Rongeurs
Impact de composés chimiques bloquant la prolifération des cellules tumorales sur le développement du cancer colorectal.
- Recherche fondamentale
- Oncologie
Un agent mutagène injecté deux fois dans l'abdomen, puis un produit inflammatoire dans l'eau de boisson, provoquent chez les souris une colite qui abîme la paroi du colon et déclenche diarrhées et perte de poids. 1 296 souris vont être utilisées, dans des procédures impliquant des niveaux de souffrance légers pour 216 d'entre elles et modérés pour 1 080, avec un gavage quotidien pendant soixante jours. Le porteur qualifie de "légers" les effets secondaires des composés testés, tout en indiquant que la douleur de la colite ne peut recevoir ni analgésique ni anti-inflammatoire, ces traitements interférant avec le processus de cancérisation étudié. Toutes les souris sont tuées pour le prélèvement d'organes.
Objectifs
Le cancer colorectal est le 3° cancer le plus répandu et le 2° cancer qui tue le plus de patients au monde. Le nombre de patient atteints d’un cancer colorectal ne cesse d’augmenter et il reste difficile à traiter en raison de la grande différence qui existe entre les tumeurs qui se développent chez les patients. La classification des patients et le développement de thérapies plus ciblées sont donc d'une importance majeure. L'analyse des tumeurs des patients a permis d'identifier 4 sous-types et les tumeurs de Type4 sont associées au pronostic le plus sombre pour lesquels les cliniciens ont peu de solutions thérapeutiques à proposer. Ce projet est centré sur l’étude de nouvelles molécules chimiques capables de freiner la croissance des tumeurs de Type4. Ces nouvelles molécules ciblent : (a) soit des molécules sur-exprimées par les cellules tumorales et qui leur permettent de résister aux traitements anticancéreux classiques ; (b) soit des modifications du squelette de la cellule qui apparaissent dans les cellules tumorales les rendant insensibles à la chimiothérapie. Les modèles animaux de cancer colorectal constituent des outils importants pour étudier le déclanchement de la maladie et le développement des tumeurs. Par exemple, ils permettent de suivre les changements des tumeurs depuis une tumeur bégnine à une tumeur plus agressive comme cela a été observé chez l’homme. Enfin, dans notre cas, le modèle animal que nous utilisons développe préférentiellement des tumeurs de Type4 et nous permettra de tester de nouvelles molécules et étudier la réponse des tumeurs à ces nouveaux traitements potentiels avant de les proposer en clinique humaine.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra, à court terme, de vérifier chez l’animal si ces nouvelles molécules, sont capables de bloquer le développement des tumeurs dans un modèle animal de cancer colorectal de Type4 et ainsi d’évaluer les bénéfices obtenus dans la globalité de l’organisme. A long terme, ces nouvelles molécules pourront être proposées dans le traitement des patients atteints de cancer colorectal de Type4 pour lesquels les cliniciens ont peu de solutions thérapeutiques.
Procédures
Les interventions sur animal vigile prévues dans cette étude sont de trois types : un gavage quotidien, 4 prélèvements sanguins et 2 injections intrapéritonéales sur une période de 60jours. Le gavage, pour administrer les composés testés, est réalisé chaque jour pendant toute la procédure et ne dure pas plus de 15 secondes pour chaque animal. Les prélèvements sanguins (un avant l’expérience et trois à 20 jours d’intervalle pendant l’expérience) sont réalisés par les personnels de l’animalerie et ne durent pas plus de 15secondes pour chaque animal. Ils serviront à surveiller le bon état physique des animaux en mesurant les constantes des reins, du foie, du pancréas ainsi que leur bilan sanguin. Les 2 injections intrapéritonéales sont celles de l’agent inducteur de mutation pour induire le cancer. Étant donné notre expérience, chaque intervention ne dure pas plus de 5secondes avant que l’animal ne revienne dans sa cage. Ces gestes seront réalisés par du personnel qualifié et expérimenté. Tous les prélèvements d’organes seront réalisés après anesthésie et euthanasie de l’animal.
Impact sur les animaux
L’injection en intrapéritonéal représente le premier effet indésirable attendu chez les animaux. Notre pratique régulière de ces injections nous permet de réduire au maximum le temps de contention et d’injection. Les cages restent sous surveillance rapprochée au moins 20minutes après toute injection pour détecter le plus rapidement possible les signes de souffrance chez les animaux (prostration). L’administration par gavage des molécules testées implique une manipulation journalière des animaux ainsi qu’un geste technique délicat (introduction de la canule de gavage). Ces manipulations représentent des effets indésirables légers car elles seront pratiquées par des personnes formées et expérimentées. Les effets secondaires attendus, suite à l’administration des composés, sont légers et peuvent être d’ordre métabolique et hépatique, sans risquer la mort de l’animal. Les autres effets indésirables attendus chez les animaux résultent essentiellement de la prise dans l’eau de boisson, du traitement qui induit une inflammation localisée au niveau du colon. La prise du traitement pendant 6 ou 7 jours induit une altération de la paroi du colon qui provoque une perte de poids entre 5 à10% chez les souris. Cette perte est due à une mauvaise absorbation des aliments et une perte d’eau suite à des diarrhées. Ces effets apparaissent au jour 6 après le début du traitement pour une perte maximale à jour 8 ou 9, puis les souris reprennent très vite du poids pour revenir à leur poids initial en 3-4 jours. Nous n’avons jamais observé une prise d’eau augmentée par les souris au cours de cette procédure, montrant qu’une déshydratation des animaux est peu probable. D’après la littérature et notre expérience de cette procédure, la perte de poids survient majoritairement lors du 1er cycle de traitement car il est courant que les souris perdent moins de poids lors des cycles suivants. Enfin, nos observations des projets précédents montrent que les souris sont susceptibles de développer de multiples tumeurs du côlon avec ce modèle, sans que leur mobilité, leur appétit et leurs relations sociales soient altérées. Comme chez l’homme, la présence de polypes intestinaux est souvent asymptomatique.
Devenir
Tous les animaux utilisés dans chaque procédure de ce projet seront euthanasiés pour le prélèvement d’organes.
Remplacement
Il est tout à fait envisageable d’utiliser des cellules intestinales de patients déjà diagnostiqués pour étudier l’impact direct des composés sur leur développement et ceci est déjà fait par nos collaborateurs. Nous nous basons d’ailleurs sur ces résultats pour choisir les composés à tester sur les animaux. Par contre, Il n’existe pas d’alternative autre que l’utilisation d’animaux auxquels nous avons induit un cancer colorectal pour évaluer avec précision et pertinence, l’impact des composés testés sur le développement de la maladie. En effet, la procédure d’induction de cancer colorectal utilisée dans cette demande permet de produire des tumeurs ressemblant fortement aux tumeurs humaines de Type4 pour lesquelles les cliniciens ont très peu de solution thérapeutique (types de mutations géniques, variabilité des tumeurs, implication du système immunitaire). Cette étude permettra donc d’appréhender les bénéfices des composés testés dans la globalité de l’organisme.
Réduction
La demande de projet actuelle reprend des procédures déjà réalisée sur d’autres lignées de souris (dans des demandes précédentes). Ceci nous permet de réduire au maximum le nombre de souris suffisant par lot, pour chaque procédure, afin de générer des données statistiquement robustes tout en prenant en compte une éventuelle variation inter-individuelle ou expérimentale. Ce nombre a été validé par le service de statistique de notre institut pour atteindre un chiffre permettant de valider statistiquement les résultats observés par un test ANOVA avec un risque alpha de 5%.
Raffinement
Les colites (induites par la prise, dans l’eau de boisson, du traitement qui induit une inflammation localisée du colon) entrainent une douleur pour laquelle il n’est pas possible d’administrer de traitement analgésique ni anti-inflammatoire, qui interféreraient avec le processus de régénération/cancérisation et donc modifieraient les résultats de l’expérience. La surveillance des animaux se fera de manière accrue lors de visites quotidiennes. Certaines souris pouvant être gênées plus que d’autres par la colite, de la nourriture pourra également être placée à même le sol de la cage pour s’assurer que toutes les souris puissent se nourrir correctement. De plus, elles auront à leur disposition dans la cage de la pâtée alimentaire (riche en eau) en complément de leurs croquettes habituelles pour favoriser leur réhydratation. L’administration du produit permettant l’induction du cancer se fera par voie intrapéritonéale, en changeant d’aiguille à chaque souris pour éviter que celle-ci ne s’émousse et provoque de la douleur chez les animaux. Un enrichissement des conditions d'hébergement est prévu grâce à l'ajout dans les cages de cabanes en carton et de cotons à décortiquer. Un fond musical est assuré pour éviter les variations sonores possibles entre les périodes d’expérimentation et les périodes de repos, ce qui pourraient générer un stress supplémentaire chez les animaux.
Choix des espèces
Le protocole d'induction du cancer colorectal que nous utilisons est bien standardisé chez la souris et largement admis comme le modèle de référence mimant les étapes du développement du cancer suite à une inflammation chronique. Ce modèle d’induction de cancer colorectal permet de produire des tumeurs ressemblant fortement aux tumeurs humaines de Type4 pour lesquelles les cliniciens ont très peu de solution thérapeutique (types de mutations géniques, variabilité des tumeurs, implication du système immunitaire). Les animaux seront utilisés à partir de 3 mois d'âge selon le protocole établi dans la littérature ou lorsqu’ils auront atteint un poids minimum de 20g. Cet âge tient compte de la maturité sexuelle nettement dépassée pour les animaux, compatible avec la description des âges (environs 30ans) des patients atteints de colites chroniques pouvant s’aggraver en cancer colorectal.
Rôle de certains neurones dans le traitement des sons dans un modèle de Schizophrénie chez la souris
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Opérées trois fois sous anesthésie, une à deux heures par intervention, puis maintenues la tête contenue pendant environ deux heures pour une tâche perceptuelle, 946 souris subissent des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. S'y ajoutent douze injections sous-cutanées et une séance de trente minutes évaluant leurs capacités pré-attentionnelles. Les animaux utilisés appartiennent à une lignée à haut risque de schizophrénie, retenue pour observer comment les neurones des régions auditives échangent des informations. Toutes sont tuées pour prélever leur cerveau.
Objectifs
Percevoir avec précision la réalité extérieure est essentiel à notre survie. En particulier, les modifications de la perception sont une des caractéristiques majeures de la plupart des troubles neuropsychiatriques et neurodéveloppementaux, eux-mêmes source de souffrance et d’exclusion sociale. Bien qu'elles soient fondamentales, les bases biologiques d'une perception précise ou altérée sont très peu comprises. Dans cette étude, nous allons étudier d'une part chez des souris comment les neurones des régions cérébrales clés de la perception échangent des informations. Nous évaluerons les mécanismes qui conduisent au fonctionnement et au dysfonctionnement des neurones, grâce à l'utilisation d'un modèle de souris à haut risque de schizophrénie. Cette recherche fera progresser nos connaissances limitées sur la façon dont les troubles neurodéveloppementaux modifient les circuits neuronaux sensoriels et affectent ainsi la perception. Ces expériences permettront l’identification de cibles thérapeutiques nouvelles et précises.
Bénéfices attendus
Les résultats de ce projet permettront de comprendre les fonctions de régions cérébrales clés de la perception auditive chez la souris, modèle bien adapté pour mimer la physiologie et certains aspects de la pathologie humaine. L’utilisation de modèles souris transgéniques appropriés apportera des données au niveau cellulaire, anatomique et fonctionnel en identifiant les structures cérébrales fonctionnellement mises en jeu. Mieux comprendre ces structures permettra d’appréhender les processus de perception et de prédiction, mais aussi une meilleure compréhension des maladies psychiatriques dans lesquelles ces processus sont altérés. Ces expériences permettront l’identification de cibles thérapeutiques nouvelles et précises.
Procédures
Chirurgie : 3 fois, 1h à 2h. Etude des capacités pré-attentionnelles : 1 fois, 30min. Contention pendant tâche perceptuelle : 1 fois, environ 2h. Injection sous-cutanée : 1 injection, durée 5 secondes, 12 fois. Injection intra-péritonéale : 1 injection, durée 5 secondes, 1 fois.
Impact sur les animaux
L’anesthésie peut entraîner du stress léger de courte durée. Les injections d’anesthésiques et d’analgésiques peuvent entraîner un stress et une douleur légère de courte durée. Une douleur modérée peut être associée à l’acte chirurgical. L’étude du comportement et la contention par la tête peuvent entraîner un stress modéré.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort pour prélever le cerveau en vue d'études physio-histologiques sur les souris expérimentales.
Remplacement
Ce projet met en jeu des approches intégrées sur animal entier, des explorations fonctionnelles complexes et comportementales sur animal vigile, mimant la pathologie humaine et qui ne peuvent donc pas être substituées par des approches in vitro.
Réduction
Des analyses a priori de puissance statistique permettent de déterminer le nombre d'animaux minimum nécessaire. D'autres tests statistiques a posteriori choisis en fonction des distributions des populations nous permettre de comparer les moyennes et identifier des différences deux à deux entre groupes expérimentaux et génotypes. Les tests statistiques permettent également de trouver des corrélations entre les variables étudiées.
Raffinement
L’état de santé des animaux et leur accès à l’eau et nourriture sont surveillés quotidiennement. La chirurgie et le post-opératoire se déroulent dans des conditions qui protègent la santé de l'animal, en lui protégeant de l’hypothermie grâce à un tapis chauffant et de la déshydratation avec une solution de sérum physiologique. La chirurgie se déroule sous anesthésie générale et des analgésiques sont utilisés avant et après la chirurgie, et sur les jours suivants. A la fin de la chirurgie, après le réveil complet, l'animal est replacé dans sa cage collective avec de la nourriture et de l'eau ad libitum. Les animaux sont habitués à leur manipulation afin de réduire leur stress.
Choix des espèces
La souris est un modèle de choix pour l'exploration des mécanismes de la perception car les régulations cellulaires mises en jeu ont été bien caractérisées dans cette espèce et une littérature abondante existe montrant une similitude avec les observations chez l’Homme. L’organisation anatomique et fonctionnelle du cerveau est relativement proche de celle de l’Homme, ce qui permet des études anatomiques et fonctionnelles. De plus, les modèles génétiquement modifiés utilisés dans ce projet ont été créés chez la souris et nous permettent de réaliser des études phénotypiques comparatives pour caractériser les voies cellulaires ou mimer certains aspects de pathologies humaines. Pour les expériences, nous utiliserons des souris adolescentes et adultes entre 7 et 17 semaines car c'est au cours du jeune âge adulte que la plupart des altérations de la perception sensorielle apparaissent dans les troubles neurodéveloppementaux.
Etude de la réponse des cellules neuronales du pancréas à une hormone de croissance chez la souris
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
- Système immunitaire
- Système nerveux
Douze prélèvements de sang à la queue, huit injections, douze semaines de régime riche en gras et deux mises à jeun de six et seize heures : 2 452 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Une perfusion intra-cardiaque termine le parcours de chaque animal, toutes étant tuées pour prélever leurs organes. L'objectif déclaré reste exploratoire, comprendre comment le réseau nerveux du pancréas répond à une hormone de croissance et contribue à la sécrétion des hormones qui règlent la glycémie. Le porteur justifie l'effectif en une phrase, le nombre ayant été "déterminé pour permettre l'analyse des résultats selon des tests statistiques adaptés", et présente la souris comme le "modèle animal de référence" dans l'étude de l'obésité.
Objectifs
Le pancréas est central dans la régulation de la glycémie. Il produit les hormones permettant de réguler la glycémie. Comme tous les tissus, le pancréas est relié au cerveau par le système nerveux périphérique. Cependant, son rôle dans la fonction du pancréas n’est pas bien connu. Dans ce projet nous proposons d’étudier la contribution du réseau nerveux du pancréas et sa réponse à une hormone de croissance, dans la sécrétion des hormones régulant la glycémie.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra de comprendre l'implication d'une hormone de croissance dans la survie et la fonction des cellules neuronales et comment cela contribue à la sécretion des hormones glycémiques par le pancréas.
Procédures
1 biopsie de queue (10s), 1 régime riche en gras (12 semaines), 8 injections (20s), 2 jeûne (6h et 16h), 12 prélèvements de sang à la queue (3s), 1 gavage (1min), 1 perfusion intra-cardiaque (10min).
Impact sur les animaux
-Injections: douleur légère due à la piqûre. Les animaux sont sous anesthésie gazeuse au moment de l'injection. -Obésité : prise de poids progressive. Les souris peuvent devenir moins actives. Perfusion intra-cardiaque : Douleur modérée. Les souris recevront un analgésique opioïde 20 min avant la procédure. - Mise à jeun : gêne due à la sensation de faim. - Micro-coupure à la queue : douleur modérée au moment de la réalisation de la coupure. -Biopsie de queue : douleur modérée.-Gavage : gêne modérée liée à la contention.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à l'issue de la procédure pour permettre le prélèvement des organes d'intérêt.
Remplacement
Cette étude a pour but d'étudier le rôle du système nerveux du pancréas en condition normale et de stress glycémique, tels que l'obésité et la mise à jeun. Le pancréas répond à la prise et la perte de poids et au dialogue entre différents organes. Cela implique donc d’étudier différents paramètres dans différents organes. Ainsi les modèles animaux sont nécessaires pour mener à bien ce projet.
Réduction
Le nombre d’animaux a été déterminé pour permettre l’analyse des résultats selon des tests statistiques adaptés.
Raffinement
Les souris sont hébergées dans un environnement enrichi. Les animaux seront hébergés avec leurs congénères. Lorsque nécessaire, la douleur et la gêne des souris sont réduites à un niveau modéré par l’administration d’opioïdes (analgésie) et par l’anesthésie. Les souris sont surveillées régulièrement et lors des procédures, les paramètres de santé qui peuvent être affectés sont évalués et notés régulièrement et font l'objet de points limites définis et associés à des décisions adaptées.
Choix des espèces
La souris est le modèle animal de référence dans l'étude de l'obésité. De nombreux outils sont disponibles chez la souris. Les souris sont utilisées entre l’âge de 10 jours (souriceaux) pour les tatouages qui ne peuvent pas être effectués à l'âge adulte et 22 semaines (adultes) pour la fin des expérimentations du régime riche en gras.
Etude du Gliome infiltrant du Tronc Cérébral
- Recherche appliquée
- Cancers
Créées in utero par électroporation d'embryons au douzième jour de gestation, les tumeurs sont ensuite greffées par stéréotaxie dans le cerveau de souris adultes. 2 775 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées pour conserver et analyser les tissus tumoraux. Les femelles gestantes subissent une ouverture de la paroi abdominale de trente minutes, et le porteur décrit chez les porteuses de tumeur une ataxie, une perte d'appétit, une prostration et un gonflement possible de la boîte crânienne par hausse de la pression intracrânienne. Au titre de la réduction, il indique réutiliser les mêmes femelles pour les chirurgies et la reproduction jusqu'à leurs huit mois.
Objectifs
Ce projet vise à développer de nouveaux modèles de souris génétiquement modifiées pour l'étude du Gliome Diffus de la Ligne Médiane, une tumeur cérébrale pédiatrique rare et incurable. En améliorant nos modèles précédents pour qu'ils possèdent des défenses naturelles (système immunitaire) réalistes, nous pourrons évaluer des stratégies innovantes basées sur l'immunothérapie. L'objectif final est de reproduire fidèlement cette maladie dévastatrice afin de comprendre les étapes précoces de la formation du cancer et de tester des traitements qui renforcent la réponse du corps pour enfin éradiquer la tumeur.
Bénéfices attendus
Obtenir un modèle murin génétiquement modifié de Gliome Diffus de la Ligne Médiane permettra de mieux comprendre les étapes précoces du développement de ces tumeurs, pour le moment encore inconnu. Cette compréhension permettra d’identifier les modifications précoces menant à l’apparition de cellules tumorales. L’induction de modification menant à des tumeurs dans des animaux ayant un système immunitaire compétant permettra l’exploration de nouvelles approches thérapeutiques, en prenant en compte l’environnement immunitaire de tumeurs, et tester ainsi des approches immuno-oncologiques (immunothérapie, médicaments immuno-modulateurs, stratégies vaccinales…).
Procédures
Les femelles gestantes seront soumises à une intervention chirurgicale telle qu’une ouverture de la paroi abdominale (pour une durée de 30 minutes), précédés d’injections d’analgésiques et anesthésiques. Les embryons quant à eux auront 1 injections ainsi que l’utilisation d’électrodes induisant un faible champ électrique (de moins d’une minute). Ces futures tumeurs seront par la suite greffées dans des souris adultes, par stéréotaxie (sous anesthésie générale, avec une injection unique dans le cerveau d’une durée de 5 minutes).
Impact sur les animaux
Les nuisances attendues chez les animaux sont celles liées aux symptômes tumoraux et à la chirurgie. On pourra observer des symptômes neurologiques modérés qui sont fréquemment observés en présence d’un volume tumoral conséquent (ataxie). On pourra également observer une perte d'appétit et donc perte de poids modérée, légère prostration des animaux, légère perte d’équilibre. L’augmentation de la pression intracrânienne peut également entraîner un gonflement modéré de la boite crânienne. Ces symptômes peuvent apparaître très progressivement et durer au maximum 1 semaine.
Devenir
Les animaux seront euthanasiés pour conservation et analyse de tissus tumoraux post-mortem.
Remplacement
Ces tumeurs du cerveau central sont uniques car elles s'infiltrent partout. Pour trouver un traitement, il faut travailler sur des modèles animaux vivants afin de comprendre leur progression dans un environnement complexe et réaliste. Ces modèles sont vitaux, car le cerveau est protégé par une barrière naturelle, appelé la barrière hématoencéphalique, qui bloque la majorité des médicaments. Tester des traitements sur ces modèles nous permet de vérifier s'ils peuvent franchir cette barrière. Avant cela, nous affinons les doses en laboratoire, sur des traitements de cellule pour garantir leur sécurité. Enfin, ces modèles vivants sont notre seule façon d'étudier pleinement comment les défenses immunitaires peuvent être mobilisées contre la maladie.
Réduction
Le projet utilise une technique d'imagerie appelée bioluminescence pour suivre l'évolution des tumeurs chez les souris sans avoir besoin de les euthanasier. Cette méthode est cruciale car elle permet de diminuer grandement le nombre d'animaux utilisés pour la recherche et de mieux anticiper et gérer la souffrance des souris. De plus, pour réduire davantage le nombre de souris, l'équipe réutilise les femelles pour les chirurgies et la reproduction jusqu'à ce qu’à 8 mois de vie.
Raffinement
Nous appliquons des protocoles rigoureux pour garantir le confort des souris. Cela comprend l'anesthésie générale pour toute procédure, l'administration systématique d'anti-douleur avant, pendant et après la chirurgie, le maintien de leur température et de leur hydratation, et des mesures d'hygiène strictes. Pour les souris malades, nous assurons une surveillance quotidienne (poids et observation) et appliquons des règles très strictes (appelées points limites) pour arrêter immédiatement l'étude si une souffrance est détectée, afin de la minimiser au maximum.
Choix des espèces
L'utilisation de souris ayant un système immunitaire est ici essentielle pour la poursuite de ce projet. De plus, ce modèle, déjà établi, a été réalisé chez la souris. Des femelles âgés de minimum 7 semaines seront mises en accouplement, ce qui correspond à l’âge du jeune adulte possédant les meilleures capacités de reproduction et ceci jusqu’à la limite de leurs capacités de reproduction, à partir de 8 mois. Les embryons seront injectés au jour embryonnaire 12.5-13.5, ce qui représente la fenêtre de développement durant laquelle les potentielles cellules progénitrices de ces tumeurs se développent. Lors de la greffe, les souris seront agées de 6 semaines au minimum.
Caractérisation du rôle d’un mécanorécepteur dans l’hémostase chez la souris
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
2 418 souris vont être utilisées dans des procédures menées sous anesthésie, les animaux étant tués avant tout réveil. Chacune reçoit un analgésique puis un anesthésique, à sept minutes d'intervalle, avant un prélèvement de sang unique effectué soit dans le sinus rétro-orbitaire, soit directement dans le cœur après incision des parois abdominale et thoracique. L'objectif est de caractériser le rôle d'un mécanorécepteur activé par le flux sanguin dans la coagulation, sur une lignée dont le gène a été modifié pour reproduire une mutation humaine rare. Le volume de sang à prélever est trop important pour que les souris puissent rester en vie, et leurs poumons et leur moelle osseuse sont récupérés après la mort.
Objectifs
Les plaquettes sanguines, essentielles pour arrêter les saignements, peuvent aussi être impliquées dans la formation de caillots anormaux (thromboses). Leur activation est normalement très contrôlée : trop faible, le saignement persiste ; trop forte, un caillot peut se former sans raison. Ce projet étudie l’impact d’une molécule activée par les forces mécaniques du flux sanguin sur l’équilibre de l’hémostase. Certaines mutations rendent cette molécule trop active et semblent favoriser la formation de thromboses. Nous pensons que cette hyperactivité pourrait provoquer une activation anormale des plaquettes et des globules rouges. Avec un modèle de souris, nous analyserons comment cette protéine influence l’activation des plaquettes, et dans quelles conditions mécaniques elle déclenche la formation de caillots. Ces travaux pourraient apporter de nouvelles pistes pour comprendre et traiter des maladies thrombotiques, comme les accidents vasculaires cérébraux.
Bénéfices attendus
Ce projet est essentiel pour la compréhension des mécanismes physiopathologiques associées à des mutations d’un récepteur à l’origine d’une maladie rare peu étudiée. A court terme, cette étude permettra d’approfondir les connaissances de la pathologie et d’améliorer son diagnostic clinique qui est aujourd’hui encore imparfait. Grâce aux données obtenues et grâce à une collaboration étroite avec 3 autres équipes de recherche, cette étude fera progresser la compréhension de la maladie, et sera bénéfique pour les cliniciens, médecins, chercheurs et surtout pour les patients. A plus long terme, l’identification des mécanismes physiopathologiques ouvrira des perspectives de solutions thérapeutiques ciblées pour les patients atteints de cette maladie. La caractérisation des mécanismes (physiques, cellulaires et moléculaires) impliqués dans l’activation du mécanorécepteur devrait également renforcer notre compréhension des thromboses survenant lors des accidents vasculaires cérébraux, ouvrant de nouvelles cibles thérapeutiques.
Procédures
Au cours du projet, toutes les souris recevront deux injections successives (analgésique, puis anesthésique) avant un prélèvement sanguin unique, suivi de leur mise à mort. Ces deux injections seront réalisées en moins de cinq secondes chacune et espacées d’environ sept minutes. Dès l’obtention d’une anesthésie complète (environ dix minutes après l’injection), le prélèvement sanguin sera effectué soit au niveau du sinus rétro-orbitaire, soit par voie intracardiaque après incision des parois abdominale et thoracique. L’acte chirurgical durera moins de 10 min, et les animaux seront mis à mort immédiatement après le prélèvement, avant tout réveil.
Impact sur les animaux
La contention peut provoquer un stress chez l’animal. Les injections d’anesthésiants peuvent entrainer un stress, une hypothermie et une douleur de courte durée à l'animal.
Devenir
Toutes les souris seront mises à mort car le volume de sang prélevé, nécessaire à la caractérisation des différents mécanismes moléculaires impactés par le gain de fonction de la molécule, est trop important pour les maintenir en vie. De plus, à la fin des expériences des prélèvements post-mortem d'organes (poumon, moelle osseuse) seront également effectués afin d'étudier l'érythropoïèse, la mégacaryopoïèse et l’activité des cellules endothéliales
Remplacement
Toutes les expériences sont préalablement mises au point sur les plaquettes humaines en présence d’un activateur chimique de la molécule. Une fois les principaux paramètres d’études définis, il est crucial de confirmer le rôle du gain de fonction de la molécule dans l’hémostase grâce au modèle murin dont le gène qui code cette protéine a été modifié. En effet, ce modèle est plus spécifique puisqu’il reproduit le gain de fonction et permet ainsi de s’affranchir de l’activateur chimique et de ses potentiels effets non spécifiques (effets sur d’autres récepteurs et/ou d’autres cellules).
Réduction
Une réflexion a été menée en prenant en compte les outils technologiques et statistiques afin de réduire au maximum le nombre d’animaux utilisés pour chaque expérience. Une gestion attentive des accouplements sera effectuée afin de réduire au maximum le nombre de souris non utilisables dans nos expériences. Les résultats obtenus seront analysés avec des tests statistiques adaptés. Les procédures se feront étape par étape afin de vérifier que les résultats obtenus sont en accord avec nos hypothèses de recherche. Plus particulièrement, nous nous attendons à des différences de données en fonction du sexe des souris. Si aucune différence entre mâles et femelles n’est observée, un seul groupe mixte au lieu de deux groupes homogènes sera étudié.
Raffinement
Tous les prélèvements sanguins seront effectués sur des souris prémédicalisées avec un antalgique puis anesthésiées avec un mélange d’anesthésique – analgésique. La qualité de l’anesthésie sera contrôlée régulièrement au cours de la procédure. Tout signe de douleur entrainera un renouvellement de l’injection ou l’arrêt de la procédure avec mise à mort de la souris dans les 2 min. L’hébergement se fera avec 2 à 5 souris par cage.
Choix des espèces
La souris permet l’étude d’animaux génétiquement modifiés particulièrement informatifs pour la compréhension des mécanismes physiopathologiques. De plus, de nombreux tests ont été développés et bien caractérisés dans cette espèce animale. Enfin, la souris permet d’obtenir suffisamment de sang, de cellules endothéliales et de progéniteurs hématopoïétiques nécessaires à l’étude ex vivo de l’hémostase et de la mégacaryopoïèse. Souris adultes âgées d’au moins 11 semaines. Ce stade de développement a été choisi par analogie avec la littérature.
Theranostic de l’athérosclérose
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
Nourries d'un régime riche en cholestérol pendant huit, quatorze ou vingt-quatre semaines, injectées par voie intraveineuse, passées à l'IRM avant l'injection puis six et vingt-quatre heures après, 1 790 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Les souris génétiquement modifiées développent des plaques dans les artères, un groupe non modifié constituant le témoin sain. Le porteur présente l'IRM comme une imagerie "sans risques" tout en décrivant des variations du rythme cardiaque et respiratoire pendant l'examen, une hypothermie possible en imagerie optique, et des injections répétées susceptibles de provoquer inflammation, douleur et caillots au point de piqûre. Le prélèvement sanguin final se fait sous anesthésie profonde suivie de la mise à mort, les organes étant ensuite prélevés.
Objectifs
L'athérosclérose est une maladie inflammatoire systémique, chronique et progressive qui touche les artères . Elle se développe lentement et provoque des dépôts de graisses (appelés plaques) dans les parois des vaisseaux sanguins. L’athérosclérose crée les conditions pathologiques de l'infarctus du myocarde, l'angine de poitrine, l’accident vasculaire cérébrale et des problèmes circulatoires. Le plus souvent, ces plaques dangereuses ne causent pas de symptômes avant qu’il ne soit trop tard. C’est pourquoi il est essentiel de mieux les détecter avant qu’elles ne se rompent. Notre recherche vise à développer un outil combiné de diagnostic et de traitement (appelé théranostic). Ce système permet à la fois de voir les plaques à l’aide de l’IRM (imagerie par résonance magnétique) et de délivrer un médicament ciblé directement sur la zone concernée. Ces outils seront développés à partir d’anticorps humains afin de minimiser les réactions d’allergie lors de l’injection chez l’homme. L’IRM est une modalité d’imagerie « sans risques » qui offre la possibilité d’utiliser des agents de contraste sûrs. Avant d’envisager une utilisation chez les patients, ces outils doivent être testés dans des études précliniques sur des souris présentant des lésions similaires à celles de l’homme. Un groupe de souris « saines » sert de comparaison. Ces modèles permettent de comprendre comment le corps entier réagit, et d’analyser précisément les tissus.
Bénéfices attendus
Les outils de diagnostic, de traitement et de prévention développés dans cette étude permettront de créer de nouveaux systèmes d’évaluation, utiles pour repérer les personnes les plus à risque et mieux cibler celles qui pourraient bénéficier d’immunothérapies. Aujourd’hui, le traitement de l'athérosclérose est souvent mis en place trop tard, uniquement après l’apparition de symptômes ou d’un accident cardiovasculaire. Ce projet offre une opportunité unique de changer cette approche, en mettant en place un suivi précoce et préventif des personnes à risque, même si elles ne présentent encore aucun signe. Cela permettrait de proposer des traitements personnalisés en amont, afin de réduire le nombre de complications cardiovasculaires tout en diminuant les coûts pour le système de santé
Procédures
Les animaux seront soumis à deux types de régimes riches en cholesterol pendant trois périodes distinctes de 8, 14 et 24 semaines. Des images seront prises lors des injections (une injection unique par bionano-objet, anticorps ou serum physiologique) à l'aide de l'IRM (30 minutes), avant et après injection (6 et 24 heures après injection) sous anesthésie (30 min), ou via imagerie optique (durée : 4 minutes), en pré et post-injection sous anesthésie (10 min). La durée des injections correspondra au temps nécessaire pour administrer une piqûre à une souris anesthésiée. Dans les expérimentations d'efficacité thérapeutique avec les bionano-objets, deux injections hebdomadaires pendant deux semaines d’anticorps ou de serum physiologique sont réalisés , un prélèvement sanguin unique sera effectué au début, à mi-parcours (durant 1-2 mins ) et à la fin du protocole ( durant 2-5min), sous anesthésie profonde avec euthanasie. Lors des études ex-vivo des prélèvements d’organes, seront réalisée après euthanasie.
Impact sur les animaux
Les injections intravéneuses répétées des différents composés peuvent susciter une réaction inflammatoire, une douleur, la formation de caillots au point d'injection. Le test du régime avec la nouvelle souche de souris peut entrainer une perte ou un gain de poids excessif, une léthargie, un changement dans la consommation d'eau ou d'aliments, une teinte jaune des muqueuses (ictère, signe de dysfonctionnement hépatique), grattage excessif, léchage.L'IRM est une technique non-invasive cependant, durant l'examen un changement du rythme cardiaque et/ou respiratoire , mesurés grâce à un capteur placé entre l'animal et le lit IRM, peut subvenir, du fait de la variabilité inter-animaux de la sensibilité aux anesthésiques. L'imagerie optique de fluorescence est une méthode non invasive largement utilisée peut présenter certains effets indésirables comme l’hypothermie. L’anesthésie utilisée lors des injections ou lors des imageries pourrait affecter la fréquence respiratoire, la température corporelle, induire du stress, léthargie si répétitions.
Devenir
Notre étude porte sur le théranostic de l'athérosclérose, à savoir offrir la possibilité d'effectuer une imagerie non invasive par résonance magnétique (IRM) pour établir le diagnostic et d’administrer un médicament au niveau du site d'intérêt pour le traitement. Ces outils de diagnostic seront développés à partir d’anticorps humains afin de minimiser les réactions d’allergie lors de l’injection chez l’homme. L’IRM est une modalité d’imagerie « sans risques » qui offre la possibilité d’utiliser des agents de contraste sûrs. Il est cependant nécessaire de tester ces outils de diagnostic dans des études pré-cliniques. Ces études sont réalisées sur 3 modèles animaux d’athérosclérose et un modèle témoin « sain ». En effet, afin de nous permettre de répondre aux questions cliniques, des modèles animaux de la pathologie sont nécessaires afin d’avoir une représentation complète de la physiologie du corps entier. A l'issue des différentes procédures, les animaux seront mis à mort et des analyses sur les tissus de ces groupes seront également effectuées afin de valider nos études in vivo.
Remplacement
L'athérosclérose est une maladie systémique, multifactorielle et évolutive, influencée par des facteurs hémodynamiques, immunitaires et métaboliques, qui jouent un rôle clé dans la formation et la progression des plaques athéromateuses. Les modèles in vitro montrent des limites majeures, telles que l'absence d'interactions systémiques, de circulation sanguine réelle, de contraintes mécaniques naturelles, et l'impossibilité de reproduire l'évolution temporelle des plaques et les réponses immunitaires complexes. En revanche, les modèles animaux offrent un environnement physiologique réaliste, intégrant les interactions biologiques, les contraintes mécaniques et l'évolution dynamique des lésions. Ils restent essentiels pour une compréhension complète de la pathologie, la validation de cibles thérapeutiques et le développement d'approches diagnostiques et préventives efficaces et transposables à l'humain.
Réduction
Pour l’établissement des modèles pathologiques se fera par une étude pilote, le nombre d’animaux calculé est le nombre nécessaire pour valider statistiquement l’étude avec une prise en compte du taux de mortalité mort et/ou d’exclusion lié au modèle de plaque développée. Par ailleurs, le nombre d’animaux reste modéré car lors des étapes de mises au point des séquences IRM in vivo ou imagerie optique de fluorescence, les souris seront imagées plusieurs fois. Le nombre d’animaux utilisé sera nécessaire et suffisant pour détecter statistiquement la pathologie et la biodistribution des biomolécules injectées. Ceci permettra de valider les résultats obtenus et d’évaluer les différences entre animaux.
Raffinement
Les animaux seront hébergés dans un environnement enrichi par des objets (bâtonnets de bois à ronger, matériaux de construction de nid, coton, maisonnette, tubes en carton) contenant de la paille, de la nourriture et de l’eau à volonté. Pour éviter toute douleur ou stress lors des expériences, une anesthésie gazeuse sera utilisée. Des dispositifs comme un tapis chauffant ou un système de chauffage par l’eau aideront à maintenir leur température corporelle. La respiration, et parfois le rythme cardiaque et la température, seront surveillés grâce à un ballon posé sur leur abdomen ou à des électrodes autocollantes placées sur leurs pattes. Cela permettra d’ajuster la dose d’anesthésique si nécessaire. Si le rythme cardiaque ou respiratoire varie de plus de 50 %, l’expérimentation sera arrêtée. Un gel ophtalmique sera appliqué pour protéger leurs yeux. Après les expériences (IRM ou imagerie optique), les animaux seront surveillés attentivement à leur réveil pour détecter tout signe de douleur, d’inconfort ou de stress. Ils resteront sous lampes chauffantes jusqu’à leur rétablissement complet et recevront une réhydratation si besoin. Si un animal montre des signes de souffrance après une injection, il recevra un traitement antidouleur ou anti-inflammatoire toutes les 6 à 12 heures selon son état. Si nécessaire, il sera euthanasié selon le protocole de mise à mort décrit. Les doses des biomolécules injectées respecteront les références scientifiques disponibles, mais une attention particulière sera portée à tout signe de souffrance, même minime. Les animaux seront surveillés chaque jour par les techniciens et chercheurs du laboratoire, y compris les week-ends et jours fériés, afin d’assurer leur bien-être et leur suivi en accord avec le protocole de recherche et les règles éthiques.
Choix des espèces
La souris est un modèle de choix pour l’étude de l’athérosclérose, notamment grâce à la possibilité d’utiliser des techniques d’imagerie avancées comme l’IRM ou la fluorescence. Pour reproduire cette maladie, marquée par l’accumulation de plaques de cholestérol dans les artères, on utilise des souris génétiquement modifiées, chez lesquelles certains gènes impliqués dans le transport ou le métabolisme des lipides ont été inactivés. Certaines de ces souris, déficientes en protéines transportant les lipides, développent rapidement des plaques athéromateuses. Cela permet de suivre les différentes étapes de la maladie et de tester l’efficacité des outils d’imagerie. Ce modèle est particulièrement adapté à l’étude du diagnostic et des approches thérapeutiques, car les plaques formées y sont complexes, inflammatoires et instables – un contexte idéal pour évaluer des traitements visant à les stabiliser ou à les faire régresser. D’autres modèles murins, dont le profil lipidique est plus proche de celui de l’humain, présentent une progression plus lente et contrôlée de la maladie. Ces souris sont mieux adaptées aux études de prévention, car elles permettent de tester l’effet de traitements à long terme pour retarder ou empêcher la formation des plaques. Les souris sont incluses dans le protocole à l’âge de 6 semaines, un moment clé où les vaisseaux sanguins sont suffisamment développés pour détecter les premières lésions, tout en restant sensibles aux facteurs de risque comme une alimentation riche en graisses ou certaines altérations génétiques. Cela permet d'étudier les stades précoces de l’athérosclérose et d’évaluer précocement l’impact de traitements. De plus, cet âge est largement utilisé dans la recherche, ce qui facilite la comparabilité et la reproductibilité des résultats entre différentes études.
Evaluation de l’effet de la zéine sur le comportement alimentaire et la synthèse protéique chez le rat jeune et âgé
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
- Système nerveux
132 rats, jeunes d'un mois et âgés de dix-huit mois, vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, tous tués à l'issue pour prélever le contenu de l'intestin, les muscles de la patte et le cerveau. Ils passent cinq semaines seuls en cage du lundi au vendredi, un hébergement dont le porteur reconnaît qu'il induit un stress modéré et empêche l'expression des comportements sociaux. S'y ajoutent des jeûnes de douze à quatorze heures avant les tests de satiété et de préférence alimentaire, deux prises de sang sur animal vigile emmailloté dans un tissu, deux injections et vingt-quatre heures en cage automatisée. L'enjeu déclaré est de positionner une protéine de maïs, la zéine, dans l'offre alimentaire humaine, le porteur affirmant qu'aucun modèle in vitro ou in silico ne peut intégrer l'ensemble des paramètres étudiés.
Objectifs
Le vieillissement de la population s’accompagne d’une augmentation de la dépendance et des limitations fonctionnelles, dont la perte de masse et de force musculaire est l’une des causes principales. L’apport en protéines de qualité constitue un levier essentiel pour prévenir cela et les protéines du lactosérum sont aujourd’hui considérées comme optimales grâce à leur richesse en leucine, un acide aminé indispensable favorisant la synthèse protéique. Bien que les protéines végétales aient un équilibre en acides aminés de moindre qualité, l’utilisation de protéines végétales de diverses origines permet aujourd’hui de produire des mélanges présentant un profil d’acides aminés globalement satisfaisant. Cependant, il est difficile d’enrichir ces mélanges en leucine. Une protéine végétale se distingue pourtant par sa richesse en leucine : la zéine du maïs. Mais cette protéine est actuellement écartée de l’offre alimentaire car elle est peu soluble et très peu digestible. De nouveaux système de production de zéine ont été développés et permettent d’obtenir une meilleure solubilité et digestibilité (zéine optimisée). L’objectif du projet est ainsi d’étudier l’impact d’un mélange végétal protéique contenant la zéine optimisée sur la digestibilité, la synthèse protéique et le comportement alimentaire chez le rat jeune et âgé.
Bénéfices attendus
La zéine est une protéine peu étudiée mais avec un potentiel important en nutrition humaine du fait de sa richesse en leucine. Son utilisation en nutrition est bloquée par sa faible digestibilité. La production d’une zéine optimisée dont la digestibilité et la solubilité est augmentée permet de lever ce verrou. Le projet permettra d’obtenir les premiers résultats concernant l’effet de ce nouveau produit sur la synthèse protéique dans la population cible, l’individu âgé. D’autres paramètres évalués, comme le comportement alimentaire et la digestibilité, permettront de comparer les effets de la zéine par rapport à d’autres sources protéiques végétales et de la positionner dans l’offre de protéine végétale actuelle. Ce projet participe à promouvoir une transition vers une alimentation plus végétalisée et durable, tout en répondant aux besoins spécifiques des personnes âgées.
Procédures
Pesées. Les animaux sont pesés 5 fois par semaine. La pesée est réalisée en 2 minutes environ. Des régimes comportant des protéines végétales répondant aux besoins des rats sont donnés aux animaux pendant 4 semaines. Deux prélèvements sanguins sur animal vigile sont réalisés au cours du projet sur l’ensemble des rats, la durée ne dépassant pas 3 minutes par prise. L’ensemble des animaux reçoit également, une injection d’analgésique, réalisée sur rat vigile en moins de 30 s (une injection par rat). Tous les animaux reçoivent une injection réalisée sous anesthésie gazeuse en moins de 3 minutes. Mises à jeun : les tests de satiété et de préférence alimentaire sont réalisés après un jeun modéré (soit privation de nourriture pendant la période de repos (maximum 14h), n’entrainant pas de perte de poids, soit après suppression du premier repas en période d’activité. Caractérisation du comportement alimentaire : les animaux sont placés dans des cages automatisées permettant de suivre l’évolution de leur consommation alimentaire pendant 24h. Pour cela les animaux sont préalablement habitués à ces cages, pendant 1h quelques jours avant le test.
Impact sur les animaux
Afin d’évaluer la prise alimentaire (aliments et boisson en libre accès), il est nécessaire d’héberger les rats en cages individuelles du lundi au vendredi pendant 5 semaines. L’hébergement individuel peut induire un stress modéré et empêcher le rat d’exprimer ses comportements sociaux. Pour limiter ce stress, les rats sont placés à 2/cage lors des week-end, toujours avec le même partenaire et dans une cage ayant conservé leur odeur. Pour préciser les modalités de la prise alimentaire au cours du cycle de 24h, chaque rat est placé pendant 24h, une fois au cours de l’expérimentation, dans une cage de mesure automatisée du comportement alimentaire. Le changement d’environnement peut induire un stress léger pour les animaux. Pour le test de satiété (1 test par rat au cours de l’expérimentation) et pour le test de préférence alimentaire (1 test par rat pendant l’expérimentation), les rats sont mis à jeun au maximum pendant 12 à 14h, au cours de leur période de repos (période d’éclairage) pendant laquelle ils ne s’alimentent pas ou peu, ce qui peut être considéré comme un jeune physiologique (pas de perte de poids). Deux prises de sang (à jeun et après l’ingestion d’un repas calibré) sont réalisées pour évaluer les concentrations plasmatiques post-prandiales des hormones de la satiété. Ces prises de sang sont effectuées rapidement (< 3 min), le rat étant maintenu emmailloté dans un tissu. Cette opération peut provoquer un stress modéré. Une injection est réalisée sur rat anesthésié. Cette injection peut provoquer une douleur de piqure.
Devenir
Les animaux sont mis à mort à la fin de la procédure car la détermination de la digestibilité des protéines, et de la synthèse protéique dans le muscle, et l’analyse de marqueurs cérébraux en lien avec la prise alimentaire nécessitent la collecte des contenus de l’intestin, des muscles de la patte et du cerveau.
Remplacement
L’objectif est d’évaluer l’effet d’une nouvelle source protéique pour l’alimentation humaine, la zéine optimisée, sur le comportement alimentaire, la digestibilité et la synthèse protéique chez des rats jeunes et âgés. Cette approche nécessite d’utiliser des modèles in vivo, permettant de prendre en compte les adaptations comportementales de l’individu et les effets physiologiques sur la digestion et le métabolisme protéique. Aucun modèle in vitro ou in silico ne peut intégrer l’ensemble de ces paramètres dans un système complexe permettant de modéliser l’ensemble des interactions entre l’alimentation, le cerveau, l’intestin et les organes associés.
Réduction
Le nombre minimum d’animaux par groupe a été calculé par un logiciel statistique à 10 rats/groupe à partir de données comparables obtenues lors d’études précédentes réalisées dans notre laboratoire afin de garantir qu’avec ce nombre d’animaux les résultats soient interprétables. Les résultats pour chaque groupe sont comparés entre eux à l’aide de tests statistiques adaptés.
Raffinement
A leur arrivée dans l’animalerie, les rats ont une période d’habituation de 7 jours à leur nouvel environnement. Tout au long du projet, le bien-être animal est pris en compte avec un hébergement enrichi et un suivi quotidien des rats par des agents qualifiés. La manipulation régulière des animaux par les mêmes expérimentateurs pour les mesures du poids et de la prise alimentaire permet de suivre de manière rapprochée l’état de santé des animaux et de détecter des modifications éventuelles de leur état physique ou de leur comportement. Pour limiter l'impact de l'hébergement individuel, les cages individuelles sont en plexiglas transparent permettant les interactions visuelles entre les animaux. Les rats demeurent dans la même pièce que leurs congénères, avec lesquels ils restent en contact olfactif et auditif (vocalises). Afin de limiter encore l’impact de l’isolement, les cages sont enrichies au moyen de tunnels (opaques ou transparents). Un enrichissement social est également prévu : les rats sont regroupés par 2 (rats de même sexe, âge et groupe) dans des cages collectives durant les week-ends. Ces périodes de regroupement permettent aux animaux d’exprimer leur comportement d’interaction sociale. Pour déterminer les modalités de la prise alimentaire sur 24h, les rats sont au préalable habitués aux cages de mesure automatisée de la prise alimentaire. Les prises de sang sont réalisées par un expérimentateur expérimenté pour cet acte technique. De plus, l’animal est habitué régulièrement à l’emmaillotage dans un tissu lors des pesées afin de limiter le stress induit par ce même emmaillotage lors des prises de sang. Lors de l’injection permettant l’évaluation de la synthèse protéique, les rats sont anesthésiés par anesthésie gazeuse et ont reçu une dose d’analgésique au préalable. Enfin, des points limites sont appliqués, au-delà desquels les animaux sont temporairement ou définitivement sortis des procédures.
Choix des espèces
Le rat est un mammifère dont la physiologie digestive (c’est un monogastrique) et le comportement alimentaire (c’est un omnivore), notamment la prise quotidienne en plusieurs repas séparés, sont comparables à ceux de l'Humain. Le rat est un modèle reconnu et utilisé par les laboratoires étudiant les mécanismes régulateurs du comportement alimentaire, mais aussi la digestibilité des protéines et le métabolisme protéique. L’objectif du projet est d’évaluer les effets du mélange zéine optimée et isolat de protéines de pois chez l’individu âgé. Ces effets sont comparés à ceux obtenus chez l’individu jeune. Pour cela, des rats jeunes (1 mois) et âgés (18 mois) sont inclus.
Evaluation préclinique d’une nouvelle molécule dans un modèle de souris du syndrome de Rett
- Recherche appliquée
- Autres troubles humains
Tuées aussitôt après les tests comportementaux, 96 souris génétiquement modifiées vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles portent une mutation reproduisant le syndrome de Rett, avec des atteintes motrices, cognitives et respiratoires et une espérance de vie réduite, et reçoivent une molécule candidate. Trois évaluations comportementales sont prévues, l'une répétée cinq fois sur cinq semaines, pour un stress déclaré léger de huit à trente minutes. Aucun des trois tests n'est nommé, la molécule n'est pas identifiée, et le porteur affirme que le recours au modèle murin est "indispensable" parce que les capacités cognitives et motrices ne s'explorent pas autrement.
Objectifs
Le projet a pour objectif d’évaluer l’efficacité d’une nouvelle molécule dans un modèle murin du syndrome de Rett. Cette molécule a été sélectionnée sur la base de données préliminaires suggérant une modulation bénéfique de l’activité neuronale anormale observée dans ce syndrome. Dans le cadre de cette étude, nous utiliserons un modèle murin génétiquement modifié reconnu comme modèle préclinique pertinent pour l’étude du syndrome de Rett. Ces souris reproduisent plusieurs caractéristiques phénotypiques majeures de la maladie humaine, notamment des altérations motrices, cognitives, respiratoires et comportementales, ainsi qu’une réduction de l’espérance de vie. L’utilisation de ces souris est donc essentielle pour valider l’efficacité et la sécurité du traitement que nous souhaitons tester.
Bénéfices attendus
Ce projet s’inscrit dans une démarche de recherche translationnelle, avec l’espoir de faire progresser le développement de nouvelles stratégies thérapeutiques pour les patientes atteintes du syndrome de Rett, maladie orpheline de traitement actuellement.
Procédures
Les animaux seront soumis à 3 types de tests de comportements de 8-30min. Le 1er test sera évalué 5 fois sur 5 semaines pour une durée de 8min/évaluation. Concernant le second celui-ci sera évalué 1 fois durant 10min. Enfin le dernier sera évalué 1 fois durant 30min.
Impact sur les animaux
3 évaluations comportementales auront lieu et engendreront un stress léger de 8 à 30 minutes.
Devenir
Mise à mort de tous les animaux après les tests comportementaux.
Remplacement
L’utilisation de modèles murins pour ce projet est indispensable car ces modèles sont le seul recours «in vivo» pour mimer les symptômes pathologiques de ce syndrome de rett et rechercher des biomarqueurs associés. En effet pour mimer cette pathologie de l'Homme et rechercher d’éventuelles thérapies médicamenteuses, certains points comme les capacités cognitives et motrices ne peuvent être explorées que sur des modèles "in vivo".
Réduction
Les analyses statistiques adaptées aux données générées permettront lde limiter le nombre d'animaux au minimum possible par groupe, en l’occurrence 12 par groupe, pour obtenir une puissance statistique. Tous les tests comportementaux sont effectués sur les mêmes lots de souris pour limiter le nombre d'animaux utilisés.
Raffinement
Tous les animaux seront hébergés selon les normes de bien-être en vigueur (5 individus par cage, présence d’enrichissement (papier doux, cotons, abris faciles d’accès et nourriture adaptée). Les animaux sont habitués à l'expérimentateur lors de 3 séances de manipulation de 5 minutes par souris avant le début des expériences. Ils seront observés quotidiennement et des points limites ont été définies permettant de déterminer la conduite à tenir.
Choix des espèces
Afin de refléter les symptômes du syndrome de Rett la souris génétiquement modifiée reste à ce jour un des modèles les plus utilisés pour reproduire plusieurs caractéristiques phénotypiques majeures de la maladie humaine, notamment des altérations motrices, cognitives, respiratoires et comportementales, ainsi qu’une réduction de l’espérance de vie. Les expériences débuteront sur des animaux de 5 semaines, âge jeune adolescent des souris.
Phénotypage d’une lignée de souris modèle de la lipofuscinose neuronale céroïde de type 7, une maladie neurodégénérative héréditaire
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
48 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue pour des analyses de leurs tissus, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. La lignée étudiée porte une forme de lipofuscinose neuronale céroïde de type 7, une maladie héréditaire de l'enfant, et les souris atteintes perdent peu à peu la vue, la motricité et leurs capacités cognitives, avec une paralysie qui débute vers huit mois. Pendant dix mois, elles passent toutes les cinq semaines une batterie de tests : réflexes visuels devant des écrans, barre rotative pour l'équilibre, grille pour la force de préhension, suspension par la queue, deux heures seules en cage pour mesurer l'activité, et un examen de l'œil sous anesthésie à 20 semaines. Le porteur n'annonce qu'un "stress léger" lié à l'accumulation des tests, alors que l'étude se poursuit jusqu'à dix mois d'âge, environ deux mois après le début de la paralysie, pour savoir "à quel moment il serait le plus efficace de commencer un traitement".
Objectifs
Ce projet porte sur l’étude d’une maladie rare et grave du cerveau qui touche de jeunes enfants. Les enfants atteints commencent à perdre leurs capacités motrices (comme marcher ou tenir des objets), leurs capacités visuelles, puis leurs capacités intellectuelles, dès l’âge de deux ans. Ils décèdent souvent avant l’âge de dix ans, car il n’existe pas encore de traitement pour traiter cette maladie. La maladie est causée par une modification d'un gène, qui fabrique une protéine entrant dans la composition du lysosome, un organite qui évacue les déchets des cellules. Quand ce système ne fonctionne plus, des déchets s’accumulent dans les cellules, ce qui les abîme, en particulier dans le cerveau. Pour mieux comprendre comment cette maladie évolue et pourquoi elle provoque ces dégâts, nous voulons étudier une souris porteuse d’une version similaire de la maladie. Cette souris, encore jamais décrite dans les publications scientifiques, présente les mêmes symptômes que les enfants malades : elle perd peu à peu ses capacités à bouger, ses capacités visuelles et ses capacités cognitives et nerveuses, puis meurt prématurément. Nous allons notamment observer son comportement et sa vision, afin de mieux comprendre le développement de la maladie. Les tests réalisés seront : une évaluation des réflexes visuels à l’aide d’écrans, un test ophtalmique avec une imagerie de l’œil, un test d’équilibre avec une barre rotative, un test de force et de préhension à l’aide d’une grille, une observation de l’activité dans une cage individuelle et un test neurologique par suspension par la queue. Ce travail fait suite à une première étude qui s’était intéressée à ce qui se passe dans les cellules et qui avait commencé à tester une première piste de traitement en laboratoire.
Bénéfices attendus
Cette étude va nous aider à mieux comprendre cette maladie rare (la céroïde lipofuscinose neuronale de type 7) chez la souris. Après avoir testé en laboratoire un traitement Invitro (sur des cellules porteuses de cette maladie), nous voulons maintenant observer comment les symptômes apparaissent et évoluent chez les animaux. Cela nous aidera à savoir à quel moment il serait le plus efficace de commencer un traitement.
Procédures
Les animaux seront soumis à une batterie de tests de comportement et de vision non invasif durant 10 mois. Les tests sont espacés de 5 semaines et sont étalés sur 2 semaines. Un test de vision sera effectué une fois à l'âge de 20 semaines nécessitant une anesthésie par injection et l'application d'un collyre afin de dilater la pupille. Les tests comportementaux que subiront les animaux sont : un test d'évaluation de la vision (20 min, 2 fois), un test de force (15 min, 5 fois), un test de coordination (15 min, 4 fois), un test neurologique (1 min, 5 fois), un test d'activité (2h, 5 fois). Lorsque plusieurs tests sont prévus la même semaine, un temps de repos entre les tests sera prévu afin de permettre à l’animal de récupérer et d’obtenir des résultats fiables.
Impact sur les animaux
L'accumulation des tests de comportement pourrait induire un stress léger. Un léger stress des animaux pourra résulter de l'anesthésie ainsi que des deux injections nécessaires à celle-ci.
Devenir
Les animaux seront euthanasiés en fin de procédure afin de collecter les tissus pour des analyses histologiques.
Remplacement
Une première étude a été réalisée sur des cellules de souris de la céroide lipofuscinose de type 7 pour étudier cette maladie et tester une possibilité de traitement. Cependant, l'étude présente a pour objectif l'observation des modifications du comportement, l'apparition de symptômes, ne peuvent être réalisé que sur un organisme complet. Le modèle murin est idéal pour étudier l’impact d'une maladie neurodégénérative chez les mammifères en raison de leur similarité biologique avec l’humain et de leur développement rapide.
Réduction
L’objectif est de réduire au maximum le nombre de souris pour l’étude tout en s’assurant d’une analyse statistique fiable et reproductible. Nous avons ainsi effectué des analyses permettant de déterminer la puissance statistique des paramètres mesurés et avons conclu que cet effectif de 12 par groupe constitue un bon compromis entre puissance d'analyse et réduction du nombre d'animaux utilisés.
Raffinement
Dans le cadre des procédures expérimentales, nous nous efforcerons de réduire autant que possible le stress des animaux. Un suivi régulier de leur état général sera mis en place pour garantir leur bonne santé. Si la surveillance générale (apparence, comportement, posture, présence de vocalisation) indique un changement pouvant impacter la santé de l’animal, une surveillance rapprochée comportant un tableau de suivi sera mise en place. Notre étude étant réalisé sur des animaux développant un phénotype dommageable à partir de 8 mois, un tableau de suivi sera mis en place à ce moment pour tous les animaux. Ce tableau établit un score sur base de paramètre tel que la perte de poids, l'apparence physique, le comportement à distance et le comportement à la manipulation. Selon les résultats des scores, les animaux pourront être retirés de l'étude voir être euthanasiés selon l'état d'avancement des symptômes observés. Par ailleurs, nous nous engageons à offrir les meilleures conditions d'hébergement possibles, avec un enrichissement adéquat. Les animaux disposeront sans limitation de nourriture, boisson et d'un milieu enrichi. Des soins locaux seront administrés à tout animal blessé. Si une douleur est présente, un antalgique pourra être administré selon les recommandations vétérinaires.
Choix des espèces
L'utilisation de la souris comme modèle d'étude est particulièrement pertinente en raison de sa similitude génétique avec l'humain, de la possibilité de manipulations génétiques précises et de son utilisation largement validée dans la recherche sur les maladies neurodégénérative telle que celle de ce projet mais aussi Alzheimer par exemple. Le modèle murin de lipofuscinose céroïde neuronale avec lequel nous avons choisi de travailler récapitule assez bien les phénotypes observés dans la pathologie humaine. Les symptômes de la maladie (baisse de la vision, paralysie progressive) apparaissent tout le long de la vie de l'animal jusqu'à 11 mois d'âge, âge auquel les animaux sont trop atteints pour les tests expérimentaux. L'étude commencera à 11 semaines d'âge, âge auquel les animaux ont une taille suffisante pour passer les tests de comportement. Elle se prolongera jusqu'à 10 mois car l'apparition des symptômes de paralysie commencent vers 8 mois et se terminera à 10 mois soit avant que les symptômes ne soient trop importants pour le bien-être des animaux.
Impact du microbiote dans la maturation du tissu pulmonaire et dans l’établissement de la réponse immunitaire pulmonaire contre le virus respiratoire syncytial (VRS)
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
- Système respiratoire
Âgés de moins de sept jours et élevés en environnement stérile, dépourvus de microbiote, des souriceaux sont infectés par le virus respiratoire syncytial. 1 408 souris vont être utilisées, la moitié dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, l'autre moitié un niveau modéré, toutes tuées à l'issue pour prélever les échantillons. Chaque souriceau reçoit jusqu'à quatre administrations d'une bactérie pulmonaire sous anesthésie, avec au minimum trois pesées et un suivi d'un à quatre jours après l'infection. Le porteur écrit que l'infection ne provoque chez le souriceau ni toux, ni détresse respiratoire, ni perte de poids, et retient cette espèce parce que le système immunitaire d'un souriceau de moins d'une semaine ressemble à celui d'un nourrisson de deux mois.
Objectifs
Le virus respiratoire syncitial (VRS) que nous étudions est l’agent principal responsable des infections respiratoires basses, telles que les bronchiolites, qui constituent une cause majeure de morbidité et de mortalité chez le nourrisson. Dès leur première année de vie, 70 % des enfants sont infectés par ce virus, avec un risque accru de complications en cas d'infection précoce (avant 2 mois), de prématurité ou de faible poids de naissance. Ces infections peuvent avoir des conséquences plus tard, comme favoriser le développement de l’asthme. Nous savons que le microbiote (mélange de différents types de bactéries) qui colonise les poumons à la naissance joue un rôle important dans le développement du système immunitaire, mais cela reste encore mal compris. Nous nous intéressons particulièrement à une bactérie pulmonaire qui pourra aider à protéger les nouveau-nés contre le VRS et à limiter les effets délétères de l’infection Nous allons observer comment cette bactérie modifie la structure et le fonctionnement des poumons pendant son développement précoce, et influence la présence de cellules immunitaires pendant les premiers jours de vie. Pour cela, nous utilisons un modèle animal, le souriceau, car il permet d’étudier de façon précise la réaction de l’hôte face au virus. Le système immunitaire d’un souriceau de moins de 7 jours ressemble beaucoup à celui d’un nourrisson de 2 mois en termes d’immaturité immunitaire. Bien que le virus ne rende pas visiblement malade la souris, il provoque néanmoins une réponse immunitaire (recrutement de cellules immunitaires, facteurs inflammatoires solubles, charge virale). Cela en fait un excellent modèle pour nos études. Pour cela, des souris sans microbiote pulmonaire seront traitées avec une souche bactérienne (issue d’un microbiote pulmonaire complet naturellement présent chez la souris) afin d’être utilisée en traitement probiotique pour favoriser l’élimination du virus et limiter les formes graves de bronchiolite.
Bénéfices attendus
En étudiant l’impact d’une bactérie potentiellement probiotique présent naturellement dans les poumons des nouveau-nés, nous espérons découvrir comment elle peut aider à renforcer les défenses naturelles contre ce virus. Les résultats pourraient permettre de : - Mieux protéger les nourrissons contre les formes graves de bronchiolite. - Développer des traitements préventifs à base de bonnes bactéries (appelées probiotiques). - Réduire le risque de développer des maladies respiratoires chroniques comme l’asthme après une infection au VRS. À long terme, ce projet pourrait donc améliorer la santé respiratoire des jeunes enfants et réduire le nombre d’hospitalisations dues au virus étudié.
Procédures
L’infection des souriceaux avec le virus est faite une seule fois et l’administration de la bactérie probiotique est réalisée en quatre sessions sur des animaux anesthésiés (quelques secondes). Les manipulations pour la pesée ponctuelle (20 secondes, maximum 10 pesées (1/jour si signes cliniques et comportementaux le nécessitant) minimum 3 pesées : le jour de la première administration de la bactérie, 3 jours après (infection), et le jour de l’euthanasie. Chaque animal participe à une seule intervention infectieuse et à une ou plusieurs administrations bactériennes (4 au maximum). Le suivi post-infection dure 1 à 4 jours selon les groupes.
Impact sur les animaux
Les effets indésirables prévus sont modérés et transitoires. Le stress lié aux manipulations (manipulations lors des administrations, pesées ponctuelles) peut apparaître chez les souriceaux, en particulier les plus jeunes. Des manipulations répétées peuvent également occasionner un refroidissement passager ou une séparation temporaire du nid. Les administrations répétées de produit probiotique pourraient provoquer une irritation locale, transitoire dans le site d’administration) Aucun signe clinique majeur n’a été observé lors des études précédentes (activité conservée, comportement alimentaire normal, pas de détresse respiratoire visible). L’infection par le virus respiratoire syncytial ne provoque pas de symptômes cliniques (toux, détresse respiratoire) chez le souriceau. Elle n'entraîne ni perte de poids, ni détresse respiratoire, ni prostration. Les mères, bien que non infectées, peuvent être temporairement perturbées par les manipulations des petits. Cette situation peut générer un stress ponctuel.
Devenir
Les animaux sont euthanasiés permettant la collection des échantillons nécessaires à l’analyse de la réponse immunitaire et de la réduction de la charge virale.
Remplacement
Il n’existe, pour l’instant, aucun outil in vitro complet permettant d’étudier l’interaction entre le compartiment pulmonaire et le système immunitaire chez le nouveau-né. Cependant, les tests in vitro réalisés sur cellules et explants pulmonaires ont permis la sélection d’une souche bactérienne ayant démontré une efficacité dans ces systèmes simples. L’efficacité de la souche bactérienne doit être testée in vivo dans un système complet pour démontrer son efficacité sur le système immunitaire qui permet de lutter contre l’infection par le virus respiratoire qui infecte les nouveau-nés.
Réduction
Le nombre minimal d’animaux déterminé par le calcul de puissance statistique permet de déterminer, si elle existe, une différence statistique entre les groupes traités et les groupes contrôles.
Raffinement
Le stress lié à la manipulation des souriceaux est limité par des gestes brefs, réalisés par du personnel expérimenté, sur une surface tiède et avec un temps de séparation du nid aussi court que possible. Les manipulations sont planifiées de manière à minimiser leur fréquence, et chaque souriceau est replacé dans le nid avec précaution afin d’éviter tout rejet par la mère. Des points limites précoces ont été définis pour assurer une prise en charge rapide en cas de signe de souffrance, comprenant trouble alimentaire, retard de croissance observé, comportement anormal (éviction du nid, hypotonie). Les administrations virales et probiotiques se font sous anesthésie. Les souriceaux sont replacés individuellement dans leur nid d’origine, avec manipulation douce et rapide, afin de limiter les perturbations et éviter tout rejet maternel.
Choix des espèces
Nous avons choisi d’utiliser des souriceaux âgés de moins de 7 jours, car ils possèdent un système immunitaire immature semblable à un nourrisson humain de 2 mois. La souris présente également des avantages techniques importants : elle permet de travailler dans un environnement bien contrôlé (ici en travaillant avec des souris sans microbiote donc dans un environnement stérile), d’utiliser des outils génétiques avancés, et d’avoir accès à des virus modifiés exprimant des protéines visibles (comme une lumière ou une couleur), facilitant le suivi de l’infection dans les poumons. Ce modèle permet ainsi de reproduire la fenêtre de vulnérabilité immunitaire observée chez les nourrissons face aux infections respiratoires comme la bronchiolite (qui se contracte majoritairement avant 3 mois chez nourrisson humain).
Approche d’immunothérapie anti-tumorale de cancers épithéliaux invasifs
- Recherche appliquée
- Cancers
- Recherche fondamentale
- Oncologie
Injectées sous la peau avec des cellules de cancer du sein, du poumon, du pancréas ou du cerveau, 896 souris subissent une mesure de leur tumeur tous les trois jours pendant vingt à quarante jours, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chacune reçoit quatre à huit injections de traitement et une à deux séances d'imagerie par bioluminescence par semaine, sous anesthésie. Le porteur note chaque geste comme réalisé "sans douleur" tout en décrivant des tumeurs sous-cutanées inconfortables et, en cas de propagation du cancer, un essoufflement et des tremblements. La mise à mort intervient à la fin des procédures, ou plus tôt si la tumeur devient trop grosse, et passe par une ponction cardiaque sous anesthésie profonde.
Objectifs
Ce projet cherche à développer une nouvelle immunothérapie contre un type particulier de cellules appelées cellules souches cancéreuses. Ces cellules jouent un rôle clé dans l’apparition, la progression et la dissémination des cancers, mais aussi dans les rechutes après traitement. Elles sont très résistantes aux traitements classiques comme la chimiothérapie ou la radiothérapie, ce qui les rend particulièrement difficiles à éliminer. Les vaccins anticancer existants ciblent certains marqueurs présents à la surface des cellules tumorales, mais leur efficacité est limitée car ils ne prennent pas en compte les cellules souches cancéreuses. Notre approche propose de s’attaquer directement à ces cellules, responsables de la résistance et de la récidive. Pour cela, nous utilisons un procédé innovant basé sur des cellules souches spéciales de souris (appelées iPSCs), qui partagent de nombreux marqueurs avec les cellules souches cancéreuses mais pas avec les cellules normales. Ces cellules permettent de fabriquer un « mélange d’antigènes » capable de déclencher une réponse immunitaire forte et ciblée contre les cellules souches cancéreuses. L’objectif est de stimuler à la fois les défenses immunitaires cellulaires (lymphocytes capables de détruire les cellules tumorales) et humorales (anticorps), afin d’obtenir une action complète et efficace. Les grandes étapes du projet sont : - Vérifier que cette stratégie déclenche bien une réponse immunitaire dirigée spécifiquement contre les cellules souches cancéreuses. - Tester son efficacité en prévention (empêcher l’installation de la tumeur) et en traitement (réduire une tumeur déjà installée). - Évaluer son impact sur la survie, la propagation des métastases et la tolérance générale. - Étudier l’effet de la combinaison de ce vaccin avec d’autres immunothérapies déjà disponibles. En résumé, ce projet vise à ouvrir une nouvelle voie thérapeutique contre les cancers résistants et récidivants, en ciblant leur véritable « racine ».
Bénéfices attendus
Ce projet vise à mettre au point de nouvelles solutions pour traiter des cancers particulièrement agressifs et qui se propagent dans l’organisme (métastatiques). Ces cancers sont souvent résistants aux traitements habituels comme la chimiothérapie, la radiothérapie ou certaines thérapies ciblées, ce qui laisse aujourd’hui très peu d’options aux patients. L’originalité de notre approche est de s’attaquer à un type de cellules appelé cellules souches cancéreuses. Ces cellules sont à l’origine de la progression des tumeurs, de leur résistance et des rechutes après traitement. En les ciblant spécifiquement, nous espérons obtenir pour la première fois une véritable réponse thérapeutique là où les méthodes classiques échouent. À court terme, ce projet permettra de tester une stratégie vaccinale innovante et de mieux comprendre comment ces cellules parviennent à échapper au système immunitaire. À moyen terme, il s’agira d’identifier des marqueurs biologiques capables de prédire la réponse aux traitements et de définir les meilleures combinaisons thérapeutiques (par exemple, associer le vaccin à d’autres immunothérapies déjà utilisées en clinique). À plus long terme, l’objectif est de développer un vaccin anticancer capable de limiter les rechutes et la formation de métastases. Si les résultats obtenus sont confirmés, ils ouvriront la voie à un premier essai clinique chez l’être humain (phase I/IIb). Ce projet représente donc une étape clé pour proposer de nouvelles chances de traitement à des patients aujourd’hui sans alternative.
Procédures
Les gestes réalisés sur les souris comprennent : - Injections de cellules cancéreuses (cancer du sein, du poumon, du pancréas ou du cerveau) : Voie : sous-cutanée. Conditions : sous anesthésie légère (1 minute, sans douleur). - Injections des différents traitements (lysats, ICIs, PBS): Nombre d’interventions : 4 et 8 injections. Voie : sous-cutanée ou IP. Conditions : sous anesthésie légère (1-2 minute, sans douleur). - Mesures de la taille des tumeurs : Nombre d’inerventions : tous les trois jours pendant 20-40 jours. Conditions : vigile. - Imagerie (Bioluminescence par IVIS) : Nombre d’interventions : 1-2 fois par semaine pendant 20-40 jours. Conditions : sous anesthésie légère (20 à 30 minutes, sans douleur). - Ponction cardiaque : Nombre d’interventions : 1 fois en fin d’expérience. Conditions : sous anesthésie profonde (2-3 minutes).
Impact sur les animaux
Les effets possibles liés aux procédures sont les suivants : • Apparition de petites tumeurs sous la peau, qui peuvent causer un inconfort modéré. • Injections répétées : elles peuvent causer une légère gêne locale (similaire à une piqûre). • Anesthésies courtes et surveillées lors des imageries : sans effet durable sur l’animal. • Propagation éventuelle du cancer : atteintes respiratoires de type essoufflement, et neurologiques de type tremblements.
Devenir
Tous les animaux seront euthanasiés à la fin des procédures, soit pour effectuer les analyses scientifiques nécessaires, soit de manière anticipée si leur état de santé le justifie (par exemple, si une tumeur devient trop grosse ou douloureuse). Cela permet d’éviter toute souffrance inutile.
Remplacement
Notre projet vise à mieux comprendre comment le système immunitaire peut lutter contre des tumeurs très agressives qui se propagent facilement. Ces phénomènes sont extrêmement complexes car ils impliquent de nombreuses interactions entre les cellules cancéreuses, leur environnement et les défenses naturelles de l’organisme. Aujourd’hui, aucun modèle « en tube » ou sur cellules isolées ne permet de reproduire cette complexité de façon fiable. Toutefois, avant de passer aux expériences sur animaux, nous avons réalisé des tests préliminaires en laboratoire pour sélectionner uniquement les approches les plus prometteuses. Par ailleurs, pour limiter le nombre d’animaux utilisés, nous exploitons au maximum chaque prélèvement grâce à des analyses complémentaires sur les tissus et l’ARN conservés, ce qui évite de devoir recommencer les expériences.
Réduction
Tout est mis en œuvre pour utiliser le moins d’animaux possible, tout en garantissant la fiabilité scientifique des résultats. Pour cela, les souris choisies sont homogènes (même âge, même sexe), ce qui réduit les différences individuelles et donc le nombre nécessaire d’animaux par groupe. Un calcul statistique a permis de déterminer précisément l’effectif requis : 7 souris par groupe suffisent pour obtenir des résultats fiables, sans recourir à un surnombre. De plus, toutes les données collectées (imagerie, analyses cellulaires, histologie, génétique) sont exploitées et les échantillons sont systématiquement conservés, ce qui permettra de répondre à de futures questions de recherche sans devoir utiliser de nouveaux animaux.
Raffinement
Des mesures spécifiques ont été prévues pour améliorer le bien-être des animaux et limiter leur inconfort. Le suivi des tumeurs se fera principalement par imagerie non invasive (bioluminescence), une technique sensible, indolore et nécessitant seulement une courte anesthésie par inhalation d’isoflurane, bien tolérée et de faible impact. Les animaux seront observés quotidiennement et des critères stricts permettront d’arrêter l’expérience en cas de souffrance ou de détresse. Enfin, si des interventions chirurgicales sont nécessaires, des soins adaptés seront apportés pour réduire la douleur et favoriser une bonne récupération. L’ensemble de ces mesures vise à minimiser les nuisances tout en assurant la validité scientifique des résultats.
Choix des espèces
Nous avons choisi des souris adultes car elles possèdent un système immunitaire mature, ce qui est essentiel pour évaluer correctement les effets du traitement. D’autres méthodes, comme les cultures cellulaires en laboratoire, ne permettent pas d’observer l’ensemble des interactions entre le cancer, le système immunitaire et les médicaments. Les souris constituent un modèle bien connu et largement utilisé en recherche, car de nombreux outils sont disponibles pour étudier leur système immunitaire et les pathologies associées. Cela permet de mieux comprendre comment le traitement agit dans un organisme vivant, dans des conditions proches de celles de l’être humain.
Évaluation de l’effet adjuvant d’anticorps dans le développement d’un vaccin contre le virus West Nile
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
Toutes tuées pour prélever des organes et vérifier la réponse immunitaire obtenue, 720 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger pour 480 d'entre elles et modéré pour les 240 autres. Chacune reçoit deux injections de candidats vaccins contre le virus du Nil occidental, sur animal vigile. Un lot subit onze prélèvements sanguins sous anesthésie générale, répartis sur vingt semaines. Le porteur écrit qu'en l'absence d'agent infectieux aucun effet délétère n'est attendu sur les animaux, alors que 240 souris sont déclarées dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré.
Objectifs
Les seuls outils pour lutter contre le virus du Nil occidental, un virus transmis par les moustiques, reposent sur des barrières protectrices passives, comprenant notamment les répulsifs anti-insectes et les vêtements de protection. À ce jour, il n'existe aucun traitement préventif pour lutter contre ce virus responsable d'atteintes neurologiques potentiellement sévères chez l'homme (avec plusieurs centaines de décès répertoriés ces 5 dernières années). L'objectif de ce projet est d’évaluer la capacité de certains candidats vaccins à induire une réponse immunitaire favorable..
Bénéfices attendus
Chaque année le virus du Nil occidental est responsable de la mort de plusieurs dizaines de personne en Europe et sa zone d'extension ne cesse de s’agrandir. Malgré son impact potentiel sur la santé humaine et vétérinaire, les mesures disponibles pour contrôler ce virus ou traiter les personnes infectées sont limitées. La gestion des virus transmis par les moustiques repose en grande partie sur des activités de surveillance intégrée qui permettent de mettre en œuvre des mesures principalement préventives en cas de détection de cas positifs. La situation épidémiologique de ce virus pourrait changer dans plusieurs régions européennes, passant d'épidémies irrégulières à persistantes. Cette situation nécessite des programmes de recherche afin de développer des stratégies vaccinales adaptées. Nous espérons ainsi, au travers de notre projet, développer de nouveaux outils de lutte contre ce virus émergent, en identifiant des candidats vaccins capables de provoquer une réponse immunitaire efficace, ce qui serait d'un intérêt majeur en santé humaine.
Procédures
Les animaux seront soumis à 2 injections de différents candidats vaccins. Les injections seront effectuées sur animaux vigiles en moins de 10 secondes. Des prélèvements de sang seront effectués sous anesthésie générale à raison de 2 fois pour les lots d’animaux 1 et 2 (1 fois en début d’expérience et une seconde fois 3 semaines après) et 11 fois pour le lot 3 (étude à long terme) (en début d’expérience et 1 fois/semaine les semaines 4,5,6,7,8,10,12,16 et 20). Les prélèvements sanguins ont une durée d’environ 10 secondes.
Impact sur les animaux
La procédure inclut deux injections de candidats vaccins, ce qui peut induire un stress et une légère douleur. Elle inclut également des prises de sang, qui seront réalisées sous anesthésie générale afin de diminuer les nuisances. En absence d’agent infectieux, il n’est pas attendu d’effets délétères sur les animaux.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort afin de prélever des organes d’intérêt pour étudier la mise en place d’une réponse immune efficace.
Remplacement
De manière à limiter au maximum l'utilisation des animaux, les étapes de pré-sélection des candidats vaccins que nous testerons seront réalisées sur modèles cellulaires in vitro afin de déterminer leur capacité à activer différents types de cellules immunitaires. Néanmoins, pour évaluer leur efficacité sur le développement d’une réponse immunitaire efficace, c’est à dire, la génération d’anticorps protecteurs, nous devons effectuer une validation sur des modèles murins. En effet, la génération de ces anticorps repose sur des réactions immunitaires complexes, faisant intervenir plusieurs acteurs du système immunitaire. Ces réactions ne peuvent se produire que dans un organisme, c’est-à-dire in vivo.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisé ici a été fixé en se basant notamment sur les publications utilisant les mêmes approches. Suivant ces données de la littérature et la variabilité expérimentale estimée, des simulations effectuées par un biostatisticien donne une probabilité de 80% d’observer une différence d'un facteur 2 en utilisant un groupe de 10 animaux. C'est pourquoi nous avons décidé d'utiliser ce nombre d'animaux par groupe. Les analyses statistiques seront par la suite effectuées par des tests statistiques. Ces données seront vérifiées et validées par un biostatisticien. De surcroît, les expériences d’injections et l'euthanasie des animaux seront toujours effectuées par le même utilisateur afin de limiter la variabilité expérimentale et minimiser le nombre d’animaux utilisés. Par ailleurs, les expériences seront réalisées en deux temps. Nous testerons initialement deux types de candidats vaccins. Si les résultats s’avèrent satisfaisants et permettent de répondre à l’objectif fixé (c’est à dire la génération d’une réponse immune efficace), les lots de souris prévus pour être injectés avec d’autres candidats vaccins optimisés ne seront pas nécessaires.
Raffinement
Tout au long des expériences, une observation régulière du bien-être des souris sera effectuée. Tout animal présentant un éventuel signe de souffrance sera soigné (soins de plaies, apport d’alimentation assistée, réhydratation ainsi qu’ajustement de l’expérimentation). Tout animal présentant des signes de morbidité sera exclu de l’expérimentation et immédiatement euthanasié.
Choix des espèces
Certains modèles cellulaires nous permettent d’effectuer des analyses partielles de nos candidats vaccins, mais étant donné la complexité du système immunitaire, une étude in vivo est indispensable afin de valider nos hypothèses. Le modèle murin, de par sa proximité avec l’Homme au niveau immunologique est le modèle le plus pertinent pour répondre à ces questions. De plus, des nombreux outils sont disponibles pour réaliser une étude approfondie de la réponse immunitaire chez la souris et mettre en évidence l’efficacité des candidats vaccins. L’étude se fera sur des souris adultes (6-7 semaines) classiquement utilisées en laboratoire au sein d’autres études sur le virus du Nil occidental.