Rongeurs

44 animaux non-humains, 40 souris et 4 lapins, vont être utilisés, tous tués une fois la quantité d'anticorps jugée suffisante, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Les souris reçoivent jusqu'à deux injections dans l'abdomen et quatre prises de sang sous anesthésie gazeuse, les lapins jusqu'à quatre injections intradermiques et quatre prises de sang sous crème anesthésiante, avant un prélèvement de sang final. Leur sérum sert à des travaux pratiques d'immunologie en licence, les étudiants ne manipulant que les sérums. Il s'agit de "tests classiques" d'enseignement : selon le porteur, les quatre lapins fournissent environ huit ans de travaux pratiques, les quarante souris environ cinq ans.

Objectifs

Mise en œuvre de tests classiques comparatifs pour mettre en évidence la spécificité des anticorps et les éventuelles réactions croisées à l’aide des sérums de lapin ainsi que des tests d’hémagglutination en utilisant les sérums de souris immunisées.

Bénéfices attendus

Ce projet entre dans le cadre de la formation des étudiants en immunologie, durant les secondes et troisièmes années de leur cursus. Les étudiants travailleront uniquement avec les sérums. La préparation des sérums sera réalisée au préalable par du personnel compétent. Les travaux pratiques visent à une meilleure compréhension de la spécificité des anticorps (L2, tests sur sérums de lapin) et à la mise en évidence de la cinétique de la réponse immunitaire (L3 sur sérums de souris).

Procédures

- Injections Intra péritonéales sous anesthésie gazeuse pour les souris (2 maximum pour une durée d’une minute), Intra dermiques sous crème anesthésiante pour les lapins (4 maximum pour une durée de 3 à 4 minute). - Prélèvements de sang sous anesthésie gazeuse pour les souris (4 maximum pour une durée de quelques secondes) , sous crème anesthésiante pour les lapins (4 maximum, pour une durée d’environ 1 minute). - Anesthésie gazeuse (souris) ou chimique (lapin) pour le prélèvement sanguin final

Impact sur les animaux

La contention lors des prélèvements et des injections peut causer un léger stress. Une inflammation au niveau des sites d’injections peut être observée. Il peut y avoir une légère douleur à l’injection. Nous resterons vigilants à tous autres effets imprévus qui pourraient survenir.

Devenir

Lorsque la quantité d'anticorps sera suffisante, tous les animaux seront mis à mort.

Remplacement

Le remplacement du modèle in-vivo ne peut être envisagé car la réponse immunitaire est un phénomène complexe impliquant des coopérations multiples entre différents types cellulaires, pour lequel il n’existe pas d’équivalent in-vitro. Les méthodes type phage display ne sont pas envisageables pour l’obtention de sérums polyclonaux.

Réduction

Un nombre minimal de 4 lapins permet d'obtenir un nombre suffisant d'anticorps pour assurer 8 ans de travaux pratiques environ. Ce nombre est réduit au minimum et est déterminé par a quantité d’anticorps nécessaires. Concernant les souris, un nombre minimal est également nécessaire pour suivre la cinétique de la réponse contre un Ag donné. Cette cinétique repose, ici, sur 5 points espacés dans le temps. Un minimum de 8 souris par point permet d’obtenir une quantité suffisante de sérums pour 5 ans de travaux pratiques environ.

Raffinement

Les animaux ont un enrichissement dans leur cage. Les animaux sont habitués au personnel pour réduire le stress. Le personnel est formé et sensibilisé à une manipulation douce des animaux. Si l’animal présente une souffrance qui ne diminue pas avec l’arrêt des injections et les soins apportés, et que les points limites sont atteints, alors l’animal sera mis à mort pour éviter des souffrances.

Choix des espèces

Le lapin et la souris sont les animaux de laboratoire les mieux adaptés au développement d’anticorps polyclonaux pour la recherche et l’enseignement. Ils montrent en effet une très bonne réponse immunitaire humorale. Par ailleurs, ils permettent de récolter une quantité de sérum conséquente pour les applications qui nous importent. Les animaux sont immunisés à l’âge adulte lorsque le système immunitaire est mature (15 semaines pour les lapins et 8 semaines pour les souris)

Opérées deux fois à deux semaines d'intervalle pour déclencher une douleur chronique, 1 620 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue pour des analyses post-mortem. Elles passent ensuite quatre tests de douleur et cinq tests d'anxiété et de dépression, l'un après 24 heures de jeûne, un autre après 24 heures d'isolement. Le porteur écrit que la douleur et le phénotype anxio-dépressif "ne peuvent pas être soulagées car c'est l'objet de l'étude", pour chercher des mécanismes épigénétiques et, au conditionnel, de nouvelles cibles thérapeutiques. Il ne nomme aucun des neuf tests, ni la technique chirurgicale employée pour provoquer la douleur.

Objectifs

La douleur chronique touche environ 7 à 10 % de la population. Elle est souvent résistante aux traitements actuellement disponibles et a un impact important sur la qualité de vie des personnes concernées. Elle est fréquemment associée à des troubles émotionnels, notamment l’anxiété et la dépression. Des données scientifiques récentes suggèrent que des mécanismes dits « épigénétiques », qui régulent l’expression des gènes, pourraient contribuer au développement et au maintien de la douleur chronique ainsi qu’à ses conséquences émotionnelles. Toutefois, ces mécanismes restent encore insuffisamment caractérisés. L’objectif de ce projet est d’étudier ces mécanismes dans un modèle murin de douleur chronique associé à des troubles émotionnels. Une meilleure compréhension de ces processus pourrait permettre d’identifier de nouvelles cibles et stratégies thérapeutiques afin d’améliorer la prise en charge de cette comorbidité.

Bénéfices attendus

Les résultats attendus permettront de mieux comprendre les mécanismes épigénétiques impliqués dans cette comorbidité. Une meilleure compréhension de ces mécanismes pourrait conduire à l'identification de nouvelles cibles thérapeutiques, contribuant ainsi à améliorer la prise en charge de la douleur neuropathique chronique ainsi que de ses conséquences émotionnelles.

Procédures

- Les animaux sont soumis à une douleur chronique avec développement de troubles anxio-dépressifs. -les animaux subissent deux chirurgies espacées de 2 semaines. - Les chirurgies se déroulent sous anesthésie générale pour une durée maximale de 45 minutes - Les animaux subissent 4 tests évaluant la douleur (15-30 minutes en moyenne - stimulation courte de maximum 20 secondes) et 5 tests évaluant l'anxio-dépression (durée de 5 minutes par test) , avec un délai minimal de 48h entre chaque test . - Les animaux subissent un jeûne unique de 24h pour un test comportemental et un isolement unique de 24h pour un autre test. - Les animaux subissent une chirurgie terminale pour prélèvement de tissus sous anesthésie profonde pour une durée de 10 minutes.

Impact sur les animaux

- la présence de la douleur et l’apparition du phénotype anxio-dépressif chez le modèle animal sont inévitables et ne peuvent pas être soulagées car c'est l'objet de l'étude. - Suite à la chirurgie, une légère difficulté dans les déplacements des animaux est attendue mais qui disparaît rapidement dans les 24 à 48h. - La douleur post-chirurgicale est aigue, transitoire et inflammatoire. - Les animaux subissent un stress aigu ainsi qu’une douleur transitoire et de faible intensité lors des tests de comportement.

Devenir

A la fin des procédures, les animaux sont mis à mort pour des analyses post-mortem.

Remplacement

Au regard des objectifs de cette étude, il nous est impossible de remplacer le modèle animal par une approche in vitro ou in silico. En effet, l'étude de la douleur et de sa comorbidité anxio-dépressive nécessite l'évaluation intégrée de réponses sensorielles, émotionnelles et comportementales, qui ne peut être réalisée que chez un animal vivant et vigile. Les modèles in vitro et in silico ne permettent pas de reproduire la complexité des interactions entre les différents systèmes biologiques et les circuits neuronaux impliqués dans ces processus, ni d'évaluer les manifestations comportementales associées.

Réduction

Les expériences seront réalisées avec la volonté de réduire autant que possible le nombre d’animaux par condition expérimentale, mais toujours dans l’optique d’obtenir le maximum d’information scientifique par test. Le nombre d'animaux a été déterminé pour obtenir des résultats statistiquement valides tout en se basant sur des données de la littérature, de notre expérience et de la variabilité phénotypique interindividuelle.

Raffinement

Les animaux sont hébergés en groupe sociaux pour respecter leurs besoins sociaux. Des carrés de coton seront placés dans la cage pour favoriser la nidation, et des barreaux de bois à ronger pour limiter les comportements d’agressivité. Avant le début des procédures et sur une période d’une semaine, les animaux sont manipulés quotidiennement par l’expérimentateur et acclimatés à l'environnement où les tests se dérouleront afin de réduire l'état de stress et d'angoisse chez l'animal. Les animaux seront observés tous les jours et leur comportement sera suivi afin de déceler tout signe d’inconfort ou de stress. Durant les chirurgies, des méthodes d’anesthésie et d’analgésie sont systématiquement utilisées. Un suivi post-chirurgical rapproché sera réalisé. Des points limites sont mis en place pour l’ensemble des procédures expérimentales. Si de nouvelles approches moins stressantes ou douloureuses pour l’animal venaient à être mises au point après le début de ce projet, une concertation avec la SBEA (structure chargée du bien-être des animaux) pourra être réalisée afin d’intégrer ces nouvelles pratiques dans nos procédures.

Choix des espèces

Ce projet sera réalisé sur le modèle animal - Souris adulte (à partir de l'âge de 8 semaines post-naissance). Il nous est indispensable de travailler sur un modèle animal, social, entier avec un système neurobiologique mature afin d’être dans les conditions les plus proches de la complexité humaine. Le modèle murin adulte présente une forte homologie structurale du cerveau avec l’Homme le rendant incontournable dans la recherche en neurosciences.

Vaccinées par le nez sous anesthésie ou par injection dans le muscle, puis infectées par la grippe pour une partie, 984 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue pour le prélèvement de leurs organes. Elles reçoivent deux ou trois administrations à quinze jours d'intervalle, et certaines passent des séances d'imagerie sous anesthésie. Il s'agit de tester une formulation de vaccin antigrippal sans injection, l'infection pouvant provoquer perte de poids, baisse d'appétit et pelage ébouriffé, des signes que le porteur qualifie de "transitoires". Il écrit que la souris est "nécessaire" pour étudier la réponse immunitaire, et qu'elle a été choisie parce qu'elle est "largement utilisée en recherche".

Objectifs

Le virus de la grippe évolue régulièrement, ce qui réduit l’efficacité des vaccins actuels et nécessite une vaccination annuelle. De plus, ces vaccins sont le plus souvent administrés par injection intramusculaire et protègent principalement l’ensemble de l’organisme, mais moins efficacement les voies respiratoires, qui constituent pourtant la principale porte d’entrée du virus. L’objectif de ce projet est de développer un nouveau vaccin contre la grippe qui serait administré par voie nasale. Cette approche vise à stimuler plus efficacement les défenses immunitaires directement dans les voies respiratoires, afin de mieux empêcher le virus de s’y installer et d’offrir une protection plus durable. Dans ce projet, une nouvelle formulation vaccinale sera testée afin de déclencher une réponse immunitaire efficace contre le virus de la grippe. Le vaccin sera évalué chez la souris, un modèle couramment utilisé pour l’étude des infections respiratoires. Le projet permettra d’analyser la capacité du vaccin à activer le système immunitaire, à induire une protection durable dans les voies respiratoires et à protéger contre différentes formes du virus de la grippe. Ce projet sera réalisé dans deux établissements utilisateurs. Les études d’imagerie visant à analyser la distribution du vaccin seront menées dans le second établissement.

Bénéfices attendus

Ce projet a pour objectif de développer un vaccin contre la grippe administré par voie respiratoire (sans injection), capable d’induire une mémoire immunitaire au niveau des poumons et de protéger contre différentes souches du virus. La stratégie vaccinale mise en place pourrait également être appliquée à la conception de nouveaux vaccins ciblant d’autres agents pathogènes respiratoires.

Procédures

Certaines souris recevront des administrations de substances sous anesthésie générale, afin d’éviter toute douleur. Chaque administration durera environ 2 à 3 minutes et sera réalisée deux fois à 15 jours d’intervalle. Pour certaines souris, une troisième administration pourra être réalisée. D’autres souris recevront des injections sur animaux vigiles. Chaque injection durera moins d’une minute et sera réalisée deux fois à 15 jours d’intervalle. Certaines souris recevront une injection supplémentaire. Cette injection sera réalisée une ou deux fois à 15 jours d’intervalle et durera moins d’une minute. Un prélèvement sanguin sera effectué chez certaines souris vigiles. Cet acte durera environ une minute et sera réalisé une seule fois. Enfin, certaines souris participeront à des séances d’imagerie sous anesthésie générale. Chaque séance durera moins de 25 minutes.

Impact sur les animaux

Certaines souris recevront des injections dans le muscle, qui peuvent provoquer une douleur brève au moment de l’injection ainsi qu’une légère inflammation locale. Dans de rares cas, une irritation du tissu musculaire peut survenir. D’autres souris recevront des administrations de substances par le nez, réalisées sous anesthésie générale. Cette procédure peut entraîner une gêne respiratoire passagère après le réveil. Une partie des animaux recevra également, par cette même voie, le virus de la grippe afin d’évaluer l’efficacité du vaccin. L’utilisation de l’anesthésie générale peut être source de stress temporaire pour les animaux. Les injections nécessaires à l’anesthésie ou à certaines analyses peuvent provoquer une légère douleur au point d’injection. Chez certains animaux, un prélèvement sanguin sera effectué avant la fin de l’étude, ce qui entraînera une douleur locale modérée et de courte durée. L’infection par le virus de la grippe peut provoquer des signes cliniques transitoires tels qu’une diminution de l’activité, un aspect ébouriffé du pelage, une perte de poids et une baisse de l’appétit.

Devenir

Tous les animaux sont mis à mort à l’issue des interventions, car il est nécessaire d’analyser la réponse immunitaire dans plusieurs organes, à l’aide de techniques nécessitant le prélèvement précis de ces organes

Remplacement

La réponse immunitaire après une vaccination est très complexe et implique de nombreuses cellules et molécules. Les méthodes en laboratoire utilisant des cellules ne permettent pas de la reproduire correctement. La souris est donc nécessaire pour étudier la production d’anticorps, l’activation des cellules immunitaires et les interactions entre organes. De plus, l’infection respiratoire par le virus de la grippe chez la souris reproduit des mécanismes importants observés chez l’humain, impossibles à modéliser en laboratoire ou sur ordinateur.

Réduction

Le nombre de souris a été calculé à partir de données existantes et d’analyses statistiques. Avant de les utiliser, les formulations vaccinales seront testés en laboratoire pour ne garder que les plus prometteurs. Chaque souris sera exploitée au maximum : plusieurs analyses seront faites sur les mêmes tissus, et certains échantillons seront conservés pour des études futures.

Raffinement

La santé des souris sera suivie régulièrement (chaque semaine, et quotidiennement si leur état de santé se dégrade). Des critères précis permettront d’interrompre l’expérience si un animal présente un état critique. À la fin de l’étude, les souris seront mises à mort afin d’analyser la réponse immunitaire. Certaines souris recevront des injections dans le muscle sur des animaux vigiles. Elles seront surveillées afin de détecter d’éventuelles lésions ou signes de douleur et, si nécessaire, une analgésie sera mise en place par administration de buprénorphine. Les administrations par voie respiratoire ainsi que les mesures de bioluminescence seront réalisées sous anesthésie générale. Un tapis chauffant sera utilisé afin de maintenir les animaux au chaud pendant les procédures.

Choix des espèces

La souris a été choisie car elle est largement utilisée en recherche et que son système immunitaire est bien connu. Elle permet d’obtenir des résultats fiables grâce à des méthodes d’analyse déjà disponibles et maîtrisées. Les animaux utilisés sont de jeunes adultes, un âge auquel leur système immunitaire est suffisamment développé pour garantir des observations pertinentes dès le début des interventions.

Deux périodes de rationnement alimentaire, l'une de 19 jours, l'autre de 14 ou 28 jours, précèdent les tests cognitifs. 560 rats vont être utilisés, tous tués à l'issue pour l'analyse de leur cerveau, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chacun subit une chirurgie de deux heures sous anesthésie générale, une partie développe des troubles moteurs induits pour reproduire la maladie de Parkinson, et certains reçoivent du pramipexole par injection quotidienne pendant 17 jours. Les tests visent la motricité, l'apprentissage moteur et l'apprentissage cognitif, sans que les tâches elles-mêmes soient nommées. Pour justifier l'espèce, le porteur décrit le rat comme "clairement le plus adapté" à son projet et cite les outils technologiques développés autour de lui.

Objectifs

Le projet vise à étudier l’implication du cervelet dans l’apprentissage moteur et cognitif en conditions physiologique et pathologique, dans le cadre de la maladie de Parkinson. La maladie de Parkinson est une maladie neurodégénérative qui entraîne d’importants troubles moteurs mais aussi cognitifs. Les traitements de la maladie de Parkinson peuvent également amener des effets secondaires cognitifs, appelés troubles du contrôle des impulsions, qui se manifestent par des addictions comportementales (jeu pathologique, achats compulsifs, consommation compulsive de nourriture) et qui affectent jusqu’à un tiers des patients. Les réseaux neuronaux impliquant le striatum, le cervelet, le thalamus et le cortex sont fortement impactés par la maladie de Parkinson et participent à l’émergence des troubles moteurs et potentiellement cognitifs associés à la maladie de Parkinson. Dans un premier temps, nous allons caractériser le rôle de ce réseau dans des tâches d’apprentissage moteur et cognitif et dans un second temps, utiliser un modèle de rats de la maladie de Parkinson impactant une zone clé pour la régulation des mouvements. L’étude du réseau du cervelet et du cerveau (striatum, thalamus, cortex) s’effectuera par des enregistrements de l’activité neuronale. L’apprentissage moteur et cognitif seront ensuite mesurés. L’activité neuronale de nos régions d’intérêt sera enregistrée pendant les tâches comportementales afin de comprendre comment ces réseaux sont impliqués et impactés dans le développement de la maladie de Parkinson. Puis, dans le cadre des troubles du contrôle des impulsions, un traitement au pramipexole, molécule régulièrement prescrite aux patients parkinsoniens, sera adminsitré et nous étudierons le rôle du réseau dans le développement de ces troubles. Ce projet pourra aboutir à une meilleure compréhension des mécanismes neurobiologiques des fonctions et dysfonctions cognitives liés à la maladie de Parkinson et pourrait aider à développer de nouvelles stratégies thérapeutiques.

Bénéfices attendus

Ce projet s’intéresse à une problématique majeure de santé publique, la maladie de Parkison qui enregistre, en France, environ 27 000 nouveaux par an (France Parkinson). Nous cherchons ici à mieux comprendre l’implication du cervelet dans les fonctions et dysfonctions motrices et cognitives liées à cette maladie. Cette approche permettra de caractériser les modifications neurobiologiques induites par le modèle de la maladie de Parkison et par le traitement au pramipexole sur l’ensemble du réseau du cervelet et leur rôle dans le développement des troubles de l’apprentissage moteur et cognitif. Ces expérimentations permettront d’établir un lien direct entre dysfonctionnements neuronaux et déficits moteurs ou cognitifs. Connaitre les mécanismes neurobiologiques associés aux troubles comportementaux dans la maladie de Parkinson pourra permettre de développer des stratégies thérapeutiques plus adaptées et spécifiques de ces symptômes.

Procédures

Tous les animaux auront une chirurgie sous anesthésie générale et analgésie (1 fois, durée de 2h). Tous les animaux suivront des tests comportementaux (animal vigile) : fonctions motrices (quelques minutes sur 3 jours, répété toutes les semaines) apprentissage moteur (1h par jours sur 5 jours), apprentissage cognitf (45 minutes par jour sur 7 jours répété 2 à 3 fois). Les tests cognitifs nécessitent deux périodes de rationnement alimentaire (la première dure 19 jours et la deuxième 14 ou 28 jours, selon la procédure). Certains animaux recevront un traitement par injection (1 fois par jour pendant 17 jours). L’ensemble des animaux seront euthanasiés par une méthode réglementaire sous anesthésie et analgésie générale en vue des prélèvements et analyses.

Impact sur les animaux

Les tests comportementaux induisent un léger stress de quelques minutes du au changement d’environnement au cours de la réalisation du test. Un léger stress et une sensation de faim des animaux sont attendus durant le rationnement alimentaire durant les jours précédant le test comportemental. Pendant la chirurgie, le risque de douleurs et d’hypothermie n’est pas à entièrement exclure. Le réveil peut causer un stress pendant plusieurs minutes et une perte de poids peut être observé dans les jours suivant la chirurgie. L’induction de la maladie de parkinson va induire un ralentissement global de l’activité locomotrice et des difficultés de motricité fine. Une contention de quelques secondes, nécessaire pour les enregistrements électrophysiologiques, induit un léger stress en début de session. L’administration du traitement induit également une douleur de courte durée suite à l’injection de l’animal.

Devenir

Tous les animaux seront euthanasiés afin de récupérer les cerveaux pour analyse histologique.

Remplacement

Nous nous intéressons à l’intégration et aux modifications de réseaux neuronaux et de systémes entiers sur le comportement, ce qui ne peut pas être étudié en l'état actuel des technologies et techniques, par des approches de modélisations informatiques in silico ou basées sur des cultures cellulaires in vitro. Nous réalisons donc exclusivement des approches in vivo sur l’animal en comportement.

Réduction

Nos expérimentations nécessitent l’utilisation d’un total de 560 rats mâles et femelles. La taille des échantillons a été établie grâce à un calcul de puisssance et prend en compte des marges liés à des problèmes de chirurgie et de fonctionnement des systèmes d’enregistrement, estimées par nos précédentes expériences. Cet effectif nous permettra de procéder aux tests statistiques nécessaires et d’acquérir des résultats fiables.

Raffinement

Les expérimentations sont réfléchies de façon à minimiser au maximum l’inconfort, la douleur, la détresse ou l’angoisse des animaux au cours des différentes procédures de ce projet. Après leur arrivée, les animaux sont aclimatés pendant jours à leur nouvel environnement. Les animaux sont hébergés avec eau et nourriture ad libitum (en dehors des périodes de rationnement alimentaire) et par 2. Un enrichissement avec des bâtons de bois et des matériaux pour la construction de nid ainsi que pour le rongeage, est mis dans les cages d'hébergement. Les animaux sont manipulés au minimum de façon hebdomadaire tout au long du projet permettant une habituation aux expérimentateurs. Lors de la chirurgie nous aurons recours à l’anesthésie générale, avec régulation de la température corporelle par tapis chauffant, additionnée d’une anesthésie locale en présence d’antalgique. Des points limites gradés, précis et adaptés ont été définis de façon à obtenir un arbre décisionnel en fonction des observations faites et aboutir à une gestion de ceux-ci.

Choix des espèces

L’espèce animale utilisée est le rat (Rattus norvegicus). C’est un modèle très largement utilisé en neurophysiologie et est clairement le plus adapté à notre projet. Ces rats permettent de réaliser des analyses physio-anatomiques poussées (jusqu’à l’échelle du neurone unique) tout en restant pertinent du point de vue de la neurophysiologie humaine (la grande majorité des structures cérébrales de ces animaux ont un équivalent chez l’homme). Ils permettent d’étudier des fonctions de haut niveau au cœur de ce projet, en particulier la cognition. Les outils technologiques développés autour de ces animaux nous offrent également un contexte optimal pour réaliser des expériences à fort rendement scientifique tout en limitant le nombre d’animaux utilisés. Les animaux seront utilisés à l'âge adulte (8 semaines au moment des premiers tests comportementaux) puisque nous avons besoin d'avoir des circuits et systèmes entièrement développés.

Toutes tuées en fin de procédure pour des prélèvements de tissus et de sang, 2 160 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Sans anesthésie, chacune reçoit jusqu'à quatre injections intraveineuses ou sous-cutanées, jusqu'à quatre prises de sang et dix à quinze prises de température rectale sur trois à cinq heures, avec une hypothermie induite qui peut descendre à 32 °C. Il s'agit de tester des vecteurs-médicaments conçus comme un "cheval de Troie" pour franchir la barrière du cerveau, sur des lignées de souris génétiquement modifiées porteuses de cibles humaines. Le porteur affirme que la souris reste le "seul système physiologique" capable d'intégrer ces paramètres, et renvoie les "avancées majeures" pour les patients au conditionnel et au long terme.

Objectifs

Les maladies et troubles neurologiques sont la première cause mondiale de handicap. À l'heure actuelle, les besoins médicaux restent malheureusement très insatisfaits, sans aucun traitement curatif, ou palliatif. Une des raisons majeures réside dans l’inefficacité de nombreux médicaments à passer la barrière protectrice du cerveau et ainsi à accéder aux régions à traiter. Dans ce contexte, nous avons développé un savoir-faire qui consiste en l’association de molécules à des pro-drogues ou médicaments, capables de passer les barrières biologiques protectrices de l’organisme et ainsi atteindre plus efficacement les tissus cibles (cerveau, muscles…). Notre technologie repose sur une stratégie de cheval de Troie : Nos médicaments sont capables de reconnaître des partenaires spécifiques, au niveau des barrières protectrices de l'organisme et utilisent leurs mécanismes naturels de passage cellulaire pour atteindre le tissu cible. À travers cette demande de projet, nous souhaitons développer et optimiser de nouveaux médicaments afin d’améliorer la délivrance d’agents au fort potentiel thérapeutique. Par différentes voies d'administration, nous tenterons de potentialiser l’effet de nos médicaments sur des modèles murins humanisés pour des récepteurs et ou transporteurs d’intérêt.

Bénéfices attendus

La transposition de nos recherches sur un modèle murin humanisé pour notre cible permet d’appréhender les futurs développements pré-cliniques de nos molécules et les possibles effets secondaires ou toxicités associées. De plus, elle assure de développer au maximum les études sur le modèle souris avant la phase préclinique et la transposition à l’homme, qui aurait nécessité des séries de tests sur divers modèles animaux. D'un point de vue médical, sur du plus long terme, le potentiel de ciblage thérapeutique de nos vecteurs-médicaments constitue l'objectif majeur de nos recherches, avec à terme, un bénéfice attendu qui pourrait permettre des avancées majeures dans le milieu médical et sur le quotidien des patients.

Procédures

Les manipulations expérimentales seront réalisées sur animaux vigiles et de manière précises et rapides (≤ 2min). Elles incluent : - L’annotation des queues au moyen d’un marqueur spécifique permettant l’identification des individus (1 fois /semaine). - Les pesées : Une pesée sera réalisée avant chaque administration et une, avant l’euthanasie des animaux. - La prise de température rectale (10 à 15 prises espacées de 15 à 30 minutes sur une durée de 3 à 5 h). - La mise en contention avant toutes administrations intraveineuses (1 à maximum 4) ou prélèvements intermédiaires (maximum 4). - Les administration(s) intraveineuse(s) ou sous-cutanée(s) : 1 à maximum 4. A noter : Dans le cas d’administration répétées, un délai de minimum 24 à 48h sera respecté entre deux administrations. - Les administrations intrapéritonéales : 1 seul/individu (euthanasie). - Les prélèvements intermédiaires : Des prélèvements sanguins intermédiaires seront réalisés en cours de cinétique (maximum de 4 prélèvements de 50μl/semaine, ≤10% de la volémie sur 14 jours). Cette procédure ne présente pas d’anesthésie, pas d’analgésie, ni de chirurgie avec réveil.

Impact sur les animaux

Les nuisances ou effets indésirables sont les suivants : Un stress physique peut être induit lors de la mise en contention des animaux, la réalisation des différentes administrations intraveineuses, sous-cutanées (deux à quatre maximum par individu à une dose de 5.5ml/Kg ou 10ml/Kg respectivement) ou intrapéritonéale (dose unique de 0.1 ml de mélange d’anesthésiques/10g de souris), l’introduction d’une sonde rectale (prise discontinue sur 5h maximum) lors du monitoring de la température et lors de la réalisation de prélèvements sanguins intermédiaires (au maximum 4 prélèvements (≤50µl) /individus, n’excédant pas 10% de la volémie sur 14 jours). Un stress thermique peut quant à lui être généré par l’hypothermie induite (jusqu’à 32°C).

Devenir

En fin de procédure, les animaux seront mis à mort pour réaliser les prélèvements tissulaires et sanguins finaux. Si, en cours de cinétique, un individu atteint un point limite, l'animal sera également mis à mort en urgence après validation du vétérinaire et porteur de projet.

Remplacement

Pour mener à bien nos projets, nous réalisons en amont de nos procédures toute une série de tests in silico et in vitro. Cette première série de tests permet notamment de vérifier le maintien des interactions avec les récepteurs cellulaires mais en aucun cas de prendre en compte l'intégralité des paramètres physiologiques (mécanistiques, immunitaires, métaboliques et d'éliminations) qui conditionnent le succès de nos vecteurs médicaments. Pour faire face à cette sélection physiologique, nous envisagerons donc de réaliser nos expériences sur le petit animal de laboratoire, ici la souris, 1er modèle animal disponible se rapprochant de l’homme pour l’étude des mécanismes physiologiques in vivo. Il n'existe à l'heure actuelle aucun modèle prédictif de bio-informatique capable d'apporter toutes les réponses aux problématiques de la pharmacocinétique. Le modèle vivant, ici la souris, reste pour l'instant le seul système physiologique qui intègre la complexité de l'ensemble des paramètres mécanistiques et homéostasiques précédemment cités, indispensables à l’étude d’une efficacité pharmacologique chez les mammifères.

Réduction

L'optimisation de nos molécules permet d'améliorer leur efficacité tout en réduisant les doses administrées. Cette approche contribue à limiter les effets indésirables potentiels pour les animaux (raffinement) et à réduire le nombre d'animaux nécessaires pour obtenir des résultats fiables (réduction). Les animaux seront répartis en groupes de 6 (3 mâles et 3 femelles), correspondant au plus faible effectif permettant d'obtenir des résultats scientifiquement valides et robustes. Au total, jusqu'à 2160 souris pourraient être utilisées sur la durée de l'autorisation (5 ans). Ce nombre correspond au scénario maximal envisagé et tient compte de l'évaluation de plusieurs molécules dans différentes lignées de souris génétiquement modifiées nécessaires pour répondre aux objectifs du projet. Les tissus prélevés en fin d'étude seront sélectionnés de manière à maximiser les informations obtenues à partir de chaque animal et à éviter l'utilisation d'animaux supplémentaires. De plus, de très petits prélèvements sanguins réalisés au cours de l'étude permettront de suivre la présence des molécules dans l'organisme sans nécessiter de nouveaux animaux. Plusieurs analyses pourront ainsi être réalisées à partir d'un même animal. Cette stratégie contribue à réduire le nombre total d'animaux utilisés tout en garantissant la qualité scientifique des résultats.

Raffinement

Les animaux sont répartis à raison de 4 individus maximum par cage (de même sexe) et maintenus dans un environnement familier (même cage pour les odeurs, taille standard pour portoir ventilé + couvercle filtrant), litières (copeaux de bois) avec un triple enrichissement. Toutes les administrations sont réalisées par un personnel formé, expérimenté et pratiquant en routine les études de biodistribution chez la souris, tout en respectant les recommandations de volume injecté en fonction des voies d’administration. Les prélèvements intermédiaires de sang sont réalisés après asepsie de l’extrémité de la queue. Une compresse de gaz imbibée d’eau oxygénée est appliquée immédiatement après le prélèvement. Les prélèvements terminaux sont réalisés sur des souris sous anesthésie générale profonde et ayant préalablement étaient analgésiées.

Choix des espèces

Des études in silico et in vitro sont réalisées en amont afin de sélectionner les candidats les plus prometteurs. Toutefois, ces approches ne permettent pas de reproduire la complexité du fonctionnement d'un organisme vivant, indispensable pour évaluer le devenir et l'efficacité d'un candidat thérapeutique. À ce jour, aucun modèle alternatif ne permet de reproduire l'ensemble de ces mécanismes. La souris est un modèle de référence pour l'étude des mécanismes physiologiques in vivo. Elle permet d'évaluer les interactions complexes entre les différents systèmes de l'organisme, indispensables à l'étude de l'efficacité d'un candidat thérapeutique. L'utilisation de souris humanisées est particulièrement pertinente dans ce projet, car elles permettent d'étudier des mécanismes impliquant des protéines humaines et d'obtenir des résultats plus représentatifs de la physiologie humaine. Les lignées utilisées seront constituées de souris jeunes adultes âgées de 8 à 12 semaines (27 à 30 g). Ce stade de développement correspond à une maturité physiologique permettant de limiter la variabilité entre les animaux et d'obtenir des résultats plus homogènes.