Procédures sévères

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    • Oncologie
Souris : 318
Souffrances
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Devenir
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 318

L'infection se fait par deux gouttes de virus déposées dans les narines ou par injection dans l'abdomen, suivies de sept injections abdominales et de onze injections dans la veine de la queue, chaque geste sous anesthésie gazeuse. 318 souris vont être utilisées ainsi, toutes tuées à la fin du protocole parce qu'elles portent le virus, 198 d'entre elles dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Certaines sont des souriceaux de six à neuf jours, choisis parce que leur système immunitaire immature les rend plus sensibles à l'infection, l'objectif étant de construire un modèle murin du virus Cedar utilisable en animalerie ordinaire plutôt qu'en confinement de haute sécurité. Le porteur décrit ce virus comme dépourvu du gène de virulence et sans symptômes chez la souris, tout en annonçant prostration, tremblements, perte d'équilibre et paralysie possibles.

Objectifs

Certains virus de la famille des henipavirus représentent un risque important pour la santé humaine et sont classés dans la liste des virus prioritaires de l’Organisation Mondiale de la Santé. Deux henipavirus dangereux pour l’homme, les virus Nipah et Hendra, sont responsables d’infections du cerveau et des poumons fatales dans 75% des cas. Ces virus sont naturellement portés par une famille de chauves-souris frugivores, chez qui ils n’engendrent à priori pas de pathologie spécifique. Il n’existe à l’heure actuelle ni vaccin, ni traitement, ces virus sont donc classés de niveau 4, nécessitant leur manipulation dans un laboratoire de très haute sécurité (niveau 4 maximale). De ce fait, les recherches menées sur ces virus sont donc limitées et extrêmement onéreuses. En 2012, le virus Cedar a été identifié chez des chauves–souris frugivores d’Australie, les analyses ont montré l’appartenance de ce virus aux henipavirus mais l’absence d’un gène, responsables de la virulence, marque une différence importante avec Nipah et Hendra. Ce virus a démontré une réplication très limitée chez plusieurs espèces (cobayes, souris, hamster), associée à une absence de symptômes justifiant son utilisation dans des conditions de confinement moins élevées (niveau 2). Une très forte réponse immunitaire a été observée chez le hamster et la souris en réponse à l'infection et est responsable du contrôle de la réplication de ce virus et de l’absence de symptômes. Ce projet de recherche vise à comprendre la réponse immunitaire et son rôle dans le contrôle de l’infection par le virus Cedar. Les résultats obtenus par ce projet permettront de mieux comprendre les infections à henipavirus et développer un modèle animal pour tester de nouveaux traitements antiviraux.

Bénéfices attendus

Ce projet permettra tout d’abord de comprendre la réponse immunitaire, plus particulièrement le rôle des défenses antivirales et des cellules immunitaires, dans le contrôle de l‘infection par le virus Cedar. Les résultats obtenus dans ces souris, nous permettront de comparer la réponse immunitaire contrel le virus Cedar, à celle que nous avons caractérisé avec le virus Nipah par le passé . Nous pourrons ainsi mieux comprendre le contrôle de la réponse immunitaire car celui-ci fonctionne parfaitement chez le virus Nipah mais est absent chez le virus Cedar. De plus, ce projet permettra d’établir un modèle de souris plus facilement réalisable pour les henipavirus qui permettra de réaliser des essais de traitements dans des animaleries conventionnelles avant d'avoir recours à des animaleries de haute sécurité.

Procédures

Les animaux seront infectés par le dépot de 2 gouttes de virus sur les narines ou une injection dans l'abdomen. Les traitements se feront par des injections dans l'abdomen (7 injections ), et/ou dans la veine de la queue (11 injections). Dans tous les cas, les injections seront réaliseés sous anesthésie et ne dépasseont pas 20 secondes. Globalement, chacun des gestes sera réalisé sous anesthésie gazeuse (20 secondes) à l'exception de l'infection des souriceaux, un maximum de 12 anesthésies sera réalisé sur la durée du protocole.

Impact sur les animaux

Certains types de souris pourront être plus sensible au virus et pourront développer une maladie avec des symptomes tels que la perte d'équilibre. Les injections induiront une gêne mineure de très courte durée au niveau du site d'injection. Si l'infection se developpe activement, il sera possible d'observer une prostration, des tremblements, une perte d'équilibre voir une paralysie.

Devenir

Les animaux étant infectés par un virus, l’ensemble des animaux sera euthanasié à la fin du protocole.

Remplacement

L’obtention de données en culture de cellules, nous incite à mettre en place un étude chez la souris qui permettra de confirmer ou d’infirmer les hypothèses de recherche issues de ces données en culture de cellules. En effet, ces méthodes tendent à recréer artificiellement les interactions cellulaires que nous pouvons retrouver dans un organisme mais ne permettent pas de se focaliser sur la réponse d’un organe et encore moins d’un organisme vivant entier (système immunitaire, flux sanguin). Ces tests ne permettent pas de répondre à des questions globales, tels que la dissémination dans l'organisme, la mise en place de la maladie ou bien encore les réponses immunitaires (anticorps,...). Ainsi l'étude de la réponse immunitaire mise en place suite à l’infection par un virus, ici Cedar passe obligatoirement par l'utilisation d'un modèle animal.

Réduction

Nous utiliserons 6 animaux par groupe (mâles et femelles) afin de garantir une fiabilité de nos résultats dans les courbes de survie et des groupes de 3 animaux pour les différents points (J3 et J6) pour comparer les différence de quantité de virus entre les âges. Nous réaliserons les expériences de façon séquentielle, tout d’abord une première expérience exploratoire en souris au systeme immunitaire peu efficace et si cette expérience ne donne pas de résultats exploitables (pas de réplication virale) alors l’ensemble du projet est arrêté. Les données récoltées seront analysées à l’aide de tests statistiques pour valider les résultats.

Raffinement

Le personnel participant à cette étude aura été formé en interne à l’observation des symtomes et à remplir une grille d'évaluation, des points limites d'expérimentation seront fixés et marqueront l'arret definitif du protocolepour les animaux concernés. Les animaux seront anesthésiés deux fois durant le protocole : une fois par anesthésie gazeuse pour l'inoculation virale et une fois toujours par anesthésie gazeuse pour l'euthanasie. Nous n’effectuerons pas d’identification invasive des animaux mais réaliserons un marquage non invasif d'identification. Afin de maintenir le statut sanitaire des animaux, ceux-ci seront manipulés sous hotte stérile lors des expérimentations et des changes et seront maintenus en portoir ventilé dans l'animalerie . Nous suivrons les animaux tous les jours afin de mesurer l'évolution de leurs états cliniques et si le cas le nécessite (augmentation du score clinique) nous effectuerons une deuxième visite journalière. Nous effectuerons l'ensemble des infections pour les animùaux adultes sous anesthésie gazeuse.

Choix des espèces

Nous cherchons ici à utiliser un modèle de petit mammifère bien caractérisé dont de nombreux outils d'étude sont disponibles afin de caractériser la maladie induite par le virus. L'existence de modèles de souris dont certains gène ne fonctionnent pas constitue un réel avantage pour la recherche scientifique en permettant une compréhension approfondie du rôle du système immunitaire. Nous utiliserons des animaux jeunes adultes de 4 semaines dont le système immunitaire n’est pas complètement mature, afin de se mettre dans des conditions le plus favorables pour l’infection virale, qui nous permettra une mise en place d’un modèle de petit animal d’étude de la réplication virale. Dans certains cas nous utiliserons de jeunes souris de 6 à 9 jours car leurs systèmes immunitaires immatures les rendent plus sensibles à l'infection.

  • Recherche appliquée
    • Diagnostic des maladies
    • Troubles cardiaques
    • Troubles musculosquelettiques
  • Recherche fondamentale
    • Système cardiaque
    • Système musculosquelettique
Souris : 22
Souffrances
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Devenir
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 22

Trois ponctions articulaires sous anesthésie provoquent chez 22 souris hémophiles une arthropathie du genou, avant qu'elles reçoivent par injection le traitement de référence, seul ou complété par du méthotrexate. Seize d'entre elles relèvent d'un niveau de souffrance sévère, six d'un niveau léger, et toutes sont tuées. Le porteur écrit pourtant que l'expérience de son groupe ne lui fait "attendre aucunes douleurs" après le réveil, et ne retient comme nuisances que la piqûre des injections et une toxicité du méthotrexate sur la moelle osseuse. La mise à mort est justifiée par la "nécessité" de prélever tout le sang, geste qu'il juge incompatible avec le maintien en vie de l'animal.

Objectifs

L’hémophilie est une maladie hémorragique héréditaire rare liée à déficit en facteur VIII (FVIII) de la coagulation pour l’hémophilie A et le facteur IX (FIX) pour l’hémophilie B. La sévérité de l’hémophilie est définie par les taux de FVIII ou FIX plasmatiques. La forme sévère, où le taux du FVIII ou FIX est indétectable dans le sang, est caractérisée par des saignements spontanés surtout au niveau articulaire. Les saignements articulaires répétés, peuvent conduire à une atteinte articulaire handicapante appelée arthropathie hémophilique. Il s’agit d’une complication grave, de la maladie. La présence anormale du sang dans la cavité articulaire conduit à une inflammation et à terme à la destruction progressive de l’articulation. L’arthropathie hémophilique partage certaines caractéristiques avec d’autres maladies articulaires telles que la polyarthrite rhumatoïde. Comme dans le stade précoce de l’arthropathie hémophilique, chez les patients atteints de polyarthrite, il existe une inflammation articulaire. Le pilier du traitement de l'hémophilie est la substitution du facteur de coagulation manquant, cependant, aucun traitement actuellement disponible ne cible spécifiquement l’inflammation articulaire, alors que le méthotrexate utilisé dans le traitement de la polyarthrite rhumatoïde en première intention pourrait être efficace pour contrôler l’inflammation. Nous avons fait l’hypothèse que le méthotrexate pourrait réduire l’inflammation de la synovite comme traitement curatif chez les hémophiles et empêcher l’évolution de cette arthropathie handicapante, comme il fait dans la polyarthrite rhumatoïde. Lors d’un projet précédent, notre équipe a montré que le méthotrexate, comme traitement préventif administré avant les saignements articulaires, permet de réduire la synovite. Dans le cas de l’arthropathie, la première atteinte touche successivement la synoviale (membrane qui tapisse l’intérieure du genou), le cartilage et enfin l’os. Les premiers résultats nous montrent une diminution de la synoviale et du dépôt de fer sous forme d’hémosidérine. L’idée étant de proposer le méthotrexate comme traitement de manière temporaire et préventif à l’apparition d’une synovite L’objectif de ce projet est d’évaluer l’efficacité curative du méthotrexate pour traiter la synovite de l’arthropathie synoviale et de bloquer ainsi l’évolution de l’atteinte articulaire chez les souris hémophiles B.

Bénéfices attendus

La comparaison entre le traitement habituel par concentré de facteur de coagulation et le méthotrexate, va permettre d’évaluer l’efficacité potentielle de ce médicament dans le contexte d’arthropathie hémophilique, médicament couramment utilisée dans la polyarthrite rhumatoïde dont les dégâts articulaires sont similaires à ceux causés par l’hémophilie. Si les résultats de l’étude montrent une efficacité suffisante du méthotrexate dans l’arthropathie hémophilique, une étude clinique pourra alors être proposée pour évaluer l’efficacité du méthotrexate chez des patients hémophiles.

Procédures

Les souris seront séparées en 2 groupes pour comparer l'effet d'un adjuvent au traitement de référence dans la prise en charge de l'arthropathie hémophilique. Pour cela, les souris auront trois ponctions articulaires pour mimer la maladie et recevront soit le traitement de référence seul par injection ou le traitement de référence plus l'adjuvent par injection. Au terme de l'expérimentation, un prélèvement de sang total sera effectué. Les animaux seront soumis, sous anesthésie générale, à 1. Une ponction articulaire : 2-3 min 2. Un prélèvement sanguin: 1 min 3. La mesure du genou siège d’arthropathie : 30 sec 4. Une injection (groupe 1) et deux injections (groupe 2) : 1-2 min 5. Un prélèvement sanguin et mise à mort : 3-5 min

Impact sur les animaux

Au cours du projet, tous les gestes sont réalisés sous anesthésie et certains post mortem. Après le réveil suite à l’induction de l’arthropathie, l’expérience de notre groupe ne nous fait attendre aucunes douleurs. Les injections répétées des traitements peuvent provoquer une douleur légère (piqûre d’aiguille). Le traitement adjuvant peut avoir une toxicité au niveau de la moelle osseuse, sans incidence sur les plaquettes sanguines.

Devenir

La mise à mort est justifiée par la nécessité de prélèvement tous le sang, non compatible avec le maintien en vie de l'animal.

Remplacement

La nécessité d’un modèle animal est justifiée par le besoin d’un modèle vivant, dynamique et doté d’un système vasculaire et locomoteur pour cette étude sur les dégâts articulaire handicapants induits par l’hémophilie et son traitement.

Réduction

En accord avec l’expérience acquise par le groupe, le nombre d’animaux utilisés dans ce projet est réduit à son minimum sans compromettre la validité statistique des résultats. De plus, les tests développés au laboratoire nous permettent d’effectuer un maximum de mesure et d’étude sur le même animal. Les mesures biologiques et histologiques de chaque souris sont comparées à son propre genou droit (genou contrôle) pour l‘étude de l’articulation.

Raffinement

Toutes les mesures seront prises pour préserver le bien-être de l’animal. Quand cela est possible, les souris sont maintenues en groupe par fratrie avec l’utilisation de biberon à longues tiges. Tous gestes traumatiques ou stressants seront réalisés sous anesthésies et analgésie. Une possible gêne locomotrice peut être attendue, en cas d’apparition, de l’eau et de la nourriture seront mis à disposition dans la cage, au sol, pour éviter la station debout aux souris et le redressement sur les pattes arrière pour chercher leur nourriture. Afin d'éviter toute souffrance pour les animaux, nous appliquons les points limites strictes et spécifiques du projet.

Choix des espèces

La souris représente la seule espèce animale, après le chien hémophile, à permettre la mesure de l’activité des médicaments de l’hémophilie et d’étudier la destruction articulaire induite par la maladie. Il est important de préciser que la souris hémophile, paradoxalement à la forme humaine de cette maladie, n’est pas victime de saignement spontané et les saignements sont provoqués que par des traumatismes. Pour cette étude, nous allons utiliser des souris matures. Il est important de travailler avec des jeunes adultes dont la croissance est finie. Les souris très jeunes sont à éviter car leur croissance articulaire n’est pas encore terminée et les souris très âgées sont également à éviter en raison de la modification possible de la coagulation avec l’âge et par conséquent la tendance hémorragique.

  • Recherche appliquée
    • Troubles respiratoires
  • Recherche fondamentale
    • Système nerveux
    • Système respiratoire
Souris : 924
Rats : 966
Souffrances
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▲ 1890
Devenir
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 1890

966 rats et 924 souris vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère, chacun subissant d'abord une contusion ou une laminectomie de la moelle épinière cervicale de moins de quarante minutes. La lésion paralyse d'un côté les pattes avant et arrière et coupe la conduction nerveuse vers l'hémidiaphragme correspondant, réduisant la capacité respiratoire de l'animal. Suivent, cinq fois par semaine pendant deux à trois semaines, des séances de stimulation musculaire de trente minutes sous anesthésie et de stimulation médullaire de dix minutes sur animal éveillé, plus des injections sous-cutanées et l'injection d'un matériau végétal dans la moelle. Tous sont tués pour analyses histologiques, le porteur situant son objectif au stade de la preuve de concept tout en écrivant que "trouver une solution est indispensable" pour les patients dépendants d'un respirateur.

Objectifs

Chaque année, près de 500 000 personnes dans le monde subissent des lésions de la moelle épinière, que ce soit à la suite d'un accident ou d'une autre cause. La plupart de ces blessures touchent la région cervicale, ce qui entraîne non seulement une paralysie des muscles, mais aussi une réduction importante de la capacité pulmonaire, ce qui peut entraîner des difficultés respiratoires graves. De nombreuses personnes tétraplégiques (paralysées des quatre membres) ont besoin d’une assistance respiratoire, parfois à vie, ce qui a un fort impact sur leur qualité de vie et sur la société en général. Nos recherches visent à trouver des solutions alternatives à l’utilisation permanente de la ventilation mécanique. Dans ce cadre, nous travaillons sur des stratégies de réparation des réseaux neuronaux et des fonctions musculaires, en combinant des approches de stimulation neuromusculaire et nerveuse et des agents pharmacologiques. Pour tester nos idées, nous utilisons des modèles animaux bien établis dans la recherche scientifique. L'objectif de notre projet est de combiner ces différentes techniques pour maximiser la réparation après une lésion de la moelle épinière. Nous utilisons principalement des souris et des rats pour nos expérimentations, car ce sont des modèles qui ont fait leurs preuves. Par exemple, nous provoquons une lésion de la moelle épinière au niveau du cou, ce qui entraîne une paralysie des muscles respiratoires et des membres d’un côté (atteinte unilatérale). Cependant, ces animaux gardent une certaine capacité à respirer et à bouger, car certains circuits nerveux restent intacts. Enfin, nous avons pour objectif de tester de nouvelles techniques de réparation en combinant la stimulation neuromusculaire et l’ingénierie tissulaire. Nous veillons à respecter les principes éthiques de la recherche, notamment la règle des 3R : Remplacer, Réduire et Raffiner l'utilisation des animaux dans les expériences

Bénéfices attendus

Notre objectif ultime est d’apporter des preuves de concept de la récupération de l’activité ventilatoire partielle ou totale après une lésion médullaire cervicale, et ce par la combinaison d’approches thérapeutiques. De plus, nous attendons un effet de ces thérapeutiques sur la récupération de l'utilisation de membres supérieurs par les memes phénomènes de neuroplasticité induit par nos approches. Par ailleurs, nous poursuivrons notre processus de valorisation et d’interaction avec des cliniciens vers une perspective clinique, pour aboutir à des solutions transposables, réalisables et convaincantes pour leur application en clinique. Notre projet de recherche préclinique visera à démontrer qu’il est possible de réactiver et de soutenir la plasticité du système nerveux central (ici la moelle épinière), même dans les conditions les plus toxiques et néfastes de la lésion traumatique de la moelle épinière. Notre motivation dans cette thématique et qu’aujourd’hui aucune solution thérapeutique curative n’est disponible en routine clinique pour favoriser significativement la récupération médullaire chez les patients paralysés. Certains patients restent dépendants à vie d’un respirateur, les coupant d’une vie sociale et des centres de rééducation, et diminuant par conséquent leur espérance de vie. Trouver une solution est indispensable.

Procédures

Tous les animaux subiront une chirurgie qui consiste en une contusion ou une laminectomie (durée inferieure à 40 min) réalisée sous anesthésie et analgésie. Il s’agit du modèle de référence pour simuler une lésion de la moelle épinière qui est l’objet du projet de recherche. Par la suite les animaux seront impliqués dans différents traitements seuls ou combinés tels que la stimulation des muscle (30 min, 5 fois par semaine pendant 2 à 3 semaines sous anesthésie), la stimulation de la moelle épinière (10 min, 5 fois par semaine pendant 2 à 3 semaines, animal vigile), l’agent pharmacologique par voie sous-cutanée (injection de quelques secondes, 5 fois par semaine pendant 2 semaines, animal vigile), ou encore de l’ingénierie tissulaire (une injection unique sous anesthésie et analgésie). Ce dernier consiste en une injection d’un matériau végétal visant la régénération de la moelle épinière. Tous les animaux seront également impliqués dans des tests fonctionnels (déplacements libres dans un cylindre ou un espace libre mais restreint, filmé pendant 5 à 10min, à raison d’une fois par semaine).

Impact sur les animaux

Les nuisances principales attendues sur les animaux sont celles induites par la chirurgie de lésion médullaire. Lors de l’anesthésie, il y a un risque d’hypothermie et de douleur au réveil. La lésion entraine également un inconfort dû à la perte sensori-motrice des pattes postérieures et antérieures correspondant au côté lésé, ainsi qu’une réduction de la capacité respiratoire liée à l’atteinte de la conduction nerveuse vers l’hémi diaphragme correspondant au côté lésé de la moelle épinière. Ces atteintes sont cependant unilatérales, de fait qu’elle permette à l’animal de se mouvoir, de se nourrir et de respirer mais cela peut entrainer un inconfort du fait de ne pas se mouvoir complètement librement. Une hypoventilation (diminution du volume respiratoire) est possible les premiers jours mais compensée par une augmentation de la fréquence respiratoire. Il peut aussi exister un risque de soif et de malnutrition si les animaux n’arrivent pas à se nourrir et boire suffisamment les jours après la chirurgie. Les injections par voie sous-cutanée sont faites sans anesthésie donc cela peut entrainer un stress au moment de la préhension. Lors des tests fonctionnels, les animaux pourront ressentir du stress lié à la découverte d’un nouvel environnement et à la limitation de leur liberté d’expression physique pour les tests en enceinte de taille restreinte. Enfin, les traitements n’entrainent pas d’effets secondaires connus mais ils peuvent engendrer un stress lors de la préhension et du positionnement dans un environnement limité (notamment pour s’assurer que l’animal est bien dans le champ de la stimulation par exemple).

Devenir

Chaque animal sera euthanasié à l’issue de leur procédure, afin de réaliser des études histologiques et biochimiques sur les prélèvements post-mortem. Ces analyses constituent une part importante des projets sur lesquels nous travaillons, auxquelles les méthodes alternatives ne répondent pas.

Remplacement

À l'heure actuelle, il n'y a pas de modèle expérimental clinique autre que les sujets humains ou animaux pour étudier les réponses physiologiques intégrées. Ce projet a pour but de développer des preuves de concept de réparation d’une neuropathologie pour laquelle aucune thérapie n’est proposée aux patients. Nous ne serions pas en mesure d'effectuer les manipulations nécessaires chez l'homme (par exemple, une intervention pharmacologique dans les systèmes de neurotransmetteurs, des tests neurochimiques, des prélèvements de moëlle épinière), et nous devons donc recourir à l'expérimentation sur les espèces de mammifères non humains. Les connectivités neuronales de ces systèmes intégrés nécessaires pour mener "des études de modélisation" ne sont pas disponibles, ou encore, aucun comportement suite à un traitement innovant ne peut être prédit, et il n'existe actuellement aucun substitut à l'expérimentation animale. Les concepts qui ont guidé cette recherche sont nouveaux dans le domaine et, à ce titre, doivent être soigneusement étudiés dans des situations biologiquement significatives.

Réduction

Dans ce projet, le nombre total d’animaux impliqués sera de 1890. Les mêmes animaux sont utilisés pour diverses études (fonction, biochimie, anatomie). Nous analysons plusieurs paramètres sur un même animal, la localisation ou l'expression de certains antigènes en immunohistochimie. Les données sont comparées avec des tests statistiques adaptés et la taille des effectifs a été établie grâce à un calcul de puissance. Il nécessaire de procéder à des tests statistiques pour une interprétation fiable des résultats.

Raffinement

Concernant le raffinement, les animaux seront hébergés avec un cycle jour/nuit adapté et avec la boisson et la nourriture ad libitum. Toutes les chirurgies sont effectuées sous anesthésie et analgésique. Les animaux auront bénéficié d’une acclimatation après réception pendant 1 à 2 semaines. Les animaux sont maintenus de 2 à 4 par cage après la chirurgie pour conserver les liens sociaux et hiérarchiques dans la cage. Ils sont regroupés au plus tard lendemain de la chirurgie pour limiter la période d’isolement. Ils sont réhydratés en post-opératoire avec une injection sous-cutanée de sérum physiologique et nous utilisation de plaques chauffantes au cours et après l’anesthésie, jusqu’à 2h après le réveil (période de surveillance post-chirurgicale). Un enrichissement adapté pour chaque espèce de rongeur (ajout de briques en bois pour les rats et nid végétal pour les souris) est placé dans la cage. Ils feront l’objet d’un contrôle quotidien par une personne formée et compétente. Nous réalisons un changement de la litière deux fois par semaine et une surveillance des animaux tous les jours (prise en compte du comportement et des expressions faciales des animaux), ainsi qu’un traitement si présence de plaies (pommade grasse si eczéma ou irritation...) Ces contrôles enregistrés et validés par la structure locale chargée du Bien Être des Animaux, permettent de repérer tout animal malade ou blessé et de prendre les mesures appropriées. Les points limites sont définis et les méthodes seront mises en place pour supprimer la douleur, la souffrance et l’angoisse des animaux comme l’injection d’antalgiques ou l’euthanasie. Par ailleurs, nous continuons à poursuivre des formations de mise à jour pour appliquer au mieux la réglementation et d’avoir l’opportunité d’introduire des améliorations pout le meilleur raffinement possible en le validant en amont par notre structure locale chargée du Bien Être des Animaux et en interagissant avec le vétérinaire référant.

Choix des espèces

Rats et souris sont les animaux d’expérimentation les plus utilisés dans la recherche préclinique sur le traumatisme du système nerveux, afin d’améliorer la connaissance de la physiopathologie et développer des stratégies thérapeutiques adaptées. Malgré des différences entre l’homme et les rongeurs, les changements pathologiques, la réponse inflammatoire et l’expression des gènes précoces post-traumatiques sont les mêmes. L’induction du trauma est très reproductible et standardisée chez la souris et le rat et de nombreux tests sensorimoteurs ont été très bien établis. Les outils disponibles sont multiples et permettent de caractériser l’évolution d’une lésion (notamment par immunomarquages). Malgré l’absence de formation de cavités chez la souris (présente chez l’homme et le rat), elle permet de démontrer la fonction d’un gène spécifique grâce à la transgénèse et les caractéristiques moléculaires, cellulaires et fonctionnelles post-traumatiques y sont comparables. Chez le mammifère, l’incapacité d’un neurone à régénérer son axone après une lésion mécanique est essentiellement notée à l’âge adulte. Ainsi nos expériences seront réalisées chez la souris et le rat adultes âgés de 6 à 7 semaines, soit en moyenne 20 à 30g et 250-300g, respectivement. A noter que les lésions arrivent en grande majorité sur des jeunes adultes.

  • Recherche appliquée
    • Troubles cardiaques
  • Recherche fondamentale
    • Multisystémique
    • Oncologie
    • Système cardiaque
Rats : 64
Souffrances
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▲ 64
Devenir
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 64

64 rats mâles vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Une chirurgie de trente minutes réduit leur fonction rénale, puis un régime enrichi en phosphate et en vitamine D calcifie leurs artères, les traitements étant incorporés à la nourriture cinq jours sur sept pendant quatre semaines. L'incision ventrale est décrite comme une nuisance sévère avec mobilité réduite pendant vingt-quatre heures, suivie d'une perte de poids d'environ 10 %. Le porteur affirme que le modèle animal est "indispensable" et que l'interaction entre rein, cœur, vaisseaux et cerveau est "nécessaire", tout en indiquant que des résultats prometteurs sur la molécule ont déjà été obtenus sur des artères de souris et de patients cultivées hors de l'organisme.

Objectifs

Environ 850 millions de personnes sont atteintes d'insuffisance rénale chronique dans le monde (≈ 11 % de la population). La mortalité due à cette maladie augmente et devrait devenir la 5ème cause mondiale de décès d'ici 2040. Cela est en partie dû à une augmentation de la calcification vasculaire chez les patients. La calcification vasculaire est définie par l’accumulation de cristaux de phosphate de calcium dans les vaisseaux sanguins, ce qui les rend rigides, augmente la pression artérielle et fatigue le cœur. On manque encore de thérapies pour lutter contre la calcification vasculaire. Une nouvelle classe de médicaments, les gliflozines, a été utilisée pour lutter contre le diabète de type 2 ces dernières années. Il a été montré qu’en plus de leur action anti-diabète, ces composés induisent une protection des vaisseaux sanguins. Des résultats préliminaires suggèrent qu’une des gliflozines en particulier pourrait permettre de lutter contre la calcification vasculaire. Le projet a pour but de valider le potentiel thérapeutique de ce composé d’intérêt dans un modèle mimant fidèlement la maladie humaine : le rat avec réduction de fonction rénale et calcification vasculaire induite par un régime riche en phosphate et vitamine D. Ce modèle présente une hypertension artérielle et des atteintes cardiaques qui permettront d’évaluer la protection cardiovasculaire procurée par le composé. Le mode d’action du composé sera étudié en détail. On vérifiera également que ce composé agit en présence du principal médicament déjà utilisé chez les patients atteints d’insuffisance rénale.

Bénéfices attendus

Le bénéfice principal du projet est de démontrer à court terme que la molécule d’intérêt étudiée peut permettre le traitement des patients insuffisant rénaux présentant une calcification vasculaire. Les résultats doivent venir valider et approfondir ceux précédemment obtenus dans des modèles in vitro. Le mécanisme d’action du composé étudié est encore mal compris et il semble posséder des cibles non-identifiées. Explorer ces voies d’action alternatives dans un modèle proche de la maladie humaine permettra d’approfondir notre compréhension de l’action de ces composés. Le projet inclus un groupe traité avec un médicament déjà très couramment utilisé chez les patients pour être au plus proche des « conditions cliniques » et avoir de plus grandes chances que les résultats obtenus chez les rats puissent être reproduits chez l’humain. De plus, nous utiliserons une stratégie unique, basée sur l’analyse de certaines protéines urinaires similairement modifiées dans le modèle animal et chez les patients (dit marqueurs « humanisés »), pour mieux déterminer si le traitement peut fonctionner chez les patients.

Procédures

Les animaux seront soumis à une chirurgie sous anesthésie générale gazeuse. La chirurgie dure environ 30 minutes et a pour but de réduire la fonction rénale pour mimer l'insuffisance rénale chronique humaine. Des analgésiques puissants seront utilisés pendant la chirurgie et la couverture analgésique sera maintenue pendant la période post-opératoire (48h minimum). Un prélèvement de sang aura lieu au cours du projet, 8 semaines après le début du protocole et avant les traitements. Ce prélèvement (0,5 ml) sera effectué à la veine de la queue suite à l’anesthésie gazeuse des animaux. La fonction rénale des animaux sera évaluée à la fin du projet à l’aide d’un dispositif miniature. Ce dernier permet de mesurer à travers la peau l’élimination par le rein d’une substance fluorescente injectée en intraveineux sous anesthésie gazeuse. Les mesures sont effectuées pendant 2h sur les rats éveillés, libres de leur mouvement. Les traitements seront administrés 5 jours sur 7 pendant 4 semaines dans la nourriture des animaux (boulettes contenant les produits à tester). L’induction de la calcification vasculaire sera aussi effectuée lors de cette étape par une supplémentation en vitamine D. Les rats sont placés dans des cages individuelles en présence de la boulette de nourriture (contenant la vitamine D et les traitements) et remis en groupe une fois qu’ils l’ont mangée (évite les gavages). A la fin du protocole, la pression artérielle des rats sera mesurée sous anesthésie générale gazeuse et couverture analgésie. Cette partie de la procédure est sans réveil et les rats anesthésiés seront ensuite euthanasiés chimiquement.

Impact sur les animaux

La chirurgie sur le rein peut induire de la douleur pour les animaux. L’incision ventrale lors de la chirurgie induit une nuisance sévère et une mobilité réduite des rats pendant 24h. Dans les jours suivants la chirurgie une perte de poids (environ 10 %) transitoire peut être observée (nuisance modérée). Un prélèvement de sang, effectué sur des rats anesthésiés, peut entrainer un léger stress. De même, lors de la mesure des fonctions rénales, l’injection intraveineuse d’un produit fluorescent sur les animaux anesthésiés représente une nuisance légère. L'utilisation de phosphate et de vitamine D peut arrêter la prise de poids chez les animaux ayant les plus faibles fonctions rénales (stress léger).

Devenir

les rats anesthésiés seront mis à mort pour prélèvement des organes

Remplacement

Le modèle animal est indispensable à cette étude pour induire une insuffisance rénale chronique et la calcification vasculaire qui est observée chez les patients. L'interaction entre différents organes (rein, cœur, vaisseaux sanguins, cerveau …) est nécessaire afin de représenter la maladie humaine. L’effet principal de la calcification vasculaire est l’augmentation de la pression artérielle qui va induire des atteintes cardiaques et rénales. Les artères sont soumises au flux sanguin les exposant à des composés toxiques lors de l’insuffisance rénale chronique et la calcification vasculaire s’accompagne d’un changement de la structure des artères. Cette situation ne peut être reproduite de façon réaliste que chez l’animal. Des résultats prometteurs concernant la molécule d’intérêt comme inhibiteur de la calcification vasculaire ont été obtenus dans plusieurs modèles in vitro et ex vivo (culture d'explants provenant d'artères de souris et de patients). Les expériences chez l’animal seront aussi complétées par des analyses sur culture cellulaire afin de mieux comprendre et décrire l’action de la molécule d’intérêt.

Réduction

Le nombre minimal d’animaux par groupe a été déterminé en prenant en compte la variance que l’on s’attend à observer lors de la mesure de la calcification vasculaire dans le modèle. Ce nombre doit nous permettre de mettre en évidence une différence statistique si l’effet protecteur du composé testé se confirme. Si une faible mortalité est observée au cours du projet, le nombre total d’animaux utilisés sera revu à la baisse. Il a été choisi de focaliser l’étude uniquement sur les rats mâles car le modèle est beaucoup mieux décrit chez ce sexe, alors que la femelle présente une résistance à l’insuffisance rénale et à la calcification vasculaire, suite à l’action des hormones féminines. Inclure les deux sexes dès le départ du projet aurait nécessité d’utiliser un plus grand nombre d’animaux. Les possibilités de transposer les résultats obtenus à l’humain seront maximisés grâce à la présence d’un groupe traité avec la thérapie classique utilisée en clinique et l’études de protéines urinaires communes au rat et à l’humain. De nombreuses données seront obtenues comme la mesure des fonctions rénales et l’analyse de protéines sanguines et urinaires à plusieurs moments de l’expérience. Le test de 5 groupes en parallèle permet d’éviter de devoir répéter les groupes non traités plusieurs fois. De nombreux tissus seront prélevés chez les animaux et utilisés dans le cadre de différents projets dans notre équipe et avec des équipes partenaires (rein, cœur, sang, artères, urine et fèces, muscles du mollet, tibias, cerveau, foie et gras). Au total, le projet nécessitera 64 rats au maximum.

Raffinement

La chirurgie de réduction de masse rénale est réalisée sous anesthésie générale gazeuse en une seule étape, ce qui évite d’avoir à opérer 2 fois les animaux (autre technique souvent utilisée). L’utilisation d’analgésiques puissants lors de la chirurgie et pendant 48h suite à l’opération permet de limiter le plus possible la douleur induite par cette procédure. Lors de cette étape et durant tout le projet, les effets indésirables sur le bien-être des animaux seront surveillés par l’utilisation d’une grille de score et la mise en place de points limites adaptés. Les instruments sont stérilisés entre chaque opération pour éviter les infections. Un protecteur oculaire (gel) sera utilisé pour prévenir la sécheresse des yeux des rats pendant la chirurgie. Les rats sont placés en cage individuelle brièvementt suite à la chirurgie afin de mieux les surveiller et favoriser leur récupération. Les animaux seront surveillés quotidiennement (activité, cicatrisation) pendant la semaine post-opération et de la nourriture hydratée sera placée dans le fond des cages afin de favoriser leur prise alimentaire. Les traitements seront incorporés dans la nourriture (après entrainement d’une semaine) ce qui permet d’éviter le stress et les possibles lésions de la trachée induites par la réalisation quotidienne de gavage. Cela évite aussi l’utilisation de solvants nécessaires à la dissolution de certains composés testés et pouvant présenter une toxicité.

Choix des espèces

Le rat est un animal dont la fonction rénale et les pathologies associées sont très proches de celles de l’humain. Par rapport à la souris, le rat permet de mieux mimer l’insuffisance rénale humaine et d’étudier des modifications cardiovasculaires de par sa plus grande taille. Le modèle chez le rat est bien connu, de nombreuses données sont disponibles ainsi que de nombreux outils pour analyser les tissus chez cette espèce. Les rats sont réceptionnés à l'âge de 7 semaines (200-225g) et leur fonction rénale est réduite à l’âge de 8 semaines. A cet âge les animaux viennent d’atteindre leur maturité sexuelle (stade jeune adulte). La réduction de fonction rénale à ce stade « jeune » permet d’obtenir une insuffisance rénale qui mime bien la maladie humaine. Les rats suivront ensuite des traitements en même temps que l’induction de la calcification entre leur 16ème et 20ème semaine de vie (stade adulte). Agés de 16 semaines après la chirurgie de réduction de masse rénale réalisée à 8 semaines, les rats présentent une pathologie bien installée et qui devrait être reproductible entre les animaux.

  • Recherche appliquée
    • Autres troubles humains
  • Recherche fondamentale
    • Autre recherche fondamentale
    • Oncologie
    • Système nerveux
Souris : 512
Souffrances
▲ -
▲ -
▲ -
▲ 512
Devenir
 -
 -
 -
 512

512 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère, toutes tuées par injection létale pour le prélèvement du sang, des tissus et des organes. Chacune est tondue, opérée sous anesthésie gazeuse pour l'implantation d'un dispositif, puis subit une douleur que le porteur qualifie lui-même de significative pendant les vingt-quatre premières heures, des réouvertures de cicatrice pour l'administration des molécules et jusqu'à quatre micro-incisions du bout de la queue par semaine pour les prises de sang. L'objet est de comparer, pour une société développant des vecteurs qui acheminent des médicaments vers le système nerveux central, une perfusion intrathécale de vingt-quatre heures à une injection unique. Le porteur écrit que le recours à l'animal est "indispensable" faute de modèle prédictif, et que ce même recours constitue "le principal désavantage" de sa demande.

Objectifs

Ces dix dernières années, notre société et ses partenaires académiques ont réussi à identifier et développer une stratégie de vectorisation innovante, afin de proposer de l’adressage spécifique de médicaments au niveau du système nerveux central après administration intraveineuse ou sous-cutanée. Ce transport est réalisé à l’aide de protéines ou peptides cargos (vecteurs) qui ciblent spécifiquement les récepteurs membranaires situés aux niveaux des barrières cellulaires de l’organisme, entre sang et tissus, dans notre cas, la barrière Hématoencéphalique du cerveau. Le succès de ces travaux et les dernières collaborations internationales ont démontré tout le potentiel de notre technologie sur le développement de nouveaux traitements contre certaines neuropathies. Cet engouement a également permis de développer de nouveaux axes de recherches, notamment sur certaines maladies rares (Myopathies, lysosomales) ou encore chroniques liées à l’hygiène de vie (Cancers, Diabètes, obésités), devenues le fléau de ces 20 dernières années. C’est dans ce contexte que nous souhaitons relever de nouveaux défis et optimiser notre technologie pour améliorer ou prolonger l’adressage et l’effet de certains traitements. Par diverses optimisations galéniques, Il s’agira de contourner les problématiques de demi-vie sanguine (élimination, stabilité, immunité) et de démontrer l’apport de systèmes implantatoires à délivrances prolongées et maîtrisées. Nous pourrons ainsi proposer de meilleurs pharmacologies, optimisées pour le traitement de pathologies plus complexes ou sans traitements efficaces. Dans ce projet nous chercherons donc à démontrer au niveau intrathécale (c'est à dire dans le liquide méningé de la Moelle épinière et du cerveau) les effets bénéfiques d'une infusion sur 24 heures de nos molécules par rapport à une simple injection standard. A terme, une fois le schéma validé, nous chercherons à réduire les doses, tout en gardant la même efficacité pharmacologique.

Bénéfices attendus

Nous souhaitons tester le potentiel d’action de nos vecteurs sur des administrations prolongées. Nous pourrons ainsi rechercher de meilleurs effets pharmacologiques pour de meilleures perspectives thérapeutiques. La modulation dans le temps et la réduction des concentrations médicamenteuses sont également des paramètres non négligeables lorsqu’il s’agit de molécules présentant certains effets secondaires, notamment lors de traitements à fortes doses efficaces. De plus, en proposant une administration en intrathécale, nous chercherons à mettre en place une voie d’administration directement transposable à l’homme, voie qui est de plus en plus utilisée pour le développement de traitements contre les neuropathies, notamment par l’administration de molécules complexes ou qui ne passent pas bien la Barrière Hématoencéphalique du cerveau.

Procédures

-Tonte des animaux : Sur animal anesthésié, une seule fois (durée 30 secondes). -Injection anti-douleur pré-opératoire : Sur animal vigile, une fois, durée quelques secondes sur animal éveillé (10 secondes). -Chirurgie implantatoire : Sous Anesthésie gazeuse, une seule fois (Induction anesthésie 3 minutes, stabilisation et maintien 15 minutes). - Réveil : Avant réveil, injection d’un antidouleur (Une fois, quelques secondes). -Suivi post-opératoire : Sur animal vigile, injection d’un antidouleur longue durée (minimum 3 fois), une toutes les 24h pendant 72h (ou plus si besoin), (Durée injection quelques secondes). - Administration des molécules : Sur animal anesthésié, en une seule fois (durée bolus ou pose pompe ALZET 30 secondes). - Prélèvements sanguins intermédiaires : Sur animaux vigiles (≤2min), une seule fois/24h et maximum 4 fois/semaine. - Mise à mort (Point final étude) : Sur animal vigile, administration rapide d’une dose létale anesthésique (quelques secondes).

Impact sur les animaux

Dans ce projet nous chercherons à limiter au maximum le stress induit aux animaux. Les possibles sources de stress, angoisse et/ou douleurs sont ici listées. -TRANSPORT ET ADAPTATION : Sources stress et angoisse non négligeable due au transport -TONTE : Stress et angoisse notables (quelques secondes) le temps de l’induction à l’anesthésie et lors du réveil, mais pas de douleur. - ANTALGIE PRE-OPERATOIRE : Stress et angoisse notables (30 secondes) lors de la contention manuelle et douleur transitoire (légère et rapide) lors de l’injection et pénétration cutanée de l’aiguille. - CHIRURGIE IMPLANTATOIRE : Rapide stress et présence d’angoisse (quelques secondes) le temps d’induction à l’anesthésie, douleur significative lors de la chirurgie, se poursuivant après le réveil. - SUIVI POST-OPERATOIRE : Douleur significative les 24 premières heures. Stress et angoisse non négligeables à l’administration de l’anti-douleur (30 secondes) lors de la contention manuelle, et douleur transitoire (légère et rapide) lors de l’injection et pénétration cutanée de l’aiguille. - ADMINISTRATIONS DES MOLECULES : Stress et angoisse notables (quelques secondes) le temps de l’induction à l’anesthésie et douleur non significative à la réouverture de la cicatrice au niveau cutanée. Douleur notable au réveil et lors de l’injection de l’anti-douleur (pénétration aiguille à travers la peau). - PRELEVEMENTS SANGUINS INTERMEDIAIRES : Stress et angoisse transitoire lors de la mise en contention (≤10 secondes), puis douleur notable lors de la micro-incision de l’extrémité de la queue pour réaliser le prélèvement sanguin (quelques secondes). - MISE A MORT (en fin d’incubation) : Léger stress (30 secondes) lors de la contention manuelle et douleur notable (légère et rapide) lors de l’injection par la pénétration cutanée de l’aiguille.

Devenir

Dans les deux procédures de cette demande, les animaux seront tous mis à mort en point final de l'étude afin de collecter en post-mortem le sang total, les tissus et organes d’intérêts.

Remplacement

Afin de mener à bien notre projet, nous n’utiliserons que nos vecteurs préalablement investigués et validés sur des études in vitro (sur cellules) et in vivo sur de récents suivis pharmacocinétiques et de biodistributions. Ces premières séries de tests amonts ont notamment permis de vérifier le maintien des interactions avec les récepteurs cibles, mais restaient insuffisantes pour prendre en compte l'intégralité des paramètres physiologiques (mécanistiques, immunitaires, métaboliques et d'éliminations). Afin de développer notre modèle pour de l’infusion médicamenteuse au niveau intrathécale, nous devrons absolument envisager de réaliser nos études sur le petit animal de laboratoire, ici le rongeur (souris). Le choix du modèle rongeur se justifie comme étant pour l’heure le 1er modèle animal disponible se rapprochant de l’Homme pour l’étude des mécanismes physiologiques, sans trop de contraintes d’hébergement, ni de manipulations. Son utilisation sous forme de faibles cohortes permet d’exploiter au maximum les résultats par l’obtention de données statistiques significatives. Malheureusement, il n’existe pour le moment aucun modèle prédictif de bio-informatique associant l’ensemble des mécanismes physiologiques, capable d'apporter toutes ces réponses ou suffisamment complexe et informel, tel que les organoïdes ou sphéroïdes. Dans notre cas, le principal désavantage de cette demande reste donc le recours indispensable à l’utilisation d’animaux. Il s’agit maintenant de définir à minima et au plus juste le nombre d’individus à utiliser.

Réduction

La totalité des animaux (n=512) sera implantée en début de chaque procédure, soit pour une administration par bolus ou par une infusion longue durée (autonome). Réalisation de groupes de n=4 individus par test (1 cage de 2 mâles/1 cage de 2 femelles), à raison de 4 tests par étude et 4 études par an, ce qui représente 64 individus/an et par procédure. Ce qui représente pour la voie bolus, 64 individus par an, soit 256 sur 4 ans et pour l’infusion, également 64 individus par an, soit 256 sur 4 ans. Par soucis de comparaisons à l’historique des différentes pharmacocinétiques, nous poursuivrons nos expérimentations sur la même lignée de souris. Ce modèle sera également utilisé par la suite, pour humaniser la cible, en vue d’une transposition de nos tests à l’Homme. Il est important de noter que ce nombre total d’animaux sera mixte à 50/50 entre mâles et femelles (cages séparées). Pour une analyse statistique, le « n=4 » sera suffisant et nous orientera vers des modèles non-paramétriques. Sur de l’expérimentation in vivo, tous les paramètres ne sont pas maîtrisés, et sont basés sur des populations aléatoires de souris ou chaque animal présente des variables individuelles. Nous pourrons réaliser un équivalent du test d’homogénéité entre groupes ou encore une analyse de variance. En fin de procédure, une liste ciblée des tissus à prélever nous évitera une utilisation abusive et inutile d’animaux. La réalisation de prélèvements sanguins intermédiaires, permet d'obtenir des données précieuses sur le passage systémique de nos candidats, en plus du prélèvement en point final, ce qui va également dans le sens d'une optimisation et réduction du nombre d’animaux.

Raffinement

Nous porterons une attention particulière à la préparation amont de l’expérimentation. Elle regroupe l’ensemble des préparatifs, l’adaptation, le conditionnement et la stabulation des animaux, laquelle sera au minimum de 7 jours dès réception. 2 jours avant les administrations, les animaux seront sortis de l’hébergement conventionnel pour aller dans une autre pièce également cyclée (12h/12h), insonorisée, en armoire ventilée, sous température et hygrométrie contrôlées, avec nourriture et boisson ad libitum. Ils sont maintenus dans un contexte familier (pour les odeurs), dans la même cage (taille standard pour portoir ventilé + couvercle à filtre), un maximum de 2 individus par cage (car groupes n=4 mixtes de 2 mâles + 2 femelles), litières (copeaux de bois) et double raffinement (maison en carton et bandelettes de carton). Les opérations chirurgicales, implantations et administrations bolus se feront sur animaux anesthésiés, tandis que l’administration (infusion), continue et autonome, se poursuivra une fois l’animal éveillé, au cours de sa stabulation post-implantation. Les prélèvements intermédiaires de sang seront précis et rapides (≤ 2min) sur animaux éveillés. Tout au long de la procédure, des points limites seront systématiquement établis afin de pouvoir répondre à une situation d’urgence. En point final, une injection létale d’anesthésiques permettra une mise à mort rapide des animaux sans stress ni douleur. Nous n’utiliserons ici que des animaux couramment utilisés en recherche pour des études de pharmacocinétiques.

Choix des espèces

Les rongeurs représentent cette famille de petite taille, facile d'utilisation et d’élevage, pratique pour les études de pharmacologies et comportementales, elle est donc idéale pour la mise en place de premières études de pharmacocinétiques (groupes de 4 individus). A l’heure actuelle, faute d’alternatives de remplacement, le modèle rongeur (ici souris), reste le seul modèle accessible de « petit mammifère » dont la physiologie est bien connue et relativement proche de l’Homme. Par sa petite taille, Il devient également très intéressant pour la balance pharmacologie/toxicologie (bénéfices/risques) avec une diminution des posologies. Les animaux seront utilisés pour réaliser des cinétiques pharmacologiques et des échantillonnages de sang et tissus. Pour notre procédure nous utiliserons des animaux dits « jeunes adultes », ayant une moyenne de 10 à 12 semaines. A cet âge, nous limitons les variations inter individus qui peuvent avoir un impact sur les mécanismes physiologiques et les modulations de l'expression de certaines protéines. Chez la souris, cet âge correspond à un poids moyen de 27-30g environ. Cet âge s’avère particulièrement intéressant en termes pratique, économique et risques de toxicité par rapport à des animaux plus âgés (réduction des doses/risque immunogène).

  • Recherche fondamentale
    • Multisystémique
    • Oncologie
    • Système endocrinien
    • Système immunitaire
Souris : 4200
Souffrances
▲ -
▲ 440
▲ 3520
▲ 240
Devenir
 -
 -
 -
 4200

Transportées entre deux établissements utilisateurs selon une charte de transport, 4 200 souris vont être utilisées dans ce projet sur la production de chaleur par le tissu adipeux brun. 3 520 d'entre elles subissent des procédures d'un niveau de souffrance modéré, 440 un niveau léger et 240 un niveau sévère, aucune n'étant réutilisée et toutes étant tuées pour le prélèvement des dépôts adipeux, du foie, des muscles, du pancréas, du cœur et des reins. Elles sont gavées une fois par jour pendant une semaine, subissent jusqu'à trois séries de dix prélèvements sanguins en deux heures, des injections rétro-orbitaires, des chirurgies, un isolement pouvant durer cinq jours et des hébergements à 4 °C ou 30 °C, l'exposition aiguë au froid pouvant provoquer une hypothermie sévère. Le porteur indique disposer de lignées cellulaires capables de remplacer les animaux pour une partie des questions posées, et conclut que les échanges entre le cœur et le tissu adipeux brun rendent le modèle murin "nécessaire".

Objectifs

L’obésité est une maladie chronique, évolutive et multifactorielle, qui représente la cinquième cause de mortalité mondiale et se caractérise par un excès de poids causé par un excès de tissu adipeux. Ce dernier est composé de cellules adipeuses (adipocytes) dont il existe plusieurs types. On distingue ainsi le tissu adipeux blanc et le tissu adipeux brun ; le premier ayant plutôt un rôle de réserve d’énergie et le deuxième ayant plutôt un rôle de production de chaleur. Ce rôle thermogénique du tissu adipeux brun est consommateur de calories et pourrait être une piste intéressante dans le traitement de l’obésité. L’objectif principal de ce projet est de comprendre et identifier de nouveaux mécanismes et systèmes de régulation de l’activité thermogénique des adipocytes bruns/beiges dans un organisme complexe tel que le modèle murin. Le projet se déroule dans deux Établissements Utilisateurs.

Bénéfices attendus

Une forte prévalence (ou activité) du tissu adipeux brun (TAB) diminue fortement l’incidence des maladies cardiométaboliques comme le diabète de type 2 (DT2). Un enjeu majeur vise à comprendre les mécanismes de régulation du TAB et son rôle dans la gestion des flux de nutriments comme le glucose. Ces recherches pourraient mener à des pistes thérapeutiques potentielles dans le traitement des complications de l’obésité comme le DT2. Ce projet devrait nous apporter des connaissances théoriques nouvelles sur la biologie du TAB et pourrait nous permettre d’identifier de nouvelles cibles et stratégies de prise en charge de l’obésité et du DT2.

Procédures

Dans le premier établissement utilisateur : les animaux seront soumis à des gavages pendant une semaine, une fois par jour ; des injections ne durant que quelques secondes chacunes, des prélèvements sanguins sur animal vigile à l'extrémité de la queue n'excédant pas 2 minutes consécutive. Selon les procédures les animaux subiront 3 séquences (espacées d’au moins 1 semaine) de 10 prélèvements au maximum sur une durée de 2 heures. Certains seront aussi soumis à une chirurgie une fois au cours de leur vie, des hébergements au froid (4°C) ou à thermoneutralité (30°C), des isolements temporaires (maximum 5 jours) et une alimentation enrichie (lipides ou adénine) durant maximum 4 semaines consécutives. Dans le second établissement utilisateur : les animaux seront soumis à des injections ou des gavages ne durant que quelques secondes et des prélèvements sanguins sur animal vigile à l'extrémité de la queue n'excédant pas 2 minutes consécutive.

Impact sur les animaux

Les manipulations génétiques envisagées ne devraient pas s’accompagner de souffrance animale particulières dans des conditions d’hébergement standard. Une hypothermie modérée à sévère pourrait être observée lors de la procédure d’exposition aigue au froid. Cette procédure n°6 étant classée en sévère, nous porterons une attention renforcée au bien-être animal et nous évaluerons l’état général des animaux par une grille de score évaluant le degré de sévérité réel. Les animaux subiront divers stress, notamment des chirurgies surveillées avec gestion de la douleur, des expositions à 4°C ou 6°C, et des isolements pour des mesures des échanges gazeux (avec dérogation à l'hébergement). Effets indésirables potentiels liés aux expérimentations : - Inconfort lié au gavage et à la contention (durée inférieure à 15s), 1 fois/jour sur 5 jours, pouvant causer des irritations oesophagiennes. Certains groupes subiront un gavage de glucose unique lors de tests in vivo (à 2 semaines d’intervalle). - Stress de jeûne limité à 2h avant les tests in vivo pour normaliser la glycémie. - Inconfort et douleur liés à l'injection d'insuline (une fois, durée max 15s). - Inconfort et douleur lors des prélèvements sanguins à l’extrémités de la queue (tests in vivo). - Isolement des souris pour la mesure d’échanges gazeux (5 jours) avec surveillance accrue lors du retour en cages d’origines pour détecter d'éventuelles bagarres. - Injections rétro-orbitaires sous anesthésie gazeuse, potentiellement douloureuses, effectuées une fois avec anesthésique local. - Les chirurgies, sous anesthésie gazeuse et analgésie locale et centrale, peuvent causer inconfort, douleur et rarement la mortalité (inférieure à 10%). Utilisation de tapis chauffants maintenant la température des animaux. - Les expositions au froid, jusqu'à 5 heures, peuvent causer inconfort et douleur, avec contrôle de la température pour prévenir l'atteinte des points limites. Prise en charge immédiate des animaux atteignant ces points limites pour rétablir leurs constantes physiologiques.

Devenir

Ceci est indiqué pour chaque procédure expérimentale. Les animaux seront nécropsiés en fin de procédure pour récolter des tissus suite à une stimulation chronique thermique par exemple ou un traitement pharmacologique. Pour toute cohorte de ce projet, les animaux ne seront pas ré-utilisés. Ils seront mis à mort à l'issue de leur période d'analyse, la plupart du temps entre 2 et 6 mois d'âge (sauf pour les cohortes vieillissement entre 12 et 24 mois), ceci dans le but de prélever tous les tissus d'intérêt à ce projet, notamment les différents dépots adipeux de l'organisme, mais aussi le foie, les muscles, le pancréas, le cœur et les reins.

Remplacement

Une partie importante de ce projet réside dans l’étude approfondie des mécanismes permettant à certaines protéines et/ou substrats énergétiques de réguler la thermogénèse des animaux. Des études de biochimie et de biologie cellulaire peuvent être réalisées sur des lignées cellulaires établies récemment dans notre laboratoire. Ces cellules peuvent subir des modifications du génome, ce qui permettra de remplacer l’utilisation de modèles animaux pour générer des adipocytes bruns dont l’expression des protéines est modifiée. Par ailleurs, nous utilisons déjà des modèles cellulaires développés au laboratoire dans le but de réduire l’utilisation de modèles animaux. Cependant, les régulations physiologiques et communications endocrines entre le cœur et les organes métaboliques clés comme le tissu adipeux brun (TAB) ne peuvent pas être étudiées dans des cultures 2D ou 3D. Le tissu adipeux brun est composé de plusieurs autres types cellulaires différents des adipocytes bruns et en lien avec les autres organes pour le maintien de l’homéostasie métabolique de l’organisme considéré. C’est pourquoi l’utilisation de procédures d’expérimentation sur le modèle murin sont nécessaires. Aucun autre modèle n’est susceptible d’apporter les réponses aux questions posées. Les modèles murins décrits dans ce projet s’inscrivent dans un niveau préclinique préalable à un éventuel transfert à visée thérapeutique chez l’Homme. Nous utiliserons dans toute la mesure du possible les banques de données accessibles en ligne. Celles-ci permettront d’acquérir des informations sur la régulation de nos protéines d’intérêt sans avoir à reproduire certaines données déjà accessibles.

Réduction

En raison d’une hétérogénéité interindividuelle significative des paramètres physiologiques étudiés, les différentes procédures de phénotypage métabolique nécessiteront d’utiliser 20 animaux contrôles (mâles et femelles) et 20 animaux génétiquement modifiés (mâles et femelles) par cohorte expérimentale en moyenne. Ce nombre est le nombre minimal permettant d’obtenir des résultats robustes basés sur une puissance statistique suffisante et permettant de réduire le nombre de cohortes dans une même condition expérimentale , et ce en tenant compte de potentiels animaux non répondeurs ou « outliers ».

Raffinement

Afin de maintenir le bien-être animal, les souris seront observées quotidiennement par les zootechniciens, ce qui permettra de déceler très rapidement toute souffrance. Un suivi du poids régulier (hebdomadaire) viendra compléter ces observations. Les souriceaux mâles seront uniquement regroupés au moment du sevrage. Les souris seront placées, au maximum par 5, dans des cages comprenant des enrichissements (feuille d’essuie-mains, bâtonnet de bois, bandes de papier KRAFT = sizzle-nest). Les animaux ne seront pas isolés, à l’exception de leur utilisation aiguë dans certaines procédures de ce projet, ils resteront malgré tout en contact visuel et olfactif avec leurs congénères. Les classes de gravité des procédures utilisées dans le projet sont modérées à sévères et ne sont pas répertoriées comme engendrant des pertes d’animaux. Les chirurgies seront réalisées sous anesthésie avec un traitement analgésique et des plaques chauffantes. Dans le cas des procédures sévères une surveillance accrue sera opérée par les manipulateurs ou les zootechniciens et des actions d'enrichissement, par exemple, seront réalisées. Lors des procédures où la température d'hébergment est modifiée (4°C ou 30°C), des contrôles tels que surveillance accrue ou prises de températures seront effectués afin de vérifier le bon état de santé des animaux. Les animaux seront transportés entre les deux établissements suivant une procédure de transport déclarée lors de l’agrément de l’établissement (cheminement et conditions de transport validés par signature d’une charte de transport).

Choix des espèces

L’espèce Mus musculus (souris), mammifère proche d’Homo sapiens, est le modèle animal expérimental le plus étudié dans la littérature notamment pour les études physiologiques et métaboliques, ce qui permet de meilleures comparaisons et une certaine pertinence des résultats. Cette pertinence est améliorée par l’humanisation des modèles murins au niveau génétique et environnemental, ce dont nous tenons compte de par l’utilisation de divers régimes alimentaires et températures d’hébergement. Nous étudions l’importance des protéines impliquées dans la régulation de la thermogénèse par les adipocytes bruns. A travers l’utilisation du modèle souris, nous pouvons travailler sur des modèles génétiquement modifiés qui présentent une invalidation pour le/les gène(s) d’intérêts ou des modifications géniques similaires à celles retrouvées chez des patients. Les souris seront étudiées à partir de l’âge de 7 semaines. Des analyses de suivi seront également effectuées sur un groupe d’animaux de nos différentes lignées allant jusqu’à 24 mois, ceci dans le but de déterminer sur le plus long terme les effets sur le développement du tissu adipeux brun et la physiologie de l’organisme de « nos » protéines d’intérêt de la thermogénèse.

  • Recherche fondamentale
    • Oncologie
Souris : 280
Souffrances
▲ -
▲ -
▲ 140
▲ 140
Devenir
 -
 -
 -
 280

Des souris immunodéficientes d'abord, puis des souris dont le système immunitaire a été remplacé par un système humain, reçoivent des tumeurs mammaires ou des tumeurs du cerveau. 280 souris au total vont être utilisées, 140 dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré et 140 d'un niveau sévère. Une partie subit une chirurgie d'implantation dans un coussinet mammaire, l'autre une injection stéréotaxique dans le cerveau créant un gliome, avant de recevoir des macrophages génétiquement modifiés censés attaquer la tumeur. Le porteur décrit une échelle allant de la faiblesse de la queue à la paralysie complète et prévoit de tuer les animaux dès la paralysie des pattes arrière, les tumeurs étant ensuite prélevées pour analyse.

Objectifs

Ce projet de recherche vise à développer une nouvelle approche d’immunothérapie pour le traitement des tumeurs solides, en utilisant des cellules immunitaires appelées macrophages. L’objectif est de surmonter les limitations actuelles des immunothérapies anticancéreuses, telles que la faible pénétration des cellules immunitaires dans la tumeur et l’immunosuppression induite par la tumeur elle-même. Les cancers sont souvent difficiles à traiter car les cellules cancéreuses peuvent échapper à l’attaque du système immunitaire. Ce projet propose d’utiliser des macrophages, un type de cellule immunitaire, qui seront modifiés pour mieux combattre les tumeurs. Ces macrophages modifiés seront capables de cibler et de détruire les cellules cancéreuses tout en résistant aux mécanismes de défense de la tumeur. Les macrophages seront modifiés pour exprimer un récepteur spécifique (CAR) qui leur permet de reconnaître et de cibler les cellules tumorales. Les macrophages seront reprogrammés pour adopter un comportement pro-inflammatoire, ce qui les rendra plus efficaces pour combattre les tumeurs et résistants à l’immunosuppression induite par les cellules tumorales. Nous nous appuyons sur nos travaux précédents qui ont démontré que l’inhibition des proprotéines convertases permettait de polariser les macrophages vers un profil pro-inflammatoire. Les souris seront utilisées pour tester cette nouvelle approche. Des souris immunodéficientes seront utilisées dans un premier temps, puis des souris avec un système immunitaire humanisé seront ensuite utilisées pour étudier les interactions entre les macrophages et les autres cellules immunitaires. Les souris recevront, sous anesthésie, des injections de cellules tumorales dans les régions mammaires et cérébrales afin de modéliser la croissance des tumeurs. La croissance des tumeurs sera suivie deux fois par semaine et tout signe de détresse ou de souffrance seront surveillés. Ensuite, nous allons introduire des macrophages modifiés, appelés macrophages CAR, qui sont conçus pour cibler spécifiquement les cellules tumorales et améliorer la réponse immunitaire grâce à leur reprogrammation pro-inflammatoire.

Bénéfices attendus

Ce projet pourrait représenter une avancée majeure dans le traitement des tumeurs solides, offrant une nouvelle option thérapeutique aux patients. En améliorant la capacité des macrophages à pénétrer les tumeurs et à rester actifs malgré l'environnement immunosuppresseur, cette recherche pourrait conduire à des traitements plus efficaces et moins invasifs.

Procédures

Les animaux de la procédure expérimentale 1 seront soumis à une seule chirurgie au niveau de la zone d'implantation tumorale (4° coussinet adipeux), cette chirurgie permettant l'implantation des cellules tumorales. Les animaux de la procédure expérimentale 2 seront soumis à une seule neurochirugie par voie stéréaotaxique au niveau de la zone d'implantation tumorale. Les macrophages modifiés seront injectés dans les souris pour cibler les tumeurs.

Impact sur les animaux

Les symptômes attendus sur les animaux sont les symptômes neurologiques qui ont été évalués avant par des scores neurologiques modifiés comme suit : grade 0, absence de symptômes; grade 1 (légers),faiblesse de la queue ou paralysie de la queue; grade 2 (modérés), paraparésie des pattes postérieures ou hémiparésie; grade 3 (sévères), paralysie des pattes postérieures ou hémiparalysie; et grade 4 (très sévères), paralysie complète (tétraplégie), stade moribond ou décès. Mais dans notre projet, tous les animaux seront euthanasiés dès l’apparition de symptômes de grade 3. Les animaux seront observés tous les jours pour l’apparition des symptômes. Les symptômes tels que la douleur et la détresse seront atténués par l’anesthésie et l’administration d’analgésiques. Pour les deux modèles (mammaires et cérébrales), tout signe de souffrance (prostration, isolement, perte de poids supérieure à 20% du poids corporel initial) sera scruté et fera l’objet d’un suivi scoré, tout animal présentant un de ces signes sera mis à mort. Les injections de macrophages peuvent induire des réactions inflammatoires locales au site d'injection et des effets systémiques modérées liés à l'activation immunitaire. Tous les animaux seront observés quotidiennement pour détecter ces effets, et une euthanasie sera pratiquée dès l'apparition de symptômes sévères.

Devenir

A l’issue de chaque procédure les souris seront soumises à une euthanasie, et des prélèvements des tumeurs mammaires et des gliomes seront ensuite réalisés pour des analyses par cytométrie en flux et immunofluorescence.

Remplacement

Avant d’envisager toute expérimentation in vivo, nous avons exploré les alternatives non animales disponibles et évalué leur pertinence par rapport aux objectifs du projet. L'efficacité des macrophages CAR a d'abord été testée in vitro sur des lignées cellulaires en 2D, puis ex vivo sur des modèles organoïdes 3D, reproduisant plus fidèlement l’environnement tumoral. Ces expériences ont permis de déterminer que la furine est l'enzyme la plus efficace pour réactiver les macrophages et ont optimisé le multiplicity of infection (MOI) nécessaire pour générer des macrophages CAR fonctionnels, capables de reconnaître et d’éliminer les cellules cancéreuses. Ces résultats valident la pertinence de poursuivre par des études in vivo, indispensables pour évaluer l’efficacité et la sécurité des macrophages CAR dans un microenvironnement tumoral complexe,et pour affiner le développement de nouvelles stratégies d’immunothérapie.

Réduction

Au cours de la rédaction des protocoles in-vivo, une analyse biostatistique a été effectuée afin de définir le nombre idéal des animaux, qui sera utilisé en conjonction avec la crédibilité des résultats obtenus. Le nombre de souris sera réduit le plus possible afin d’avoir des résultats statistiquement significatifs (lots de 10 animaux par condition). Le projet fait appel à différents modèles expérimentaux, dont des modèles cellulaires en trois dimensions qui ont permis de réduire le nombre de conditions expérimentales à tester in vivo. La validation de ces conditions expérimentales ne peut se faire qu’in vivo pour rendre compte de l’efficacité du traitement dans un système biologique complexe.

Raffinement

Les conditions de vie des animaux seront optimisées pour minimiser le stress et la douleur. Les procédures chirurgicales seront réalisées sous anesthésie et des analgésiques seront administrés pour gérer la douleur post-opératoire. Les animaux seront surveillés de près pour détecter tout signe de détresse ou de souffrance, et des critères stricts d'euthanasie seront appliqués pour éviter toute souffrance inutile. Les techniques et protocoles utilisés seront continuellement évalués et améliorés pour assurer le bien-être maximal des animaux. Les conditions de vie seront améliorées au maximum.

Choix des espèces

C’est une espèce classiquement utilisée en cancérologie dont la génétique et la manipulation sont bien maitrisées en laboratoire. Des tests de macrophages CAR sur les modèles souris ont déjà été publiés précédemment. Nous utiliserons des souris adultes jeunes ayant atteint leur taille maximale, soit âgées de 8 semaines. Pour les souris humanisées, nous utiliserons des souris âgées de 21 semaines (16 semaines après humanisation).

  • Recherche appliquée
    • Troubles nerveux
Souris : 216
Souffrances
▲ -
▲ -
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▲ 216
Devenir
 -
 -
 -
 216

Une souris dont l'état se dégrade est retirée du protocole et tuée avant le test. 216 souris vont être utilisées dans des procédures d'un niveau de souffrance sévère, toutes tuées à l'issue. Elles reçoivent un vecteur viral par voie intraveineuse ou rétro-orbitale, puis passent trente-deux heures d'enregistrement de leur activité, deux sessions de rotarod, un test de barre crantée, un test de reconnaissance d'objet, et une injection d'agent convulsivant dont la latence et la sévérité des crises sont mesurées. Le porteur cherche à montrer qu'une thérapie génique corrige les signes du syndrome de Rett chez la souris, preuve de concept qu'il présente comme l'étape "indispensable" avant tout essai chez l'humain.

Objectifs

Le syndrome de Rett est une maladie d'origine génétique définie par un trouble grave et global du développement du système nerveux central. La pathologie touche essentiellement les filles, rarement les garçons qui eux meurent d'une encéphalopathie néonatale sévère. Ce syndrome entraine un polyhandicap avec déficience intellectuelle sévère et infirmité motrice, ainsi que des troubles respiratoires et cardiovasculaires. Il se manifeste par une régression rapide des acquis après 6 à 24 mois de développement normal. Aujourd’hui, une prise en charge globale des symptômes permet à ces patients de vivre plusieurs dizaines d’années, mais il n'existe malheureusement pas de traitement curatif à ce jour. La thérapie génique est une approche prometteuse, notamment par édition du génome pour corriger le gène muté responsable de la pathologie. Afin d'envisager cette approche thérapeutique, nous avons caractérisé au préalable trois modèles de souris portant des mutations dans ce gène, représentatives de la pathologie humaine, plus spécifiquement dans le domaine du comportement et de la cognition. Cette caractérisation et compréhension des modèles dans nos conditions nous a permis de sélectionner le modèle le plus pertinent pour évaluer une approche de thérapie génique. En parallèle, nous avons développé un vecteur viral AAV (Adeno-Associated Virus) pouvant être injecté par voie intraveineuse périphérique et capable de passer la barrière hémato-encéphalique de manière efficace afin de cibler les cellules portant la mutation dans le gène responsable de la pathologie, et ainsi aboutir à leur correction par édition du génome.

Bénéfices attendus

Ce projet permettra d'obtenir une preuve de concept in vivo qu'une approche thérapeutique par thérapie génique permet de corriger les signes cliniques du syndrome de Rett dans un modèle murin, avec pour objectif final de proposer un traitement efficace pour les patients atteints de cette pathologie, contre laquelle il n'existe aucun traitement curatif à ce jour.

Procédures

Injection par voie intraveineuse caudale AMENDEMENT: par voie rétro-orbitale (durée 2-3 minutes) ; activité circadienne pour suivre l'activité locomotrice, ainsi que la consommation en eau et en nourriture durant un cycle complet jour-nuit (durée 32h); test de coordination (rotarod) (2 sessions de 15 minutes); barre crantée: test proprioceptif dépendant de la coordination motrice et de la fonction vestibulaire (10 minutes); test de reconnaissance d'un nouvel objet pour évaluer la cognition (30 minutes); test de susceptibilité aux crises épileptiques (durée du test: 20 minutes), après injection par voie intrapéritonéale d'un agent convulsivant( durée d'injection: 5 sec); le suivi du poids des animaux (1X/semaine, à partir de 3 semaines jusqu'en fin d'étude à 7 semaines d'âge).

Impact sur les animaux

La mutation dans le gène responsable de la pathologie induit une mortalité précoce des animaux, avec une médiane de survie de 9 semaines chez les males porteurs de la mutation. Ceux-ci peuvent notamment présenter les symptomes suivants à 6-8 semaines d'âge: hypoactivité, diminution du poids, diminution de la température corporelle, déficit dans la coordination motrice, démarche anormale, déficits cognitifs, et susceptibilité accrue aux crises épileptiques. Les femelles qui portent la mutation ne manifestent des défauts que vers l'âge de 9 mois (déficits moteurs, faible capacité à construire des nids) et peuvent survivre au-delà de l'âge de 1 an. Dans le cadre de notre projet, les femelles seront euthanasiées avant l'âge de 9 mois où commencent à apparaitre les symptomes. Au cours du test de sensibilité aux crises épileptiques par injection d'un agent pro-convulsivant, des crises convulsives peuvent survenir à différents degrés de sévérité; la durée, la latence et la sévérité sont enregistrées. Des effets indésirables sont également liés à l'injection de vecteurs AAV par voie intraveineuse, tel que des saignements au site d'injection.

Devenir

Tous les animaux seront euthanasiés à l'issue de la réalisation de l'ensemble des expériences, avant l'apparition du phénotype dommageable.

Remplacement

L'objectif de cette étude est d'évaluer une approche thérapeutique dans un modèle de souris portant une mutation dans le gène responsable du syndrome de Rett, représentative de la clinique humaine. Il s'agit en particulier d'étudier la correction des phénotypes comportementaux, de déficit intellectuel et de susceptibilité aux crises épileptiques. Des études in vitro ont été réalisées au préalable afin d'évaluer cette approche dans des modèles de cellules neuronales en culture, ainsi que dans des neurones dérivés de cellules souches pluripotentes de patients et dans des organoides cérébraux, mais seul un modèle animal nous permettra de caractériser la correction des symptômes de la maladie de Rett, et ainsi de valider l'effet thérapeutique par la correction du gène, étape indispensable avant d’envisager un essai thérapeutique chez l’homme.

Réduction

Dans le cadre de cette étude, nous utiliserons 60 mâles portant une mutation dans le gène responsable du syndrome de Rett représentative de la clinique humaine: 30 seront traités par injection d'un vecteur viral permettant de corriger le gène muté pour évaluer l'approche thérapeutique, 30 ne seront pas traités. Ce nombre de souris tient compte d'une probabilité de perte des animaux au cours de l'étude en raison de la mortalité précoce associée à la mutation, tout en permettant d'assurer un nombre d'animaux suffisant durant le protocole afin de pouvoir réaliser des analyses statistiques robustes et fiables.

Raffinement

Les animaux seront hébergés dans les meilleures conditions possibles dans un environnement contrôlé permettant une réduction du stress et de limiter au maximum la souffrance de l'animal. Afin d’améliorer leurs conditions de vie, elles seront ainsi stabulées dans des conditions optimales pour l’espèce : en groupe, avec des paramètres environnementaux maitrisés, un milieu enrichi à l’aide de "nestlets" ou de maisonnettes en carton. Pour pallier au risque de diminution de la température corporelle, nous augmenterons le nombre de "nestlets"dans les cages. En cas de difficultés motrices, de la nourriture en gel sera ajoutée dans les cages. Tous les animaux seront observés de manière quotidienne et suivis selon un tableau de scoring pour l'évaluation de la douleur et pour l'établissement de points limites, prenant en compte le poids, l'apparence physique, les signes cliniques et le comportement de l'animal. Les manipulations et gestes brusques seront limités pour éviter de déclencher des crises d'épilpesie. Tout au long des procédures, si l’état de santé de l’animal est dégradé, le personnel formé et compétent décide de ne pas réaliser le test et d'euthanasier l’animal. Le type de croisement choisi pour monter les cohortes expérimentales (femelles hétérozygotes X mâles qui ne portent pas la mutation) permet d'optimiser le nombre d'animaux pour créer les cohortes et également de ne pas maintenir de mâles reproducteurs, ceux-ci développant des symptômes pathologiques à 6-8 semaines, avec une survie limitée à environ 9-10 semaines. Les femelles hétérozygotes ne présentent, quant à elles, des symptômes qu'à partir de l'âge de 9 mois; elles seront euthanasiées avant cet âge afin de ne pas maintenir des animaux avec un potentiel phénotype dommageable.

Choix des espèces

Le modèle souris portant la mutation dans le gène responsable de la pathologie permet de reproduire les symptômes de la maladie de Rett observés en clinique humaine. Il permettra ainsi d'évaluer un traitement par thérapie génique et de suivre la correction des phénotypes. Les études précédentes nous ont permis de définir un âge maximum de 8 semaines pour réaliser les tests comportementaux, avant que les animaux n'expriment un phénotype dommageable entrainant leur mort. Par ailleurs, nous savons qu'il faut un délai de 3-4 semaines entre l'injection des vecteurs AAV et une expression efficace des transgènes. Nous utiliserons ainsi des animaux âgés de 3 semaines pour réaliser les injections par voie intraveineuse du vecteur AAV, suivi de l'évaluation de la correction du phénotype à l'aide de tests comportementaux et de cognition à 6-7 semaines d'âge (stade symptomatique similaire au stade retenu en vue d'applications en clinique humaine, chez des sujets jeunes présentant des symptômes du syndrome de Rett).

  • Recherche fondamentale
    • Biologie du développement
    • Oncologie
    • Système endocrinien
    • Système gastrointestinal
    • Système musculosquelettique
    • Système nerveux
Souris : 3155
Souffrances
▲ -
▲ -
▲ 2995
▲ 160
Devenir
 -
 -
 -
 3155

Des souriceaux reçoivent jusqu'à dix administrations par gavage ou par piqûre au cours de leurs quatre premières semaines de vie, avant d'être tués à des âges échelonnés de deux à vingt-huit jours. 3 155 souris vont être utilisées, 2 995 dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré et 160 d'un niveau sévère. Le porteur qualifie chacun des produits administrés de "non toxique et non irritant" et ramène la nuisance à "une gêne d'une courte durée", tout en attendant diarrhées, déshydratation et variations de poids. Une partie des animaux appartient à une lignée qui développe une dystrophie musculaire congénitale et perd l'usage des pattes arrière, et toutes sont tuées pour analyses post-mortem.

Objectifs

L’intestin est composé de plusieurs couches : l’épithélium, la membrane basale et le tissu conjonctif. L'épithélium est une barrière qui protège l'organisme de l'environnement hostile qui se trouve à l’intérieur de l’intestin. Il empêche le passage des toxines, des agents pathogènes et des déchets, tout en permettant l'absorption des nutriments et des ions. Pour maintenir l'intégrité de l’organe, l'ensemble de l'épithélium est remplacé en une semaine (ce qui en fait l’organe le plus régénératif du corps). L'épithélium recouvre des protubérances en forme de doigts qui s'étendent à l’intérieur de l’intestin (appelées villosités) et des invaginations qui descendent dans le tissu conjonctif (appelées cryptes). Si la formation initiale de l'intestin est un processus embryonnaire (avant la naissance), les principaux changements morphologiques, tels que l'invagination des cryptes ou le début de la migration cellulaire, ne se produisent qu'au cours de la période postnatale (après la naissance), de même que la maturation des cellules épithéliales, qui est cruciale pour la capacité à digérer des aliments solides après le sevrage. Tout au long de leur vie, les cellules épithéliales restent attachées à la membrane basale (BM) par l'intermédiaire de récepteurs spéciaux (intégrines). Celle-ci est composée principalement de protéines qui s'auto-assemblent pour former une structure en forme de feuille. La BM fournit un soutien structurel à l'épithélium, favorise l'attachement des cellules et maintient leur orientation. Cependant, la composition des protéines de la BM n'est pas uniforme et change au cours de la vie et également lors de la survenue de maladies. Le rôle joué par la composition de la BM dans le comportement et la maturation des cellules épithéliales reste inexploré. Dans ce projet, nous visons à évaluer comment certaines des protéines qui composent la membrane basale, et les récepteurs que les cellules utilisent pour se fixer à celle-ci, influencent le comportement et la maturation des cellules au cours du développement.

Bénéfices attendus

Différentes pathologies sont possibles lorsque l'homéostasie intestinale n'est pas maintenue. Il s'agit notamment de problèmes digestifs, de maladies inflammatoires de l'intestin et de cancers. L'implication de la membrane basale dans ces pathologies n'a pas été étudiée. Comprendre le rôle de la membrane basale dans le maintien de l'homéostasie peut apporter un éclairage nouveau sur des pathologies connues. Bien que ce projet relève de la "recherche fondamentale", la compréhension du rôle régulateur de la membrane basale en général peut offrir de nouvelles pistes pour la recherche de pathologies dans l'intestin et, par conséquent, pour la découverte de nouvelles voies de traitement.

Procédures

Une première cohorte d’animaux sera divisée en 5 groupes à des stades précoces du développement : - Un premier groupe auquel on administrera jusqu’à 7 fois au cours de l’expérience avec 3 produits non toxiques et non irritants différents puis les animaux seront mis à mort à 4 temps différents - Un deuxième groupe auquel on administrera jusqu’à 10 fois au cours de l’expérience avec 4 produits non toxiques et non irritants différents puis les animaux seront mis à mort à 1 temps précis - Un troisième groupe auquel on administrera jusqu’à 5 fois au cours de l’expérience avec 2 produits non toxiques et non irritants puis les animaux seront mis à mort à 1 temps précis - Un quatrième groupe auquel on administrera jusqu’à 5 fois au cours de l’expérience avec 1 produit non toxique et non irritant puis les animaux seront mis à mort à 1 temps précis - Un cinquième groupe auquel on administrera jusqu’à 5 fois au cours de l’expérience avec 1 produit non toxique et non irritant puis les animaux seront mis à mort à 1 temps précis Une seconde cohorte d’animaux sera divisée en 4 groupes à des stades avancés du développement : - Un premier groupe auquel on administrera jusqu’à 7 fois au cours de l’expérience avec 3 produits non toxiques et non irritants puis les animaux seront mis à mort à 8 temps différents - Un deuxième groupe auquel on administrera jusqu’à 10 fois au cours de l’expérience avec 4 produits non toxiques et non irritants différents puis les animaux seront mis à mort à 2 temps différents - Un troisième groupe auquel on administrera jusqu’à 5 fois au cours de l’expérience avec 1 produit non toxique et non irritant puis les animaux seront mis à mort à 1 temps précis - Un quatrième groupe auquel on administrera jusqu’à 5 fois au cours de l’expérience avec 1 produit non toxique et non irritant puis les animaux seront mis à mort à 1 temps précis

Impact sur les animaux

Dans ce projet, nous utiliserons plusieurs modèles de souris dont la lignée Lama2-dyw (perte de la protéine Lama2 dans la membrane basale). Un modèle inductible qui limiterait la mutation au système gastro-intestinal n’existe pas actuellement. Les animaux Lama2-dyw développent une dystrophie musculaire congénitale lors des premières semaines après la naissance. L’espérance de vie pour ce modèle est de 8 à 14 semaines, ici nous l’utiliserons seulement jusqu’à 4 semaines maximum. Jusqu’à cet âge, les animaux sont attendus plus petits que les animaux témoins (qui ne développent pas la maladie) mais ne subissent aucune perte de poids. Ils peuvent montrer des difficultés à se mouvoir dû à une faiblesse musculaire au niveau des membres postérieurs. Lorsque c’est possible, nous utiliserons un modèle de souris inductible où la mutation peut être limitée au système gastro-intestinal. Dans ce cas là, les animaux vont recevoir différents traitements (produits non toxiques et non irritants) par gavage orale ou par une piqûre. Les nuisances attendues sont donc une gêne d’une courte durée au point d’injection ou dans la gorge. Suite à l'administration de ces produits, nous nous attendons à observer des changements dans l’intestin et l’épithélium intestinal des souris. Ces changements pourraient entraîner une perte ou un gain de poids, une diarrhée et une déshydratation ou une constipation.

Devenir

Les animaux sont mis à mort pour des analyses post-mortem.

Remplacement

L’intestin est un système physiologique complexe impliquant de nombreux composants : bactéries, sang, lymphe, neurones, muscles, tissu conjonctif, membrane basale et différents types de cellules. L’objectif principal de ce projet étant d’identifier la régulation de la membrane basale (BM) sur l’homéostasie et le développement de l’intestin, la réduction au système in vitro seulement pourrait nous empêcher d’identifier les effets régulateurs sur les différentes parties qui composent l’intestin. L’objectif du projet est d’identifier le rôle des protéines dans la régulation de la BM et de déterminer comment la BM est impliquée dans les problèmes digestifs (maladie ou cancer). Cependant, le rôle de la BM dans l’intestin pourrait être secondaire à son effet sur le système musculaire ou sur le système neuronal. Nous aurions besoin d’un modèle murin pour identifier les différents composants affectés par l’absence de protéines, et comment ces autres systèmes affectent le petit intestin. Nous utiliserons des organoïdes et des explants de tissus en supplément, mais ils ne peuvent pas répondre à toutes nos questions de recherche car il n’existe aucun moyen de reproduire la membrane basale (sa composition et sa structure) in vitro, mais seulement certains de ses composants de base (en fonction de notre protéine d’intérêt elle est ou non présentes dans la culture in vitro). Pour l’utilisation des organoïdes, nous produirons un stock d’organoïdes provenant des mêmes souris d’intérêts et contrôles pour les études de fonctionnalisation in vitro. Ces organoïdes peuvent être étendus, presque indéfiniment, pour diminuer le nombre d’animaux.

Réduction

Le nombre d’animaux utilisés est ajusté au plus bas mais compatible avec l’obtention de résultats statistiquement fiables. Tous les animaux, quel que soit leur génotype et leur sexe seront utilisés, ce qui permet d’avoir à la fois des animaux contrôles et des animaux d’intérêts. Pour réduire la variabilité de l’échantillon, nous utiliserons autant que possible des compagnons de portée aux caractéristiques similaires. Les croisements de souris seront optimisés pour produire le plus grand nombre d’animaux de tous les génotypes d’intérêts. Plusieurs types d’analyses seront effectués sur la même souris. Cela permettra de réduire le nombre de souris nécessaires pour ces procédures. Des outils statistiques seront utilisés pour déterminer le nombre minimal de souris nécessaires pour chaque expérience, afin de produire des résultats statistiquement significatifs.

Raffinement

Les femelles gestantes seront séparées 2 à 3 jours avant la mise à bas pour le bon déroulement de la procédure Pour réduire et limiter le stress, aucun changement de cage ne sera effectué pendant la première semaine suivant la naissance. De plus, la mère sera manipulée avant les jeunes, afin d’incorporer son odeur sur les gants, pour éviter tout risque d’abandon de la part de la mère. La bonne manipulation des jeunes par la mère sera vérifiée. Pour les animaux développant la dystrophie, ils seront monitorés tous les jours (week-end compris) et auront à disposition de la nourriture et de l’eau accessible directement au fond de la cage pour faciliter la prise alimentaire. L’espérance de vie des animaux atteints de cette maladie est de 8 à 14 semaines, ici nous les utiliseront maximum à 4 semaines (P28) donc nous n’effectuerons pas de sevrage (normalement à P21) afin de faciliter le développement jusqu’à la mise à mort. Pour tous les animaux, une grille de score est établie pour évaluer l’état des animaux de façon objective.

Choix des espèces

Il n’est pas possible d’étudier le développement des tissus intestinaux à partir d’études in vitro, le seul moyen approprié reste l’utilisation d’un modèle évolutif et ressemblant au modèle humain, comme c’est le cas pour la souris. La souris de laboratoire est largement utilisée dans la recherche gastro-intestinale. Ses similitudes avec l’Homme, tant au niveau génétique qu’au niveau de la physiologie, de la morphologie et de la structure de l’organe, font qu’il est facile de relier les résultats obtenus chez la souris à ceux obtenus chez l’Homme. Enfin, la disponibilité d’une variété d’outils génétiques, ainsi qu’un assemblage complet et annoté du génome, de même qu’une reproduction rapide en font un bon modèle pour ce projet et même le seul modèle animal disponible puisqu’il n’existe pas encore d’autres modèles utilisables pour cette étude. Nous utiliserons des souris âgées de P2, P7, P14, P21 et P28 (P = jour après naissance) pour évaluer le rôle de notre protéine d’intérêt dans le développement de l'intestin. À ces âges, la morphologie de l'intestin change radicalement, et nous testerons l'implication de la membrane basale dans la régulation de ces changements. De plus, nous utiliserons des stades précoces du développement pour déterminer le rôle de la protéine durant l’embryogénèse à E13,5, E15,5 et E18,5 (E = jour après fécondation) en utilisant des souris adultes gestantes. Enfin nous utiliserons des souris adultes pour étudier le rôle de nos protéines d’intérêts, soit entre 8 et 16 semaines pour avoir un système gastrointestinal mature.

  • Recherche fondamentale
    • Système immunitaire
    • Système musculosquelettique
    • Système nerveux
Souris : 2164
Souffrances
▲ -
▲ 2044
▲ -
▲ 120
Devenir
 -
 -
 -
 2164

Maintenir une lignée de souris qui perdent leur force musculaire puis se paralysent vers 165 jours de vie, pour approvisionner d'autres protocoles : 2 164 souris vont être utilisées, 2 044 dans des procédures d'un niveau de souffrance léger et 120 d'un niveau sévère. L'acte déclaré se limite à une biopsie de la queue de deux minutes sur animal vigile, pour le génotypage. La sévérité tient au phénotype lui-même, qui touche la moitié des 2 160 souriceaux issus des accouplements prévus sur cinq ans. Les souris porteuses du génotype recherché passent en "utilisation continue" dans d'autres projets, les autres sont tuées, anciens reproducteurs compris.

Objectifs

La sclérose latérale amyotrophique (SLA) est une maladie neurodégénérative grave, caractérisée par la mort des motoneurones entrainant une paralysie et le décès des patients en 2 à 5 ans. Les cellules microgliales, macrophages du système nerveux central (SNC) sont activées au cours de différentes maladies neurodégénératives incluant la SLA. Ces cellules sont capables de sécréter des facteurs trophiques ou toxiques pour les motoneurones. La modulation de l’activité des cellules microgliales et des macrophages dans la SLA a montré des bénéfices et l’étude de ces mécanismes doit être poursuivie. Le modèle SLA de souris transgéniques à phénotype dommageable, permet d’étudier les phénomènes complexes liés aux cellules microgliales et macrophages et leurs interactions avec les motoneurones. L’utilisation de ce modèle animal est donc indispensable. Ce projet a pour but de maintenir cette lignée de souris transgéniques afin de fournir une quantité suffisante d’animaux pour étudier les rôles des cellules microgliales et macrophages dans la SLA.

Bénéfices attendus

La Sclérose Latérale Amyotrophique (SLA) est une maladie neurodégénérative actuellement incurable entrainant une paralysie progressive et la mort des patients en moyenne en 2 à 5 ans. La SLA touche 8000 personnes en France avec une prévalence de 4/100000 personnes. L’objectif de cette étude est de chercher à ralentir la progression de la maladie dans un modèle de souris de SLA, en ciblant les macrophages, cellules immunitaires des tissus par différentes stratégies. Un bénéfice du remplacement des macrophages des souris SLA par des macrophages moins toxiques a été montré dans ce modèle. L’utilisation de molécules pharmacologiques pour moduler la réponse toxique des macrophages ou cibler des gènes spécifiques dans les macrophages pourrait donc être bénéfique et transférable en clinique. Notre hypothèse de cibler les macrophages permettrait de ralentir la progression de la maladie chez les souris SLA. Le modèle de souris utilisé est un modèle qui reproduit de façon relativement fidèle, les différents stades de la sclérose latérale amyotrophique chez l’homme. C'est donc un modèle très utile pour tester et développer de nouvelles approches thérapeutiques et étudier les mécanismes cellulaires complexes qui conduisent à la dégénérescence des neurones moteurs.

Procédures

Chaque animal sera soumis une seule fois dans sa vie à un prélèvement caudal pour génotypage (animal vigil, 2 minutes). Dans de rare cas, un reprélèvement à la queue pourra être réalisé (animal vigil, 2 minutes).

Impact sur les animaux

Les souris auront : 1) Un prélèvements pour génotypage : biopsie caudale. De la douleur légère de courte durée peut être ressentie lors de ces biospies. Lors de la contention, les animaux peuvent ressentir un stress de courte durée lors de leur manipulation. 2) Un phénotype dommageable entrainant la perte de force musculaire et la paralysie progressive de l'animal vers 165 jours de vie.

Devenir

Les animaux avec un génotype d'intérêt seront utilisés dans un projet de recherche autorisé par le ministère. Les animaux passant dans les projets de recherche autorisés seront alors en utilisation continue. Les autres animaux sans génotype d'intérêt qui n'auront pas pu être utilisés dans d'autres projets seront euthanasiés par une méthode réglementaire adaptée à l'âge des animaux ainsi que les anciens reproducteurs. Les accouplements sont réalisés pour produire au maximum des animaux d'intérêt.

Remplacement

Nous avons déjà mis en œuvre des expériences utilisant des cultures cellulaires pour montrer l’intérêt des molécules que nous souhaitons tester avant de passer à l’expérimentation sur le modèle de souris. Ces modèles animaux sont actuellement les seuls qui permettent de reproduire la paralysie progressive chez l’adulte dans le cadre de la sclérose latérale amyotrophique et donc de modéliser la physiopathologie humaine. Ils sont aussi le seul modèle permettant d’étudier un effet sur la progression de la maladie, raisons pour lesquelles nos projets nécessitent l’utilisation de souris à phénotype dommageable modèles de la Sclérose Latérale Amyotrophique (SLA).

Réduction

Nous utiliserons, dans ce projet, un nombre minimal d’accouplements pour pouvoir (i) obtenir ce nombre minimal d’animaux pour les projets associés et (ii) conserver les lignées qui ne se reproduisent que pendant un temps limité soit 120 mâles pour les 5 ans. Ces accouplements donnerons naissances à 2160 souriceaux pour le génotype invasif dont 50 pourcents qui seront à phénotype dommageable. Ainsi 2164 animaux seront utilisés pour ce projet (4 mâles fondateurs et 2160 descendants). Le nombre d'accouplements lancés est systématiquement revu en fonction du nombre d'animaux déclarés dans les projets de recherche. Les animaux sans génotype d'intérêt seront réutilisés en priorité (contrôles négatifs de nos études ou projets d'autres équipes de recherche ou projet de tutorat). Une lignée peut être maintenue en entretien minimum uniquement avec la validation de la structure bien-être animal (SBEA). Ce projet étant un projet d'élevage, il n'y aura pas de tests statistiques réalisés. Les tests seront réalisés dans le cadre des projets expérimentaux autorisés.

Raffinement

Les animaux sont hébergés conformément à la réglementation avec température et hygrométrie contrôlée, cycle jour nuit 12h 12h, avec au maximum 5 animaux par cages. Chaque cage contient au moins deux éléments d'enrichissement : nid en carton et bâton à ronger. La surveillance quotidienne du bien-être animal est prise en charge par un personnel dédié au soin et à l’expérimentation. Une surveillance accrue sera réalisée lors des prélèvements de tissu pour génotypage : une compression de la zone d'incision sera effectuée pour stopper les petits saignements, le regroupement et la prise en charge des souriceaux par la mère seront vérifiés. Dès les premiers signes de paralysie, les mâles seront placés en cage avec litière de cellulose et des croquettes seront disposées au fond de la cage. Des points limites clairs sont mis en place pour limiter la souffrance des animaux. Les animaux sont vérifiés quotidiennement.

Choix des espèces

Il existe différents modèles animaux utiles pour étudier la SLA : souris, rats, poissons, mouches, vers. Cependant, nos questions concernent les interactions entre motoneurones et cellules immunitaires dans un système nerveux central mammifère. Par conséquent, poissons, mouches, vers ne sont pas de bons modèles pour répondre à nos questions. Nous utilisons aussi des cultures cellulaires mais, celles-ci ne peuvent pas permettre d’évaluer un effet sur la progression de la maladie dans un modèle intégré et de mesurer un infiltrat cellulaire dans le système nerveux central. Nous avons une grande expérience des souris et le modèle est mieux établi chez la souris que chez le rat. C’est pourquoi nous avons décidé d’utiliser les souris comme modèle pour ce projet. Tous les souriceaux, mâles et femelles, seront principalement identifiés et génotypés entre l’âge de 15 jours et 3 semaines. Les souris mâles positives pour le gène d'intérêt sont utilisées au stade adulte (entre 50 et 130 jours pour la reproduction durant leur période de fertilité maximale). Les femelles positives entreront dans une procédure expérimentale entre leur 28eme et leur 50eme jour de vie car les souris sont sevrées à 28jours de vie au plus tard et doivent entrer en procédure avant 50 jours de vie (moment du début du suivi du développement de la maladie (stade présymptomatique).

  • Recherche appliquée
    • Maladies infectieuses
  • Recherche fondamentale
    • Système respiratoire
Souris : 3000
Souffrances
▲ -
▲ -
▲ -
▲ 3000
Devenir
 -
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 3000

Infectées par le SARS-CoV-2, 3 000 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures d'un niveau de souffrance sévère. Elles sont soit maintenues immobiles quarante minutes dans une chambre de contention, le nez dans le flux d'air, soit anesthésiées pour une instillation nasale, puis reçoivent chaque jour pendant dix jours un composé ou un vaccin avant le prélèvement des organes. Le projet est vendu comme prestation de service : doses, voie d'administration et fréquence sont fixées avec le client, académique ou privé, ce qui empêche le porteur d'annoncer le nombre et la durée des interventions. Le virus se multiplie dans les poumons et provoque inflammation, lésions et difficultés respiratoires, et le porteur revendique un "besoin urgent d'études in vivo" pour "pérenniser la plateforme technologique".

Objectifs

Le SARS-CoV2 est le virus responsable de la maladie appelée COVID-19. Le manque d'antiviraux a révélé un besoin urgent d'études in vivo pertinentes afin d'évaluer de nouveaux vaccins et de nouvelles molécules potentiellement anti-SARS-CoV2. Différents modèles de souris dont un modèle de souris génétiquement modifiées pour être sensibles au virus SARS-CoV2 est décrit dans la littérature. Ces souris sont un outil de choix pour étudier la pathogenèse du SARS-CoV2 et pour évaluer les vaccins et les produits thérapeutiques COVID-19. L’ambition de ce projet est de péréniser la plateforme technologique, à destination de futurs clients, académiques ou privés, où des souris sensibles au virus sont utilisées pour tester de nouveuax vaccins et de nouvelles molécules antivirales pour le traitement de la COVID-19. Pour comprendre les différents mécanismes biologiques et l’influence du système immunitaire de l’hôte sur le virus, il est en effet crucial à ce stade, d’utiliser un organisme vivant dans son ensemble. Différentes techniques in vitro ont déjà été utilisées en amont. Nous avons donc pour objectif de continuer à contribuer au développement de thérapies innovantes dans le domaine de l'infectiologie afin de répondre à un problème majeur qu’est l'épidémie de Covid-19.

Bénéfices attendus

L’utilisation d’un modèle souris pour étudier la pathogenèse du SARS-CoV2 contribue à comprendre les différents mécanismes biologiques et l’influence du système immunitaire de l’hôte sur le virus. Ce modèle préclinique in vivo permet d’évaluer des vaccins et des produits thérapeutiques Covid19.

Procédures

Les animaux seront infectés 1) soit par voie aérosol, les animaux vigiles sont maintenus immobiles dans des chambres de contention avec le nez pointant vers le flux d’air (durée d’environ 40 minutes) 2) soit par voie nasale, les souris seront anesthésiées/analgésiées une fois (durée d’environ 1 minute). Les nouveaux vaccins et les nouvelles molécules potentiellement antivirales seront testés selon la voie d’injection définie en accord avec le client fournisseur. Les doses et la fréquence d’administration dépendent des composés et de l'étude. Ce projet a été écrit afin de réaliser de la prestation de service. Il nous est donc difficile à ce jour de définir le nombre d’intervention et leur durée. Pour des procédures dites « classiques », les animaux reçoivent une infection, une administration de molécules ou vaccins tous les jours pendant maximum 10 jours avant prélèvement d’organes

Impact sur les animaux

L’infection des souris peut se faire soit : - Par instillation intranasale, des nuisances modérées, (durée 1 minute), sont présentes au moment de l’anesthésie (préhension, contention piqûre). - Par nébulisation, les animaux sont maintenus immobiles dans des chambres pendant 40 min et induit un stress modéré. La préhension et la contention afin de procéder aux diverses injections ou gavage engendre un stress modéré (durée 1 minute). La pesée des animaux (durée 1 minute) entraine un stress léger. Suite à l’infection des souris, le virus se multiplient dans les poumons de l’animal générant une inflammation et des lésions tissulaires. Les effets attendus sont : altération de l’état général et difficultés respiratoires. L’effet cumulatif de ces actes sur un même animal (infection, injections et développement de l’infection, pesée) entraine des nuisances sévères

Devenir

Tous les animaux sont mis à mort. Il n’y a pas de possibilité de replacement, vu le contexte hautement pathogène

Remplacement

L’amplitude de l'épidémie de Covid-19 ainsi que l'absence de traitement de référence rend urgente la découverte de nouveaux vaccins ou de nouvelles solutions thérapeutiques innovantes. Le recours à l’animal de laboratoire s’inscrit dans le cadre de l'étude de l’efficacité in vivo d’un composé sou d'un vaccin sur une infection, qui résulte non seulement de l’effet de ce composé sur le virus mais également de la réponse du système immunitaire de l’hôte sur cet agent pathogène. Il n’existe aucun modèle in vitro mimant de façon précise ces interactions complexes. Afin d’évaluer l’activité thérapeutique de nouvelles substances et de vaccins, des modèles pharmacologiques in vivo mimant les pathologies sont incontournables. Les souris sont largement utilisées par les équipes de Recherche publique et privée dans le domaine des maladies infectieuses pour les études d'immunologie et de lésions pulmonaires. Elles ont un système immunitaire bien caractérisé. Les souris sont généralement sensibles à l’infection par le SARS-CoV2 et constituent le modèle de choix pour l’investigation de cette pathologie

Réduction

Une attention toute particulière est portée sur le nombre d’animaux utilisés dans le projet. Nous travaillons avec une compagnie spécialisée dans les biostatistiques. Cette collaboration nous permet d’utiliser le nombre strictement nécessaire pour chaque expérience et de l’optimiser durant toute la durée du projet. Le nombre calculé de souris nécessaires sera au maximum de 3000 sur 5 ans. Le nombre d’animaux inclus dans chaque étude peut varier de 20 à 100, en fonction du nombre de groupes différents à générer dans chaque étude (nombre de molécules antivirales/vaccins à tester, doses différentes de la molécule antivirale/vaccins). Le nombre d'études variera en fonction de la demande des utilisateurs. Cet écart dans le nombre d’animaux par étude justifie la fourchette d’évaluation du nombre de souris requises pour une année.

Raffinement

Dans ce projet, il existe différentes étapes susceptibles de générer de la douleur, de la souffrance ou de l’angoisse chez les animaux. Pour chaque étape, des mesures adéquates ont été mises en place pour suivre et réduire au maximum ces nuisances. Pour le confort de l'animal, la prévention du stress est intégrée à la procédure expérimentale par l'utilisation d'anesthésique pendant l’infection, lors des différentes injections des traitements potentiels. Pour l’infection des souris par nébulisation les souris sont mises en place dans les tubes de contention par du personnel habitué à l’utilisation de l’appareil ce qui réduit le stress des animaux. L’aspect, les fonctions corporelles et le comportement des animaux seront pris en compte à chaque observation et des points limites précoces seront mis en place. Les animaux présentant des signes de souffrance seront immédiatement mis à mort.

Choix des espèces

Plusieurs modèles animaux d'infection au Sars-CoV-2 sont actuellement utilisés par la communauté scientifique : les primates non humains, les chats, les furets, les hamsters et les souris. Les souris sont largement utilisées par les équipes de Recherche publique et privée dans le domaine des maladies infectieuses pour les études d'immunologie et de lésions pulmonaires. Elles ont un système immunitaire bien caractérisé. Les souris sont généralement sensibles à l’infection par le SARS-CoV2 et constituent le modèle de choix pour l’investigation de cette pathologie. Des souris adultes si possible, âgées entre 5 à 10 semaines seront utilisées pour ce projet.

  • Recherche appliquée
    • Maladies infectieuses
Souris : 600
Souffrances
▲ -
▲ 60
▲ -
▲ 540
Devenir
 -
 -
 -
 600

Insuffisance rénale, diarrhée, perte de poids, symptômes neurologiques pouvant aller jusqu'à la mort : les atteintes attendues servent à la fois de résultat expérimental et de critère de mise à mort anticipée. 600 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dont 540 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Elles reçoivent une instillation intra-rectale de shigatoxine ou de lysat bactérien sous anesthésie, puis jusqu'à sept prélèvements de sang à la mandibule. Le porteur affirme que le recours à l'animal est "irremplaçable" pour observer à l'échelle d'un individu les répercussions de la toxine sur les différents organes.

Objectifs

Certaines souches d’Escherichia coli pathogènes, appelées EHEC (pour E. coli Entérohémorragique) sont responsables d’infection d'origine alimentaires graves, du fait de leur implantation dans le côlon des personnes infectées et de la production d’une toxine, la shigatoxine. Cette toxine est excrétée à la fois sous forme libre ou encapsulée dans des vésicules extracellulaires bactériennes. L’activité de la shigatoxine provoque la mort ces cellules hôtes ciblées, à savoir les cellules endothéliales au niveau du rein, du côlon et de l’encéphale, à l’origine de lésions sévères et potentiellement mortelles. Il est à noter que ces infections affectent majoritairement les jeunes enfants. Ces infections sont particulièrement difficiles à traiter car l'utilisation d'antibiotique est contre indiquée car elle entraine une lyse des bactéries et un choc endotoxique avec le relargage massif de la shigatoxine, à l’origine des formes graves de la maladie. Ainsi, il est nécessaire de (i) comprendre l’impact des modes de sécrétion des shigatoxines (libre ou encapsulée dans des vésicules extracellulaires) sur leur activité biologique, (ii) évaluer les médiateurs de la toxicité de la shigatoxine dans les cellules endothéliales et (iii) développer de nouvelles alternatives thérapeutiques pour lutter contre les effets cellulaires de ces toxines. Les objectifs de ce projet sont donc d'évaluer l’importance des vésicules bactériennes contenant des shigatoxines dans la pathogénie des EHEC et d’évaluer l'efficacité d’une nouvelle molécule contre l'effet des shigatoxines en absence ou en présence de vésicules bactériennes.

Bénéfices attendus

Ces résultats devraient permettre de mieux appréhender le rôle et l’impact des vésicules extracellulaires dans l’aggravation des infections par des EHEC et ses conséquences néfastes à court et moyen terme. De plus, les infections par les EHEC sont difficiles à traiter même une fois l'agent infectieux identifié. En effet, le traitement par des antibiotiques entraine un relargage massif des toxines (choc endotoxique) avec une aggravation de l'état de santé du patient. Le traitement antibiotique est donc déconseillé conduisant à une impasse thérapeutique. L'administration de molécules pharmacologiques capables d’inhiber l’activité de la toxine, qui pourrait donc représenter une approche thérapeutique bénéfique en combinaison de traitement par les antibiotiques.

Procédures

Les animaux seront soumis à une instillation intra-rectale sous anesthésie fixe (injection intra-péritonéale qui prendra quelques minutes) ou gazeuse une seule fois au début de la procédure (durée totale de quelques minutes). Tous les animaux seront soumis à des prélèvements de sang à la mandibule 2 fois par semaine sous anesthésie gazeuse, soit 7 prélèvements maximum (durée totale du prélèvement de 1 minute). Pour les animaux qui seront inclus dans l’étude de test du traitement inhibiteur recevront deux injections sous-cutanées à 10h d’intervalle. L’injection prendra quelques minutes. Tous les animaux recevront une injection intra-péritonéale de réaliser un prélèvement à la veine cave.

Impact sur les animaux

L'administration de lysat bactérien ou de shigatoxine par voie intra-rectale contenant la shigatoxine reproduit la physiopathologie observée chez l'homme. En effet, la shigatoxine est sécrété par la bactérie dans l’intestin et les cellules qui y sont réceptives sont présente dans la partie la plus distale de celui-ci. L’instillation intra-rectale permet donc d’avoir une dose connue directement en contact avec les cellules cibles. Ces lésions pourraient entrainent une défaillance des fonctions vitales de l'animal, et notamment une insuffisance rénale, de la diarrhée, une perte de poids, des symptômes neurologiques, une dégradation de l’état général pouvant aller jusqu’à la mort de l’animal. C'est pourquoi des points limites seront définis et évalués à partir du suivi clinique des animaux (réalisé 2 fois par jour et des pesées des animaux (réalisée 3 fois par semaine). Ils serviront d’une part comme paramètres expérimentaux validant impact des vésicules extracellulaires bactériennes et d’autre part comme critères d’évaluation objectifs de la souffrance de l’animal.

Devenir

Tous les animaux sont euthanasiés à la fin de la procédure afin de réaliser des prélèvements de tissus pour évaluer les lésions éventuelles.

Remplacement

Des modèles cellulaires ont permis de mettre en évidence le mode d’action de la shigatoxine sous forme libre et encapsuler dans des vésicules extracellulaires bactériennes et de valider l’efficacité des molécules que l’on souhaite utiliser contre la shigatoxine. Cependant, le recours à l’animal est irremplaçable car aucun autre modèle ne permet d’évaluer, au niveau d’un individu, les répercussions de la shigatoxine au niveau global avec les conséquences sur les différents organes et les répercussions cliniques.

Réduction

Des expériences préalablement réalisées avec ce modèle permettent d'estimer de manière optimale le nombre d'animaux requis. L’innocuité et la dose de la molécule à tester a déjà été validée. Nous utiliserons 10 animaux par groupes (et 5 animaux pour le groupe contrôle). Ce nombre a été estimé en fonction des tests statistiques qui seront utilisés. Plusieurs paramètres seront analysés et suivis dans le temps sur le même animal tout au long de l’expérimentation et après le sacrifice notamment grâce à des analyses histologiques.

Raffinement

Les souris sont hébergées dans des cages avec une taille et un environnement convenant aux respects des besoins des souris. La nourriture et l’eau de boisson sont fournies ad libitum. Le change de la litière est réalisé 1 fois par semaine. Des enrichissements seront fournis pour permettre aux souris d’exprimer les comportements propres à son espèce. Les animaux ont deux semaines d’acclimatation avant que le protocole ne débute. Pour l’ensemble des procédures, l’état clinique sera suivi deux fois par jour selon la grille présenté en annexe. La mesure du poids sera effectuée 3 fois par semaine. Cette surveillance servira d’une part comme paramètres expérimentaux validant l’efficacité du traitement et d’autre part comme critères d’évaluation objectifs de la souffrance de l’animal. Ceci nous permettra de déterminer des points limites. Le dépassement de ces points limites conduira à l’euthanasie de l’animal concerné selon le décret N°2013-18 du 1er février 2013 relatif à la protection des animaux utilisés à des fins scientifiques. Lors des instillations transrectales une anesthésie gazeuse ou fixe sera mis en place pour la contention pendant et de la lidocaïne sera ajouté en local pour augmenter l’analgésie. Lors des prélèvements sanguins, une contention chimique sera effectuée pour augmenter le confort de l’expérimentateur et de la souris. Les injections sous-cutanées seront réalisées avec les souris tenues par la peau du cou et l’injection effectuée dans le pli ainsi formé. Au moment de la mise à mort des animaux, les animaux recevront une injection d’un mélange anesthésique suivie d’une prise de sang à la veine cave, suivie d'une dislocation des vertèbres cervicales. L’animal subissant une chirurgie ante mortem, une analgésie supplémentaire sera ajoutée en local pour l’incision de la paroi abdominale. Tous les prélèvements seront réalisés par une personne correctement formée et ayant l’habitude de ce type de prélèvement.

Choix des espèces

La diversité des modèles utilisés dans les infections à Escherichia coli entérohémorragique (EHEC) des invertébrés comme Caenorhabditis elegans a fourni à la communauté scientifique un grand nombre de modèles animaux permettant d’étudier les différents aspects de l’infection humaine. Néanmoins, les modèles mammifères et parmi eux, le modèle souris est le plus représentatif de la pathophysiologie observée durant une infection. L’utilisation de souris présentant une mutation pour une kinase nous permettra d’évaluer la contribution de cette kinase sur la médiation des effets des shigatoxines notamment dans les cellules endothéliales car ce sont elles qui sont le plus sensible à la toxine. Souris âgées de 6 semaines. L’utilisation de jeunes souris se justifie par le fait que dans un contexte clinique, les personnes les plus sensibles chez lesquelles le développement d’un syndrome hémolytique et urémique (SHU) est le plus fréquent suite à une infection par des EHEC sont les jeunes enfants.