Procédures sévères
Étude des embryons p16High et souris adultes qui en sont issues
- Recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Oncologie
Issues d'une lignée transgénique où les cellules vieillissantes s'éclairent d'un marqueur fluorescent, les souris de ce projet développent, pour certaines, des lymphomes et des sarcomes spontanés dès cinq à dix mois d'âge. 973 d'entre elles vont être utilisées, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère pour 660, modéré pour 24 et léger pour 289. Toutes subissent l'ablation de deux à trois millimètres du bout de leur queue, les donneuses d'ovocytes deux injections d'hormones, les mères porteuses une implantation d'embryons par voie vaginale suivie de vingt et un jours d'isolement, et les mâles seize heures d'isolement avant leur mise à mort pour recueil du sperme. Les souris en douleur reçoivent des gavages répétés d'analgésique, geste dont le porteur reconnaît qu'il peut faire passer le liquide dans la trachée et provoquer une détresse respiratoire, et toutes sont tuées en fin de procédure pour prélèvement des tissus.
Objectifs
Le vieillissement est un phénomène complexe qui s’accompagne d’un affaiblissement progressif du fonctionnement des organes. De nombreuses recherches montrent que cela pourrait être dû à l’accumulation, dans le corps, de cellules particulières appelées cellules sénescentes. Ces cellules, originellement normales, entrent dans un état de sénescence après avoir subi un stress important et s'accumulent avec l'âge. Une fois sénescentes, elles perdent leurs fonctions habituelles et peuvent même avoir des effets néfastes sur leur environnement. Elles se mettent alors à produire des substances et des signaux qui modifient leur comportement et celui des cellules autour d’elles. Pour mieux comprendre ce phénomène, nous utilisons une lignée spéciale de souris génétiquement modifiées, dans laquelle les cellules sénescentes peuvent être repérées grâce à un marqueur fluorescent. Avec à ce modèle, nous avons notamment observé que certains ovocytes produisent ce marqueur fluorescent et que ceux-ci peuvent se développer en un nouvelle souris. Les souris issues de ces ovocytes sénescents développeront plus rapidement des troubles du système immunitaire ainsi que des tumeurs en vieillissant. Ce projet a pour objectif d’étudier plus en détail ces ovocytes et de mieux comprendre les caractéristiques des souris qui en sont issues, notamment en ce qui concerne l’apparition et l’évolution des tumeurs au cours du vieillissement.
Bénéfices attendus
Ce projet doit permettre de caractériser les ovocytes ainsi que les souris adultes qui en sont issues, en particulier au niveau de l'apparition des cancers associés au vieillissement. Ces découvertes rendraient possible un meilleur dépistage des individus ayant un risque accru de développer des tumeurs, donc une prise en charge plus rapide en cas de cancer.
Procédures
Toutes les souris de ce projet subiront, une seule fois dans leur vie, un prélèvement de tissu (2-3mm de l'extrémité de leur queue). Les 2 procédures se suivront et ne dureront que quelques secondes. Des souris subiront 2 injections à 48 heures d'intervalle, et d'autres subiront une injection d'une suspension de blastocystes par voie basse (passage par voie vaginale) a l'aide d'une pipette adaptée. L'injection, qui ne dure que quelques secondes, se fera une seule fois, sur animaux vigiles. En cas de douleur, des souris pourront recevoir des gavages répétés d'analgésique (1 par jour)
Impact sur les animaux
Toutes les souris de ce projet subiront une seule fois dans leur vie, un prélèvement de tissu (2-3mm de l'extrémité de leur queue) pouvant entraîner de léger saignement. Les souris transgéniques dont on doit collecter les ovocytes subiront 2 injections d'hormones, induisant une légère douleur au niveau des sites d'injection et un stress réduit pour un très court laps de temps. Les souris devant être implantées avec les embryons subiront un léger inconfort : ainsi, les femelles âgées de 8 semaines seront simplement implantées par voie basse à l'aide d'une pipette adaptée. Ces femelles seront isolées 21 jours jusqu'à la mise-bas, ce qui pourra engendrer un stress modéré. Les mâles dont on devra collecter les spermatozoïdes seront isolés 16 heures avant leur mise à mort, pouvant engendrer un léger stress. Enfin, certaines autres souris développeront respectivement des tumeurs spontanées à partir de 10 mois (lymphome et sarcome) et 5 mois. En cas de douleur, des administrations par gavage d'analgésique seront délivrées aux souris et lors d’un de ceux-ci une introduction accidentelle de liquide dans la trachée ou les poumons peut se produire entrainant une détresse respiratoire.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à la fin de chaque procédure afin de collecter leurs tissus en vue d'une analyse in vitro pour répondre aux objectifs scientifiques définis.
Remplacement
Le vieillissement des cellules lié au développement des tumeurs, est un phénomène complexe, qui dépend de nombreuses interactions entre les cellules et les tissus. Dans le cadre de ce projet, l’utilisation de modèles animaux reste donc essentielle, car ces mécanismes sont trop compliqués à reproduire en laboratoire, hors d’un organisme vivant.
Réduction
Afin de réduire au maximum le nombre de souris à utiliser dans ce projet, nous pratiquerons un protocole de fécondation in vitro à partir d'ovocytes prélevés sur des souris femelles du génotype adéquat préalablement superovulées, puis implantés dans des souris receveuses. Ces femelles seront injectées non pas avec une hormone classique mais avec une hormone jusqu'à 5 fois plus efficace, diminuant ainsi le nombre de souris a traiter. D'autre part, chaque procédure sera réalisée sur un nombre d'animaux minimum mais nécessaire pour réaliser des études statistiques pertinentes.
Raffinement
Des grilles d’observation ont été établies et des critères d’arrêt précis et précoces ont été définis pour chaque procédure et pour chaque souches utilisées. Le suivi sanitaire quotidien et nos visites régulières permettront de déceler précocement tout signe de douleur, de souffrance ou d’angoisse et d'appliquer les points limites que nous avons définis.
Choix des espèces
Il s'agit d'une étude exploratoire et innovante basée sur des modèles murins qui ont déjà été utilisés dans le cadre d'études portant sur la sénescence. À notre connaissance, il n'existe pas d'autres organismes modèles transgéniques comparables et utilisables pour étudier la sénescence, tant au niveau de leur disponibilité, de la vitesse de leur vieillissement et de leur capacité à générer rapidement les animaux expérimentaux nécessaires. En fonction des procédures, les animaux seront utilisés à des âges différents. Certaines souris seront seulement utilisées à l'âge adulte pour créer les accouplements nécessaires au maintien de la lignée et la génération des animaux expérimentaux. Les femelles utilisées pour le prélèvement d'ovocytes auront entre 4 et 8 semaines, âge considéré comme optimum pour l'induction de la superovulation. Les mères porteuses auront approximativement 8 semaines, âge considère comme optimum pour l'implantation. Enfin , les souris issues des implantations seront gardées en vie jusqu'à 12 mois maximum.
Modélisation et caractérisation de modèles murins précliniques d’infection par le SARS-CoV-2 et ses variants : étude des mécanismes physiopathologiques et évaluation de candidats thérapeutiques
- Recherche appliquée
- Maladies infectieuses
- Troubles immunitaires
- Troubles respiratoires
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
- Système respiratoire
Infectées par le SARS-CoV-2 ou l'un de ses variants, 5 400 souris subissent des prélèvements sanguins répétés, des mesures de fonction respiratoire en chambre fermée et des anesthésies dont le porteur décrit le réveil comme lent, avec frissons et perte d'appétit. Pour les 5 400 animaux, la souffrance est déclarée sévère, et tous sont tués par perfusion terminale sous anesthésie profonde afin que leurs organes soient prélevés. Aucun anti-inflammatoire ne leur sera administré, le porteur jugeant impératif de ne pas fausser la mesure des marqueurs immunitaires. Le projet annonce aussi un modèle de covid long chez la souris, avec fatigue, difficultés de concentration et troubles de la mémoire, sans préciser par quels tests ces symptômes seront mesurés ni quelles molécules seront administrées.
Objectifs
Ce projet a pour objectif de mieux comprendre comment le virus responsable de la COVID-19 et ses différentes variantes provoquent la maladie, et de tester de nouvelles façons de la prévenir ou de la traiter. Pour cela, nous utiliserons des modèles de souris qui permettent de reproduire certains aspects de la maladie observés chez l’être humain. L’étude s’intéressera d’abord à la manière dont le virus se multiplie et se propage dans le corps, puis à la façon dont l’organisme réagit pour se défendre. Le système immunitaire peut être comparé à une armée de défense : il est constitué de cellules et de molécules qui reconnaissent le virus et essaient de l’éliminer. Cependant, si cette réponse est trop forte ou mal contrôlée, elle peut provoquer une inflammation importante et abîmer certains organes. Comprendre cet équilibre est essentiel pour savoir pourquoi certaines personnes guérissent facilement, alors que d’autres développent des formes plus graves ou durables de la maladie. Le projet s’intéressera aussi au COVID long, c’est-à-dire aux symptômes qui persistent après l’infection, comme la fatigue, les difficultés de concentration ou les troubles de la mémoire. En développant un modèle de souris reproduisant ces effets, les chercheurs espèrent identifier les mécanismes responsables et trouver des pistes pour mieux les traiter. Enfin, différentes stratégies thérapeutiques seront testées, notamment des molécules capables de mieux réguler la réponse immunitaire, afin de limiter la multiplication du virus, réduire les symptômes et prévenir les complications. Ce projet respectera strictement les principes des 3R, qui sont au cœur de la recherche animale responsable : • Remplacer : utiliser des méthodes alternatives (cultures cellulaires, modélisation informatique) chaque fois que cela est possible. • Réduire : limiter le nombre d’animaux utilisés en ne réalisant que les expériences indispensables. • Raffiner : adapter les techniques et assurer un suivi attentif pour réduire au maximum la douleur, le stress et l’inconfort des animaux. L’objectif global est d’améliorer la compréhension de la maladie afin de développer plus rapidement des traitements sûrs et efficaces pour l’être humain, tout en garantissant le meilleur niveau possible de bien-être animal.
Bénéfices attendus
L’objectif de ce projet est de mettre au point de nouveaux modèles de souris pour mieux comprendre comment la maladie causée par le virus SARS-CoV-2 se développe et évolue. Ces modèles permettront aussi de savoir pourquoi certains modèles des souris et, par corrélation, certaines personnes — tombent plus gravement malades que d’autres. Une fois ces modèles établis, ils serviront à tester de nouvelles stratégies de prévention et de traitement, comme des vaccins, des anticorps ou des médicaments destinés à bloquer le virus ou à aider le corps à mieux se défendre. Les résultats attendus permettront d’améliorer les étapes de recherche avant les essais chez l’humain et de favoriser le développement de traitements plus sûrs et plus efficaces contre la COVID-19 et ses variantes. À terme, ce projet contribuera à mieux protéger la santé humaine tout en respectant le bien-être animal.
Procédures
Les souris recevront différents traitements selon le protocole étudié et la nature des molécules testées. Les produits pourront être administrés par différentes voies afin de tester les voies d'administration chez l'Homme. L’état général des animaux sera observé attentivement avant et après chaque manipulation afin de s’assurer de leur bon rétablissement. Des prélèvements sanguins pourront être effectués à différentes étapes (avant et après l’infection) afin de suivre la réponse de l’organisme. Les fonctions respiratoires seront mesurées à l’aide d’un appareil permettant d’enregistrer la respiration de la souris sans la contraindre : l’animal reste éveillé et peut bouger légèrement à l’intérieur de la chambre. Une observation clinique sera réalisée avant et après chaque mesure pour vérifier qu’il n’y a pas de signe d’inconfort. Certaines procédures nécessiteront une anesthésie, réalisée avec des produits adaptés au poids de l’animal. Dans certains cas, un antidouleur sera administré avant l’anesthésie afin d’éviter toute douleur. En fin d’étude, une anesthésie profonde sera pratiquée avant la perfusion terminale, qui consiste à faire circuler une solution dans les organes pour pouvoir ensuite les prélever et les analyser. Cette étape est effectuée uniquement lorsque l’animal est totalement endormi et insensible.
Impact sur les animaux
À la suite de l’infection des animaux par le SARS-CoV-2 ou l’un de ses variants, plusieurs effets indésirables peuvent être observés. Les principaux signes attendus incluent une perte de poids, des altérations comportementales (telles qu’une baisse d’activité, une posture recroquevillée ou un pelage ébouriffé) ainsi que des signes de détresse respiratoire (respiration rapide, irrégulière ou superficielle). Des réactions locales peuvent également survenir au niveau des sites d’injection, se manifestant par une irritation, une légère inflammation ou un saignement transitoire. Les prélèvements sanguins peuvent provoquer une gêne légère et passagère au point de ponction, rapidement résolue après compression locale. Les manipulations répétées, telles que les mesures de fonction respiratoire ou les anesthésies, peuvent induire un stress léger à modéré lié à la restriction de mouvement et à l’isolement temporaire. La récupération post-anesthésie chimique est plutôt lente s’accompagnant d’une baisse temporaire d’activité, de frissons, d’une diminution de l’appétit et, plus rarement, d’une respiration ralentie. Dans certains cas, notamment au cours des phases avancées de l’infection, une réduction modérée de la mobilité ou une perte de poids persistante peut être observée. Chez les animaux génétiquement modifiés, les réponses inflammatoires ou les troubles respiratoires peuvent être plus marqués ou durer plus longtemps. L’état des animaux sera évalué quotidiennement à l’aide de grilles de suivi incluant l’observation de la respiration, de l’apparence générale, des yeux et des comportements spontanés. Tout changement significatif sera consigné, et les individus présentant des signes d’alerte feront l’objet d’une surveillance accrue, assurée conjointement par le personnel animalier et les ingénieurs responsables des protocoles expérimentaux.
Devenir
Pour toutes les procédures prévues dans ce projet, les animaux sélectionnés seront mis à mort conformément aux recommandations réglementaires, afin de permettre le prélèvement des organes et leur analyse.
Remplacement
À l’heure actuelle, aucune approche in vitro ne permet de reproduire de manière satisfaisante l’ensemble des phénomènes impliqués dans l’initiation des réponses immunitaires lors d’une infection naturelle ou après une vaccination. En effet, les modèles in vitro ne parviennent pas à capturer la complexité des interactions entre les différents types cellulaires, les tissus et les mécanismes systémiques qui se produisent dans un organisme vivant. C’est pourquoi il est indispensable de recourir à des modèles animaux, qui permettent une étude plus fidèle des réponses immunitaires dans un contexte biologique complet et dynamique. Ces modèles animaux offrent une plateforme essentielle pour mieux comprendre les mécanismes de défense de l’organisme et pour tester l’efficacité des traitements et des vaccins avant toute application clinique.
Réduction
Le nombre d’animaux pour chaque type de procédure sera précisé dans le protocole. Les effectifs sont déterminés sur la base d’expériences antérieures et/ou de calculs de puissance statistique, afin d’obtenir des résultats fiables tout en limitant le nombre d’animaux utilisés. Nous utiliserons des animaux des deux sexes, âgés de 8 à 20 semaines, répartis en groupes homogènes pour garantir des analyses statistiques pertinentes. Lorsque possible, un même groupe témoin sera partagé entre plusieurs expériences afin de réduire encore le nombre d’animaux.
Raffinement
Les souris sont élevées dans des conditions optimales, avec un soin et un respect constant, et sont exposées à divers éléments d'enrichissement pour favoriser leur bien-être. Elles seront hébergées en groupes de 5 afin de prévenir le stress lié à l'isolement. Les cages seront systématiquement enrichies par l'ajout d'éléments comme un dôme en carton, offrant aux animaux un abri, et de la nourriture hydratée, qui sera fournie dès que nécessaire pour pallier toute perte de poids ou déshydratation durant leur hébergement. Les souris en expérimentation feront l'objet d'une surveillance quotidienne par du personnel qualifié et formé pour mener ces expérimentations. L'utilisation d'une grille de score spécifique, associée à un suivi pondéral quotidien, permettra de détecter rapidement tout signe de souffrance. Des mesures appropriées, y compris la mise à mort lorsque nécessaire, seront mises en œuvre sans délai afin d’éviter toute aggravation de l’état des animaux. Étant donné que notre étude porte sur la réponse immunitaire, il est impératif de ne pas administrer d'anti-inflammatoires aux souris. En effet, ces molécules pourraient interférer avec nos résultats en altérant l'expression des marqueurs d’intérêt, ce qui pourrait fausser l’interprétation des réponses immunitaires observées.
Choix des espèces
Nous avons choisi d’utiliser le modèle murin (la souris) car c’est un mammifère dont environ 99 % des gènes sont similaires à ceux de l’être humain. La souris est un animal de petite taille, se reproduisant rapidement et facile à élever. De plus, son anatomie, sa physiologie et sa biologie sont aujourd’hui très bien connues, ce qui en fait un modèle de référence pour la recherche scientifique. La souris est particulièrement adaptée à l’étude du système immunitaire grâce aux nombreuses connaissances déjà acquises et aux outils largement disponibles pour ce modèle. Pour nos expérimentations, nous utiliserons des souris adultes âgées de 6 à 12 semaines et pesant au minimum 22 g. Ces critères garantissent que les animaux possèdent un système immunitaire pleinement développé et un poids stable au début du protocole, ce qui permet de limiter les variations naturelles qui ne seraient pas liées à l’étude elle-même.
Évaluation des effets anticonvulsivants des dérivés de l’ibogaïne chez la souris
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Une crise convulsive généralisée qui dépasse quatre minutes entraîne le retrait immédiat de l'animal et sa mise à mort sans délai. 220 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère, toutes tuées à la fin de l'expérience. Elles reçoivent jusqu'à trois injections successives à dix minutes d'intervalle, dont celle d'un agent chimique déclenchant les convulsions, puis sont observées trente minutes seules dans un cylindre de plexiglas de trente centimètres, un autre groupe recevant une injection quotidienne pendant quatorze jours. Le projet évalue le pouvoir anticonvulsivant de trois dérivés de l'ibogaïne à trois doses, le porteur écrivant que le recours aux modèles animaux "demeure incontournable" et qu'une partie complémentaire du travail est menée aux États-Unis sur cultures cellulaires.
Objectifs
L’épilepsie est une affection neurologique chronique, caractérisée par la survenue récurrente et spontanée de crises convulsives, susceptibles d’entraîner des altérations transitoires de la conscience, du comportement, ou du fonctionnement moteur et sensoriel. Cette pathologie, qui touche environ 1 % de la population générale, constitue un enjeu majeur de santé publique en raison de son impact fonctionnel, psychosocial et économique. En dépit des avancées thérapeutiques récentes, la prise en charge pharmacologique de l’épilepsie demeure partiellement insatisfaisante. Si les antiépileptiques de dernière génération ont permis d’améliorer la qualité de vie d’un grand nombre de patients, près d’un tiers d’entre eux restent réfractaires aux traitements actuellement disponibles. Cette pharmacorésistance met en évidence les limites de l’arsenal thérapeutique existant, en particulier pour certaines formes d’épilepsie focale résistante ou généralisée sévère. Elle souligne la nécessité impérieuse de développer de nouvelles approches pharmacologiques, fondées sur des mécanismes d’action innovants et sur une compréhension approfondie des circuits neuronaux impliqués dans la genèse et la propagation des crises. L’objectif général de ce projet est d’évaluer le potentiel anticonvulsivant de trois composés pharmacologiquement actifs, appartenant à la classe des dérivés de l’ibogaïne, dans un modèle murin d’épilepsie induite chimiquement. Chacun de ces agents sera testé à trois doses distinctes, en administration aiguë et chronique sur une période de 14 jours, afin d’examiner leur efficacité de manière dose-dépendante. Sur le plan mécanistique, ce projet vise également à déterminer l’implication des récepteurs sérotoninergiques dans les effets anticonvulsivants observés, à l’aide d’antagonistes sélectifs et d’analyses comportementales appropriées. Ces récepteurs, aujourd’hui reconnus comme des cibles émergentes dans la modulation des circuits cortico-limbiques impliqués dans les crises épileptiques, font l’objet d’un intérêt croissant, bien que leur rôle précis reste à clarifier.
Bénéfices attendus
L’épilepsie, troisième maladie neurologique la plus fréquente après la migraine et les démences, affecte environ 60 millions de personnes dans le monde et près de 600 000 en France, dont la moitié sont âgées de moins de 20 ans. Cette pathologie altère gravement la qualité de vie, impacte le développement scolaire et social des jeunes patients, et génère des coûts sociaux et économiques majeurs (soins, hospitalisations, absences professionnelles). Avancées scientifiques attendues: Clarification des mécanismes neuronaux impliqués dans les états convulsifs, notamment l’interaction des réseaux corticaux et limbiques. Validation préclinique de la classe émergente des ibogalogues, avec caractérisation de leur efficacité anticonvulsivante dose-dépendante en administration aiguë et chronique. Identification de la contribution des certains récepteurs sérotoninergiques comme cibles thérapeutiques potentielles, ouvrant la voie à de nouveaux concepts pharmacologiques pour l’épilepsie. Impact clinique et thérapeutique: Possibilité de développer de nouvelles options de traitement accessibles à court ou moyen terme, en particulier pour les patients pharmacorésistants (~30 %). La publication des résultats dans une revue à comité de lecture garantira une diffusion ouverte et immédiate des données, renforçant la transparence scientifique et accélérant la mise en œuvre de recherches complémentaires. Bénéfices à court et long terme: Court terme: données prépubliées valorisables dans d’autres programmes de recherche ou essais cliniques. Moyen/long terme: ces travaux peuvent servir de base à des études translationnelles, ouvrant potentiellement la voie à des essais cliniques et à l’optimisation de traitements personnalisés. Diffusion et accessibilité: Les données issues du projet, non liées à un dépôt de brevet, feront l’objet de publications en accès ouvert, bénéficiant à l’ensemble de la communauté scientifique. Partage des protocoles, scores comportementaux, et résultats à travers des plateformes scientifiques, renforçant la reproductibilité et l’échange de savoirs. Environnement et autres bénéficiaires: En comprenant mieux les mécanismes neuronaux épileptiques, ce projet pourra contribuer à l’avancée des neurosciences et des pharmacothérapies ciblées. Les connaissances acquises pourraient à terme bénéficier à d’autres pathologies neurologiques impliquant des déséquilibres sérotoninergiques ou des circuits neuronaux perturbés.
Procédures
Dans le cadre du traitement aigu, les animaux recevront soit une injection unique du solvant utilisé pour solubiliser les agents pharmacologiques, soit une injection unique de l’un des trois dérivés de l’ibogaïne. Dans un second ensemble expérimental, ces composés seront administrés en association avec l’agent chimique utilisé pour induire les convulsions expérimentale. Dans ce cas, deux injections successives seront réalisées: d’abord celle de l’agent pharmacologique testé, suivie dix minutes plus tard de l’injection de cet agent chimique. Dans un troisième groupe, les composés seront administrés en association avec l’agent chimique et un antagoniste des récepteurs sérotoninergiques. Trois injections seront alors effectuées dans l’ordre suivant: l’agent pharmacologique à tester, l’antagoniste sérotoninergique dix minutes plus tard, puis, dix minutes après l’antagoniste, l’injection de l’agent chimique. Dans le cadre du traitement chronique, les animaux recevront quotidiennement, pendant 14 jours, soit une injection unique du solvant, soit une injection d’un des trois dérivés de l’ibogaïne, à la dose la plus faible testée en aigu. Les animaux seront ensuite soumis à une observation comportementale standardisée visant à évaluer les réponses convulsivantes. Les injections seront réalisées, à l’aide de seringues munies d’aiguilles fines. Les injections dureront moins d’une minute. Un test de convulsion d’une durée de 30 minutes sera réalisé. Aucun prélèvement biologique (sanguin ou tissulaire) ne sera effectué au cours de cette procédure. Tous les animaux seront mis à mort conformément à la procédure réglementaire en vigueur dans l’établissement.
Impact sur les animaux
Parmi les effets indésirables possibles chez les animaux, on peut citer les réactions liées aux injections, en particulier lors du traitement répété. Pour limiter au maximum le stress et l’inconfort, nous utiliserons des aiguilles très fines et une zone d’injection située dans le bas de l’abdomen, reconnue pour être moins douloureuse. Dans le cadre de ce projet, un produit sera administré pour provoquer, de manière contrôlée, des crises chez la souris. Ces crises miment certains mécanismes de l’épilepsie humaine et permettent de tester si les dérivés de l’ibogaïne peuvent les prévenir ou les atténuer. Après les injections, chaque animal sera observé individuellement pendant 30 minutes dans un cylindre en plexiglas (diamètre 30 cm), ouvert sur le dessus pour assurer une bonne aération. Les principales nuisances attendues sont : un stress passager lié aux manipulations et aux injections ; la survenue de crises convulsives de courte durée après l’administration du produit déclenchant ; une période d’observation individuelle de 30 minutes dans le dispositif d’évaluation. Si une crise généralisée venait à se prolonger au-delà de quatre minutes, l’animal serait immédiatement retiré de l’expérience et mis à mort sans délai, conformément aux critères d’acceptabilité éthique, afin d’éviter toute souffrance prolongée.
Devenir
Il sera procédé immédiatement à la fin de l'expérimentation à la mise à mort de ces animaux selon les méthodes autorisées par la législation.
Remplacement
Aucune alternative non animale ne permet à ce jour d’atteindre les objectifs de notre projet. Les investigations du système nerveux central, impliquant des interactions neuronales complexes et dynamiques, ne peuvent être reproduites ni par cultures cellulaires, ni par modèles informatiques, ni par organoïdes. Les études précliniques existantes, ainsi que les données cliniques disponibles, reposent majoritairement sur des modèles animaux intégrant la pharmacologie, la neurophysiologie et le comportement. Les protocoles prévus utilisent des composés chimiques potentiellement convulsivants induisant des crises épileptiques. Ces crises, réaction globale du cerveau, ne peuvent être modélisées que chez un animal entier. De même, les phénomènes émotionnels et comportementaux associés, comme l’anxiété ou la désorganisation motrice, nécessitent un organisme capable de comportements complexes, ce qu’aucune alternative in vitro ne permet actuellement. En l’absence de méthodes validées alternatives, l’utilisation de modèles animaux validés et scientifiquement pertinents demeure incontournable pour étudier l’épileptogénèse et évaluer les effets de nos molécules sur le comportement dans un environnement physiologique fidèle à la réalité clinique. Par ailleurs, une partie complémentaire du projet sera réalisée par nos collaborateurs aux États-Unis, à l’aide de modèles alternatifs tels que les cultures cellulaires, permettant d’explorer les mécanismes à l’échelle moléculaire. Enfin, bien que les études cliniques ou post-mortem fournissent des informations précieuses, elles ne permettent pas, à elles seules, de caractériser les dynamiques fonctionnelles du cerveau en condition physiologique. Le recours à un modèle animal demeure, dans ce cadre, scientifiquement justifié et nécessaire.
Réduction
Afin de minimiser l’utilisation d’animaux, une analyse de puissance statistique rigoureuse a été réalisée. Le nombre de souris utilisées a été calculé de façon à être le plus faible possible tout en permettant d’obtenir des résultats fiables. Cette approche respecte les bonnes pratiques en biostatistique pour les études animales, qui exigent l’utilisation du nombre minimal d’animaux compatible avec la validité, la fiabilité et la reproductibilité des résultats, conformément aux normes nationales et européennes (Directive 2010/63/UE, ARRIVE). Nous avons déterminé qu’un groupe de 10 animaux par condition sera suffisant. Cela permet de limiter le nombre d’animaux tout en conservant une bonne qualité scientifique
Raffinement
Les animaux seront hébergés dans des cages conformes aux normes réglementaires en vigueur, au sein d’un environnement contrôlé et enrichi. Celui-ci comprendra notamment des cylindres en carton, afin d’augmenter la complexité de l’habitat et de favoriser l’activité physique. Ce dispositif vise à améliorer le bien‑être animal et à limiter l’apparition de comportements stéréotypés. Une surveillance rigoureuse sera assurée : l’état général, la prise alimentaire, la consommation d’eau, le comportement et le poids corporel feront l’objet d’un suivi quotidien. Avant les expérimentations, une période d’acclimatation sera instaurée pour permettre aux animaux de s’adapter progressivement à leur nouvel environnement. De plus, une phase de manipulation douce (handling) sera réalisée durant 5 à 7 jours consécutifs avant les tests comportementaux. Afin de limiter le stress lié à la capture, les animaux seront manipulés à l’aide de tunnels transparents (plastique ou carton) disposés dans les cages. Cette méthode, moins intrusive que la capture par la queue, permet un transfert volontaire des animaux et contribue à une meilleure qualité des données comportementales. Les cages seront enrichies d’abris, d’objets et de matériaux de nidification pour favoriser l’expression de comportements naturels. Lors de l’expérimentation de convulsions induites chimiquement, les animaux présentant d’emblée des crises généralisées durant plus de 4 minutes seront retirés de l’étude. Si la douleur ou la souffrance dépasse les seuils prédéfinis (critères d’arrêt), la mise à mort de l’animal sera effectuée immédiatement pour interrompre au plus tôt la douleur, la souffrance et l’angoisse. Tous les animaux inclus dans l’expérimentation seront mis à mort à l’issue des 30 minutes d’observation, conformément aux critères d’acceptabilité éthique.
Choix des espèces
L’espèce de souris choisie est particulièrement adaptée: Elle est couramment utilisée dans des modèles où l’on provoque des crises de façon contrôlée par des agents chimiques, ce qui permet d’étudier de nouveaux traitements dans des conditions bien connues et reproductibles.. Elle a une sensibilité modérée et reproductible aux convulsions induites chimiquement, ce qui permet une bonne fenêtre d’observation des effets pharmacologiques. Le métabolisme, la neuroanatomie, ainsi que les réponses comportementales et électrophysiologiques de cette souche ont été largement décrits, facilitant l’interprétation des données expérimentales. C’est une une souche standardisée, robuste, bien tolérante à la manipulation, ce qui permet de limiter les variabilités interindividuelles et de réduire le nombre d’animaux nécessaires selon le principe des 3R (Remplacer, Réduire, Raffiner). Les expériences viseront des souris de jeune âge adulte, âgées de 8 à 16 semaines. Ce stade correspond à une maturité neurophysiologique et comportementale suffisante, indispensable pour évaluer de manière fiables les effets anticonvulsivants des dérivés de l’ibogaïne. A Ce stade, les circuits neuronaux, notamment ceux impliqués dans l’excitabilité corticale et limbique, sont fonctionnellement matures. Cela garantit une réponse reproductible aux agents pro-convulsivants des agents chimiques et une meilleure transposabilité des résultats. La majorité des modèles murins validés pour l’étude des convulsions (modèle chimique aigu ou sensibilisation chronique) recommandent l’utilisation de souris adultes, notamment chez cette souche. Cela permet d’assurer la robustesse des observations comportementales et pharmacologiques, tout en respectant les principes de rigueur scientifique et d’éthique expérimentale.
Étude de la formation osseuse anormale dans une maladie ostéo-articulaire ossifiante avec un modèle de souris 1/3
- Recherche appliquée
- Troubles musculosquelettiques
- Recherche fondamentale
- Système musculosquelettique
Porteuses d'une mutation qui provoque l'ossification progressive de leur colonne vertébrale et une arthrite des membres, les souris de ce projet perdent du poids, souffrent et voient leur mobilité se réduire pendant neuf mois de suivi. 218 d'entre elles vont être utilisées, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère pour 110 et modéré pour 108, et toutes seront tuées. Le porteur ne compte comme interventions que deux séances d'imagerie sous sédation, une heure puis vingt minutes, alors que l'essentiel des atteintes vient du phénotype qu'il a construit et des trois transferts entre laboratoires qu'il décrit lui-même comme sources de stress. Des souris de quatre à cinq jours sont également tuées pour mettre en culture leurs cellules osseuses, et deux autres à dix semaines pour congeler leur sperme.
Objectifs
La spondylarthrite est un des rhumatismes inflammatoires chroniques les plus fréquents, avec une prévalence en France estimée à 0,27% de la population en 2018. Les formes sévères sont caractérisées par des ossifications du rachis pouvant aboutir à une ankylose. Il existe ce jour de très nombreuses données qui suggèrent un rôle prépondérant de l’inflammation dans la physiopathologie de la SpA notamment dans sa forme sévère. L’objectif de ce projet est donc d’établir et d’étudier un modèle de souris porteur d’une mutation d’un gène identifié chez l’homme comme impliqué dans la SpA et ce dans un état pro-inflammatoire. Ce projet implique 3 laboratoires différents.
Bénéfices attendus
L’étude d'un modèle murin transgénique, porteur d’une mutation d’un gène identifié chez l’homme comme impliqué dans la spondylarthrite et d’une mutation entrainant un état pro-inflammatoire, doit confirmer l'hypothèse à savoir que les phénomènes d'ossification dans la spondylarthrite sont secondaires à l'association d'un état proinflammatoire et d'autres facteurs notamment d'altération. Ce projet va permettre une meilleure compréhension de la pathologie notamment sur les mécanismes d’ossification dans la spondylarthrite dans sa forme sévère et l'identification des mécanismes moléculaires, permettant à terme de développer de nouvelles thérapeutiques ciblant spécifiquement l'ossification dans cette pathologie.
Procédures
Les interventions prévues sont deux modalités d'imageries nécessitant une sédation gazeuse. Les animaux élevés dans le laboratoire 1 iront dans le laboratoire 2 pour la première session d'imagerie qui durera au maximum 1 heure et sera réalisée une fois. Ils iront ensuite dans le laboratoire 3 pour la seconde session d'imagerie qui durera au maximum 20 minutes et sera réalisée une fois.
Impact sur les animaux
Un modèle de souris associé à des manifestations cliniques d’ankylose rachidienne et d’arthrite périphérique sera développé. Le phénotype dommageable va induire les effets indésirables suivants : douleur, perte de poids, diminution des capacités fonctionnelles et des capacités de mobilités, stress. Le fait d’être maintenu immobile et l'anesthésie peut être une source de stress pour l’animal. Les animaux subiront deux transferts responsables de stress.
Devenir
A la fin des 9 mois de suivi longitudinal, une étude histologique des tissus cibles (rachis et articulation sacro-iliaque) sera réalisée pour tous les animaux. Cette étude histologique est nécessaire pour confirmer les anomalies documentées par imagerie, et étudier les mécanismes tissulaires et cellulaires associés aux anomalies visualisées.
Remplacement
La spondylarthrite ankylosante est une maladie qui affecte l’ensemble du corps, notamment le squelette. Sa complexité rend difficile sa reproduction en laboratoire à partir de simples cultures de cellules. Pour mieux comprendre les mécanismes impliqués, un modèle animal est utilisé. Des cellules osseuses et cartilagineuses seront également mises en culture à partir de tissus prélevés, après mlise à mort de très jeunes souris (âgées de 4 à 5 jours). Cela permettra d’analyser plus finement certains phénomènes observés au niveau des os et des articulations.
Réduction
Le nombre d'animaux utilisés dans les expériences sera réduit au minimum nécessaire pour produire une conclusion statistique valable. Le nombre d’animaux a été déterminé sur les résultats d’études antérieures. Plusieurs structures osseuses (articulations sacro-iliaques et rachis) seront caractérisées lors d’une même session d'imagerie, ce qui limite le nombre de sessions et d’animaux nécessaires. Afin de limiter le nombre d’animaux requis, les animaux seront évalués selon deux modalités d'imagerie, puis un suivi longitudinal de ces mêmes souris sera réalisé à 3, 6 et 9 mois. Les souris seront évaluées aux 3 temps puis mises à mort pour une étude histologique.
Raffinement
Pour les procédures d'imagerie, les animaux seront maintenus sous anesthésie gazeuse et monitorés (température, respiration). Des points limites ont été définis et leur atteinte entraînera la mise à mort anticipée de l’animal. De plus, les souris sont maintenues dans des groupes de plusieurs individus dans un environnement enrichi afin de limiter le stress des souris. Les souris seront transportées entre les différents sites, d'abord de l'EU 1 vers l'EU 2 puis de l'EU 2 vers l'EU 3. Après chaque transport les souris auront une semaine d'acclimatation avant de passser en procédure d'imagerie. Tous les transports seront réalisés par un transporteur agréé. Les souris seront transportées dans des cages de transport dédiés, contenant notamment de l'hydrogel, des croquettes d'alimentation et de l'enrichissement.
Choix des espèces
La souris est une espèce fréquemment utilisée pour l’étude de la spondylarthrite axiale. Le modèle animal porteur de la mutation a été réalisé chez la souris du fait de la facilité de manipulation génétique. Pour la caractérisation phénotypique, les animaux seront étudiés à 3 âges différents : 3 mois, 6 mois et 9 mois, ce qui correspond à des étapes de développement du phénotype étudié. Les anomalies apparaissent à l'âge de 3 mois et sont maximales à 9 mois. Les 2 animaux utilisés pour la congélation de sperme sont mis à mort à 10 semaines d'âge, âge idéal pour ce type de prélèvement (fertilité).
Evaluation préclinique de nouvelles molécules thérapeutiques pour le traitement de la fibrose pulmonaire dans un modèle murin
- Recherche appliquée
- Troubles respiratoires
Toutes tuées sous anesthésie profonde pour que leurs poumons soient prélevés, 3 470 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère pour 3 380 d'entre elles et modéré pour 90. Une instillation de bléomycine dans le nez déclenche une inflammation pulmonaire puis une fibrose progressive, avec perte de poids, baisse d'activité et gêne respiratoire. Chaque animal reçoit ensuite des traitements pendant vingt et un jours au plus et passe jusqu'à trois mesures d'oxygène et trois examens aux rayons X sous isoflurane. Le porteur affirme que l'usage de ce modèle est "strictement justifié par l'absence d'alternative valable", tout en indiquant que le bénéfice attendu se limite à caractériser de nouvelles molécules pour élargir l'offre thérapeutique.
Objectifs
Les fibroses pulmonaires, et en particulier la fibrose pulmonaire idiopathique (FPI), sont des maladies chroniques graves, caractérisées par une altération progressive de la fonction respiratoire due à une accumulation excessive de matrice extracellulaire dans le tissu pulmonaire. Cette pathologie, touchant principalement les adultes de plus de 60 ans, a une incidence estimée de 3 à 9 cas pour 100 000 personnes par an en Europe. La FPI entraîne un remodelage irréversible du parenchyme pulmonaire, avec pour conséquence une perte d’élasticité, une altération des échanges gazeux, une dyspnée croissante et une réduction significative de la qualité de vie. Malgré l’existence de traitements anti-fibrotiques, ces derniers ne permettent que de ralentir la progression de la maladie sans la guérir. La fibrose pulmonaire est causée par des lésions répétées de l’épithélium alvéolaire, conduisant à une activation anormale des fibroblastes et des myofibroblastes, responsables du dépôt de collagène et de matrice extracellulaire. L’inflammation initiale joue un rôle clé dans l’initiation du processus fibrotique, bien que la fibrose puisse persister indépendamment de cette inflammation. Afin de mieux comprendre les mécanismes pathogéniques impliqués et d’évaluer de nouvelles approches thérapeutiques, des modèles animaux précliniques sont nécessaires. Le modèle murin de fibrose pulmonaire induite par la bléomycine est actuellement le plus couramment utilisé, car il reproduit plusieurs caractéristiques histopathologiques de la maladie humaine. Le projet vise à tester l’efficacité de nouveaux composés candidats médicaments dans ce modèle, en utilisant des molécules présentant de bonnes propriétés pharmacocinétiques et ayant démontré une activité in vitro sur des cibles impliquées dans la fibrogénèse pulmonaire. Les données obtenues permettront de valider ces approches pour un éventuel développement clinique ultérieur.
Bénéfices attendus
Le bénéfice de ce projet sera de caractériser de nouvelles molécules permettant d’élargir l’offre thérapeutique pour les patients atteints de fibrose pulmonaire.
Procédures
- Une administration intranasale de bléomycine sera réalisée sous anesthésie gazeuse légère. - Les traitements seront administrés à des souris vigiles durant maximum 21 jours et seront de courte durée, n’excédant pas une minute par administration. - Un maximum de trois prélèvements sanguins sera effectué par animal sur l’ensemble de l’étude, avec un volume total ne dépassant pas 10 % du volume sanguin total estimé, conformément aux recommandations en vigueur. - Trois mesures de la pression partielle en oxygène pourront être réalisées sur animal vigile à l’aide de dispositifs non invasifs adaptés (5 min par animal). Enfin, un maximum de trois examens d’imagerie par rayons X sera réalisé sur chaque animal sous anesthésie par isoflurane (5min par animal), afin d’évaluer l’évolution de la fibrose pulmonaire de manière longitudinale tout en minimisant le stress et la douleur.
Impact sur les animaux
L’administration de bléomycine induit une inflammation pulmonaire suivie d’une fibrose progressive, pouvant entraîner une perte de poids, une réduction de l’activité spontanée, une altération de la respiration (dyspnée légère à modérée) et un état général diminué dans les cas les plus avancés. Ces signes feront l’objet d’un suivi clinique rigoureux. Les interventions associées au protocole, telles que les injections courtes sur animal vigile, sont de courte durée (< 1 minute) et peuvent entraîner un stress transitoire. Les prélèvements sanguins sont limités en nombre et en volume. Les mesures de pression partielle sur animal vigile sont non invasives et bien tolérées. L’anesthésie par isoflurane utilisée pour les examens µCT est de courte durée et associée à une récupération rapide, mais peut induire un léger stress anesthésique transitoire. Aucun effet indésirable majeur ou durable n’est attendu en dehors de ceux liés au modèle pathologique lui-même, qui seront étroitement surveillés à l’aide de critères d’arrêt prédéfinis.
Devenir
Les souris seront mises à mort sous anesthésie profonde. Les tissus seront collectés pour l’analyse de la physiopathologie.
Remplacement
À ce jour, il n’existe pas de modèle in vitro ou in silico capable de reproduire de manière fidèle et intégrée l’ensemble des processus physiopathologiques impliqués dans le développement de la fibrose pulmonaire, notamment la phase inflammatoire initiale, la complexité des interactions cellulaires in vivo, le remodelage tissulaire et le dépôt de matrice extracellulaire. Malgré l’utilisation croissante de modèles cellulaires en culture 2D ou 3D (organoïdes, co-cultures), ceux-ci ne permettent pas de refléter la dynamique du microenvironnement pulmonaire ni d’évaluer la pharmacocinétique ou la toxicité systémique des traitements candidats. Le modèle murin induit par la bléomycine reste à ce jour la référence préclinique la plus pertinente pour étudier la fibrose pulmonaire de manière reproductible, tout en permettant une évaluation longitudinale de l’efficacité thérapeutique in vivo. Toutefois, l’utilisation de ce modèle est strictement justifiée par l’absence d’alternative valable pour répondre aux objectifs scientifiques de ce projet.
Réduction
Nous utiliserons un modèle bien établi dans la littérature afin de limiter la phase de mise au point et ainsi de réduire le nombre d’animaux. Le nombre d’animaux utilisés sera strictement limité au minimum nécessaire pour obtenir des résultats fiables et scientifiquement exploitables. Chaque animal sera suivi au fil du temps (approche longitudinale), ce qui permet de recueillir plusieurs données chez le même individu et donc de réduire le nombre total d’animaux. De plus, toutes les données collectées seront utilisées de manière optimale pour éviter les répétitions inutiles.
Raffinement
Tout sera mis en œuvre pour limiter la douleur, le stress et l’inconfort des animaux tout au long de l’étude. Les animaux seront surveillés régulièrement pour détecter rapidement tout signe de souffrance (perte de poids, respiration difficile, diminution de l’activité, etc.). Des critères d’arrêt clairs sont définis pour interrompre l’expérience si un animal présente des signes de souffrance trop importants. Les injections seront faites rapidement et par du personnel expérimenté pour réduire le stress. Les prélèvements sanguins seront limités en nombre et en volume. Les examens d’imagerie seront effectués sous anesthésie légère, avec une récupération rapide. Enfin, l’environnement des animaux (enrichissement, litière, nourriture, manipulation douce) sera adapté pour assurer leur bien-être tout au long de l’étude.
Choix des espèces
L’espèce choisie pour ce projet est la souris adulte. Cette espèce est largement utilisée en recherche biomédicale sur la fibrose pulmonaire. Le modèle est largement validé par la communauté scientifique et les mécanismes mis en jeu font l’objet de nombreuses publications. De plus, cette espèce développe une réponse immunitaire et présente une sensibilité à certains traitements comparables à ceux de l’Homme, ce qui en fait un modèle pertinent pour étudier des traitements contre la fibrose pulmonaire. Seules des souris adultes (âgées de 6 à 12 semaines) seront utilisées, car elles sont pleinement développées.
Apprentissage profond à l’anisotropie tissulaire clinique : preuve de concept de caractérisation des lésions d’infarctus par échographie 3D
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
Sept heures d'anesthésie générale par animal, dix sessions d'imagerie et trois prélèvements sanguins encadrent la chirurgie qui provoque un infarctus puis réouvre l'artère. 70 porcs vont être utilisés, 40 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère et 30 menées sous anesthésie sans réveil, tous tués pour que leur cœur soit prélevé et examiné. Le porteur prévoit des douleurs aiguës possibles pendant les 48 heures suivant l'opération, et une défibrillation externe en cas d'arrêt cardiaque, avec perte de l'animal pendant la procédure. Ces infarctus servent à valider une échographie 3D contre l'IRM de diffusion, et le porteur décrit le porc comme le modèle désormais recommandé "pour des raisons éthiques".
Objectifs
Les maladies cardiovasculaires sont la principale cause de décès au niveau mondial, avec un taux de décès élevé dans le cas de l’infarctus du myocarde (IDM). Il se définit comme la lésion d'une partie du muscle cardiaque, suite à un manque d’oxygène. Cette situation est provoquée par une sténose (rétrécissement) partielle ou totale des artères qui alimente le cœur en sang oxygéné. Le traitement actuel consiste à rouvrir l’artère sténosée (appelé reperfusion). La prise en charge de l'infarctus reste donc un problème de santé publique. Après l’IDM, la structure locale du muscle cardiaque lésé est altérée dans ce contexte, il est primordial de mesurer les altérations de la structure musculaire tissulaire par imagerie non-invasive. Dans ce contexte, l'objectif de ce projet est de développer une méthode d'imagerie avancée d’échographie 3D qui sera validée contre l’IRM de diffusion, et confronter à l’histologie, dans des modèles expérimentaux d'infarctus du myocarde sur modèle porcin. La nouvelle méthode d’imagerie devra aussi démontrer sa capacité à suivre l'évolution du muscle cardiaque à différents moments pendant l'IDM et après la reperfusion avec une validation histopathologique complète.
Bénéfices attendus
Les bénéfices de ce projet seront une meilleure compréhension des altérations structurelles du muscle cardiaque et de leur retentissement fonctionnel grâce aux différentes réalisations du projet. Il permettra à la fin de disposer d’une technique de caractérisation de la microstructure myocardique rapide, transportable et peu coûteuse. L'imagerie UltraSon (US) augmentée de sa fonctionnalité de caractérisation serait ainsi rendu possible avant et même dès la prise en charge du patient à son domicile dans l’ambulance du Samu, pendant et après l’infarctus, et pourrait offrir de nouvelles perspectives de soin et de suivi des patients cardiaques. L’imagerie Ultrason (US) fonctionnelle et anatomique deviendra également une imagerie de caractérisation tissulaire. L'intérêt suscité par cette modalité d'imagerie avancée, avec l'imagerie 3D cardiaque haute résolution en temps réel, permettra son extension à d'autres applications de tissu fibreux, telles que l'imagerie 3D du muscle squelettique (dommages musculaires inhérent à des pathologies chroniques ou blessures, douleurs, processus cicatrisation), ou encore des reins.
Procédures
L’étude comprend : - Une procédure chirurgicale d’ischémie-reperfusion (IR), réalisée sous anesthésie générale (AG) avec suivi par imageries (échographie 3D et IRM). Durée AG environ 7 heures. Des sessions d’imagerie fonctionnelle et structurelle cardiaque avec deux techniques différentes (échographie 3D (nouvelle imagerie non-invasive à valider) et IRM (imagerie non-invasive de référence)) sont effectuées sous anesthésie générale (AG), et répétée régulièrement pour le monitoring physiologique et la validation, soit au total 10 imageries de 30 secondes à 1 minute. - Des prélèvements sanguins, réalisés 3 fois sous AG (3 minutes par prélèvement sanguin) aux différents instant cruciaux de la procédure d’ischémie-reperfusion, et synchronisés aux sessions d’imagerie.
Impact sur les animaux
Durant l’anesthésie générale : Les effets indésirables possibles serai tout événement inhérent au modèle pathologique d’infarctus du myocarde amène à pratiquer des réanimations nécessitant une défibrillation externe, qui entrainerait la perte de l’animal durant la procédure. Durant l’étape post-opératoire, les effets indésirables possibles sont une infection aux points d’entrée utilisés durant les procédures, une douleurs physiques aigues possibles au cours des 48h post-procédures avec le maintien des antalgiques.
Devenir
Tous les animaux seront placés sous AG pour être euthanasiés afin de prélever le cœur qui sera observé macroscopiquement après l’explantation. Si un animal doit être euthanasié pendant le protocole, il sera déjà placé sous anesthésie et imager quand même. Des échantillons seront ultérieurement étudiés par analyse histologique et biologique afin de nous permettre d’observer la structure tissulaire et de comparer avec les résultats d’imagerie. Cela nous permettra de valider la méthode innovante d’imagerie 3D échographique et d'anisotropie pour la caractérisation tissulaire locale après un IDM.
Remplacement
Des études préliminaires in vitro sur des matrices de collagène dont l'organisation fibrillaire imite l'organisation du tissu cardiaque sont prévues dans le cadre de ce projet pour la comparaison entre l'échographie et l'IRM de diffusion, et constitue un préalable avant les tests in-vivo sur animal. En effet, même s’il est possible de construire des matrices in vitro qui se rapproche structurellement de la réalité, il est impossible au modèle in-vitro de reproduire la physiologie fonctionnalisée de l’organe cœur. L’évaluation de l’impact de la fonction cardiaque (mouvement du cœur) et de la perfusion sanguine sur la mesure, tout comme l’étude de relation structure-fonction qui en résulte nécessite la mesure in-vivo ET la comparaison avec l’ex-vivo. La méthode doit en effet démontrer à la fois sa sensibilité aux variabilités physiologiques, sa reproductibilité in-vivo sur cœur battant, enfin sa capacité à détecter des changements sur un modèle pathophysiologique contrôlé avant toute application au monitorage physiopathologique sur l’homme ou au guidage de thérapie réparatrice. La démonstration d’efficacité de la méthode de mesure UltraSon (US) de la structure du cœur ne peut donc être effectuée de façon complète que sur des animaux vivants dans un protocole impliquant un suivi longitudinal avec un modèle d’infarctus du myocarde contrôlé.
Réduction
Le nombre de porcs pour ce projet correspond à l’effectif minimum permettant d’évaluer et de comparer les deux méthodes d’imagerie avec la puissance statistique nécessaire pour valider cette étude, compte tenu d'une variabilité inter-individuelle attendue et similaire à l’homme, de la précision des mesures IRM et échographiques, et de l’amplitude des changements physiopathologiques à détecter dans le modèle longitudinal d’infarctus . Ce nombre résulte également de notre expérience et de la difficulté du modèle expérimental longitudinal, pour nous permettre de disposer d’éléments suffisants pour montrer la sécurité, l’efficacité et la performance de l’imagerie. Notre équipe conduit plusieurs projets autour de l’infarctus du myocarde sur le porc et plusieurs animaux témoins ou « sham » (animaux servant de contrôles sans modèle physiopathologique, servant la mesurer la normalité du cœur, sans modèle d’ischémie et éventuellement juste l’effet de la chirurgie, anesthésie etc…) et faisant l’objet de thérapie de cardioprotection. Nous demandons 10 animaux témoins par procédure car l’étude prévoit de comparer échographie et IRM y compris sur sujets normaux dont nous ne disposons pas de référentiel échographique de la normalité. Dans le cas où des prélèvements ou des interventions additionnelles n’interfèrent pas, sont compatibles et ne nuisent pas à l’atteinte des objectifs du projet, des animaux pourront naturellement être mutualisés afin de réduire le nombre d’animaux utilisés. Nous portons par ailleurs un intérêt à publier nos résultats, même négatifs, pour apporter et attester de la connaissance acquise et éviter des sacrifices ultérieurs d’animaux pour les mêmes raisons scientifiques, offrir les conditions de reproductibilité nos travaux. Par ailleurs, pour la procédure non-invasive, si les résultats de l’étude sont obtenus avant d’atteindre le corum des 30 porcs, un nombre inférieur d’animaux pourra être utilisé.
Raffinement
Pour réduire le mal être et la souffrance de l’animal lors de nos interventions : - L’entrée des porcs dans la structure expérimentale est programmée de façon à fournir aux animaux un environnement optimum (mise en loge d’expérimentation au minimum 7 jours avant l’intervention, avec un enrichissement du milieu). Les porcs sont hébergés dans les conditions adaptées à leur espèce, logés sur copeaux, en groupes sociaux, avec jeux à leur disposition. Un suivi quotidien leur est apporté. Un vétérinaire assure le suivi sanitaire. - Pour le transport vers le site d’expérimentation, l’animal déjà isolé dans un box de l’animalerie à proximité de ses congénères la veille de son départ (et mis à jeun 12 heures avant la procédure), est tranquillisé par un sédatif. - Les animaux sont placés sous anesthésie générale pendant toute la procédure chirurgicale et d’imagerie avec une prise en charge de la douleur (perfusion continue et lente d’antalgique durant toute la procédure d’ischémie et de reperfusion). - Durant la procédure sous anesthésie générale, la température corporelle des animaux sera maintenue grâce à une couverture chauffante ou des bouillottes d’eau chaude (dont l’eau chaude sera régulièrement renouvelée). - Lors de la période de réveil, le protocole utilisé et validé chez l’animal comme chez l’homme est parfaitement maitrisé par notre équipe de chirurgiens cardiaques permet d’éviter la souffrance post chirurgicale. – Lors de la période post-opératoire, toute situation pouvant être invalidante et douloureuse sera prise en compte et notifiée dans une fiche d’évaluation de la douleur avec un scoring qui pourra faire l’objet de discussions et d’une prise de décision par les porteurs du projet pour apporter une solution éthique et appropriée. Cette grille prévoit des points limites suffisamment prédictifs et spécifiques au projet. Le personnel animalier de l’Etablissement Utilisateur sera formé au suivi comportemental de l’animal et au remplissage de cette fiche d’évaluation. - Pour l’euthanasie, l’animal est toujours placé sous anesthésie générale.
Choix des espèces
Nous devons nous approcher le plus possible de la physiopathologie humaine, le porc est plébiscité et est désormais pour des raisons éthiques le modèle recommandé. Il n’est pas possible de remplacer le porc par un rongeur, dont l’imagerie nécessite des imageurs dédiés qui ne sont pas équipés des techniques d’imageries développées dans le cadre du projet pour une application humaine. Les imageries sont par ailleurs optimisées pour l’homme, avec les mêmes contraintes physiologiques (durée électrocardiogramme et durées d’acquisition relatives dans le cycle cardiaque, champ de vue, rapport signal bruit des images,) qu’il est impossible de réaliser avec des fréquences cardiaques supérieures à celles de l’homme. Nous utilisons des porcs adultes d’âge supérieur à 1 an, de sexe mâle ou femelle, ayant un poids compris entre 50 et 70 kg. L’éleveur est le spécialiste de cette souche de porcs qui est la seule lignée permettant de garantir des poids stables dans le temps et tout au long du modèle chronique. Nous avons des données expérimentales importantes sur la lignée elle-même et sur ce type d’expérimentation, nous permettant de limiter le nombre d’animaux à utiliser dans de nouveaux protocoles. Les résultats obtenus sur les animaux de cet âge sont convaincants et suffisants dans nos études. Les cœurs de modèle animal sont aussi les plus proche structurellement et physiologiquement des cœurs d’humains, avec un réseau de collatérales bien développé et une maturité tissulaire qui reflète bien le vieillissement. Il est pertinent pour l’adaptation structure-fonction que l’on cherche à mesurer et permettra de transposer les connaissances acquises vers l’imagerie clinique et la clinique elle-même.
Evaluation du potentiel antithrombotique d’un candidat médicament Fab humanisé
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
Modifiées génétiquement pour porter le récepteur plaquettaire humain, les souris de ce projet sont utilisées dès l'âge de trois à quatre semaines dans les modèles de thrombose, avant que la graisse ne s'accumule dans leurs vaisseaux et empêche le caillot de se former. 360 souris vont être utilisées, 180 dans des procédures menées sous anesthésie sans réveil, 120 à un niveau de souffrance modéré et 60 à un niveau sévère. Un AVC est provoqué chez certaines par une chirurgie de 45 minutes suivie d'un réveil, puis d'une seconde anesthésie et d'une nouvelle intervention, avec des troubles moteurs attendus au réveil, d'autres subissant six injections pour une inflammation cutanée ou deux pour une inflammation pulmonaire. Le porteur indique que la thrombose développée n'est pas compatible avec le maintien en vie des animaux, et renvoie à des points limites établis pour chaque procédure.
Objectifs
Les plaquettes sanguines ont un rôle primordial dans l’arrêt des saignements. Elles sont aussi impliquées dans les phénomènes de thrombose dans lesquels les plaquettes sont recrutées et forment un caillot, appelé thrombus. Un récepteur des plaquettes permet l’adhérence transitoire des plaquettes à la paroi du vaisseau lors d’une lésion vasculaire, conduisant à l’arrêt du saignement. Ce récepteur est une cible antithrombotique connue de par son rôle important dans l’adhérence des plaquettes et dans la croissance du thrombus. Nous avons précédemment généré deux molécules qui bloquent ce processus. Ils ont montré une inhibition de la formation de thrombi dans un modèle in vitro de perfusion de sang humain. Nous les avons évalués dans différents modèles de thrombose et de temps de saignement in vivo. Forts de ces résultats, nous avons modifié et maturé l’une de ces molécules afin de poursuivre son développement comme futur outil thérapeutique. L’objectif de ce projet est donc de tester cette nouvelle molécule afin de vérifier son efficacité et le risque de saignement associé à son utilisation. Les procédures seront réalisées chez des souris modifiées génétiquement présentant le récepteur humain puisque notre molécule cible le récepteur dans sa version humaine. Nous avons préalablement vérifié que cette modification du récepteur n’impactait pas les fonctions plaquettaires des souris.
Bénéfices attendus
Nous avons validé notre molécule comme étant un antithrombotique efficace avec un risque de saignement modéré, ce qui en fait un candidat pour une utilisation en clinique. Pour poursuive son développement, nous avons humanisé la molécule. Ce projet nous permettra de valider l’efficacité antithrombotique de cette version humanisée de l’agent, le risque de saignement associé et ainsi poursuivre son développement vers la clinique afin d’améliorer la prise en charge de patients atteints de thrombose artérielle.
Procédures
Pour les procédures de thromboses, les souris sont soumises à 1 injection sur souris vigile (anesthésie) puis 2 injections et une chirurgie (entre 35 min et 1h) sur souris anesthésiées. Pour la procédure d’AVC, les souris anesthésiées sont soumises à 2 injections, une chirurgie de 45min, puis réveillées. Une nouvelle anesthésie est effectuée afin de réaliser 1 injection et 1 chirurgie (15 min). Pour l’inflammation cutanée, les souris anesthésiées subissent 6 injections (20 min) puis sont réveillées . Pour l’inflammation pulmonaire, les souris anesthésiées subissent 2 injections (10 min).
Impact sur les animaux
Une des nuisances attendues est un impact de l’anesthésie sur le rythme respiratoire (irrégulier ou apnée). On pourra également observer une douleur localisée après les injections ainsi que d’éventuels saignements dus à la nature des molécules injectées. D’éventuelles douleurs pourront être observées lors du réveil de l’animal et dans les heures suivantes pour les procédures avec réveil . L’induction d’un AVC induit des troubles moteurs chez la souris au réveil. L’inflammation pulmonaire peut induire d’éventuels troubles respiratoires.
Devenir
A l’issue des thromboses, les animaux sont mis à mort car le développement d’une thrombose n’est pas compatible avec le maintien en vie des animaux. Les modèles d’inflammation cérébrale, pulmonaire ou cutanée nécessite la mise à mort des animaux afin de récupérer les tissus et de réaliser des analyses post-mortem.
Remplacement
L’objectif de ce projet est d’évaluer l’impact de la molécule sur la thrombose artérielle et le risque de saignement. Ces processus étant particulièrement complexe et faisant intervenir plusieurs types cellulaires (plaquettes, globules rouges, globules blancs, cellules endothéliales) ainsi que les conditions de flux (vaisseau, pression artérielle, flux sanguin), les modèles in vitro ne sont pas assez sophistiqués pour en reproduire toute la complexité. L’efficacité de la version humanisée de notre agent a toutefois été préalablement validée dans un modèle in vitro de formation de thrombi. La poursuite du développement de l’agent nécessite de valider l’efficacité de la version humanisée in vivo.
Réduction
Le nombre de souris par groupe est réduit au minimum pour l’obtention de résultats statistiquement significatifs. Les groupes seront comparés avec des analyses statistiques.
Raffinement
Une habituation à la manipulation est prévue 5 jours avant le début des expérimentations. Le stress et la douleur de tous les animaux utilisés dans ce projet seront diminués au minimum : • Par l’hébergement dans des cages en fonction des groupes expérimentaux au minimum 7 jours avant l’expérimentation. Les animaux sont hébergés en groupes sociaux. • Par une anesthésie avant et pendant la durée des procédures, ainsi qu’une anesthésie locale. • Par l’injection sous cutanée d’analgésiant aux sites d’incisions lors des procédures. • Par l’application de gel ophtalmique afin de protéger les yeux • Contre la déshydratation, une injection de sérum physiologique est réalisée avant la procédure. • Par l’installation de l’animal sur une plaque chauffée afin de lutter contre l’hypothermie pendant les procédures et son réveil dans une chambre thermostatée pour les procédures avec réveil • Pendant toutes les expérimentations, les animaux sont surveillés par du personnel entrainé pour vérifier l’absence de signe de douleur grâce à des points limites spécifiques établis pour chaque procédure. Ces points limites permettront de soustraire l’animal aux procédures expérimentales et ainsi limiter sa souffrance et son inconfort.
Choix des espèces
La souris est un animal pour lequel les modèles d’études in vivo sont largement maitrisés et caractérisés, notamment les modèles de thrombose et d’arrêt du saignement. Les techniques de mutation des gènes ont permis de générer des souris exprimant le récepteur plaquettaire dans sa version humaine, permettant d’étudier l’effet de notre molécule sur la thrombose artérielle et son potentiel effet sur l’hémostase. Dans les modèles de thrombose, les souris seront utilisées à un âge de 3-4 semaines. Les modèles de thrombose doivent être réalisés sur souris jeunes, avant l’accumulation de graisses au niveau des vaisseaux. La présence de graisse empêcherait le développement de la thrombose. Dans les autres procédures, les souris seront utilisées au stade adulte entre 2 et 6 mois. Cet âge correspond à la période utilisant des souris pubères et ne présentant pas encore de vieillissement.
Thérapie cellulaire dans la sclérodermie systémique à l’aide de modèles murins précliniques
- Recherche appliquée
- Troubles immunitaires
- Troubles respiratoires
2 487 souris vont être utilisées, dont 1 617 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère, toutes tuées à l'issue. La sclérodermie est induite par injections répétées cinq jours par semaine pendant six semaines, ce qui provoque une fibrose de la peau au point d'injection dans le bas du dos et une fibrose pulmonaire dès la deuxième ou la troisième semaine, et 580 souris subissent en plus une biopsie cutanée au punch de 5 mm. 750 souris sont tuées sans avoir servi à l'étude, leur génotype ne convenant pas. Le porteur écrit ne pas s'attendre à un inconfort ou une souffrance liés au développement de la fibrose pulmonaire, et ne prévoit donc pas d'antalgique pour cette atteinte.
Objectifs
La sclérodermie systémique (SSc) est une maladie auto-immune rare et hétérogène qui est caractérisée par le développement anormal d’une fibrose de la peau pouvant aussi atteindre les organes internes (poumons) et par l’apparition d’anomalies vasculaires. C’est la maladie auto-immune avec la plus grande mortalité individuelle au sein des maladies systémiques. La première cause de mortalité associée à la SSc est l’atteinte pulmonaire. Les progrès thérapeutiques et de gestion des complications ont permis au cours des dernières décennies une amélioration de la survie liée à cette pathologie. Néanmoins, la mortalité reste trop élevée : 15% à 5 ans du diagnostic et 30 % à 10 ans. Le développement de nouvelles thérapeutiques est donc une nécessité. La thérapie cellulaire basée sur l’injection de cellules souches (CSM) est une approche thérapeutique prometteuse. En effet, les CSM sont des cellules plastiques (capables de se différencier en plusieurs types cellulaires), capables d'atténuer la réponse immunitaire et avec des propriétés anti-fibrotiques, qui peuvent améliorer la pathogénie de la SSc et ses manifestations cliniques. L’utilisation croissante des CSM provenant de différents tissus (moelle osseuse, tissu adipeux ou cordon ombilical) dans diverses pathologies, fournit des preuves cohérentes de leur innocuité chez l’homme. Dans ce projet, nous souhaitons ainsi étudier les effets thérapeutiques (réduction de l’inflammation et de la fibrose cutanée et /ou pulmonaire) des CSM issues du tissu adipeux nommées ASCs (Adipose-derived Stem Cells), leurs interactions avec différents types de cellules immunitaires et les mécanismes impliqués dans leurs effets thérapeutiques dans 2 modèles pré-cliniques de souris sclérodermiques. L’intérêt de l’utilisation des ASCs est lié à leur fréquence dans le tissu adipeux et donc à leur disponibilité mais aussi à leur plus grande capacité de prolifération et des propriétés immunosuppressives supérieures.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra de valider l’efficacité de la thérapie cellulaire par injection d’ASCs pour contrer les troubles majeurs de la SSc que sont la fibrose cutanée et pulmonaire et dans une moindre mesure la production d’anticorps mais également d’apporter de nouvelles connaissances sur l’effet thérapeutique des ACSs en s’intéressant plus particulièrement à leur impact sur les cellules stromales et les cellules immunitaires telles que les monocytes-macrophages et les lymphocytes B.
Procédures
Des souris vigiles (n=1737) seront soumises à une injection (30 secondes, 5 jours/semaine) pendant 6 semaines maximum et à une autre injection 1 fois (environ 90 secondes). Des souris vigiles (n=1415) seront soumises à 3 injections (chacune d'une durée maximum de 30 secondes) maximum pendant 6 semaines maximum. Des souris anesthésiées (n=120) seront soumises à 1 injection (30 secondes) au maximum 3 fois en 3 jours. Des souris anesthésiées (n=580) seront soumises à une biopsie cutanée (punch de 5 mm, réalisé entre 1 à minutes). Des souris vigiles (1200) seront soumises à une biopsie (environ 30 secondes, à l'oreille ou la queue) pour le génotypage.
Impact sur les animaux
L'induction du modèle de sclérodermie systémique par injection peut entrainer une gêne (démangeaisons) dans les 2-3 minutes post-injection et aussi parfois des irritations cutanées qui pourront être apaisées par l'application d'un spray anti-démangeaisons et d'anti-inflammatoires d'action localisée. Les souris développent une fibrose cutanée au point d'injection (bas du dos) et une fibrose pulmonaire modérée à partir de la 2ème ou de la 3ème semaine. Il n'a pas été décrit dans la littérature et nous n’avons pas non plus observé de signes de difficultés ou de souffrances respiratoires dans ces 2 modèles murins. C'est pourquoi, nous ne nous attendons pas à avoir d'inconfort ou de souffrance animale liés au développement de la fibrose pulmonaire, nécessitant le recours à des antalgiques. Toutefois, un stress lié à la contention pour réaliser une injection des ASCs et un prélèvement saguin est attendu. Par ailleurs, une gêne (inflammation, démangeaison) est possible après le réveil des souris ayant eu une biopsie cutanée. Pour les souris génotypées, la biopsie au niveau de la queue ou de l’oreille peut entrainer du stress et/ou de la douleur chez l’animal.
Devenir
Tous les animaux seront euthanasiés pour réaliser des prélèvements de tissus et d'organes (sang, poumons, rate et peau) soit 1737 souris ou euthanasiés en raison d'un génotype ne permettant pas l'étude (750 souris)
Remplacement
L’étude des effets thérapeutiques des ASCs sur la physiopathologie de la SSc nécessite l’utilisation d’animaux et l’accès aux différents tissus impactés (peau, poumons, organes lymphoïdes) par la pathologie. Cette étude n’est pas possible sans l’utilisation de l’animal car cette pathologie auto-immune complexe touche simultanément de multiples organes et est caractérisée par la présence d’auto-anticorps dans la circulation sanguine, atteintes non reproductibles in vitro. L’utilisation du modèle murin est pertinente car cette espèce possède de nombreuses caractéristiques physiopathologiques communes avec l’homme, indispensables à l’extrapolation des résultats.
Réduction
Le choix des conditions expérimentales est fixé en lien avec les questions scientifiques du projet et les principes de réduction. Les procédures expérimentales sont rigoureusement planifiées afin de n’utiliser que le nombre d’animaux strictement nécessaire pour obtenir des résultats statistiquement exploitables. Notre expertise et nos précédents projets sur ces modèles murins nous ont permis de dimensionner nos groupes d’animaux à 10 individus afin de garantir l’obtention de données exploitables et de réaliser toutes les analyses nécessaires sur les différents tissus qui permettront de caractériser l’effet thérapeutique obtenu et d’investiguer les mécanismes d’action du traitement testé.
Raffinement
La mise au point de procédures rigoureuses et la formation du personnel permettront de limiter le stress et la souffrance des animaux. Ils bénéficieront également d'un enrichissement constitué de coton et/ou « maisons » en carton afin de les stimuler, diminuer le stress et de leur permettre de se construire un « nid ». Un suivi comprenant une évaluation de l'apparence physique, de la posture et du comportement des animaux sera réalisé quotidiennement et une mesure de leur poids sera réalisé deux fois par semaine. Des points limites adaptés ont été mis en place ce qui permettra de contrôler l'état de santé des animaux et d’avoir recours à des anti-douleurs adaptés si des signes de souffrance sont détectés chez les animaux et à l’euthanasie dès que nécessaire.
Choix des espèces
La souris est un mammifère qui possède de nombreuses caractéristiques physiologiques et pathologiques communes avec l’homme et qui est nécessaire pour l’extrapolation des résultats. Parmi les rongeurs, seul un modèle murin de SSc est déjà développé. Les procédures seront réalisées sur des animaux âgés de 8 à 12 semaines, correspondant à des souris adultes dont le système immunitaire est mature. L’utilisation de souris adultes est nécessaire pour mimer la SSc humaine qui affecte seulement les adultes et dont les cellules immunitaires participent à la physiopathologie.
Rôle de la Protéine de Transfert des Phospholipides et de la Protéine de Transfert des Esters de Cholestérol dans la biodistribution des lipoprotéines dans des modèles murins de sepsis
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
672 souris vont être utilisées, la moitié dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré et l'autre moitié un niveau sévère, toutes tuées par ponction intracardiaque. Une injection de lipopolysaccharide bactérien déclenche chez elles un choc septique expérimental, avec hypothermie profonde, douleurs diffuses et perte de mobilité pouvant les empêcher d'atteindre l'eau et la nourriture, et elles subissent jusqu'à cinq prélèvements sanguins à la queue, immobilisées en tube de contention pour les injections intraveineuses. L'objet est de suivre où vont les lipoprotéines dans l'organisme pendant un sepsis et si deux protéines de transfert modifient ce trajet. Le porteur écrit que l'usage d'animaux est "indispensable" et qualifie d'"essentielles" ses deux lignées de souris, l'une privée d'une protéine, l'autre porteuse d'une protéine humaine.
Objectifs
La septicémie, ou sepsis, est une complication grave d’une infection. Elle survient lorsque la réponse de notre organisme face à une infection devient excessive et incontrôlée, entraînant des lésions sur différents organes. C’est un véritable problème de santé publique : en 2017, on estime qu’elle a été responsable d’environ 11 millions de décès dans le monde, soit près d’un cinquième de la mortalité annuelle. Malgré les progrès de la médecine, le sepsis reste l’une des principales causes de décès en soins intensifs. Une des clés de cette maladie est la présence dans le sang de substances issues de certaines bactéries, appelées lipopolysaccharides (LPS). Ces molécules, très inflammatoires, déclenchent une réaction de défense généralisée de l’organisme. Heureusement, notre corps possède aussi des systèmes de protection qui permettent de neutraliser et d’éliminer ces LPS. Les lipoprotéines, particules qui transportent les graisses dans le sang, jouent un rôle central dans ce processus : elles captent les LPS, réduisent leur toxicité et les transportent jusqu’au foie où ils peuvent être éliminés. Certaines protéines associées aux lipoprotéines, comme la PLTP (protéine de transfert des phospholipides) et la CETP (protéine de transfert des esters de cholestérol), pourraient aussi influencer ce mécanisme. La PLTP, par exemple, est capable de fixer directement les LPS et d’aider à leur neutralisation. La CETP, bien connue pour son rôle dans les échanges de graisses entre les lipoprotéines, pourrait également modifier la manière dont ces particules transportent les LPS, même si son rôle exact dans le sepsis reste encore mal compris. Le but principal de notre projet est donc de comprendre comment les lipoprotéines se répartissent dans l’organisme et comment leur circulation dans le sang évolue au cours d’un sepsis expérimental chez la souris. Nous chercherons aussi à déterminer si la PLTP et la CETP influencent ce processus, et si leur rôle change lors d’une inflammation sévère.
Bénéfices attendus
Ce projet devrait permettre de mieux comprendre ce qu’il advient des lipoprotéines dans le sang et les organes au cours de la septicémie, et pourquoi leur fonctionnement est perturbé. Plus précisément, il pourrait : - Permettre de mieux comprendre les causes des perturbations observées. Déterminer si elles sont dues à une dégradation accélérée des lipoprotéines, à des fuites vers les tissus ou à une redistribution vers certains organes sous l’effet de l’inflammation. - Éclairer des observations cliniques. Expliquer pourquoi certains patients présentent, lors d’infections sévères, des modifications rapides et importantes de leur cholestérol sanguin, et en quoi cela peut aggraver la maladie. - Identifier de nouvelles pistes thérapeutiques en étudiant le rôle de protéines comme la PLTP et la CETP, qui pourraient moduler la manière dont les lipoprotéines neutralisent les endotoxines, le projet pourrait mettre en évidence de nouvelles cibles pour améliorer la défense naturelle contre l’infection. - Contribuer à une vision globale du sepsis en reliant la circulation des lipoprotéines, leur distribution dans l’organisme et leur rôle dans la neutralisation des toxines bactériennes, ce projet aidera à mieux comprendre les mécanismes qui rendent la septicémie si dangereuse.
Procédures
- Prise de sang (5 prélèvements ponctuels, de moins de 1 min chacun) - Injection intraveineuse caudale (1 ou 2 selon le groupe, injection bolus,
Impact sur les animaux
De faibles douleurs, de courte durée, peuvent survenir lors des prélèvements sanguins par voie caudale ou des injections intraveineuses et intrapéritonéales. Pour les injections IV, les souris seront placées dans un tube de contention afin d’éviter les mouvements brusques, de réduire le temps de manipulation et de garantir la précision de l’injection. Cette contention peut provoquer une gêne transitoire et un stress modéré, limité à quelques minutes. - L’injection de LPS à faible dose entraine généralement des signes modérés et transitoires, comparables à un syndrome pseudo-grippal, comprenant hypothermie modérée, douleurs diffuses, inflammation locale et généralisée. - L’injection de LPS à forte dose est associée à des effets plus marqués, correspondant à un état de choc septique expérimental comprenant hypothermie profonde, douleurs diffuses, diminution importante de la mobilité pouvant limiter l’accès spontané à l’eau et à la nourriture, inflammation locale et généralisée prononcée.
Devenir
La mise à mort des animaux est nécessaire pour l’analyse de la biodistribution des lipoprotéines au sein des différents organes. Un grand volume sanguin est nécessaire à la fin de l’expérimentation pour réaliser les cinétiques de clairance des lipoprotéines, l’analyse de l’inflammation sanguine et enfin l’analyse des lipides plasmatiques.
Remplacement
La septicémie est une maladie systémique complexe qui ne peut pas être reproduite fidèlement par des modèles cellulaires. Elle résulte d’interactions multiples entre les composants bactériens, comme le lipopolysaccharide (LPS), et l’organisme hôte. Ces interactions impliquent de nombreux acteurs : les cellules immunitaires (macrophages, neutrophiles, lymphocytes, cellules dendritiques) qui déclenchent l’inflammation, les cellules vasculaires responsables des altérations de la perméabilité, mais aussi des organes comme le foie, la rate et le tissu adipeux, essentiels pour le métabolisme lipidique et l’élimination des endotoxines. De plus, la distribution et l’élimination des lipoprotéines, vecteurs clés de neutralisation du LPS, reposent sur des mécanismes globaux (circulation sanguine, drainage lymphatique, excrétion biliaire) impossibles à reproduire in vitro. L’utilisation de modèles animaux est donc indispensable pour étudier ces processus dans leur globalité. Dans ce projet, deux modèles murins complémentaires sont employés. Les souris déficientes pour la PLTP permettent d’évaluer le rôle de cette protéine dans le transfert et la neutralisation du LPS. Les souris transgéniques CETP, exprimant la protéine humaine CETP (absente naturellement chez la souris), afin de reproduire plus fidèlement la situation humaine et d’étudier son rôle dans le remodelage des lipoprotéines en contexte inflammatoire. Ces modèles sont donc essentiels pour comprendre le rôle respectif de la PLTP et de la CETP dans la biodistribution et le devenir des lipoprotéines au cours du sepsis, et pour identifier de nouvelles pistes thérapeutiques.
Réduction
En raison des variations naturelles entre les animaux et des effets attendus des modifications génétiques, 7 souris par groupe seront utilisées. Ce nombre a été calculé grâce à un modèle mathématique, tenant compte de nos variables d’intérêts ainsi que les différences nécessaires pour obtenir des résultats fiables et pouvoir comparer correctement les différences entre les groupes. Les différences attendues concernent la vitesse à laquelle les lipoprotéines sont éliminées de l’organisme.
Raffinement
Afin de favoriser le bien-être des animaux, ceux-ci seront hébergés en groupe (5 à 10 par cage) dans un environnement enrichi (tunnels, coupelles, matériel de fouissage). Les souris recevant du LPS pouvant présenter des difficultés d’accès à l’eau et à la nourriture, une alimentation adaptée type Geldiet sera systématiquement mise à disposition afin d’assurer une hydratation et un apport nutritionnel adéquats. L’étude est limitée à une durée de 24 h après l’injection de LPS. Les animaux ne seront donc pas maintenus dans un état septique prolongé, ce qui limite le risque de souffrance importante. Les doses de LPS retenues sont basées sur la littérature et nos expériences antérieures. Elles permettent de reproduire un état de sepsis léger à sévère, tout en évitant une mortalité précoce. Les animaux seront suivis régulièrement (posture, mobilité, respiration, température corporelle). Des critères d’arrêt prédéfinis seront appliqués immédiatement en cas de signes de souffrance excessive. Les prélèvements sanguins caudaux seront réalisés après application d’un anesthésique local, via une légère incision, et le volume total prélevé n’excédera pas 3 % du poids corporel. Le prélèvement terminal par ponction intracardiaque sera effectué sous anesthésie générale (isoflurane), sur plateau chauffant pour maintenir la température corporelle. Une analgésie locale (lidocaïne) sera appliquée au point de ponction. Afin d’exclure toute douleur résiduelle, l’euthanasie sera effectuée sous anesthésie générale immédiatement après le dernier prélèvement.
Choix des espèces
Le protocole vise à élucider des mécanismes complexes impliquant plusieurs tissus et types cellulaires : détoxification et clairance des endotoxines bactériennes (LPS), distribution des lipoprotéines dans l’organisme, réponse immunitaire et inflammatoire. Ces processus ne peuvent être étudiés de manière pertinente à l’aide de modèles in vitro ou d’organismes inférieurs, dont le métabolisme lipidique et le système immunitaire diffèrent trop fortement de ceux des mammifères. Le modèle murin est couramment utilisé depuis de nombreuses années pour l’étude du métabolisme des lipoprotéines et des mécanismes de l’inflammation en contexte infectieux. Il offre des outils expérimentaux largement validés et une physiopathologie proche de celle de l’Homme. Toutefois, une différence majeure réside dans l’absence de CETP active chez la souris sauvage, alors que cette protéine joue un rôle clé dans le remodelage des lipoprotéines humaines. Pour pallier cette limite, des lignées transgéniques exprimant la CETP humaine sont disponibles et constituent une alternative robuste à l’expérimentation sur d’autres mammifères plus proches de l’Homme. Concernant l’âge des animaux, seuls des adultes jeunes (2 à 5 mois) seront utilisés. En effet, la réponse inflammatoire chez la souris varie fortement avec l’âge : les animaux plus âgés présentent une tolérance accrue aux endotoxines, un état d’inflammation chronique et une diminution de la production de cytokines pro-inflammatoires. L’utilisation d’animaux jeunes et d’âge homogène est donc nécessaire pour garantir la pertinence et la reproductibilité des résultats.
Etude spatio-temporelle au long terme de l’implication de l’environnement neurochimique sur la régulation de l’excitabilité neuronale chez un modèle de souris épileptique
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Une à deux chirurgies du crâne sous anesthésie, puis des crises d'épilepsie généralisées provoquées ou une épilepsie du lobe temporal installée durablement : 300 souris subissent des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Une partie d'entre elles est en outre privée de sommeil ou exposée à un stress, sous surveillance vidéo continue, pour mesurer l'effet de ces facteurs sur les crises. Le porteur décrit les crises comme source d'un "stress de courte durée", tout en signalant l'atonie fréquente qui les suit et une perte de poids par malnutrition pendant les 24 à 48 heures suivant l'induction. Toutes les souris sont tuées puis perfusées pour prélever leur cerveau.
Objectifs
L’épilepsie touche environ 1% de la population mondiale et, dans 30% des cas, aucun médicament ne permet le contrôle des crises. Cette forme de la maladie dite pharmaco-résistante est souvent associée à de nombreuses comorbidités et complications (ex. troubles cognitifs). Son coût pour la société est estimé à 14 milliards d'euros par an en Europe et, malgré l’accès à plus d’une quinzaine de nouveaux médicaments anti-crises, le taux d’épilepsie réfractaire n’a pas changé en 30 ans. Ce constat difficile est en partie dû au fait que nous ne comprenons pas bien les mécanismes de déclenchement des crises épileptiques dans le cerveau. De plus, la plupart des patients souffrent de crises présentant une certaine rythmicité, suggérant l’existence de mécanismes biologiques sous-jacents liés au temps, comme des fluctuations cycliques dans l’activité cérébrale. Ces observations soulèvent l’hypothèse que l’excitabilité neuronale pourrait être modulée par des variations lentes de certains neurotransmetteurs et neuromodulateurs. Notre étude vise précisément à explorer cette hypothèse, en étudiant comment le cerveau contrôle l’excitabilité neuronale à long terme à travers les fluctuations de ces molécules.
Bénéfices attendus
L’observation des fluctuations de l’environnement neurochimique survenant dans une multitude de zones cérébrales, que nous permet notre approche expérimentale, apportera un regard nouveau non seulement sur les mécanismes de genèse des crises d’épilepsie, mais aussi, plus largement, sur la manière dont le cerveau régule l’excitabilité neuronale. Ce projet ambitieux permettra d’établir une carte spatio-temporelle de l’environnement neurochimique lié aux états cérébraux physiologiques et épileptiques, et aura donc un impact important pour les communautés neuroscientifique et médicale et à plus long-terme pour le developpemnet de nouvelles cibles therapeutiques.
Procédures
Les animaux subiront une à deux chirurgies sous anesthésie générale et avec analgésie.. De plus, la plupart des animaux vont subir soit une ou plusieurs crises aiguës généralisées (une crise dure quelques secondes à une minute) soit développer une épilepsie du lobe temporal. Tous les animaux seront suivis de près après chirurgie et induction d’une crise, et le cas échéant traités avec des soins adaptés (ex : analgésique pour la douleur, anti-convulsant pour la crise). Un certain nombre de souris sera également soumis soit à une privation de sommeil courte soit à un stress de courte durée de faible intensité, accompagnés d’un monitoring vidéo continu pour analyser les comportements et comprendre la place du manque de sommeil ou d’un événement stressant dans l’influence des crises épileptiques.
Impact sur les animaux
La procédure implique deux chirurgies sous anesthésie générale. Cette intervention entraîne une douleur modérée qui sera atténuée par un analgésique avant et pendant l’opération et des analgésiques pendant les 3 jours postopératoires. De plus, cela entraîne une déshydratation légère de courte durée qui sera prévenue par une dose de sérum physiologique durant la chirurgie. Crises épileptiques induites ou spontanées : les crises peuvent entraîner un stress de courte durée. Pendant la période post-crise, les animaux présentent très souvent une atonie et tout sera fait pour éviter de perturber les animaux pendant cette période critique. De plus, l’induction de l’épilepsie entraîne un stress métabolique/malnutrition chez beaucoup d’animaux avec une perte de poids durant les 24 à 48h post-induction que la plupart vont récupérer rapidement au cours de prochains jours. Nous avons mis en place un protocole de suivi spécifique post-induction pour suivre le bien-être de nos animaux durant cette période critique. Les animaux seront généralement hébergés avec leurs congénères mais séparés par des parois perforées, permettant un contact visuel, olfactif et auditif.
Devenir
À la fin de l’étude, les animaux seront euthanasiés puis perfusés, afin de collecter leurs cerveaux pour des analyses histologiques.
Remplacement
Il n’existe pas d’alternative tangible pour ce projet. En effet, notre étude utilise des méthodologies impossibles à utiliser chez l’homme/patients. Des modèles de simulations informatiques compléteront notre étude mais nous devons d’abord avoir une compréhension plus claire du rôle du stress sur les crises épileptiques.
Réduction
Afin de minimiser le nombre d’animaux requis pour ce projet, nous mettrons en place des contrôles internes (mesures répétées) chaque fois que cela sera possible. Cette approche présente un double avantage : elle permet de réduire le nombre de groupes expérimentaux nécessaires, tout en augmentant la puissance statistique (observations répétées sur le même animal) de l’étude grâce à une meilleure maîtrise de la variabilité interindividuelle.
Raffinement
Les animaux seront tous hébergés en groupe avec un suivi hebdomadaire renforcé sur l'état de chaque individu en termes de bien-être. Pour le modèle d’épilepsie utilisé, un protocole de suivi de la crise épileptique a été optimisé. En effet, comme pour les patients, si la crise dure moins de 5 minutes, l’animal n’est pas traité pour cette crise sauf être mis au calme. En revanche, si la crise dure plus de 5 minutes, l’animal se verra administrer un anti-convulsif. Pour toutes chirurgies, les animaux seront anesthésiés de manière générale avec l'administration d'analgésiques appropriés en amont, durant et après l'opération pendant plusieurs jours. De plus, tous les animaux seront suivis post-chirurgie induction d'épilepsie pendant plusieurs jours de manière renforcée pour limiter au maximum stress et douleur à l'aide de grille d'évaluation. Enfin, les points limites stricts propres au projet seront appliqués afin d'apporter des soins adaptés le cas échéant.
Choix des espèces
Ce projet utilise des modèles de souris adultes épileptiques pour étudier au mieux les épilepsies du lobe temporal chez les patients adultes. En effet, l’étude proposée ainsi que les méthodologies utilisées ne sont pas applicables aux patients. De tous les modèles expérimentaux, le cerveau de souris offre un grand nombre d'avantages : il est structurellement très proche du cerveau humain, et il est assez gros pour permettre l’utilisation de méthodes d’enregistrements précises. De plus, par rapport au rat ou au primate, la souris permet d’utiliser un éventail très large d’outils génétiques, développés dans cette espèce. Enfin, Il existe un très grand nombre de modèles d’épilepsie acquise et génétique qui reproduisent fidèlement différentes épilepsies qui pourraient être utilisés dans de futurs projets précliniques.
Étude de nouveaux traitements de l’alcoolodépendance dans un modèle pertinent de consommation excessive d’alcool et d’addiction à l’alcool.
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Tous tués à l'issue, pour prélever leurs tissus ou vérifier l'emplacement des canules implantées dans leur crâne, 5 830 rats vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Chaque animal subit une chirurgie de trente à soixante minutes pour l'implantation de canules, de lentilles ou l'injection d'un vecteur viral, puis s'auto-administre de l'alcool quinze à trente minutes par jour, cinq jours par semaine, pendant trois à quatre mois. S'y ajoutent jusqu'à douze injections dans l'abdomen et des sessions destinées à mesurer la consommation compulsive, que le porteur reconnaît aversives. Le même porteur présente la cage d'auto-administration d'alcool comme un "enrichissement moteur" et un "enrichissement cognitif", l'appui sur le levier valant apprentissage d'une tâche.
Objectifs
L’alcoolo-dépendance est une maladie chronique et hautement récidivante en dépit des thérapies existantes puisque 70% des patients rechutent après 12 mois de prise en charge (plus de 90% après 4 ans). Les mécanismes neurobiologiques impliqués dans la perte de contrôle sur la consommation d’alcool sont encore mal connus et trop peu de médicaments sont actuellement disponibles pour le traitement de l’alcoolodépendance et des troubles de la consommation d'alcool. Certaines structures cérébrales ont tout de même été identifiés comme étant des acteurs clefs des addictions en général et de l’alcoolo- dépendance en particulier. Dans ce contexte de recherche de nouveaux traitements, nous proposons de réaliser un projet qui permettra d’évaluer l’efficacité d’une dizaine de molécules dans différents aspects de la pathologie des troubles de la consommation d’alcool. Dans un second temps d'étude des bases neurobiologiques nous nous concentrerons sur 5 molécules au maximim. Ces aspects (consommation, motivation, rechute, compulsion, bases neurobiologiques…) seront donc étudiés grâce à la mise en œuvre des différentes procédures qui sont donc complémentaires. Nous allons de plus réaliser ce projet en utilisant des rats, aussi bien mâles que femelles car nous savons que les effets de l'alcool peuvent être différents entre les 2 sexes, mais aussi les effets des médicaments.
Bénéfices attendus
Au cours de ce projet nous nous attendons à identifer certaines molécules avec un réel potentiel dans le traitement des troubles de l'usage d'alcool. Nous pourrons grâce aux différentes procédures comportementales identifier précisemment les différentes dimensions du trouble de l'usage d'alcool (motivation, recherche, rechute...). Ensuite, nous allons clarifier la problématique de l'efficacité des traitement en fonction du sexe. Et enfin, nous identifierons des mécanimes neurobiologiques responsable du trouble de l'usage d'alcool et des mécanismes d'action des molécules efficaces à réduire ce trouble.
Procédures
1- Chirurgies (Implantation de canules, injection de vecteur viral, implantation de lentilles) : 1 seule chirurgie par rat - Durée de la chirurgie : 30 à 60 minutes. 2- Deux prélèvements de sang par rat au maximum sous anesthésie générale : durée de l'intervention : 3 minutes. 3- Auto-administration d'alcool : protocole de 15-30 minutes par jour, 5 jours par semaine pendant 3-4 mois. 4- Injection intra-péritonéales : chaque animal recevra plusieurs injections sur toute la durée des mois d'auto-administration - Maximum de 10-12 injections mais en moyenne 6 injections.
Impact sur les animaux
1- Douleurs au moment de l'injection intrapéritonéale; 2- douleurs post-opératoires prises en charge par un traitement analgésique; 3- perte de poids transitoire potentiel suite aux chirurgie; 4- Risque infectieux au niveau de la plaie situé sur le crâne; 5- Effet aversif lors des sessions d'évaluation de la compulsion.
Devenir
Les animaux seront euthanasiés à la fin de chacune des procédures pour soit permettre le prélèvement de tissu en post-mortem en vue d'analyses complémentaires sur tissu, soit pour vérifier les sites d'implantation des canules guide ou des lentilles.
Remplacement
Les études de mécanismes complexes de maladies psychiatriques comme l'addiction ne sont pour le moment pas remplaçables par des méthodes in vitro ou in sillico. Les mécanismes impliqués sont trop complexes pour pouvoir être simplifiés à ce jour. Les modèles que nous avons choisis font partie des modèles les plus utilisés et les plus complets avec une validité de ressemblance, une validité de construction et une validité de prédiction très bien décrites dans la littérature. L'animal dans son entièreté est le seul modèle disponible actuellement pour remplir les objectifs de ce projet.
Réduction
Le nombre d'animaux nécessaire à une analyse statistique correcte pour chacune des expériences a été estimé sur la base de nos précédentes expériences utilisant les mêmes modèles de consommation d'alcool. Nous avons également pris en compte la variabilité inter-individuelle observée dans les différents paradigmes (comportementaux et chirurgicaux) utilisés. Aucun test statistique a priori n’a été utilisé pour déterminer la taille des groupes étant donné que nous ne pouvons pas anticiper la taille de l'effet des molécules que nous allons tester. Dans l’optique d’une réduction du nombre d’animaux utilisés, nous ne sélectionnerons que les molécules qui auront montrés un effet statistiquement significatif sur au moins un des comportements évalués. Nous en prévoyons 5 au maximum mais ce nombre pourra être plus faible et réduira donc d’autant le nombre d’animaux utilisés au total sur le projet. Nous évaluerons donc les effets de nos molécules testées sur les 2 sexes. Puis en fonction des résultats obtenus, effet sur un seul des 2 sexes ou un effet identique sur les deux sexes ou effets différent chez les deux sexes, nous ajusterons le design expérimental nous permettant de réduire potentiellement le nombre total de rats utilisés dans ce projet.
Raffinement
Les animaux seront stabulés dans des cages enrichies grâce à un tube en carton et une buchette en bois. Les animaux seront manipulés 5 jours par semaine avec une intensification de l'habituation à la manipulation et un conditionnement positif à ces manipulations durant les jours suivant l'arrivée des animaux au sein de la plateforme, permettant ainsi une forte réduction du stress. Les rats seront placés 5 jours par semaine dans une cage d'auto-administration permettant un enrichissement moteur (appui sur les leviers) et un enrichissement cognitif (apprentissage d'une tâche d'auto-administration nécessitant une planification de l'action). Nous utiliserons la Rat Grimace Scale (RGS) tout au long de ce projet pour l'évaluation du niveau de souffrance/douleur ressentie par les animaux. De plus, nous ajouterons des points de surveillance spécifiques à cet acte, à savoir, aspect de la plaie, suintement, hémorragie, problème de suture jusqu'à la cicatrisation de la plaie avec une prise en charge analgésique adéquate.
Choix des espèces
L’espèce rat est choisie pour ce projet en raison de sa pertinence biologique et comportementale en particulier dans les protocoles d’auto-administration volontaire d’éthanol. De nombreuses données scientifiques validées démontrent que le rat est sensible aux effets renforçants de l’alcool, ce qui en fait une espèce pertinente pour modéliser l’initiation, l’escalade et la perte de contrôle de la consommation. Le rat accepte spontanément de consommer des solutions d’éthanol en accès libre ou en réponse à des contingences opérantes, ce qui permet de reproduire des comportements analogues à l’usage volontaire observé chez l’humain. L'utilisation du rat permet la mise en œuvre de protocoles plus complexes qui sont difficilement réalisables chez la souris en raison de différences comportementales et motivationnelles. L’utilisation du rat constitue le meilleur compromis entre pertinence scientifique, faisabilité technique et respect des principes des 3R. Tous les animaux seront utilisés à l'âge adulte pour nous permettre de mimer les troubles de la consommation d'alcool observés chez l'être humain adulte.
Impact des sénothérapeutiques sur la résilience pulmonaire à la ré-irradiation chez la souris
- Recherche fondamentale
- Système respiratoire
Irradiées à 20 Gy sur la moitié du thorax, jusqu'à deux fois, 60 souris subissent des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère pour la moitié d'entre elles, toutes tuées pour prélèvement. Dix gavages et un scanner sous anesthésie complètent le protocole. L'objectif déclaré est de tester si un médicament détruisant les cellules sénescentes rend une seconde radiothérapie thoracique plus supportable chez les patients. Le porteur s'appuie sur la bibliographie pour affirmer qu'une première irradiation de 20 Gy ne tue pas les souris, tout en reconnaissant qu'"aucun recul n'existe" sur la toxicité d'une seconde irradiation de la même zone.
Objectifs
Ces dernières années, les traitements des cancers du thorax (comme ceux du poumon) se sont nettement améliorés. Les patients vivent plus longtemps et les tumeurs sont mieux contrôlées. Cependant, cette meilleure survie s’accompagne parfois d’un nouveau défi : l’apparition d’une récidive, d’une nouvelle tumeur, ou de métastases dans la même zone déjà irradiée. Dans ces cas, une seconde radiothérapie, appelée ré-irradiation, peut être envisagée. Mais cette ré-irradiation n’est pas sans risque : les tissus sains gardent une « mémoire » de la première irradiation et peuvent réagir plus fortement lors de la seconde. Plus le temps entre les deux traitements est long, plus les tissus ont le temps de récupérer. À l’inverse, une seconde irradiation trop rapprochée peut entraîner des complications importantes, notamment au niveau des poumons. Un des mécanismes impliqués dans ces réactions est la sénescence cellulaire : c’est un état où les cellules cessent de se diviser mais restent actives, en libérant des substances qui influencent leur environnement. À petite échelle, ce processus aide à la réparation des tissus, mais lorsqu’il devient trop important, il peut favoriser la fibrose pulmonaire, une cicatrisation excessive qui altère le fonctionnement du poumon. L’objectif de ce projet est de voir si l’on peut éliminer ces cellules sénescentes après une première irradiation afin de mieux préparer les tissus à une éventuelle seconde radiothérapie. Pour cela, les chercheurs testent un médicament, connu pour détruire sélectivement les cellules sénescentes. Cette approche, dite sénothérapeutique, pourrait améliorer la tolérance et l’efficacité des traitements chez les patients devant recevoir une ré-irradiation thoracique.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra de mieux comprendre comment les radiothérapies provoquent la sénescence des cellules pulmonaires, et quelles en sont les conséquences. Il pourrait également montrer qu’en éliminant ces cellules sénescentes, on peut : 1) Réduire les effets secondaires pulmonaires liés à la radiothérapie, 2) Rendre possible une seconde irradiation du thorax dans de meilleures conditions de sécurité, 3) Permettre des traitements plus efficaces et plus intensifs, tout en protégeant les tissus sains. En somme, ce travail vise à ouvrir la voie à des traitements anticancéreux plus performants et mieux tolérés pour les patients atteints de tumeurs thoraciques.
Procédures
Selon les lots : - Irradiation de la moitié du thorax 20 Gy sous anesthésie (durée 7 min, deux fois maximum) - Gavage quotidien ((durée de la contention 1 min, max 10 fois) - Scanner sous anesthésie (durée 4 min, avant euthanasie)
Impact sur les animaux
D’après la bibliographie, l’irradiation de la moitié du thorax à une dose unique de 20 Gy ne génère pas de mortalité. En revanche, aucun recul n’existe sur la toxicité d’une ré-irradiation de la même zone thoracique à une dose de 20 Gy, qui pourrait générer de la toxicité. Les effets cliniques de l’irradiation au niveau thoracique sont essentiellement des difficultés respiratoires.
Devenir
Tous les prélèvements seront faits post-mortem. Les prélèvements concernent tous les animaux du projet, nécessitant leur euthanasie.
Remplacement
On ne peut vraiment comprendre comment le tissu pulmonaire réagit aux rayonnements ionisants qu’en l’étudiant dans un organisme vivant, où toutes les fonctions biologiques interagissent entre elles
Réduction
Les expériences faites pour étudier les lésions causées par les rayonnements dépendent beaucoup du fonctionnement naturel du corps (la physiologie). Pour que les résultats des tests statistiques soient fiables, il faut utiliser au moins 10 animaux par groupe exposé aux radiations. Cela permet d’obtenir des données suffisamment solides pour tirer des conclusions valables. En revanche, 5 animaux par groupe sont suffisants pour les groupes non irradiés.
Raffinement
Les animaux utilisés pour les expériences sont soignés et hébergés dans des conditions adaptées, afin de réduire au maximum leur souffrance. Ils sont surveillés régulièrement, anesthésiés pendant les irradiations et vivent en groupe dans un environnement enrichi pour leur bien-être.
Choix des espèces
La souris est un modèle bien connu et très utilisé pour les recherches avant les essais sur l’humain. C’est aussi l’animal de référence dans notre laboratoire. Les études précédentes sur l’irradiation des poumons ont déjà été réalisées sur des souris. Les animaux utilisés auront entre 8 et 22 semaines, ce qui correspond à l’âge adulte. Nous choisissons des souris adultes car notre recherche porte sur les effets à long terme de la radiothérapie chez les adultes. Les effets chez les enfants (ou jeunes sujets) relèvent d’un autre domaine de recherche.