement terminé, la mise à mort sera effectuée avant prélèvements des organes (branchies, mucus cutané, intestin, foie et rate).
Impact sur les animaux
Le stress infligé par les conditions expérimentales est limité en formant des lots de biomasse optimale pour que les poissons expriment les comportements alimentaires et natatoires attendus des espèces étudiées et en effectuant les séances d'observation quotidiennement. La phase de supplémentation se fait via la voie orale, au travers d'un aliment enrichi. Aucun effet néfaste des souches probiotiques aux concentrations utilisées n'a été observé dans le cadre des essais déjà menés. L’infection expérimentale à Vibrio nécessite une anesthésie afin de réaliser une injection intrapéritonéale. L’infection provoque une mort rapide des animaux les plus sensibles, en général dans les 24 à 72h post-injection.
Devenir
Les animaux ayant été infectés expérimentalement, il n'est pas possible de les garder en vie au terme de la procédure.
Remplacement
Le potentiel de ces souches marines comme probiotiques ayant des activités antagonistes contre des pathogènes aquacoles a été mis en évidence par des essais in vitro et par l’analyse de leurs génomes (identification de gènes codant pour des protéines antimicrobiennes , absence de gènes codant pour une résistance à un antibiotique ou un biocide, …). Afin de valider ce potentiel, des essais In vivo sur des espèces cibles tel que le bar commun sont nécessaires afin d’obtenir une autorisation de commercialisation de ces probiotiques pour la pisciculture auprès de l’Agence Européenne de Sécurité Alimentaire (EFSA).
Réduction
Cette procédure expérimentale sera menée en réduisant au maximum le nombre d’animaux utilisés tout en conservant une pertinence scientifique et statistique. Le nombre d’animaux nécessaire a été déterminé en se basant sur les tests traditionnels de comparaison de proportions binomiales ; le test de Fisher ou le test du Khi2, en prenant en compte la variabilité fréquemment observée (qui nécessite de réaliser les essais à minima en triplicat), les prélèvements à effectuer en cinétique (qui réduisent le nombre de poissons / bac) et les mortalités induites par l'agent pathogène lors de l'épreuve infectieuse (environ 50%) ainsi que les densités. La détermination de la souche pathogène et la concentration bactérienne permettant d'atteindre une mortalité d'environ 50% sera évaluée sur un maximum de 105 animaux. L'épreuve infectieuse avec la souche pathogène choisie sera ensuite menée sur 210 poissons supplémentés par condition, chiffre permettant de suivre la mortalité générée et de réaliser des prélèvements. Le nombre total de bars européens utilisés sera donc de 735 poissons.
Raffinement
Les mesures de raffinement viseront à assurer des conditions optimales d’hébergement des animaux, à savoir, un volume d'eau adapté en circuit ouvert avec une oxygénation suffisante en fonction de la biomasse, un rythme jour/nuit naturel, la présence de suffisamment de congénères pour exprimer un répertoire comportemental riche, une distribution d’aliment deux fois par jour adaptée à leur stade de développement et l'intégration de couvercles sur une partie des bassins pour générer des zones d'ombres. Une importance particulière sera donnée à l’observation des animaux, 2 fois par jour, pour identifier les animaux en détresse et réaliser, si nécessaire, une mise à mort compassionnelle. Les infections à Vibrio peuvent provoquer une mort rapide sans qu'il soit possible d'observer des symptômes cliniques. Pour éviter toute souffrance, les animaux présentant un comportement de nage anormal marqué avec des périodes sur le flanc / sur le ventre et/ou des signes de détresse respiratoire avancée et/ou des hémorragies faciales / au niveau des flancs et/ou des signes nerveux seront mis à mort de manière compassionnelle à l'Eugénol.
Choix des espèces
Le bar Européen (ou bar commun, Dicentrarchus labrax) est l'une des espèces marines la plus produite en France et, plus globalement, en Europe. Bien que la production en écloseries soit maîtrisée, les taux de survie des stades larvaires restent relativement bas (de l'ordre de 35 à 40%) et cette espèce est menacée, tout au long de sa vie, par une large variété de pathogènes bactériens ou viraux. Il s’agit de juvéniles de Bar européens supplémentés depuis 3 mois en probiotiques et présentant un poids moyen actuel de l'ordre de 33 g. Ces animaux ont été réceptionnés au sein de nos installations (en sortie de pré-grossissement du fournisseur) à un poids moyen de 5 g.
Rôle de médiateurs de l’inflammation dans la survenue de la thrombose veineuse
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
520 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Chaque animal subit une chirurgie d'une heure trente sous anesthésie, une laparotomie au cours de laquelle une thrombose de la veine cave inférieure est provoquée, puis une perfusion mortelle de fixateur pour prélever les organes. Le porteur indique que ces actes peuvent provoquer douleur, durcissement de la zone opérée et occlusion intestinale, ce qui justifie la gravité sévère. Il présente le projet comme la recherche de nouveaux mécanismes de la maladie thromboembolique, les traitements adjuvants espérés étant renvoyés au moyen terme.
Objectifs
La maladie veineuse thromboembolique (MVTE) est la conséquence de la formation d'un caillot sanguin (thrombus), obstruant partiellement ou totalement une veine. Les deux principales présentations cliniques de la MVTE sont l’embolie pulmonaire et la thrombose veineuse profonde ou phlébite. La MVTE constitue un problème de santé publique majeur en raison de sa fréquence et de sa gravité. Cependant, chez la moitié des patients aucun facteur de risque n’est identifié, excluant ainsi tout pronostic d’évolution de la pathologie. De ce fait, afin de prévenir une éventuelle récidive, les patients sont traités à vie avec des anticoagulants. Or, ces traitements sont associés à un risque d’hémorragie non négligeable et ne préviendront de potentielles récidives que chez 30% des malades. Il est donc nécessaire de lever le voile sur les mécanismes physiopathologiques de cette maladie. Nos travaux de recherche menés chez des patients et sur des cellules en culture, ont permis de mettre en lumière deux acteurs potentiellement impliqués dans ce phénomène. Ces cibles se situent à l’interface du système immunitaire et du système sanguin. Elles jouent un rôle majeur dans la réponse inflammatoire du système immunitaire et pourraient en conditions pathologiques conduire à la survenue de la thrombose. Il est à présent bien établi que le phénomène nommé thrombo-inflammation joue un rôle important dans la survenue de la thrombose. Il reste encore à en définir tous les acteurs et à identifier leur rôle. Notre demande d’autorisation de projet a pour objectif d’étudier le rôle de deux acteurs du système immunitaire dans la survenue d’un thrombus. Dans la poursuite des travaux in vitro que nous avons menés, nous souhaitons à présent étudier l’impact de ces molécules sur la formation d’un thrombus in vivo. Ces travaux nécessitent l’utilisation de modèles murins chez qui nous induirons une thrombose veineuse.
Bénéfices attendus
Le traitement de la maladie veineuse thromboembolique repose sur les anticoagulants qui présentent un risque hémorragique important et que les patients doivent le plus souvent prendre à vie. Le but de ce projet est de mettre en évidence de nouveaux mécanismes cellulaires et moléculaires qui permettront à moyen terme le développement de traitements adjuvants aux anticoagulants et donc une prise en charge plus personnalisée des patients.
Procédures
Toutes les souris (520 animaux) seront soumises à une thrombose de la veine cave inférieure induite de façon chirurgicale. Elles seront opérées une seule fois (durée intervention 1h30) sous anesthésie générale. Elles seront analgésiées 30 minutes avant. Nous assurerons un suivi post-chirurgical renforcé pendant 48 heures (Analgésie et scoring clinique systématique). 30 souris seront soumises à deux administrations : la première juste avant la chirurgie et l’autre le lendemain matin. Elles seront anesthésiées et analgésiées, l’intervention aura une durée de 10 minutes. A l'issue de la procédure expérimentale, tous les animaux seront soumis à une perfusion de serum physiologique suivi d'un fixateur en vue d'utilisation des organes pour des expériences d'histologie. Ils seront sous anesthésie gazeuse et auront reçu au préalable un analgésique.
Impact sur les animaux
Toutes les souris de la procédure subissent une chirurgie. Nous réalisons une laparotomie puis nous dégageons le tube digestif et nous induisons une thrombose au niveau de la veine cave inférieure (1). Les organes sont ensuite remis en place (2), la paroi musculaire et la peau sont suturées (3). Les nuisances possibles suite à ces actes chirurgicaux sont les suivants : (1) Douleur, durcissement de la zone de chirurgie, sensation de chaleur au niveau de la veine cave inférieure, (2) Occlusion intestinale, (3) Douleur au niveau de la zone suturée. Par conséquence, nous avons attribué une gravité prospective sévère à la procédure. Concernant les 30 souris recevant une administration intrapéritonéale, nous estimons comme nuisance possible une douleur liée à l’injection. La molécule administrée ne présente aucun toxicité. Concernant la perfusion intra-cardiaque ante-mortem, elle conduira à la mort de l’animal.
Devenir
Afin de réaliser des analyses histologiques et de cytométrie en flux, des prélèvements d’organes vitaux et de sang seront effectués sur les souris. C’est pourquoi, les animaux seront mis à mort à l’issue de la procédure.
Remplacement
Concernant le remplacement, nous avons eu recours à des expériences in vitro (culture cellulaire) et aux études cliniques (analyses de cohortes de patients) qui nous ont permis d’élaborer ce projet de recherche. Toutefois ces études ont des limites. En effet, la maladie veineuse thromboembolique est une maladie multifactorielle impliquant le système vasculaire, les cellules circulantes (plaquettes, globules rouges et cellules immunitaires) et les organes lymphoïdes secondaires. L’étude des mécanismes qui provoquent ou contribuent à la thrombose veineuse nécessite la mise en place de protocoles in vivo pour que toutes les composantes nécessaires soient présentes. Il n’est aujourd’hui pas possible de reproduire la thrombose veineuse par l’utilisation de modèles in vitro ou ex silico.
Réduction
Afin de réaliser une étude statistique robuste sur nos cohortes d’animaux, des groupes de 12-15 animaux sont nécessaires. Toutefois, nous ferons systématiquement un point lorsque nous aurons 8 animaux par groupe, nous réaliserons une étude statistique avant de poursuive ou non les inclusions d’animaux. Nous avons optimisé nos tests de sorties afin qu’au terme de la procédure expérimentale, le sang et différents organes soient prélevés sur un même animal et puissent servir à diverses analyses. L’utilisation de l’échographie-doppler 48h après l’induction de la thrombose a pour but d’inclure dans nos procédures uniquement les animaux qui ont thrombosé, limitant ainsi la variabilité inter-individuelle.
Raffinement
Tous les animaux utilisés dans le projet sont sains et ne présentent aucune pathologie. Au cours de la procédure expérimentale, tous les animaux seront pris en charge par les responsables du projet qui s’assureront de leur bien-être. Ils recevront une analgésie et une anesthésie adaptées ainsi que du sérum physiologique pour pallier à une éventuelle déshydratation. Ils seront déposés sur un tapis chauffant à 37°C et nous déposerons du gel ophtalmique sur leurs yeux pour éviter le dessèchement. Concernant la prise en charge de la douleur opératoire, nous utiliserons de façon systématique une analgésie adaptée. En post-opératoire, nous disposerons dans la cage des animaux du gel d’hydratation. Ce gel sera supplémenté en analgésique la nuit suivant la chirurgie. Afin de rendre le gel plus appétant, il sera supplémenté avec l'équivalent d'une noisette de pâte à tartiner commerciale au chocolat. Nous habituerons les animaux à ce gel dans les 7 jours avant la chirurgie. Dans les 48h après la chirurgie, la douleur et le site de suture des animaux seront évalués selon des grilles d’observation et chaque animal ayant atteint les points limites sera pris en charge immédiatement.
Choix des espèces
L'utilisation de souris comme modèle d'étude de la maladie thromboembolique est pertinente car : - Les modèles de thrombose veineuse utilisés dans ce projet chez la souris sont très bien caractérisés dans la littérature, fiables et reconnus par nos pairs. - Nous maîtrisons les techniques chirurgicales nécessaires à la mise en place de ce modèle. - Nous utiliserons deux lignées de souris transgéniques, ces souris sont déficientes pour nos protéines d’intérêts. En comparant les résultats obtenus avec un groupe contrôle nous pourrons déterminer comment la thrombose est modulée par l’absence de ces protéines impliquées dans l’inflammation. La maladie thromboembolique veineuse touche les adultes, tous les animaux que nous utiliserons serons âgés de 7 à 10 semaines. L'utilisation de jeunes adultes, dont le poids variera entre 20-30g, facilitera la chirurgie.