Rongeurs
Elevage de lignées de souris destinées à des projets de recherche scientifique sur les voies de signalisation striatales et sur les maladies des mouvements, avec une méthode de prélèvement invasive pour le génotypage
- Maintien des lignées génétiquement modifiées
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
24 840 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger pour la plupart et modéré pour 2 160 d'entre elles. L'acte consiste à couper l'extrémité de la queue de chaque souriceau, animal jeune et vigile, pour lire son génotype, avec parfois un second prélèvement à l'oreille sur l'adulte. Une partie des souriceaux porte une mutation qui arrête leur croissance et 561 seront tuées pour cette raison. Le porteur prévoit d'en garder 16 175 vivantes pour ses propres projets sur la maladie de Parkinson et la dystonie, et de tuer les 8 104 restantes s'il ne trouve pas d'équipe pour les reprendre.
Objectifs
L’objectif de ce projet est l’élevage et le maintien de plusieurs lignées de souris génétiquement modifiées avec la nécessité de réaliser un prélèvement invasif pour connaitre le patrimoine génétique des souriceaux. Ces animaux sont produits pour être utilisées comme modèle animal pour l’étude des mécanismes moléculaires en lien avec des maladies du mouvement comme la maladie de Parkinson et la dystonie. Ils seront également utilisés pour étudier les causes des effets indésirables graves des traitements observés chez les patients traités pour ces maladies.
Bénéfices attendus
Ce projet a pour objectif de produire et maintenir les souris nécessaires pour permettre des recherches sur la maladie de Parkinson et la dystonie. Actuellement en France, on estime que près de 200 000 personnes sont touchées par la maladie de Parkinson, avec plus de 25 000 personnes nouvellement diagnostiquées tous les ans. La maladie de Parkinson est la 2ème maladie neurodégénérative la plus fréquente en France après la maladie d’Alzheimer et une cause majeure de handicap chez les personnes âgées. Les autres maladies du mouvement sont également un enjeu sociétal car multiples et atteignant diversement les patients avec parfois une forme génétique. Ces maladies plus rares nécessitent également une exploration qui permettra d’améliorer la vie de patients à terme. Les animaux produits dans ce projet contribueront entre autres à tester des nouvelles technologies thérapeutiques pour la maladie de Parkinson. Cela pourrait permettre à long terme de développer de nouveaux traitements ciblés afin de prévenir ces troubles invalidants, ayant un bénéfice direct pour chaque patient et son entourage. Ces animaux permettront également de mieux comprendre les mécanismes biologiques sous-jacents à l'apparition d'effets indésirables graves lors du traitement des patients parkinsoniens et potentiellement, à plus long terme, améliorer la prévention et la prise en charge de ces effets.
Procédures
Pour tous les animaux produits au cours de ce projet, un petit prélèvement de l’extrémité de la queue sera réalisé sur animal jeune et vigile pour connaitre le patrimoine génétique des animaux (une seule fois, moins d’une minute par animal). Rarement un re-prélèvement à l’oreille (1 seule fois, moins d’une minute, animal vigile) aura lieu sur un animal adulte si cela est jugé nécessaire après avis de la structure chargée du bien-être animal.
Impact sur les animaux
L’ensemble des manipulations (nécessitant notamment des contentions) génèreront un stress pour les animaux. Les animaux pourront ressentir une légère et brève douleur lors du prélèvement de l’extrémité de la queue (ou de l’oreille) pour connaitre leur patrimoine génétique. La mutation génétique de certains des souriceaux se traduira par un arrêt précoce de la croissance nécessitant leur euthanasie.
Devenir
Les animaux qui ne seront pas utilisés pour nos projets de recherche, seront euthanasiés s’il n’est pas possible de les donner à d’autres équipes (8104). Une partie des souriceaux sera euthanasiée pour éviter toute souffrance car ils présenteront un arrêt précoce de leur croissance (561). Nous estimons que 16175 animaux seront gardés en vie et transférés, en utilisation continue, dans nos projets de recherche.
Remplacement
Les projets pour lesquels ces animaux sont élevés porteront sur l’étude des comportements moteurs et impulsif, il est donc impossible de remplacer les animaux par un modèle cellulaire afin de pouvoir réaliser des tests comportementaux. Les études in vitro et sur les invertébrés ne permettent pas l’étude de comportements tels que les mouvements anormaux et leurs conséquences.
Réduction
Dans ce projet nous estimons que nous produirons 24840 animaux maximum afin de fournir les animaux nécessaires à nos projets de recherche en cours, les projets en cours de validation ou de révision ou futurs. . Ce nombre tient compte d’un pourcentage de perte lié aux aléas de l’élevage et aux effets indésirables induits par certaines mutations génétiques ainsi que du pourcentage d’animaux porteurs du patrimoine génétique d’intérêt. Nous piloterons notre élevage de manière raisonnée afin de ne produire que le nombre d’animaux strictement nécessaires pour nos lots expérimentaux. Ces lots ont été définis en utilisant des tests statistiques afin de limiter au strict minimum les effectifs par groupe tout en obtenant des résultats statistiquement exploitables. En fonction des besoins expérimentaux pour les projets de recherche il est possible que nous produisions moins d’animaux que prévu. Si certaines des lignées de maintiennent ne seront plus utilisées, nous pourront envisager de faire de la cryopréservation afin de réduire la production des animaux.
Raffinement
Les animaux seront hébergés dans des conditions conformes à la réglementation en vigueur. Ils bénéficieront d’un enrichissement de leur environnement (carré de coton et bâtonnet de bois à ronger). Un suivi spécifique sera mis en place pour les petits porteurs de la mutation génétique impliquant un arrêt précoce de la croissance : il sera vérifié la présence de lait dans l’estomac et l’évolution du poids afin de détecter l’atteinte potentielle de points limites nécessitant l’euthanasie des animaux. Lors du prélèvement pour connaitre le patrimoine génétique des animaux nous amènerons la mère avec la portée dans leur cage d’origine dans une pièce dédiée, au calme. La taille de la biopsie sera limitée au strict minimum afin d’être le moins invasif possible pour les animaux. Le geste, parfaitement maitrisé, sera réalisé de manière rapide en utilisant du matériel propre et désinfecté entre chaque animal pour prévenir tout risque de contamination ou d’infection. Une surveillance des petits sera assurée à leur retour en cage et 20 minutes après la biopsie. Des points limites sont définis et seront respectés pour éviter toute souffrance animale.
Choix des espèces
Ce projet s’intéresse à la production et au maintien de lignée de souris qui seront utilisées pour l’étude de la pathogenèse et thérapeutique des troubles moteurs et comportementaux de la maladie de Parkinson, une pathologie neurodégénérative fréquente ; et de la dystonie, une maladie génétique rare. Les animaux élevés dans ce projet seront prélevés pour connaitre leur génotype à l’âge de 7-10 jours et si correspondant au génotype d’intérêt seront utilisés dans les projets de recherche à l’âge adulte de 6-10 semaines. Ces animaux aideront à mieux comprendre les mécanismes moléculaires et de réponse au traitement dans ces différentes maladies et le déclenchement des troubles comportementaux et cognitifs induits par les traitements dopaminergiques. Ces comportements ne peuvent être reproduits ni modélisés par des modèles in vitro ou computationnels. Les approches expérimentales dans lesquelles ces animaux seront utilisés nécessite des souris transgéniques et ne peut se faire qu’à l’aide d’études comportementales au niveau de l’animal. Une fois les acteurs pharmacologiques et moléculaires déterminés, nous étudierons les mécanismes moléculaires à l’aide de modèles cellulaires lorsque cela est possible pour limiter le nombre d’animaux utilisés
Mise en place d’un système d’allaitement artificiel pour des hamsters de haut statut sanitaire
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Oncologie
300 hamsters dorés vont être utilisés, chaque nouveau-né étant contentionné quinze à vingt minutes toutes les une à trois heures pour être nourri à la main, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Les petits sont retirés à leur mère dès la césarienne, et reçoivent des massages abdominaux censés remplacer le léchage maternel qui déclenche chez eux la défécation. Les femelles gestantes reçoivent des injections de progestérone puis sont tuées avant la césarienne, les petits gardés en vie formant la future colonie. Aucune connaissance n'est attendue de ces procédures : elles visent à fournir à la communauté scientifique internationale des hamsters indemnes de pathogènes, le porteur décrivant l'absence de telles lignées comme un "frein majeur" à l'exploitation du modèle.
Objectifs
Le but de ce projet est de pouvoir élever et mettre à la disposition de la communauté scientifique internationale les premiers Hamsters Syriens non consanguins de haut statut sanitaire. Ceci permettra d’améliorer la pertinence des études réalisées sur ce modèle. Le Hamster Syrien est et a été un modèle hautement sollicité pour la recherche lors de la pandémie de la COVID, et pouvoir disposer de hamsters de haut statut sanitaire pour les études serait un atout pertinent pour l'exploration de plusieurs pathologies. Les animaux issus de ce projet serviront à favoriser la compréhension des mécanismes pathologiques, cognitifs et comportementaux suite à une contamination, à identifier des substrats moléculaires et biologiques caractéristiques et à développer de nouvelles cibles thérapeutiques. L’allaitement artificiel des petits est mis en place afin de prévenir la transmission des pathogènes de la mère aux nouveau-nés lors de l’allaitement naturel. De plus, les adoptions par des mères d’espèces à haut statut sanitaire ne sont pas possibles chez le hamster, car les nouveau-nés, déjà pourvus de dents, provoquent des plaies lors de la tétée avec ces mères adoptives.
Bénéfices attendus
L’objectif principal est de fournir à la communauté scientifique internationale un modèle animal standardisé et indemne de pathogènes. Le hamster syrien est un modèle préclinique essentiel pour les études. Toutefois, l'absence de lignées de statut sanitaire contrôlé constitue actuellement un frein majeur à l’exploitation optimale de ce modèle, notamment pour les études en infectiologie, immunologie, neurosciences et développement de thérapies innovantes. La mise à disposition d’animaux de haut statut sanitaire permettra de : 1- Réduire la variabilité non contrôlée liée à la présence d’agents infectieux ou opportunistes, 2-Améliorer la reproductibilité des protocoles entre laboratoires, 3-Accroître l’efficacité des études 4-Contribuer au développement de nouvelles cibles thérapeutiques et vaccinales.
Procédures
Des injections hormonales seront pratiquées chez les femelles gestantes pour maintenir la gestation. Les petits seront séparés de leur mère immédiatement après la naissance par césarienne, afin de prévenir tout contact avec celle-ci. L’allaitement artificiel des petits sera mis en place à la fréquence d’une fois toutes les 1 à 3 heures, avec une contention douce des nouveau-nés et une administration progressive du lait afin d’assurer une bonne déglutition avant toute nouvelle prise. Des massages abdominaux doux seront réalisés afin de mimer le comportement de léchage maternel stimulant la défécation et la miction. L’animal sera donc contentionné pour une durée de 15 à 20 minutes pour ces gestes-là, le temps de l’allaitement et des soins associés.
Impact sur les animaux
Absence de chaleur corporelle maternelle. Absence de l’allaitement naturel et de la stimulation maternelle des petits. Stress dû à la séparation maternelle précoce pouvant engendrer des troubles comportementaux. Stress et légère douleur induits par l’injection de l’hormone (progestérone) nécessaire au maintien de la gestation chez les femelles gestantes.
Devenir
Toutes les femelles seront mises à mort avant la césarienne aseptique. Tous les petits issus de cette césarienne pourront être gardés en vie pour le développement de la colonie sauf s'ils présentent quelconque anomalie à la naissance, pendant l’allaitement, et au sevrage.
Remplacement
Ce projet vise essentiellement à constituer et maintenir un modèle animal de haut statut sanitaire, afin de permettre, lorsque cela est scientifiquement pertinent, de remplacer l'utilisation actuelle d’animaux issus de colonies avec un statut sanitaire moins important. Bien qu’aucune alternative in vitro ou in silico ne permette actuellement de reproduire la complexité systémique des réponses immunitaires, neurologiques et comportementales du hamster syrien dans le contexte de plusieurs maladies, ce projet constitue un levier indirect de remplacement en expérimentation animale : en fournissant un modèle optimisé, il évitera le recours à des expérimentations redondantes ou non concluantes.
Réduction
Les protocoles sont réalisés en fonction des besoins expérimentaux. Le nombre d’animaux est calculé de manière à utiliser le minimum d’animaux par groupe permettant l’obtention de résultats homogènes. Par ailleurs, notre savoir-faire et nos données historiques permettent d’utiliser le minimum d’animaux avec une optimisation de rendement pour des résultats robustes et reproductibles. Aucune approche statistique n’a été réalisée. 10 lots, de 5 femelles par lot, pourront être utilisés au maximum. Chaque femelle pourra potentiellement donner naissance à 5 petits par portée.
Raffinement
L’hébergement est réalisé dans des conditions sanitaires de haut niveau. Dans ces conditions, les animaux ne déclarent pas de pathologies. Un hébergement standard est réalisé (litière, enrichissement et congénères) associé à une surveillance quotidienne. Les césariennes aseptiques pour récupérer les petits à terme seront réalisées par un personnel formé. Pour les hamsters nouveau-nés, un enrichissement complémentaire est mis en place (matériel de nidification supplémentaires) et les densités au sevrage peuvent être diminuées si nécessaire. Les petits seront maintenus sur des plaques chauffantes thermostatiques assurant une température constante adaptée à leurs besoins thermiques néonataux. En complément, des massages abdominaux doux seront réalisés plusieurs fois par jour afin de stimuler la défécation et la miction, en mimant l’action du léchage maternel indispensable à cette phase de développement. Les femelles gestantes seront observées quotidiennement, et les petits lors de chaque temps d’allaitement (plusieurs fois par jour). Toute atteinte d’un des points limites déterminés pour ce projet amènera la mise à mort par une méthode règlementaire. Toutes les observations feront l'objet d'une documentation adaptée. Une attention particulière est apportée aux barrières sanitaires et aux contrôles sanitaires permettant de garantir le statut sanitaire nécessaire au maintien en bonne santé des animaux.
Choix des espèces
L'espèce choisie pour la réalisation du projet est uniquement le hamster puisqu’il s’agit de l’espèce cible du projet. La finalité du projet est d'établir une colonie de hamsters avec un haut statut sanitaire afin de fournir un meilleur modèle hamster pour la recherche. Il n'est pas possible de remplacer cette espèce par une autre. L’âge des animaux est conditionné par les objectifs scientifiques du projet. Les animaux seront hébergés dans nos locaux dès leur naissance et jusqu’à leur mise à mort. Pour l’élevage, les accouplements seront réalisés à maturité sexuelle.
Étude de la formation osseuse anormale dans une maladie ostéo-articulaire ossifiante avec un modèle de souris 2/3
- Recherche appliquée
- Troubles musculosquelettiques
- Recherche fondamentale
- Système musculosquelettique
Les souris utilisées portent une mutation d'un gène humain associé à la spondylarthrite, combinée à une mutation qui les maintient en état inflammatoire, ce que le porteur qualifie lui-même de phénotype dommageable : douleur, perte de poids, mobilité réduite. Elles sont 218, dont 110 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère et 108 un niveau modéré, toutes tuées à l'issue. Le protocole les fait passer par trois laboratoires successifs, avec deux transports et deux séances d'imagerie sous sédation gazeuse, l'une d'une heure au maximum, l'autre de vingt minutes. Au terme de neuf mois de suivi, toutes sont tuées pour prélever le rachis et les articulations sacro-iliaques, l'imagerie ne suffisant pas à confirmer les anomalies qu'elle a montrées.
Objectifs
La spondylarthrite est un des rhumatismes inflammatoires chroniques les plus fréquents, avec une prévalence en France estimée à 0,27% de la population en 2018. Les formes sévères sont caractérisées par des ossifications du rachis pouvant aboutir à une ankylose. Il existe ce jour de très nombreuses données qui suggèrent un rôle prépondérant de l’inflammation dans la physiopathologie de la SpA notamment dans sa forme sévère. L’objectif de ce projet est donc d’établir et d’étudier un modèle de souris porteur d’une mutation d’un gène identifié chez l’homme comme impliqué dans la SpA et ce dans un état pro-inflammatoire. Ce projet implique 3 laboratoires différents.
Bénéfices attendus
L’étude d'un modèle murin transgénique, porteur d’une mutation d’un gène identifié chez l’homme comme impliqué dans la spondylarthrite et d’une mutation entrainant un état pro-inflammatoire, doit confirmer l'hypothèse à savoir que les phénomènes d'ossification dans la spondylarthrite sont secondaires à l'association d'un état proinflammatoire et d'autres facteurs notamment d'altération. Ce projet va permettre une meilleure compréhension de la pathologie notamment sur les mécanismes d’ossification dans la spondylarthrite dans sa forme sévère et l'identification des mécanismes moléculaires, permettant à terme de développer de nouvelles thérapeutiques ciblant spécifiquement l'ossification dans cette pathologie.
Procédures
Les interventions prévues sont deux modalités d'imageries nécessitant une sédation gazeuse. Les animaux élevés dans le laboratoire 1 iront dans le laboratoire 2 pour la première session d'imagerie qui durera au maximum 1 heure et sera réalisée une fois. Ils iront ensuite dans le laboratoire 3 pour la seconde session d'imagerie qui durera au maximum 20 minutes et sera réalisée une fois.
Impact sur les animaux
Un modèle de souris associé à des manifestations cliniques d’ankylose rachidienne et d’arthrite périphérique sera développé. Le phénotype dommageable va induire les effets indésirables suivants : douleur, perte de poids, diminution des capacités fonctionnelles et des capacités de mobilités, stress. Le fait d’être maintenu immobile et l'anesthésie peut être une source de stress pour l’animal. Les animaux subiront deux transferts responsables de stress.
Devenir
A la fin des 9 mois de suivi longitudinal, une étude histologique des tissus cibles (rachis et articulation sacro-iliaque) sera réalisée pour tous les animaux. Cette étude histologique est nécessaire pour confirmer les anomalies documentées par imagerie, et étudier les mécanismes tissulaires et cellulaires associés aux anomalies visualisées.
Remplacement
La spondylarthrite ankylosante est une maladie qui affecte l’ensemble du corps, notamment le squelette. Sa complexité rend difficile sa reproduction en laboratoire à partir de simples cultures de cellules. Pour mieux comprendre les mécanismes impliqués, un modèle animal est utilisé. Des cellules osseuses et cartilagineuses seront également mises en culture à partir de tissus prélevés, après mlise à mort de très jeunes souris (âgées de 4 à 5 jours). Cela permettra d’analyser plus finement certains phénomènes observés au niveau des os et des articulations.
Réduction
Le nombre d'animaux utilisés dans les expériences sera réduit au minimum nécessaire pour produire une conclusion statistique valable. Le nombre d’animaux a été déterminé sur les résultats d’études antérieures. Plusieurs structures osseuses (articulations sacro-iliaques et rachis) seront caractérisées lors d’une même session d'imagerie, ce qui limite le nombre de sessions et d’animaux nécessaires. Afin de limiter le nombre d’animaux requis, les animaux seront évalués selon deux modalités d'imagerie, puis un suivi longitudinal de ces mêmes souris sera réalisé à 3, 6 et 9 mois. Les souris seront évaluées aux 3 temps puis mises à mort pour une étude histologique.
Raffinement
Pour les procédures d'imagerie, les animaux seront maintenus sous anesthésie gazeuse et monitorés (température, respiration). Des points limites ont été définis et leur atteinte entraînera la mise à mort anticipée de l’animal. De plus, les souris sont maintenues dans des groupes de plusieurs individus dans un environnement enrichi afin de limiter le stress des souris. Les souris seront transportées entre les différents sites, d'abord de l'EU 1 vers l'EU 2 puis de l'EU 2 vers l'EU 3. Après chaque transport les souris auront une semaine d'acclimatation avant de passser en procédure d'imagerie. Tous les transports seront réalisés par un transporteur agréé. Les souris seront transportées dans des cages de transport dédiés, contenant notamment de l'hydrogel, des croquettes d'alimentation et de l'enrichissement.
Choix des espèces
La souris est une espèce fréquemment utilisée pour l’étude de la spondylarthrite axiale. Le modèle animal porteur de la mutation a été réalisé chez la souris du fait de la facilité de manipulation génétique. Pour la caractérisation phénotypique, les animaux seront étudiés à 3 âges différents : 3 mois, 6 mois et 9 mois, ce qui correspond à des étapes de développement du phénotype étudié. Les anomalies apparaissent à l'âge de 3 mois et sont maximales à 9 mois. Les 2 animaux utilisés pour la congélation de sperme sont mis à mort à 10 semaines d'âge, âge idéal pour ce type de prélèvement (fertilité).
Evaluation de principes actifs dans un modèle de mono-arthrite induite par injection intra-articulaire d’un antigène étranger chez le rat
- Recherche appliquée
- Autres troubles humains
Pour évaluer des principes actifs contre l'arthrite rhumatoïde, au fil de cinq études prévues sur la durée du projet, 500 rats âgés reçoivent trois injections destinées à déclencher l'inflammation d'un genou, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Tous sont tués et autopsiés à l'issue, leurs pièces osseuses et leur liquide synovial prélevés. Chaque rat subit des traitements répétés pendant quatre semaines, une mesure des deux genoux au pied à coulisse chaque jour puis deux fois par semaine, et jusqu'à sept prises de sang et sept recueils d'urine. Le porteur présente ce modèle sur une seule articulation comme minimisant la souffrance par rapport à une polyarthrite provoquée, et prévoit de tuer tout animal atteignant un point limite, œdème du genou, boiterie ou perte de poids.
Objectifs
Les affections ostéoarticulaires chroniques ou rhumatismales sont la première cause de morbidité au monde en touchant environ 20% de la population et tout particulièrement les adultes de plus de 50 ans. Ces pathologies fortement invalidantes se manifestent de façon aigüe et chronique entrainant des douleurs intenses et des pertes de fonctionnalité. L’arthrite rhumatoïde est une maladie chronique auto-immune caractérisée par des poussées inflammatoires touchant de façon progressive de nouvelles articulations. Ces poussées inflammatoires sont associées à une invasion leucocytaire de la synoviale, à des destructions osseuses et cartilagineuses ainsi qu’à un remodelage articulaire anarchique. Les traitements actuels sont basés principalement sur le soulagement de la douleur intense et de l’inflammation. Si l’inflammation peut être contrôlée chez certains patients, il n’existe malheureusement à ce jour, aucun traitement permettant de guérir la douleur chronique ou la dégradation du cartilage. Cela s’explique par une variabilité des manifestations cliniques entre chaque patient. La mise au point de nouveaux traitements permettant d’agir de façon globale contre les rhumatismes chez l’ensemble des patients est donc une urgence médicale. Les modèles d’arthrite réalisés chez le rongeur offrent des mesures robustes et reproductibles sur la base de modèles parfaitement décrits, calibrés et admis par la communauté scientifique. Le modèle de mono-arthrite induit par injection d’antigène étranger (albumine sérique bovine méthylée, mBSA) offre d’une part la possibilité de se rapprocher de l’étiologie de la pathologie de la polyarthrite rhumatoïde tout en minimisant les souffrances induites à l’animal par rapport à un modèle de polyarthrite ; d’autre part il permet également de modéliser l’inflammation d’une articulation liée à des infections. Le but de cette saisine est donc d’évaluer l’efficacité de différents principes actif dans un modèle de mono arthrite induite chez le rat et d’évaluer l’efficacité des composés testés sur les signes clinique d'arthrite, comme le gonflement des articulations et la boiterie ; sur les paramètres inflammatoires à partir de prélèvements de sang et/ou d’urine réalisés chez l’animal au cours de l’étude ; ainsi que sur les modifications histopathologiques (analyse microscopique) ou biomoléculaires (analyse de gènes) à partir des tissus et d’organes prélevés à la fin de l’étude.
Bénéfices attendus
Ce projet vise à générer des informations cruciales sur l'efficacité des nouveaux principes actifs dans le contexte de l’arthrite rhumatoïde. Les protocoles mis en œuvre permettront d'évaluer : 1) L'impact sur l'inflammation ; 2) Les effets sur la dégradation osseuse et cartilagineuse ; 3) Les modifications physiologiques potentielles induites par ces principes actifs. À plus long terme, ce projet contribuera de manière significative au développement de nouveaux traitements. Les données obtenues seront en effet essentielles pour : 1) Affiner la compréhension des mécanismes d'action des nouveaux principes actifs ; 2) Guider la sélection des molécules les plus prometteuses pour les essais cliniques ; 3) Optimiser les stratégies thérapeutiques pour une meilleure prise en charge des patients. En fournissant une base solide de connaissances précliniques, ce projet accélérera potentiellement le processus de développement de médicaments innovants, offrant ainsi de nouvelles options thérapeutiques aux patients souffrant de l’arthrite rhumatoïde.
Procédures
La pathologie est induite chez des rats âgés qui recevront 3 injections de composés induisant une réponse immunitaire (2 injections à 21 et 14 jours avant 1 injection à J0). Certaines injections seront réalisées sous anesthésie et analgésie. Chacune des injections dure 1 à 2 minutes. Lors des anesthésies, les animaux seront placés sur tapis chauffant jusqu’à leur réveil. Les traitements à tester seront appliqués quelques jours avant et/ou après l’induction du modèle et répétés tout au long de la durée de l’étude, 4 semaines maximum après l’induction. La fréquence d’administration des traitements sera définie selon le mode d’administration ainsi que selon le ou les principes actifs utilisés pour chaque étude. Les deux genoux seront mesurés au pied à coulisse chez chaque animal vigile quotidiennement de J0 à J4 puis 2 fois par semaine afin de suivre tout gonflement du genou. Des prélèvements de sang et/ou d’urine pourront être effectués sur animal vigile et dureront moins de 5 min par animal, avec au maximum 1 prélèvement par semaine sur la durée de l’étude (soit 7 prélèvements de sang et/ou 7 prélèvements d’urine maximum). Un prélèvement de liquide synovial pourra être réalisé en procédure terminale et uniquement, sous anesthésie générale et durera moins de 15 min par animal.
Impact sur les animaux
Les effets indésirables susceptibles d’être observés seront anticipés avant toute mise en œuvre du projet, en fonction des informations obtenues au cours de protocoles préalablement réalisés et appuyées d’une veille bibliographique. Plus précisément, nous surveillerons l’apparition d’effets délétères qui pourraient survenir, comme un traumatisme et une inflammation transitoire au niveau du site d’injection, ou encore un aspect ou comportement anormal de l’animal (une perte de poids, un œdème articulaire ou une boiterie).
Devenir
A l’issue de chaque procédure tous les animaux seront euthanasiés et autopsiés minutieusement. Les organes d'intérêts, dont les pièces osseuses, seront prélevés. Les prélèvements sanguins urinaires et synoviaux seront utilisés pour doser le composé et/ou évaluer sa toxicité et/ou évaluer les modifications induites par son administration. Les organes seront également utilisés pour doser les composés et / ou réaliser des analyses histopathologiques et d’imagerie.
Remplacement
De manière générale, les principes actifs que nous évaluons in vivo ont fait l’objet de tests préliminaires in vitro mais le passage chez l’animal reste indispensable afin d’évaluer de potentielles interactions avec l’organisme. En effet, les tests in vitro actuels permettent de prévoir le devenir des agents thérapeutiques testés, mais ne renseignent pas sur leurs effets sur l’ensemble des organes/tissus d’un organisme. Aucune méthode alternative ne permet actuellement de reproduire tous les paramètres physiologiques qui sont liés à un individu dans sa globalité. De plus, dans le cadre des pathologies rhumatismale, il est pour le moment impossible de reproduire in vitro les mécanismes et la complexité de la pathologie. De la même façon, les interactions entre les différentes cellules et tissus composants l’articulation ne peuvent être mimées par un modèle simple de culture in vitro. L'utilisation d'animaux est donc indispensable pour atteindre les objectifs de ce projet.
Réduction
Le nombre d’animaux est réduit au maximum afin d’avoir des résultats exploitables, permettant de conclure de manière certaine, tout en évitant la réalisation d’une deuxième étude pour confirmer les résultats obtenus au cours du présent projet. 10 animaux par groupe au maximum sont prévus afin d’assurer un nombre minimum d’animaux nécessaire pour une analyse pertinente et une comparaison statistique fiable pour l’évaluation des composés à testés, tout en prenant en compte le bien-être animal. Un total de 5 études est envisagé sur la durée du projet, toutefois la fréquence des études peut varier sans pour autant dépasser le nombre maximum d'animaux estimé pour le projet.
Raffinement
Les animaux seront stabulés en groupes sociaux dans des locaux adaptés permettant leur maintien dans un environnement adéquat, n'induisant pas de stress. Nous mettrons en place des mesures spécifiques et adaptées aux douleurs éventuelles occasionnées par les différents traitements pour éviter toute souffrance inutile et prolongée : les conditions d’hébergement seront optimisées (litière spécifique, augmentation de l’enrichissement, facilité d’accès à l’alimentation et ajout de nourriture appétente), nous utiliserons des traitements antalgiques dès l’apparition de premiers signes cliniques Un suivi quotidien des animaux sera effectué et un suivi approfondi avec prise de poids et observations sur des caractéristiques spécifiques au modèle de mono-arthrite (gonflement, locomotion, sensibilité mécanique, ...) sera effectué au moins deux fois par semaine jusqu’à la fin des expérimentations, soit 4 semaines maximum après la seconde induction. Tout animal ayant atteint un ou plusieurs points limites (repérés le plus précocement possible grâce au suivi clinique et à l’appui des grilles du bien-être animal adaptées) sera euthanasié. Nous maintiendrons les animaux le minimum de temps dans une situation d’inconfort et de douleur (lors du traitement expérimental et lors des prises de mesures).
Choix des espèces
Le rat a été choisi pour ce projet car cette espèce mammifère présente des caractéristiques physiopathologiques et réponses tissulaires notamment en termes de remodelage osseux, proches de celles observables chez l'homme. Le rat, étant fréquemment utilisé à des fins de recherche, l’étude des effets de composés chez cet animal de laboratoire, permet de transposer assez facilement les résultats à l'homme, par simples approches/méthodes statistiques. Par ailleurs, la taille de cet animal permet d’obtenir un volume suffisant de liquides biologiques parfaitement analysables. Enfin, les données obtenues chez ce rongeur permettent de calculer facilement les doses administrables à l’homme prévues dans le cadre des premiers essais cliniques nécessaires au développement de nouveaux médicaments. Bien que les pathologies rhumatismales puissent toucher des patients à n’importe quel âge, chez les rongeurs, la modélisation des maladies rhumatismales donne des résultats plus homogènes avec des rats adultes au début du protocole.
Cibler les structures lymphoïdes tertiaires par IRM et IPM moléculaire dans des modèles murins d’inflammation chronique
- Recherche appliquée
- Diagnostic des maladies
- Troubles gastrointestinaux
- Troubles immunitaires
- Recherche fondamentale
- Système gastrointestinal
- Système immunitaire
Un lupus provoqué par une injection unique dans le péritoine, une arthrite par deux injections intradermiques, une colite chimique : 540 souris sont soumises à ces modèles inflammatoires puis à des séances d'imagerie de trente minutes, cathéter posé sous anesthésie profonde, dans des procédures déclarées d'un niveau de souffrance modéré. Toutes sont tuées à l'issue. Le porteur veut valider un agent de contraste couplé à un anticorps pour visualiser sans biopsie les agrégats immunitaires qui se forment dans les tissus enflammés. Il décrit pourtant, pour la colite, une diarrhée, des saignements et une souffrance de durée possiblement prolongée sur plusieurs jours, et fixe la mise à mort à plus de 20 % de perte de poids ou à un score de grimace supérieur à 1,5.
Objectifs
Les structures lymphoïdes tertiaires (TLS) sont des agrégats immunitaires de quelques centaines de micromètres qui se développent dans les tissus sous l'effet d'une inflammation chronique. En temps normal, ces TLS possèdent probablement de nombreux avantages en permettant de générer une réponse immunitaire locale. Néanmoins, dans des situations d'inflammation chronique ces structures entretiennent la pathologie présentée. Il a ainsi pu être démontré chez l'homme que la présence de TLS était associé à un mauvais contrôle de la pathologie au cours de rhumatismes inflammatoires, de maladies inflammatoires chroniques de l'intestin ou de pathologies auto-immunes. Afin de visualiser l'inflammation en imagerie, il est possible d'utiliser des agents de contraste magnétiques pouvant être détectés par des techniques d'IRM ou d'imagerie à particules magnétiques (une modalité d'imagerie récemment introduite qui repose sur la détection du signal émis uniquement par les microparticules d'oxyde de fer, et qui permet la réalisation d'une étude corps entier, contrairement à l'IRM) et sélectivement dirigées contre un marqueur inflammatoire spécifique de la structure d'intérêt. Les TLS sont entourées de cellules vasculaires très spécialisées, qui expriment un motif appelé PNAd. Ce motif est reconnu par un anticorps spécifique, qu'il est alors possible de coupler à l'agent de contraste afin de permettre la visualisation des TLS par une approche d'imagerie. Un nouvel agent de contraste biocompatible a récemment pu être développé, ouvrant ainsi la voie à une translation à l'homme. Nous souhaitons donc valider cette approche d'imagerie moléculaire des TLS en utilisant ce nouvel agent de contraste couplé à un anticorps dirigé spécifiquement contre PNAd dans différents modèles précliniques de pathologies inflammatoires ou auto-immunes. Ceci permettrait de valider la possibilité d'une imagerie moléculaire de l'inflammation chez l'homme, par l'utilisation de ce nouvel agent de contraste.
Bénéfices attendus
La présence de TLS au sein des sites inflammatoire a pu être démontrée comme associée à un mauvais pronostic, y compris sous traitement immunomodulateur. L'évolution de la présence et du nombre de TLS a également pu être associée à la réponse thérapeutique. Actuellement, l'identification des TLS au sein d'un organe d'intérêt repose sur l'analyse microscopique du tissu après réalisation d'une biopsie. Cette technique présente de nombreuses limites. Il s'agit en effet d'un examen invasif, avec un risque de complication (hémorragie du site de ponction, perforation...) non négligeable, ce d'autant plus si l'on souhaite évaluer l'évolution des TLS au cours du temps et donc répéter les examens. De plus, l'analyse d'une biopsie n'apporte qu'une information parcellaire et ne permet pas une analyse complète de l'organe d'intérêt. Outre l'absence de vision d'ensemble, le risque de faux négatif est donc important. Enfin, la réalisation d'une biopsie est un examen destructeur, qui empêche donc le suivi d'une structure donnée au cours du temps. Pour toutes ces limites, il apparaît aujourd'hui nécessaire de développer une technique non invasive permettant l'étude, le suivi et la caractérisation des TLS. Le développement et la validation de notre agent de contraste utilisable en IRM dans différents modèles de pathologies inflammatoires permettrait ainsi d'ouvrir la voie de l'imagerie non invasive de l'inflammation en pratique clinique humaine.
Procédures
Les animaux seront suivis aux interventions suivantes : induction d'un modèle de lupus par injection intra-péritonéale unique (30 secondes) ou induction d'un modèle d'arthrite par deux injections intradermiques sous anesthésie profonde (5 minutes chaque) ; pesées quotidiennes (durée inférieure à 5 minutes) ; pose d'un cathéter pour l'administration de l'agent de contraste sous anesthésie profonde (environ 15 minutes) ; réalisation d'examens d'imagerie avec injection de l'agent de contraste (environ 30 minutes) ; injection d'un traitement par voie intra-péritonéale (30 secondes)
Impact sur les animaux
Les modèles de colite utilisés sont susceptibles d'occasionner des effets indésirables chez les animaux. Compte-tenu de notre expérience dans l'utilisation de ce modèle et des données de la littérature, nous savons que le modèle de colite est susceptible de produire une diarrhée et des des saignements. Il est susceptible d'entraîner une perte de poids chez les animaux, un inconfort physique et une souffrance de durée possiblement prolongée (quelques jours). Le modèle de lupus est susceptible d'entraîner une ascite, puis l'apparition de douleurs articulaires. L'effet le plus sévère de ce modèle rapporté dans la littérature est la survenue d'un saignement pulmonaire. Néanmoins, les souris utilisées ici, ne présentant pas ce type d'évènement. Le modèle de polyarthrite est susceptible de produire des douleurs et gonflements articulaires. La réalisation de l'imagerie, accompagnée de la pose d'un cathéter veineux peut se traduire par une douleur au point d'injection, une inflammation, une infection du site, une perte de poids.
Devenir
Les animaux seront mis à mort à la fin des procédures pour ne pas laisser une éventuelle souffrance méconnue perdurer.
Remplacement
Des tests in vitro ont été réalisés pour évaluer l'affinité de l'agent de contraste ciblant PNAd sur des cultures de cellules endothéliales. Néanmoins, il reste nécessaire d'étudier l'affinité de l'agent de contraste pour sa cible moléculaire à l'échelle de l'organisme, d'étudier le rapport signal/bruit à l'échelle de l'organisme, de comparer les données obtenues avec celles d'une imagerie sans produit de contraste spécifique. Les procédures expérimentales décrites ci-après sont donc nécessaires afin de pouvoir valider la faisabilité de notre approche à l'échelle d'un organisme complexe, avant de pouvoir envisager une translation à l'homme. D'autres méthodologies expérimentales n'impliquant pas l'utilisation d'animaux ne permettraient pas l'obtention du même niveau d'information.
Réduction
Le nombre d'animaux à utiliser dans ce projet a été évalué au regard de nos données antérieures utilisant le même type d'animaux et les mêmes modèles de colite, ainsi que selon les données de la littérature et la sensibilité/spécificité des méthodes utilisées. En fonction de l'expérimentateur (expérience, habitilité) et du taux de mortalité obtenu (notamment pour les modèles de colite), le nombre d'animaux pourra être revu à la baisse. Enfin, l'utilisation de techniques non invasives permet de réduire le nombre d'animaux utilisés en répétant les analyses d'image à différents temps. Pour le modèle de colite, un calcul du nombre de sujets nécessaire a pu être réalisé à partir des données antérieures de l'équipe (8 sujets par groupe, inflaté à 12 pour tenir compte de pertes potentielles ; 16 sujets pour la modulation par un traitement) pour une puissance de 80% et un risque de première espèce de 5%. Concernant les autres modèles, l'utilisation d'une telle modalité d'imagerie n'y a jamais été réalisée. Nous considérons donc qu'il s'agit d'une étude pilote, et qu'il n'est pas possible de réaliser un calcul du nombre de sujets nécessaires.
Raffinement
Les animaux bénéficieront d'un temps d'acclimation d'une semaine afin de permettre une réduction du stress. Les animaux seront hébergés par groupe de 5 afin de conserver les interactions sociales. Le milieu sera enrichi par l'utilisation de matériel type boîte à oeufs, tunnel ou igloo, et coton. Dès l'initiation de la procédure, le suivi des animaux sera assuré deux fois par jour afin de rechercher l'apparition de signes de souffrance et de les prendre en charge (points limites cités plus loin). La douleur sera évaluée par utilisation de la par l'utilisation de la mouse grimace scale. Les animaux seront pesés quotidiennement (points limites cités plus loin). Les animaux des groupes colites ou présentant des arthrites bénéficieront d'une coupelle de croquettes humidifiées pour permettre une hydratation et une alimentation facilitée. Tous les animaux bénéficieront d'eau et de nourriture ad libitum. Les animaux seront mis à mort à la fin des procédures afin de ne pas laisser une éventuelle souffrance méconnue perdurer. Les animaux seront mis à mort si : perte de poids > 20% ; le score moyen de la mouse grimace scale est supérieur à 1.5 ; l'animal est horripilé et recroquevillé ; l'animal est agité et/ou non alerte ; l'animal présente une respiration abdominale ; la provocation de l'applicateur n'entraîne pas ou peu de changement comportemental ; pendant la pose du cathéter, l'injection des particules ou la perfusion intracardiaque, un problème d'anesthésie survient, l'animal présente des saignement abondant, ou un arrêt respiratoire. Les animaux présentant une déshydratation seront réhydratés. Les animaux présentant des signes de douleur ou d'inconfort (mouse grimace scale > 0.5, isolement, horripilation, respiration rapide) recevront une antalgie. Au cours des différentes procédures expérimentales, les animaux recevront une antalgie, une anesthésie générale, une anesthésie locale.
Choix des espèces
La souris est l'espèce animale qui a le plus été étudiée dans le domaine des pathologies inflammatoires. L'anatomie et la physiologie sont, dans ces pathologies, globalement transposables à l'homme. L'ensemble des connaissances acquises au laboratoire et dans la littérature rendent cette espèce particulièrement intéressante pour l'étude des TLS en conditions inflammatoires. Il faut également noter que la cible de notre traceur (PNAd) est un motif conservé entres espèces, autorisant une translation rapide des résultats obtenus de la souris à l'homme. Dans les modèles de colite, les souris utilisées seront des souris mâles âgées de 8 semaines, stade optimal pour l'induction du modèle. Le modèle de lupus utilisera des souris femelles de souche BALB/c ou C57BL6/J âgées de 8 semaines. En effet, les souris mâles ne présentent pas de phénotype lupique. Le modèle d'arthrite fera appel à des souris DBA/1 de 8 semaines, selon les données de la littérature. Le modèle de vieillissement fera appel à des souris Swiss âgées de 68 semaines, et de 8 semaines pour les contrôles.
Prélèvements de tissus pour la caractérisation de souris génétiquement altérées sans phénotype dommageable à visée de recherche dans diverses thématiques
- Maintien des lignées génétiquement modifiées
6 500 souris vont subir chacune l'ablation d'un millimètre de queue, geste unique de moins de trente secondes réalisé au sevrage, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Aucune expérience ne suit : ce prélèvement sert à génotyper les lignées génétiquement modifiées de l'animalerie et à trier les animaux utiles aux projets. Le porteur indique que des méthodes moins invasives existent, prélèvement de salive ou récupération d'un fragment de tissu lors de la pose de la bague d'oreille, mais qu'elles ne sont pas compatibles avec les outils de détection de toutes les équipes. Aucun animal n'est déclaré gardé vivant, alors que le porteur annonce une utilisation continue de ces souris dans divers projets, et propose celles dont le génotype ne présente pas d'intérêt à de la formation ou à des prélèvements d'organes avant leur mise à mort.
Objectifs
Notre établissement utilisateur produit des animaux génétiquement altérés dédiés à la recherche scientifique dans divers domaines tels que la cancérologie, la neurologie, les maladies métaboliques etc. Pour cela, nous utilisons une méthode de prélèvement de queue pour la caractérisation génétique.
Bénéfices attendus
Le génotypage permet la caractérisation génétique des lignées génétiquement altérées pour optimiser la gestion des élevages et la production des animaux pour les projets scientifiques des différentes structures travaillant dans notre animalerie (thématiques développées : cancérologie, digestif, cardiaque, osseux...).
Procédures
Prélèvement de queue (1mm), une seule fois et la durée de ce geste sera inférieure à 30 sec.
Impact sur les animaux
La biopsie au niveau de la queue peut entrainer de la douleur et du stress chez l'animal.
Devenir
Les animaux sont prévus pour une utilisation continue dans divers projets scientifiques. La biopsie de queue permet le génotypage et en fonction des croisements effectués, permettra d'identifier les animaux utiles aux études. Ceux dont le génotype ne serait pas d'intérêt seront dans un premier temps proposés à une réutilisation (apprentissage/formation, besoin pour d'autres expérimentations ou uniquement besoin d'organes pour des études ex vivo). En l'absence de besoin, ils seront mis à mort en sachant que les croisements sont réalisés de manière à optimiser au maximum la génération d'animaux à génotypes intéressants.
Remplacement
Jusqu’à présent, la méthode la plus couramment utilisée pour identifier génétiquement les animaux était la biopsie de la queue, car elle permettait d’obtenir un échantillon fiable et facilement analysable. Cependant, nous cherchons aujourd’hui à adopter des méthodes moins invasives, qui réduisent l’inconfort des animaux. Parmi les alternatives envisagées, il y a le prélèvement de salive ou encore la récupération d’un petit échantillon de tissu au moment de la pose d’une bague d’identification à l’oreille. Ces méthodes permettent d’obtenir du matériel génétique sans avoir à réaliser de prélèvement supplémentaire. Toutefois, ces techniques présentent encore certaines limites. Il faut notamment qu’elles soient compatibles avec les outils de détection génétique utilisés par toutes les équipes de recherche. Or, ce n’est pas toujours le cas, car certaines méthodes nécessitent des kits ou du matériel spécifiques que toutes les équipes ne possèdent pas encore. Nous poursuivons donc notre réflexion pour concilier au mieux les besoins de la recherche et le bien-être animal.
Réduction
Le nombre d'animaux utilisé est basé sur les statistiques des années précédentes et en lien avec les différents besoins en fonction des projets scientifiques. Ce dernier reste suffisamment important pour pouvoir y inclure de futurs projets d’ici les 5 prochaines années. Néanmoins nous avons pu observer une baisse de production des animaux d’élevage depuis 2020. Nous réfléchissons à développer des méthodes de génotypage moins invasives tel que le prélèvement par la salive. Lorsqu’une lignée n’a plus d’intérêt scientifique à long terme, nous optons de plus en plus pour un arrêt de cette dernière et d’envisager une méthode de conservation autre. Afin de réduire le nombre d’animaux, nous communiquons avec nos équipes utilisatrices pour les informer ou les alerter.
Raffinement
La biopsie de queue est réalisée lors du baguage soit sous anesthésie locale, soit sous anesthésie générale. Cette méthode est approuvée, précise, rapide (quelques secondes), standardisée et réalisée par du personnel formé, ce qui limite les effets de stress et douleurs chez les animaux. Les souris seront hébergées dans un environnement avec de l’enrichissement (frisottis, tubes) leur permettant de déchiqueter, de jouer, de réaliser des nids et de se cacher.
Choix des espèces
Nous avons exclusivement des élevages de souris. Ces animaux sont utilisés en fonction des besoins pour les différents projets scientifiques. Les animaux sont biopsiés classiquement à 21 jours lors du sevrage. Dans de très rares cas (besoin d'utiliser des animaux avant sevrage pour des procédures expérimentales spécifiques), ils peuvent être biopsiés entre 7 et 21 jours et identifiés par puce ou tatouage.
Evaluation d’un traitement à base d’ARN non codants dans un modèle d’ischémie reperfusion rénale chez la souris
- Recherche fondamentale
- Système urogénital
Choisies adultes pour que leurs reins soient matures, 108 souris subissent une heure de chirurgie destinée à interrompre puis rétablir la circulation sanguine dans un rein, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Deux à trois prélèvements de sang et l'administration du produit testé, un ARN non codant censé protéger les vaisseaux rénaux, complètent le protocole. Le porteur indique que la chirurgie peut entraîner des douleurs pendant jusqu'à soixante-douze heures et une perte de poids, réduites par des antalgiques. Toutes les souris sont tuées en fin de procédure pour prélever leurs organes, qui rejoignent une banque de tissus destinée à d'autres projets.
Objectifs
La transplantation rénale est considérée comme une thérapie de choix pour l’insuffisance rénale terminale. Cependant, le nombre de patients en attente de greffe rénale est en constante augmentation alors que le nombre de greffes réalisées reste inchangé. Afin de remédier à cette pénurie d’organes, les critères de sélection des greffons ont évolué et incluent le prélèvement d’organes provenant de donneurs dit marginaux (âge avancé, historique d’hypertension). Cependant, les organes issus de ce type de donneurs sont plus sensibles au stress subi lors de la séquence délétère d’ischémie reperfusion qui entraîne des lésions sur le futur greffon et peut induire une reprise de fonction retardée, réduisant la survie du greffon sur le long-terme. L’ischémie reperfusion est inévitable en transplantation, l’ischémie commence lors de l’arrêt de la circulation sanguine ce qui entraîne l’arrêt de l’apport en oxygène et en nutriment dans le futur greffon. La phase de reperfusion commence lors de la transplantation lorsque la circulation est rétablie au sein de l’organe. Lors de l’ischémie reperfusion rénale, le système vasculaire est endommagé et il est ainsi nécessaire de développer des thérapies afin de préserver la vascularisation et permettre ainsi une meilleure survie du greffon Il a été démontré qu’une molécule d’acide ribonucléique spécifique appelée ARN non codant, était fortement exprimée dans le système vasculaire et a un rôle essentiel dans la formation de nouveaux vaisseaux sanguins et leur intégrité. Ce projet cherche à évaluer l’effet protecteur de cette molécules d’acide ribonucléique sur les lésions du système vasculaire rénal dans un modèle d’ischémie reperfusion chez la souris.
Bénéfices attendus
A cout terme, ce projet permettra une avancée des connaissances sur la protection du système vasculaire rénal. A moyen terme, ce projet permettra de définir une cible thérapeutique dans l’ischémie reperfusion rénale rénales. A long terme, ces résultats pourront être étendus à d’autres organes, tels que le foie, le coeur, le pancréas. Ce projet vise à améliorer la qualité, la fonction et la survie des greffons après transplantation chez l’humain.
Procédures
Sur tous les animaux anesthésiés : 2 à 3 prélèvements de sang chacun d'une durée de 2 minutes pour des dosages ultérieurs, une administration (durée de 2 minutes) du produit dont on teste l'effet protecteur et une chirurgie d'une durée de 1 heure pour provoquer l'ischémie-reperfusion.
Impact sur les animaux
Suite à l’anesthésie générale, l’effet attendu est un léger inconfort au réveil d’une quinzaine de minutes. Les injections en intraveineux et les prélèvements sanguins sous anesthésie (acte de moins de 2 minutes) induisent une douleur faible minorée par l'utilisation d'un analgésique local. En post-opératoire, la chirurgie peut entraîner une mobilité réduite de quelques heures , des douleurs jusqu’à 72 heures post-chirurgie minorées par l’administration d’antalgiques . L’autre effet indésirable pouvant être observé post-chirurgie est une légère perte de poids dont l’effet sera reversée sous 72 heures.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort en fin de procédure afin de prélever les organes nécessaires pour effectuer différentes analyses moléculaires et tissulaires.
Remplacement
Notre molécule d’acide ribonucléique a déjà été testé sur des modèles cellulaires, cependant les modèles in vitro ne permettent pas de reproduire fidèlement l'architecture rénale qui organise les relations entre les différentes populations cellulaires, entre les vaisseaux et le reste du rein et qui ne permettent pas d'apprécier la fonction rénale. A ce stade du projet, seul le modèle animal permet d'évaluer l'effet du produit d'intérêt sur l'architecture du rein et la fonction rénale dans son ensemble.
Réduction
Afin de réduire le nombre d’animaux, des résultats préliminaires ont été obtenus à partir de tissus murins rénaux conservés dans une biobanque qui ont permis de déterminer les temps de reperfusion d’intérêts. Le nombre d'animaux requis par condition expérimentale pour obtenir des résultats fiables malgré la variabilité du vivant a été calculé à l'aide d'un outil statistique. Le projet sera fait en plusieurs étapes ; le résultat de certaines étapes conditionnera la réalisation d'étapes ultérieures, ainsi le nombre d'animaux indiqué est un maximum. Les organes prélevés seront placés dans une banque d'organes pour être mutualisés avec d'autres projets.
Raffinement
Les animaux feront l’objet d’un suivi quotidien de leur état de santé (grille de suivi individuel), les conditions d’élevage et d’hébergement seront optimisées (enrichissement du milieu, hébergement en groupe). Des points limites gradés avec un arbre décisionnel et des critères d’arrêt de la souffrance seront mis en place à chaque étape de la procédure. Les prélèvements sanguins seront réalisés sous anesthésie générale et locale en asepsie stricte. Toutes les procédures chirurgicales seront réalisées en asepsie stricte, sous anesthésie générale avec une régulation de la température de l’animal contrôlée par un tapis chauffant. Les animaux bénéficieront également d’une analgésie adaptée en pré, per et post opératoire
Choix des espèces
Des études sur l’état de la vascularisation rénale après ischémie reperfusion ont déjà été réalisées chez la souris et concordent avec la physiopathologie de l’ischémie reperfusion chez l’homme. Des souris adultes de plus de 8 semaines seront utilisées. A cet âge, les souris auront des reins matures et fonctionnels ainsi qu’un poids approprié pour l’expérimentation.
Mise en place de modèles de cancers urologiques résistants afin d’identifier de nouveaux traitements.
- Recherche fondamentale
- Oncologie
1 360 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, chacune gavée et injectée dans le péritoine une fois par jour, cinq jours sur sept, pendant un à deux mois. Une chirurgie leur greffe d'abord une tumeur du rein, de la prostate, de la vessie ou du testicule directement dans l'organe concerné, puis une échographie hebdomadaire sous anesthésie suit la croissance tumorale, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Les bénéfices annoncés, un nouveau traitement et une survie allongée pour les patients, sont énoncés sans étape intermédiaire, quand les atteintes, elles, durent un à deux mois par animal. La mise à mort permet de prélever les tumeurs pour des analyses histologiques, biochimiques et immunologiques.
Objectifs
Les cancers urologiques englobent la prostate, le rein, la vessie et le testicule. En 2018, près de 82 000 nouveaux cas de cancers urologiques ont été diagnostiqués en France. À eux seuls, ces cancers représentent plus de 36 % des tumeurs masculines, mais seulement 4,2 % des tumeurs féminines. Si certains se soignent aujourd’hui très bien, d’autres développent des résistances aux traitements et nécessitent de nombreuses recherches afin d’améliorer la prise en charge des malades. Nous avons identifié de nouvelles cibles potentielles impliquées dans la résistance aux chimiothérapies. Nous souhaitons démontrer que la combinaison des chimiothérapies avec des inhibiteurs de ces nouvelles cibles présenterait un effet anti tumoral synergique en favorisant le stress réplicatif, l’apoptose mais aussi en stimulant l’immunité anti-tumorale. Le but de notre recherche étant d’obtenir de nouveaux traitements pour le cancer, il nous faut donc valider l’efficacité mais aussi la « non dangerosité » du traitement chez l’animal. C’est pourquoi, nous utilisons des souris syngéniques ou immunodéprimées greffées en orthotopique avec respectivement des cellules murines ou humaines de cancer urologique et nous les traitons avec cette nouvelle combinaison. Nous évaluons la croissance tumorale par mesure du volume tumoral par échographie. Nous traitons les animaux par une combinaison de chimiothérapie + inhibiteur. Si notre nouveau traitement est efficace, nous devrions observer une diminution de la taille de la tumeur chez les souris traitées, voire même une disparition complète de la tumeur.
Bénéfices attendus
Les bénéfices de ce projet apporteront de nouvelles connaissances fonctionnelles des résistances aux traitements des cancers urologiques ainsi qu'un nouveau traitement pour les patients atteints de ces cancers, augmentant ainsi leurs survies.
Procédures
Les souris subiront une chirurgie pour réaliser la greffe (EU1), sous anesthésie et analgésie (10-15 min) puis un traitement, par gavage (20s) et injection intra-péritonéale (10s) une fois par jour 5j/7j (EU2) pendant une durée d’un à deux mois et une échographie hebdomadaire sous anesthésie (5min) (EU2) pendant 1 à 2 mois.
Impact sur les animaux
Les nuisances attendues sur les animaux, sont : les risques et les nuisances liés à toute intervention chirurgicale (fatigue, hypothermie, infection) ; une gêne liée la présence et la croissance d'une tumeur ; les traitements quotidiens (gavage ou intra-péritonéal) et les nuisances (fatigue, hypothermie) liées aux anesthésies hebdomadaires pour les échographies.
Devenir
Nous avons besoin de prélever la tumeur à la fin de l'expérience afin de pouvoir procéder à des analyses histologiques, biochimiques et immunologiques. Ainsi, tous les animaux seront euthanasiés.
Remplacement
L’alternative possible à l’utilisation d’animaux est l’utilisation de cellules en culture. Cependant cette alternative ne permet pas de connaitre les effets de nos traitements sur un organisme complexe vivant. En effet, il ne permet pas ni de déterminer le rôle du système immunitaire dans le traitement du cancer (analyser l’infiltration lymphocytaire ainsi que la prolifération et la mort cellulaire), ni de mimer la pathologie existante chez l’homme. Ainsi, l’utilisation d’animaux est le seul moyen de répondre aux questions scientifiques de notre projet.
Réduction
Après consultation des données de la littérature sur des expériences similaires, le nombre d’animaux a été réduit au maximum. De plus, nous réaliserons une étude préliminaire de toxicité afin de réduire le nombre d’animaux. Concernant l’approche statistique, chaque lot sera constitué de 8 animaux afin de réaliser les tests statistiques pertinents sur un effectif suffisant.
Raffinement
Pour réduire l’angoisse et la contrainte des animaux, nous mettons en place un cadre de vie accueillant, enrichi en coton et de petites maisons pour permettre aux souris de créer des nids. Une observation quotidienne de l’état clinique des animaux sera assurée. La sévérité des signes sera déterminée selon une grille d’évaluation qui permettra la mise en place de soins adaptés éventuels (administration d’anti-douleurs, soins cutanés, nourriture enrichie) ou conduira à l’euthanasie des animaux. Les conditions d’hébergement enrichi en coton et en petites maison permettra un cadre de vie accueillant. Les cages seront disposées sur des portoirs adaptés permettant le suivi du statut sanitaire des animaux.
Choix des espèces
La souris est le modèle permettant de mimer au mieux la pathologie existante chez l’homme et d’étudier les interactions entre la tumeur, le système immunitaire, le traitement et un organisme vivant complexe. Nous souhaitons des animaux adultes car les cancers urologiques sont présents principalement chez des patients adultes.
Co-exposition à des contaminants chimiques chez la faune sauvage : conséquences chez le Mulot sylvestre
- Recherche appliquée
- Toxicologie (hors obligations réglementaires)
- Recherche fondamentale
- Multisystémique
- Oncologie
Capturés au piège dans des milieux contaminés par des métaux et des pesticides, 62 mulots sylvestres sont inclus dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, ou menées sous anesthésie sans réveil, et tous mis à mort. Une centaine d'individus peuvent passer par les pièges, ceux qui ne remplissent pas les critères d'inclusion étant relâchés sur place. Les mulots retenus subissent une prise de sang sous anesthésie le jour de la capture, la moitié restant ensuite jusqu'à cinq jours en cage pour une seconde prise de sang, avant la mise à mort qui permet de prélever leurs organes internes. Le porteur écarte tout remplacement, tout en indiquant qu'une partie du projet compare microbiote intestinal et microbiote fécal, dans l'idée de travailler plus tard sur des prélèvements fécaux non invasifs.
Objectifs
Les objectifs scientifiques du présent projet sont de caractériser les patrons de co-exposition à des métaux toxiques et des pesticides chez le Mulot sylvestre (un rongeur sauvage commun) et de décrire les indices de diversité et composition de son microbiote digestif (i.e. ensemble des micro-organismes qui vivent dans l’appareil digestif) en explorant l’occurrence i) de potentiels déséquilibres de la flore intestinale, ii) d’agents pathogènes, et iii) de gènes de résistance aux pesticides et médicaments. Ce projet va permettre d’apporter des connaissances sur les interactions entre co-exposition et état de santé ainsi que caractéristiques du microbiote chez les mammifères sauvages potentiels réservoirs d’agents pathogènes. Les données acquises sur les aspects d’exposition aux contaminants serviront également à appuyer un autre projet qui vise à développer un outil d’évaluation des risques environnementaux pour les sites et sols pollués, en alimentant les validations de modélisation de co-exposition aux contaminants dans les réseaux trophiques. Les données et prélèvements alimenteront aussi les bases de données et banques d’échantillons pour des suivis à long-terme des écosystèmes pollués.
Bénéfices attendus
Ce projet apportera de nouvelles connaissances sur la co-exposition à des contaminants chimiques chez la faune sauvage et renseignera l’influence des co-expositions à des contaminants en mélange sur l’état de santé des individus dans une situation d’« effets cocktails ». A travers une perspective relevant de l’écotoxicologie et de la santé environnementale réunies dans une approche « Une seule santé », ce projet apportera des connaissances sur la toxicologie du microbiote et des informations sur l’occurrence de co-résistances chez les communautés microbiennes in natura. Le projet est particulièrement innovant par le design expérimental choisi, combinant données de terrain sur un gradient de pollution et expérimentation en captivité contrôlant les expositions alimentaires aux pesticides. Les travaux visent à identifier les liens entre contamination environnementale, exposition à des contaminants en mélange chez la faune sauvage, déséquilibres microbiens (dysbioses), résistances aux biocides et état de santé. Il explorera le potentiel d’occurrence dans le microbiote digestif d’agents pathogènes zootiques ou zoonotiques pouvant développer des co-résistances. Ce croisement de données à l’échelle individuelle permettra, pour la première fois chez un micromammifère sauvage, d’aborder la toxicologie du microbiome dans ce contexte de co-expositions multiples à des métaux et des pesticides.
Procédures
Les animaux seront capturés in natura et maintenus en captivité durant moins de 24h dans les dispositifs de piégeage. Chacun des individus est identifié à l’espèce, sexé et pesé avant d’être inclus dans les procédures expérimentales ou relâché in situ sur son site de capture. Cette étape est menée sur animaux vigiles, elle dure 3 à 5 minutes à partir de la sortie du piège. Le nombre exact d’individus concernés ne peut être affirmé car il dépend des succès de piégeage, il concerne à minima les 60 Mulots sylvestres inclus dans les procédures expérimentales, et au maximum une centaine d’animaux en considérant les Mulots sylvestres ne satisfaisant pas aux critères d’inclusion et les autres espèces qui ne seront pas concernées par les procédures expérimentales. Une prise de sang sera menée sous anesthésie générale, le jour de la capture, pour chacun des 30 Mulots sylvestres étudiés dans la procédure expérimentale 1. Deux prises de sang seront menées sous anesthésie générale pour chacun des 30 Mulots sylvestres étudiés dans la procédure expérimentale 2, la première le jour de la capture puis la seconde après 5 jours de maintien en cage. Ces procédures seront réalisées par un personnel formé et expérimenté. Le temps estimé pour une prise de sang est de l’ordre de 1 à 2 minutes. A l’issue des expériences et toujours sous anesthésie générale, les 60 Mulots sylvestres seront euthanasiés par un personnel qualifié.
Impact sur les animaux
Au cours des expérimentations, les animaux peuvent ressentir un stress transitoire lié à la capture, à la contention et à la manipulation. La manipulation est potentiellement cause de douleur en cas d’incident pendant la contention (lorsque l’animal tente de s’échapper, de mordre, etc). La durée est transitoire sur les quelques minutes de manipulation. La prise de sang sera réalisée sous anesthésie. Cette manipulation peut entraîner une douleur au réveil post-anesthésie, d’une durée limitée à quelques minutes ou heures, et réduite par l’utilisation d’un analgésique. Dans de rares cas, la prise de sang peut entraîner un écoulement sanguin anormal. Cet écoulement dure quelques secondes à quelques minutes et il est enrayé très rapidement. Dans de très rares cas des lésions peuvent être observées dans les jours suivant la prise de sang. Elles seront surveillées lors du bilan de santé durant l’encagement pour les animaux maintenus en captivité. Durant l’encagement, les animaux peuvent subir une perte de poids durant quelques jours. De même, les conditions de captivité peuvent entraîner des modifications de comportement des animaux telle que la fuite, l’inactivité, et manifestations de stress. Ces modifications sont généralement transitoires : elles se restreignent à la durée de la présence humaine dans l’environnement proche des animaux. Si ces modifications advenaient sur une durée supérieure, elles n’excèderaient pas 5 jours, durée maximale de l’encagement dans notre procédure. Le suivi des conditions de captivité et de l’état des animaux est effectué quotidiennement par observation visuelle depuis l’extérieur des cages, sans manipuler les animaux et en quelques minutes afin de limiter le stress causé par la présence humaine et la contention sur les animaux. Après 3 jours d’encagement, un suivi plus approfondi est réalisé. Cette étape, stressante et potentiellement cause de blessure en cas d’incident pendant la contention, est pour ces raisons limitée à une seule fois durant la période d’encagement. Les protocoles et méthodes employés dans les procédures permettent d’empêcher ou limiter les nuisances et effets indésirables, tel que décrit dans les procédures et les mesures de raffinement.
Devenir
Dans le cadre de cette expérience, aucune alternative ne permet d’éviter l’euthanasie des animaux pour atteindre les objectifs scientifiques des programmes de recherche, programmes dont les objectifs ont été validés par des comités scientifiques. La mise à mort des animaux est nécessaire dans ces procédures car le prélèvement des organes internes est incontournable.
Remplacement
Le projet concerne spécifiquement la faune sauvage vivant in natura et des réponses à l’échelle de l’individu. Le remplacement total n’est donc pas envisageable. Afin de faire les liens entre co-exposition aux contaminants, caractéristiques du microbiote et état de santé des animaux, l’ensemble des réponses doit être menée à l’échelle individuelle ce qui ne permet pas de s’appuyer sur des méthodes non-animales ou ex-vivo. Les besoins de connaissances sur la faune sauvage nécessitent d’étudier spécifiquement les espèces concernées, et les méthodes non-animales ne permettent pas à l’heure actuelle de prédire ou extrapoler les réponses à l’exposition aux contaminants en mélange, à l’échelle des individus et des microbiotes. L’emploi de méthodes alternatives non-invasives uniquement n’est pas envisageable dans le présent projet pour atteindre les objectifs scientifiques recherchés. Une partie du projet vise à comparer les caractéristiques du microbiote intestinal et du microbiote fécal afin d’envisager ultérieurement des travaux basés sur des prélèvements fécaux non invasifs uniquement.
Réduction
Des bases de données et études existantes ont été mobilisées en amont pour guider la stratégie d’échantillonnage et affiner les hypothèses. Les effectifs d’animaux utilisés ont été rigoureusement définis en fonction des besoins statistiques et scientifiques. Les effectifs souhaités pour ce projet sont définis pour viser un effectif le plus faible possible en termes d’individus par procédure, site de capture et sexe, au regard des besoins de puissance statistique pour interpréter les résultats et détecter des effets biologiquement pertinents. Les procédures 1 et 2 prévoient chacune l’utilisation de 30 individus (31 en incluant un taux éventuel d’exclusion de 3%). L’utilisation d’un seul lot dans chacune des procédures pour mesurer l’ensemble des paramètres étudiés participe au principe de réduction. Les animaux étudiés dans ce projet permettront de mutualiser les prélèvements et d’alimenter les bases de données d’autres programmes de recherche en cours. La présente étude alimentera nos banques d’échantillons permettant de réduire l’utilisation d’animaux à des fins scientifique lors de futurs programmes de recherche.
Raffinement
Les captures sont menées à l’aide de pièges non-vulnérants non-létaux équipés de compartiments dortoirs contenant litière et nourriture. Les pièges sont relevés quotidiennement. En cas de conditions météorologiques extrêmes, les captures sont suspendues. Les conditions d’encagement respectent les standards des Rongeurs de laboratoire : cages normalisées munies d’un enrichissement environnemental, nourriture et eau fournies ad libitum. La durée de captivité est limitée à 5 jours. Des méthodes sont mises en place pour réduire le stress lié à la vue de l’humain et à la manipulation. La majeure partie de la manipulation et l’ensemble des prélèvements sont réalisés sous anesthésie générale, leur durée s’élève à seulement quelques minutes. La prise de sang est réalisée en mettant en œuvre des mesures de raffinement : le prélèvement est mené sous anesthésie, un gel analgésique est employé, le geste est réalisé par des personnels compétents et expérimentés. Les animaux sont euthanasiés sous anesthésie générale.
Choix des espèces
L’espèce est le Mulot sylvestre Apodemus sylvaticus (Linnaeus, 1758), micromammifère de la famille des Muridae, sous-famille des Murinae. Ce rongeur est commun, abondant, et ubiquiste. Son statut de conservation est « préoccupation mineure » sur les listes rouges mondiale, européenne, nationale et régionales (France). L’aire de répartition de cette espèce euroasiatique couvre l’Afrique du Nord et l’Europe et l’ensemble du territoire français métropolitain. Les micromammifères sont des hôtes et vecteurs de contaminants chimiques et biologiques au sein des écosystèmes terrestres. Le Mulot est un modèle biologique fréquemment étudié en écologie, écotoxicologie, et éco-épidemiologie et présente une proximité phylogénétique avec les souris et rats de laboratoire, permettant ainsi de mettre en relation les résultats obtenus ici avec la littérature scientifique. L’espèce est facile à capturée et à maintenir en captivité quelques jours à semaines. L’espèce est suivie depuis 2006 sur le site d’étude. Seuls les Mulots sylvestres adultes, mâles et femelles non-gestantes et non-allaitantes, seront étudiés dans le projet. Les juvéniles seront exclus. Ce choix est guidé par des raisons scientifiques mais également réduire le plus possible toute douleur, souffrance, angoisse ou dommage durables que pourraient ressentir les animaux. L’espèce étant peu longévive (espérance de vie maximale de 18 mois, moins d’un an in natura), seule une classe d’âge « stade adulte » sera considérée.
Tests précliniques chez la souris modèle de cancer du sein
- Recherche appliquée
- Cancers
- Recherche fondamentale
- Oncologie
Trente études précliniques réalisées sur cinq ans pour des laboratoires partenaires publics ou privés : 3 010 souris vont y être utilisées, toutes tuées à l'issue, dont 2 610 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Chacune reçoit une tumeur mammaire, par chirurgie de quinze minutes ou par injection dans la circulation sanguine, parfois greffée sur ses deux flancs pour diviser par deux le nombre d'animaux, puis des candidats médicaments pendant quatre semaines au plus, avec une imagerie hebdomadaire sous anesthésie. Une partie des souris est gravement immunodéficiente, donc sensible à des agents pathogènes ordinaires et à des germes commensaux. Le porteur reconnaît que ces modèles "demandent à être améliorés", et conclut que le passage in vivo reste une étape "indispensable".
Objectifs
Malgré les progrès de la médecine, le cancer du sein est le cancer le plus frequemment observé et reste actuellement la première cause de décès par cancer chez les femmes en France. Le cancer de sein développe souvent une résistance aux thérapies conventionnelles, ce qui rend son traitement difficile à un stade avancé, notamment lorsque que des métastases apparaissent. La mise en oeuvre de nouvelles approches thérapeutiques est donc nécessaire pour améliorer le traitement de la maladie. Dans ce contexte, nous avons pour objectif de réaliser des tests précliniques chez la souris afin d'évaluer l'efficacité de candidats médicaments innovants. La réalisation complète de ce projet permettrait de mener 30 études précliniques dans le contexte du cancer du sein sur 5 ans.
Bénéfices attendus
En tant que prestataire de services, nous réalisons ces études pour des laboratoires partenaires publics ou privés. Dans ce projet, nous offrons la possibilité à la communauté scientifique de pouvoir évaluer l’efficacité de nouveaux candidats médicaments à l’aide de modèles précliniques dont nous assurons la reproductibilité et la robustesse nécessaires au développement des projets en immuno-oncologie. Bien que ces modèles demandent à être améliorés, ils ont permis de reproduire chez la souris certains aspects des pathologies humaines et, en complément des autres modèles expérimentaux, ils laissent ainsi espérer le développement dans un futur proche de thérapies innovantes.
Procédures
Les souris devront être transplantés, soit par chirurgie sous anesthésie (1x15min) soit par injection dans la voie sanguine à l’aide d’un tube de contention adapté à ce type de procédure de manière à la rendre rapide et limiter le stress de l’animal (1x2min). L’ensemble des animaux recevra l’administration de candidats médicaments (douleur d’une aiguille/1-2min). Une partie des animaux subira jusqu’à 2 prélèvements sanguins réalisés sous anesthésie volatile (5 min/souris). En fonction des conditions expérimentales, une seconde intervention chirurgicale sous anesthésie sera nécessaire afin d’effectuer la résection de la tumeur. Enfin, le suivi du développement tumoral sera effectué soit bihebdomadairement par une mesure au pied à coulisse (contention de 2min), soit hebdomadairement par imagerie, un procédé non invasif mais nécessitant l’anesthésie des souris (durée= 6 à 10 minutes/souris). Les actes de pesée du poids corporel seront réalisés à minima bihebdomadaires et dureront quelques secondes.
Impact sur les animaux
Les nuisances sont relatives : 1) aux interventions chirurgicales d’implantation et de résection des tumeurs ; 2) au développement d’une tumeur mammaire qui pourrait s’accompagner d’une faible gêne lors de la locomotion suite à l’encombrement que la tumeur peut engendrer et plus rarement d’une perte de poids ; 3) au développement métastatique qui pourrait affecter le bon fonctionnement des organes envahis ; 4) aux actes réguliers de pesée du poids corporel, de manipulation lors des mesures du volume tumoral et d’anesthésies associées aux 2 prélèvements sanguins et à l’imagerie optique (hebdomadaire) qui seront une source potentielle d’un stress de courte durée ; 5) à l’administration (voie spécifique de chaque candidat médicament) du traitement à évaluer (au maximum durant 4 semaines) et les effets indésirables associés qui constitueront une nuisance modérée 6) à la chirurgie qui crée un risque d’infection au site d’incision. 7) aux souris NSG qui sont gravement immunodéficientes et sensibles à l’infection par un large éventail d’agents pathogènes normaux, d’agents pathogènes opportunistes et d’organismes commensaux.
Devenir
Afin de caractériser l'effet de nos traitements; notamment l'effet biologique, nous devons récupérer en fin d'expérience les tumeurs des animaux traités et non traités. Nous devons pour cela procéder a euthanasie de l'ensemble des animaux du projet. L'étude moléculaire des tumeurs, ainsi que celles des tissus des autres organes est indispensable pour évaluer les effets anti tumoraux mais également la toxicité des traitements testés.
Remplacement
Notre projet avant d’impliquer des souris, fait appel à différents modèles expérimentaux développés in vitro à partir de prélèvements tumoraux, de cultures de cellules ou d’organoides/tumoroides. Ces expériences permettent de sélectionner les traitements les plus prometteurs. Une telle approche permettra de réduire significativement le nombre d’animaux que nous utiliserons réellement. Cependant, le passage au modèle in vivo est une étape indispensable avant d’envisager un essai thérapeutique chez les patients. Nous avons besoin d’un modèle permettant de reproduire d’un point de vue phénoménologique toute la complexité de la croissance tumorale. Un organe isolé ou une espèce, autre que les mammifères, ne permettra pas d’évaluer la biodistribution du candidat thérapeutique évalué, ni le role du système immunitaire dans la réponse anti-tumorale ou les éventuels phénomènes de résistance. La souris est alors le modèle rongeur le plus utilisé permettant de modéliser cette pathologie humaine et qui permet en plus de faire un suivi de l’évolution du développement tumoral par des mesures cinétiques non invasives par imagerie.
Réduction
Afin de réduire au strict nécessaire le nombre d’animaux tout en permettant d'obtenir un effet statistique robuste et significatif, nous avons réalisé un calcul d’effectif en utilisant d'anciennes données afin de déterminer le nombre d'animaux nécessaires. D’autre part, dès que possible, nous procèderons à la mutualisation de groupes contrôles et la transplantation sera réalisée au niveau des 2 flancs des animaux afin de diviser par 2 le nombre d’animaux. Le projet comprend 3 étapes séquentielles et chaque étape ne sera réalisée que si la précédente aura été validée au préalable.
Raffinement
Les animaux feront l’objet d’une surveillance quotidienne et une pesée à minima bihebdomadaire, par du personnel compétent afin de détecter précocement toute altération du bien-être animal. L’apparition de signes d’inconfort ou d’éventuelle souffrance nous conduira à choisir l’action appropriée (comme par exemple l'apport d'un analgésique ) à mener en fonction d’une grille de score du bien-être et de points limites prédictifs et spécifiques au projet. Les greffes, les prélèvements et l’imagerie seront réalisées sous anesthésie gazeuse et sur tapis chauffant, afin de réduire à son strict minimum le stress et la souffrance des animaux. Une analgésie per-opératoires sera appliquée lors de la chirurgie. Enfin, le suivi du développement tumoral se fera par des mesures cinétiques utilisant un procédé non invasif à savoir soit des mesures au pied à coulisse, soit des acquisitions de bioluminescence par imagerie optique sous anesthésie volatile.
Choix des espèces
Le recours à l’expérimentation animale se justifie par l’impossibilité réglementaire de conduire ce type d’études chez l’homme sans données précliniques solides. Nous avons retenu le modèle murin car l’accessibilité à des lignées murines immunodéficientes constitue un avantage déterminant pour le développement de tumeurs humaines chez un individu hôte d’une espèce différente. Nous utiliserons les paramètres décrits dans la littérature et dans nos propres études, pour ce type de modèle d’injection de cellules tumorales humaines, c’est à dire des souris « jeunes adultes » âgées de 6 à 10 semaines au moment de la greffe.
Etude d’un candidat médicament pour la drépanocytose dans un modèle de souris Townes
- Recherche fondamentale
- Multisystémique
- Oncologie
Anémie, inflammation, épisodes vaso-occlusifs et troubles respiratoires pouvant conduire à la mort : les 136 souris de ce projet portent une mutation qui reproduit la drépanocytose humaine, dans des procédures classées en souffrance sévère. Toutes sont tuées, puis autopsiées, cerveau, cœur, foie, rate, poumons et reins. Elles arrivent âgées de trois à quatre semaines et reçoivent dans leur eau de boisson un candidat médicament à différentes doses, l'équipe suivant leur état de santé et leur survie. Le RNT ne décrit comme procédures que deux prises de sang, et annonce des points limites sans préciser lesquels.
Objectifs
La drépanocytose est une maladie génétique dans laquelle les globules rouges, au lieu d’être ronds, prennent une forme de faucille. Cela bloque la circulation du sang, provoque des douleurs, de l’anémie et des infections. C’est la maladie génétique la plus fréquente en France. Pour l’étudier, nous utilisons un modèle de souris qui présente les mêmes symptômes que les patients. Dans ce projet, nous allons tester un médicament prometteur. Il sera donné aux souris dans leur eau de boisson, à différentes doses. Leur état de santé sera suivi, ainsi que leur survie. Des analyses seront ensuite réalisées pour comprendre les effets du traitement.
Bénéfices attendus
Nous attendons une amélioration de l'espérance de vie des animaux. Cette molécule pourrait être proposée à des patients qui expriment une forme sévère de la drépanocytose.
Procédures
Les animaux auront une prise de sang quand ils atteignent l'âge de 6 mois donc une anesthésie gazeuse (2 minutes). Une prise de sang sera effectuée systématiquement quel que soit l'âge de l'animal avant l'euthanasie.
Impact sur les animaux
Concernant le candidat médicament les études toxicologiques n'ont pas démontré d'activité toxique aux doses utilisées. Les symptômes de la drépanocytose dans ce modèle animal sont surtout une anémie, une inflammation, des phénomènes vaso-occlusifs sous l'effet d'un stress oxydatif et des problèmes respiratoires pouvant conduire au décès de l'animal. Toutefois il est attendu une amélioration dose dépendante de l'état physiologique des animaux.
Devenir
Tous les animaux seront euthanasiés pour étude anatomo-pathologique de leurs organes (cerveau, coeur, foie, rate, poumon, rein).
Remplacement
Cette maladie a des conséquences sur tous les organes vitaux (foie, coeur, poumon, rate, rein, cerveau), comme il n'existe pas de système ex vivo capable de mimer la complexité entre les organes, un organisme entier vivant s'impose pour réaliser cette étude.
Réduction
Les effectifs ont été calculés au plus juste en utilisant des animaux des deux sexes car la drépanocytose est une maladie à transmission autosomique. Comme chez l'homme, l'espérance de vie des animaux présentant cette anomalie génétique peut être considérablement réduite en l'absence de traitement. Le nombre d’animaux a été fixé à 34 par groupe, calculé à partir de tests statistiques adéquats afin de réduire le nombre d’animaux utilisés tout en assurant la fiabilité des résultats
Raffinement
Les conditions d'hébergement (bruit, température, hydratation, stress..) ne doivent pas amplifier les symptômes de la maladie. L'enrichissement sous forme de buchette à grignoter et de matériel de nidification est présent. Les techniciens en charge de ces animaux les manipuleront par cup handling ou tubing. Les observations se feront sans stimuler et sans manipuler les animaux. La pesée des animaux sera effectuée par tubing. Des points limites ont été établis et une médication à base d’analgésique pourra être instaurée ainsi qu’une observation renforcée.
Choix des espèces
Les animaux choisis présentent une modification génétique reproduisant les symptômes observés chez l’homme atteint de drépanocytose. Les animaux inclus dans notre étude proviennent du croisement de reproducteurs porteurs de l’anomalie, élevés chez un fournisseur agréé. Nous recevrons des animaux âgés de 3 à 4 semaines, soit un stade de croissance correspondant chez l’humain à celui d’un jeune enfant. Il est important de travailler sur ces jeunes animaux, car dans ce modèle, un individu âgé de 3 mois correspond à environ 20 ans chez l’homme. Par ailleurs, la maladie est généralement diagnostiquée avant l’âge adulte, ce qui justifie le choix de ce stade de développement pour l’étude.
Déplétion génétique d’une cible thérapeutique dans le foie et implication dans le développement de la cholangite sclérosante primitive
- Recherche fondamentale
- Système gastrointestinal
Pour savoir si une protéine étudiée par l'équipe participe à la fibrose de la cholangite sclérosante primitive, une maladie des voies biliaires, des souris d'une lignée qui développe spontanément une maladie du foie, génétiquement modifiées pour ne pas exprimer cette protéine dans le foie, sont étudiées à partir de 4 semaines selon le stade de la maladie. 180 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue pour la collecte de leurs tissus. La seule procédure décrite est une prise de sang terminale d'environ une minute sous anesthésie, mais la lignée développe une jaunisse liée à la rétention de bile, une fibrose des voies biliaires et une hypertension portale, avec une perte de poids et un stress à l'effort possibles entre 8 et 12 semaines. Les points limites, dits précoces, ne sont pas détaillés. Le porteur décrit les souris comme "de petits mammifères très proches de l'homme" et sa lignée comme "le modèle le plus pertinent en termes d'homogénéité et de reproductibilité" dont il dispose.
Objectifs
L’objectif du projet est d’étudier l’implication de l’expression d’une cible thérapeutique sur le développement de la cholangite sclérosante primitive (CSP). La CSP est une maladie inflammatoire chronique des voies biliaires qui entraîne une fibrose et une destruction progressive des canaux biliaires, menant à des complications très sévères, telles qu’une insuffisance hépatique et des tumeurs hépatobiliaires. La CSP est relativement rare, touchant environ 1 personne sur 10 000 dans la population générale. Elle est plus fréquente chez les hommes que chez les femmes et est souvent diagnostiquée chez les patients atteints de colite ulcéreuse. À l’exception de la greffe du foie, qui est réservée aux patients les plus gravement touchés, il n’existe actuellement aucun traitement pour cette maladie. Nous étudions une protéine d’intérêt localisée sur la membrane cellulaire, jouant un rôle dans le développement de différents cancers, notamment celui du foie. Nous avons développé un anticorps reconnaissant spécifiquement cette cible thérapeutique qui ralentit la croissance tumorale des cancers du foie et le processus de fibrose hépatique. Ainsi l’objectif de ce projet est d’évalué le rôle essentiel que joue notre cible thérapeutique dans le développement de la fibrose dans le cas d’une CSP. Pour cela, un nouveau modèle de souris a récemment été développé afin d’obtenir une suppression ciblée de cette cible au niveau du foie uniquement. Cela nous permettra d’évaluer l’implication de l’expression de notre protéine d’intérêt sur le développement de la CSP.
Bénéfices attendus
Notre étude vise à évaluer l’implication d’une cible thérapeutique sur le développement de la CSP. Les résultats de ce projet permettront de mieux comprendre et d’affirmer le rôle de cette cible dans le développement de la CSP. L'objectif de l'ensemble du projet est de comprendre comment notre cible thérapeutique participe à l’évolution de la maladie et d’identifier des voies cellulaires dérégulées, et potentiellement de nouvelles cibles thérapeutiques.
Procédures
Les animaux subiront un prélèvement de sang terminal. Cette procédure est réalisée sur animaux anesthésiés et est réalisé en environ 1 minute.
Impact sur les animaux
Ce modèle de souris développe spontanément une maladie hépatique caractérisée par une cholestase intrahépatique avec ictère, une fibrose biliaire, une hypertension portale. Une perte de poids et un stress à l’effort entre 8 semaines et 12 semaines peuvent être observé.
Devenir
Tous les animaux de ce projet seront mis à mort afin de collecter les tissues nécessaires qui seront utilisés pour des analyses ultérieures.
Remplacement
Afin de remplacer les études in vivo, nous avons procédé à des études in vitro afin de démontrer la validité de l’approche. Celle-ci nécessite maintenant une validation dans un modèle physiologique complet sur animal entier pour une meilleure compréhension du mécanisme et avant une transposition chez l’Homme.
Réduction
Les tailles d’effectifs ont été déterminées grâce à une précédente étude afin d’obtenir des résultats statistiquement fiables et robustes. Les données obtenues grâce aux animaux de ce projet seront analysées avec des tests statistiques classiques.
Raffinement
Afin de raffiner au mieux notre méthodologie, le protocole expérimental est planifié en amont, l’environnement des animaux est enrichi avec des tubes de coton pour la nidification, des briques de tremble à ronger, un tunnel pour se cacher, et des points limites précoces ont été établis afin d’interrompre si nécessaire les procédures permettant de soustraire les animaux à toute douleur ou souffrance. Des méthodes anesthésiques seront appliquées lors des gestes le nécessitant. Les animaux sont observés quotidiennement.
Choix des espèces
Les souris sont de petits mammifères très proches de l’homme. Le modèle proposé dans cette étude a contribué dans le passé à établir le potentiel curatif des approches thérapeutiques actuellement prescrites chez l’homme. C’est actuellement le modèle le plus pertinent en termes d’homogénéité et de reproductibilité dont nous disposons pour étudier le développement de la fibrose suite à une CSP. De plus le modèle de souris que nous utilisons est génétiquement modifiée pour ne pas exprimer notre cible thérapeutique au niveau du foie afin de compléter nos études sur cette cible. À présent, ce modèle n’est donc disponible que dans la souris. Les animaux seront utilisés à un âge de 4 semaines minimum. Ce choix permettra une étude en fonction du stade de la maladie.