Rongeurs
Evaluation de l’efficacité de substances pharmaceutiques administrées par voie orale à 2 doses sur la prévention et le traitement de la colite ulcérative chez le rat
- Recherche appliquée
- Troubles gastrointestinaux
- Recherche fondamentale
- Système gastrointestinal
Soumis à une ulcération du côlon provoquée par l'introduction d'un agent chimique sous anesthésie, 64 rats subissent des procédures d'un niveau de souffrance sévère, tandis que 16 rats témoins reçoivent une substance neutre dans les mêmes conditions. Les 80 rats sont mis à jeun douze heures avant l'induction, puis gavés quotidiennement pendant six ou vingt et un jours, et tous sont tués pour prélever leur côlon. Le porteur écrit qu'aucun traitement antidouleur ne pourra leur être administré, puisqu'il interférerait avec l'évaluation des deux substances anti-inflammatoires testées. Il annonce un test comportemental de cinq minutes en fin de protocole pour mesurer la douleur ressentie, sans préciser lequel ni quels paramètres y sont relevés.
Objectifs
La colite ulcéreuse ou rectocolite hémorragique (RCH) fait partie des deux principales maladies inflammatoires chroniques de l'intestin (MICI) avec la maladie de Crohn, et affecte l'extrémité du tube digestif, côlon et rectum. La colite ulcéreuse se classe parmi les maladies inflammatoires parce qu'elle occasionne une inflammation, des plaies, des saignements et une déstructuration sur les parois internes du côlon. L’inflammation s’accompagne de la formation d’ulcères pouvant saigner et produire du mucus ou du pus. Les personnes atteintes de colite ulcéreuse doivent être attentives au risque d’anémie car lorsque la maladie est grave, les pertes de sang peuvent être abondantes, pertes que l’on peut compenser grâce à des suppléments en fer. Des facteurs génétiques et environnementaux influenceraient l’apparition de cette maladie. Le stress et les intolérances alimentaires peuvent déclencher les symptômes chez certaines personnes, mais ces facteurs ne seraient pas à l’origine de la maladie. Des complications liées à l’usage à long terme de certains médicaments peuvent survenir (ostéoporose, cataracte, hypertension, diabète...), médicaments qui peuvent aussi augmenter le risque d’infection. L’objectif de ce projet est d’évaluer l’efficacité de 2 substances pharmaceutiques ayant des propriétés anti-inflammatoires et antalgiques, administrées par voie orale à 2 doses en traitement préventif pour l’une, et en traitement curatif pour l’autre, chez des rats soumis à l’induction d’une ulcération colique. Les effets observés seront comparés à ceux obtenus chez des rats traités avec un placebo ou avec un traitement anti-inflammatoire intestinal de référence. A l’issue de l’étude, les rats seront euthanasiés et le colon et la matière fécale qu’il contient seront prélevés pour la réalisation d’analyses biologiques.
Bénéfices attendus
La réalisation de cette étude va permettre d’évaluer les effets de 2 substances pharmaceutiques à 2 doses différentes, l’une en traitement préventif et l’autre en traitement curatif, chez le rat soumis à l’induction d’une ulcération colique expérimentale, et de comparer ces effets avec un placebo et un traitement anti-inflammatoire intestinal de référence utilisé pour le traitement de la colite ulcéreuse. Les données des différents paramètres suivis au cours de l’expérimentation, poids corporel, prises alimentaire et hydrique, ainsi que les données comportementales relévées quotidiennement concernant l’activité, la posture, l’aspect de la fourrure et l’ouverture des yeux dans la cage d’habitation, l’évaluation comportementale effectuée à la fin de l’expérimentation pour mesurer l’activité exploratoire, et les analyses biologiques qui seront effectuées sur le colon et la matière fécale prélevés en fin d’expérimentation, permettront d’appréhender les effets bénéfiques ou non de traitements préventifs et curatifs avec ces 2 substances pharmaceutiques sur ses activités anti-inflammatoire intestinale et antidouleur chez le rat. Cela permettrait d’envisager la réalisation d’une étude clinique chez l’Homme avec l’une et ou l’autre de ces 2 substances pharmaceutiques, et à terme de proposer une nouvelle thérapie pour le traitement de la colite ulcéreuse.
Procédures
Les 80 rats nécessaires à la réalisation de ce projet seront placés à jeun pendant 12 heures avant l’induction de l’ulcération colique. L’ulcération colique sera induite par administration dans le colon d’une substance chimique permettant l’induction de cette pathologie. Elle sera effectuée sur 64 des 80 rats placés sous anesthésie générale et nécessitera environ 40 minutes pour être réalisée. Les 16 autres rats ne subiront pas l’induction de l’ulcération colique mais ils seront également placés sous anesthésie générale pendant 40 minutes environ et recevront une administration de substance neutre dans le colon. Avant ou après induction de l’ulcération colique, un traitement par voie orale avec les 2 substances pharmaceutiques à évaluer sera effectué quotidiennement pendant 21 ou 6 jours sur les animaux éveillés, geste effectué en moins d’1 minute par une personne expérimentée. Un test comportemental sera effectué à la fin de l’expérimentation pour évaluer la douleur ressentie par les animaux. Chaque rat sera placé pendant 5 minutes dans un dispositif expérimental permettant d’évaluer plusieurs paramètres comportementaux.
Impact sur les animaux
La mise à jeun des animaux la veille au soir de l’induction de l’ulcération colique, pendant une durée de 12 heures, nécessaire pour que l’ensemble des animaux soient dans les mêmes conditions physiologiques et que leur colon soit vide de matière fécale, va induire une légère perte de poids des animaux. L’induction de l’ulcération colique va quant à elle induire un inconfort des animaux et une douleur ressentie notoires, se traduisant par une perte de poids modérée liée à une diminution de la prise alimentaire, voire également de la prise hydrique, et des modifications du comportement des animaux avec une activité moindre, une posture plus prostrée, une fourrure plus hérissée et des yeux moins ouverts, ainsi qu’avec une diminution de l’activité exploratoire. L’évaluation comportementale effectuée à la fin de l’expérimentation par la mise en place des animaux individuellement dans un dispositif expérimental pendant 5 minutes, va engendrer un stress modéré des animaux par l’isolement et la perte des interactions sociales entre congénères durant ce laps de temps.
Devenir
A l’issue de chacune des 2 procédures expérimentales, les 80 rats seront euthanasiés afin de permettre le prélèvement de du colon et de la matière fécale contenue dans celui-ci pour la réalisation d’un ensemble d’analyses.
Remplacement
Des études préliminaires effectuées in vitro sur des cultures de cellules intestinales ont permis de sélectionner ces 2 substances pharmaceutiques ayant démontré les effets anti-inflammatoires les plus probants. Nous souhaitons donc maintenant confirmer ces effets anti-inflammatoires dans un modèle bien caractérisé de colite ulcérative. Le remplacement des expérimentations animales par des méthodes alternatives n’est pas envisageable dans le contexte de ce projet. Il n’est en effet pas possible d’utiliser des modèles in vitro ou ex vivo permettant d’évaluer les effets de substances pharmaceutiques sur l’inflammation intestinale qui est un processus complexe impliquant le système digestif, le système immunitaire et le microbiote intestinal, et sur l’évaluation comportementale. Cela ne peut être appréhendé qu’in vivo sur un modèle animal.
Réduction
Nous utiliserons le nombre minimum d’animaux nécessaire à la réalisation de ce projet et permettant d’obtenir des résultats prédictifs et représentatifs. Ce nombre a été déterminé à partir des résultats d’études précédemment menées par notre laboratoire sur ce modèle expérimental de colite ulcérative ayant montré des effets "forts" de traitements sur l’inflammation intestinale générée, l’évolution pondérale et les paramètres comportementaux évalués dans un test comportemental spécifique à la fin de la période de traitement. Nous utiliserons ainsi 8 animaux par groupe expérimental pour chacune des 2 études en traitement préventif et curatif. A l’issue des expérimentations, une analyse statistique de l’ensemble des données générées sera réalisée.
Raffinement
Les animaux seront hébergés dans des cages standards répondant aux normes européennes actuelles avec un enrichissement adapté, et ils auront accès à la nourriture et à l’eau ad libitum. Une attention toute particulière sera portée aux animaux après l’induction de la colite ulcérative, lors de la réalisation des traitements et la réalisation de l’évaluation comportementale. Les animaux seront observés plusieurs fois par jour tout au long de l’expérimentation par du personnel qualifié, week-end et jours fériés inclus. Un suivi régulier et/ou quotidien de leur poids et de leurs consommations alimentaire et hydrique sera effectué tout au long de l’expérimentation, de même qu’une observation spécifique de leur comportement dans leur cage pour évaluer le niveau de douleur ressentie au travers de l’observation de leur activité, de leur posture, de l’état de leur fourrure et de l’ouverture de leurs yeux. Cela permettra ainsi d’évaluer l’effet antidouleur de chaque substance pharmaceutique testée sur la pathologie induite et de la comparer à celui des autres groupes de traitement. L’évaluation de la douleur ressentie se fera également par la réalisation d’un test comportemental 24 heures après le dernier traitement oral et juste avant leur euthanasie, pour évaluer l’activité exploratoire des animaux au travers de différents paramètres. Le but de cette étude étant d’évaluer les effets anti-inflammatoires des 2 substances pharmaceutiques qui seront testées, il ne sera pas possible d’administrer de traitement antidouleur qui interférerait avec les résultats de l’étude et leur interprétation. Cependant, la surveillance de points limites définis permettra d’isoler voire d’exclure éventuellement des animaux avec une prise en charge en conformité avec les recommandations éthiques.
Choix des espèces
Le rat est un modèle très utilisé pour les études dans le domaine de l’inflammation et notamment le modèle d’ulcération colique induit par l'agent chimique utilisé qui est reconnu par la Communauté Scientifique Internationale. C'est donc l’espèce animale la plus appropriée pour ce type d’étude. Les animaux seront de jeunes rats âgés de 6 à 9 semaines et d’un poids de 175-250 g à l’arrivée au laboratoire pour les 2 études à réaliser, correspondant à l’âge et au poids de rats que nous utilisons pour la réalisation d’expérimentations sur ce modèle de colite ulcérative. Lors de l’induction de l’ulcération colique pour les 2 études à réaliser, tous les animaux auront ainsi le même âge, 9-10 semaines, et environ le même poids, 250-275 g, conditions expérimentales que nous avons validées sur ce modèle de colite ulcérative avec des rats de cet âge et de ce poids.
Sélection d’une nouvelle lignée de rats résistants à l’accident de décompression 2/2
- Recherche fondamentale
- Multisystémique
- Oncologie
- Système immunitaire
- Système urogénital
Produire par élevage sélectif, sur huit générations, une lignée de rats résistants à l'accident de décompression : 1 868 rats vont être utilisés, 1 170 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré et 698 un niveau léger. Chaque animal de la lignée résistante subit une plongée simulée d'une heure quarante dans un caisson hyperbare, précédée d'un transport entre deux établissements, avant d'être mis à la reproduction. Le porteur décrit la douleur des symptômes de l'accident de décompression, qui apparaissent après la sortie du caisson, comme modérée et durant moins de deux minutes. La finalité déclarée touche la sécurité des plongeurs, avec l'espoir lointain d'un dépistage individuel du risque. Sur les 1 868 rats, 1 410 sont tués pour prélever leurs organes, 248 proposés à l'adoption et 210 réutilisés.
Objectifs
L’accident de décompression (ADD) est le risque le plus grave chez les plongeurs subaquatiques. L’objectif de ce projet est de mettre en œuvre un programme d’élevage sélectif chez le rat basé sur la résistance à l’ADD afin d’identifier les mécanismes associés à la résistance à cette pathologie.
Bénéfices attendus
Les études précédentes ont clairement montré l’existence d’une composante héréditaire dans la résistance à l’accident de décompression, mais sans en révéler les mécanismes. Les résultats de ce projet représenteront les premières données concernant les gènes impliqués ou leur régulation dans le cadre de l’accident de décompression et, plus largement, de la plongée. A court terme, les bénéfices portent donc sur une meilleure caractérisation des gènes et des voies métaboliques et de signalisation qui modulent la résistance à l’ADD. A moyen terme, L’utilisation d’un modèle murin présentant une grande variabilité génétique favorisera le transfert à l’Humain. A plus long terme, l’identification des déterminants génétique permettrait alors une détection plus précise du risque individuel d’ADD et ouvrirait la voie à une approche de type médecine de précision pour adapter les procédures de décompression en fonction du risque individuel. La sécurité des plongeurs s’en trouverait ainsi améliorée en évitant les accidents avec respect des tables.
Procédures
Les animaux faisant partie de la souche résistante à l'accident de décompression subiront une seule plongée simulée dans un caisson hyperbare adapté d'une durée de 1 heure 40 minutes avant de se reproduire pour former la génération suivante jusqu'à atteindre 8 générations. Les animaux contrôles suivent le même processus mais sans l’exposition hyperbare, remplacée par un séjour de même durée à pression atmosphérique.
Impact sur les animaux
Les effets indésirables attendus sont : - pour les animaux des groupes "contrôles" et "résistants" : - Le stress, d’intensité légère à modérée, généré par le transport entre les deux établissements utilisateurs (d’une durée de 15 minutes). - L’angoisse lors de la plongée simulée d'intensité légère et d'une durée de 1h40 min. -Uniquement pour les animaux du groupe "résistants" : la douleur induite par l’apparition de symptômes de l’ADD pendant la période d’observation à l’issue de l’exposition hyperbare. Cette nuisance est modérée et dure moins de 2 minutes.
Devenir
•1410 animaux reproducteurs et issus des élevages seront mis à mort pour prélever les organes et permettre les analyses biologiques. •Sur les 458 animaux restants, en accord avec la structure chargée du bien-être animal : - 38 reproducteurs initiaux et 210 animaux issus des générations suivantes seront proposés à l’adoption, soit un total de 248 rats. - Les 210 animaux issus des générations successives non adoptés seront réutilisés.
Remplacement
Bien que l’existence d’une importante variabilité interindividuelle de la résistance à l’accident de décompression soit largement démontrée, son origine est encore quasiment inconnue. Il est donc encore impossible de distinguer dans une population « normale » quel individu est à risque élevé et quel autre est résistant. L’élevage sélectif est donc la seule stratégie permettant de séparer deux populations d’individus dont la résistance à l’accident de décompression est connue a priori ; Or, ce type d’expérimentation n’est possible ni chez l’Humain, ni sur des modèles cellulaires.
Réduction
Le nombre d’animaux soumis protocole hyperbare correspond au minimum nécessaire pour obtenir 15 couples reproducteurs dans le groupe Résistants, afin de prévenir une éventuelle morbidité ou mortalité indépendante des conditions expérimentales ; cet effectif a été déterminé lors de projets précédents. Le nombre d'animaux obtenus lors des accouplements, (entre 50 et 70 rats de chaque sexe) permet également d’éviter les croisements consanguins. Nous avons besoin d'une différence de 20% du taux d’ADD entre les groupes pour détecter un effet de la sélection sur la résistance à l’accident de décompression.
Raffinement
Tous les animaux seront suivis en appliquant des points limites stricts et spécifiques du projet. Le transport entre les deux établissements utilisateurs peut générer un stress (visible dès le changement de cage), les animaux seront laissés au calme 1 heure avant l’exposition hyperbare. Cette dernière sera étroitement surveillée par les concepteurs. Avant chaque exposition, les animaux sont maintenus pendant 30 minutes dans le caisson ouvert afin de réduire le stress induit par le changement d’environnement. Entre deux plongées simulées consécutives, le caisson est aéré à l’aide d’air comprimé pour éliminer toute odeur laissée par les animaux précédents.
Choix des espèces
Le Rat est un modèle très utilisé pour l’étude des mécanismes de l’accident de décompression. De ce fait, nous possédons de nombreuses données biologiques concernant les effets de l’exposition hyperbare et une bonne connaissance des symptômes de l’accident de décompression pour cette espèce. Cette expertise acquise au cours des projets précédents permettra une meilleure gestion du projet et de ses résultats. De plus, l’utilisation de la souche murine « génétiquement hétérogène » devrait faciliter le futur transfert de connaissances à l’Humain. Chez le Rat, en plus de dépendre du sexe, le risque d’accident de décompression augmente avec la masse corporelle, le pourcentage de masse grasse et l’âge. 11 semaines au moment de l’expérimentation hyperbare permet à la fois d’être certain que les animaux, mâles et femelles, ont atteints le stade de « jeunes adultes », matures sexuellement, tout en conservant une masse et un pourcentage de masse grasse suffisamment modérés pour masquer le moins possible les facteurs génétiques qui déterminent la résistance à l’ADD.
Évaluation de l’efficacité de nouveaux outils thérapeutiques dans un modèle de pemphigus chez la souris néonatale.
- Recherche appliquée
- Troubles immunitaires
À un à trois jours de vie, des souriceaux reçoivent une injection de 10 à 20 microlitres d'anticorps humains qui provoquent le pemphigus, une maladie auto-immune qui décolle la peau. Des cloques et des érosions apparaissent, avec une sensibilité accrue, une mobilité réduite et une perte de poids attendues, sous observation clinique plusieurs fois par jour. Trois jours plus tard au maximum, les souriceaux sont tués pour prélever leur sang total. 388 souris sont concernées, 312 dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré et 76 en souffrance légère, les mères gestantes étant incluses parce qu'elles restent avec leur portée. Le porteur retient ce stade nouveau-né parce qu'il rend le modèle "plus rapide (3 jours maximum) et plus simple à mettre en œuvre" que le même protocole chez des souris adultes.
Objectifs
Le pemphigus est une maladie auto-immune rare et sévère dans laquelle le système immunitaire attaque par erreur certaines parties de la peau. Cela provoque la formation de cloques et d’érosions douloureuses. Les traitements actuels reposent surtout sur des médicaments qui affaiblissent le système immunitaire, ce qui peut entraîner des effets secondaires importants et ne permet pas toujours de bien contrôler la maladie. Il est donc important de développer de nouveaux traitements plus ciblés et mieux tolérés. L’objectif de cette étude est de tester de nouvelles approches thérapeutiques dans un modèle de pemphigus développé chez la souris nouveau-née. Ce modèle est plus rapide (3 jours maximum) et plus simple à mettre en œuvre que celui utilisé chez les souris adultes (plus complexes et longs à mettre à place). Il permet d’évaluer si des traitements peuvent limiter ou empêcher l’apparition des lésions bulleuses provoquées par l’injection d’anticorps responsables de la maladie. L’étude comprendra une observation des signes visibles sur la peau, un examen des tissus affectés au microscope, ainsi qu’une analyse de la réaction immunitaire. Ces méthodes permettront de mieux comprendre les mécanismes de la maladie et d’identifier des signes précoces de gravité. Les effets de plusieurs molécules candidates seront testés à différents moments du développement de la maladie. Leur efficacité sera évaluée en fonction de la gravité des lésions, de la réponse inflammatoire et de la présence des anticorps responsables dans le sang. Ce projet vise à établir un cadre expérimental fiable et reproductible pour aider à identifier de nouvelles pistes de traitement contre cette maladie encore difficile à soigner car dépourvue de traitements ciblés spécifiques.
Bénéfices attendus
Ce projet vise à apporter des avancées majeures dans la prise en charge du pemphigus en explorant de nouvelles molécules et formulations thérapeutiques. L’approche adoptée permettra d’optimiser l’efficacité des traitements tout en réduisant les effets secondaires associés aux stratégies immunosuppressives actuelles. À court terme, la mise en place d’un modèle expérimental rigoureux permettra d’identifier des cibles thérapeutiques prometteuses et d’évaluer précisément l’impact de différentes doses et formulations. L’étude des interactions entre molécules testées et mécanismes immunopathologiques du pemphigus fournira des données essentielles pour orienter les futurs essais précliniques. L’optimisation des protocoles expérimentaux garantira également une meilleure prédictibilité des résultats et facilitera la sélection des stratégies thérapeutiques les plus pertinentes. À long terme, les découvertes issues de ce projet pourraient conduire au développement de traitements innovants capables de bloquer efficacement la pathogénicité des auto-anticorps impliqués dans le pemphigus. La mise en évidence de synergies entre différentes molécules pourrait permettre de réduire les doses nécessaires, limitant ainsi les risques d’effets indésirables tout en améliorant l’efficacité globale des traitements. De plus, l’établissement d’un protocole de dosage précis et reproductible pourrait bénéficier à d’autres pathologies auto-immunes partageant des mécanismes similaires. En favorisant l’émergence de nouvelles approches thérapeutiques ciblées et mieux tolérées, ce projet contribuera à améliorer significativement la qualité de vie des jeunes patients atteints de pemphigus et ouvrira la voie à des stratégies médicales plus personnalisées et sécurisées.
Procédures
Les animaux seront soumis à des interventions brèves, non chirurgicales, au cours de trois types d’études : pilote, détermination de dose et confirmation de dose. Les souriceaux, âgés de un à trois jours, recevront une ou deux injections de petit volume (10 à 20 µL), par voie topique, intrapéritonéale ou sous-cutanée, contenant soit des anticorps pathogènes humains, soit un traitement à tester. L’injection durera quelques secondes. Les animaux seront ensuite replacés auprès de leur mère. Des observations cliniques seront réalisées plusieurs fois par jour, sans contention ni prélèvement. Pour certaines études, une prise de vue sera effectuée après une anesthésie par hypothermie légère (2–3 minutes), rapidement réversible. La durée totale de participation de chaque souriceau ne dépassera pas trois jours. Aucune procédure chirurgicale, ni contention prolongée, ne sera pratiquée. Toutes les manipulations seront effectuées par du personnel formé dans des conditions adaptées au bien-être animal.
Impact sur les animaux
La mise en place de ce modèle expérimental implique l’induction d’un état pathologique chez les souris néonatales, susceptible d’entraîner divers effets indésirables. L’administration d’auto-anticorps pathogènes peut provoquer des lésions cutanées caractéristiques du pemphigus, se traduisant par l’apparition de bulles et d’érosions épidermiques. Ces atteintes peuvent induire une gêne locale, une sensibilité accrue et un risque accru d’infections secondaires. En raison de la souffrance cutanée, les souriceaux pourraient présenter une mobilité réduite ou un comportement moins actif, traduisant un état de faiblesse. Ceci pourrait entraîner une altération de la prise alimentaire, donc une diminution du poids corporel est attendue. Un stress physiologique et comportemental, manifesté par une agitation, une léthargie ou une altération de l’interaction avec la mère, est également envisageable. Ces effets indésirables devraient être transitoires, leur durée dépendant de la sévérité des lésions et de l’efficacité des traitements testés. L’état des animaux sera surveillé en continu afin d’adapter les conditions expérimentales et de limiter toute souffrance excessive. Des mesures seront mises en place pour réduire l’impact de ces effets, notamment en optimisant la dose des agents administrés, en assurant un suivi clinique rigoureux et en définissant des critères d’arrêt pour garantir le bien-être animal. De plus, il est possible également que des effets indésirables liés aux molécules testées apparaissent, mais ceux-ci sont difficiles à anticiper car il s'agit des molécules en cours de développement dont nous n'avons pas connaissance. Le suivi clinique régulier permettra de les détecter le plus précocement possible et d'adapter les traitements (dose, fréquence...) en conséquence. Enfin, les injections par voie sous-cutanée et intrapéritonéale sont des piqûres qui entraînent une légère douleur.
Devenir
A l'issu du protocole, les souriceaux seront mis à mort pour prélever le sang total.
Remplacement
L’utilisation d’un modèle animal dans ce projet est indispensable pour comprendre les mécanismes pathogéniques du pemphigus et tester l’efficacité de nouvelles approches thérapeutiques dans un organisme vivant. Le pemphigus est une maladie auto-immune affectant l’intégrité de la peau, impliquant des interactions complexes entre les auto-anticorps, les kératinocytes et les cellules immunitaires. Ces interactions ne peuvent être pleinement reproduites in vitro ou à l’aide de modèles alternatifs. Les alternatives non animales, telles que les cultures cellulaires en 2D ou en 3D et les modèles in silico, apportent des informations précieuses sur certaines étapes du processus pathologique. Par exemple, les cultures de kératinocytes humains permettent d’étudier l’effet des auto-anticorps sur l’adhésion cellulaire, tandis que les organoïdes cutanés offrent une meilleure représentation de l’épiderme. Cependant, ces modèles restent limités dans leur capacité à reproduire la réponse immunitaire globale, la pharmacocinétique des traitements ou les effets systémiques de la pathologie et de son traitement. L’induction du pemphigus dans un organisme vivant est essentielle pour évaluer l’efficacité et la tolérance des nouvelles molécules et formulations dans des conditions physiologiques réalistes. Un modèle murin permet d’analyser rapidement l’impact du traitement sur l’ensemble de l’organisme, d’évaluer l’évolution des lésions cutanées sur le temps et d’étudier les réactions inflammatoires associées. De plus, la validation de doses optimales ne peut se faire sans un modèle intégratif permettant de tester la biodistribution et la pharmacocinétique des candidats thérapeutiques. Bien que les modèles in vitro et in silico soient utilisés en complément pour affiner les hypothèses et réduire le nombre d’animaux nécessaires, ils ne peuvent se substituer totalement aux expérimentations in vivo pour atteindre les objectifs de ce projet. L’utilisation des animaux sera donc limitée au strict nécessaire, avec des procédures optimisées pour minimiser leur souffrance et garantir des résultats scientifiquement robustes.
Réduction
Le nombre d’animaux prévu pour ce projet a été déterminé selon une approche rigoureuse garantissant à la fois la pertinence scientifique des résultats et l’application du principe de réduction. Une estimation statistique préalable a été réalisée afin d’optimiser la taille des échantillons en limitant le nombre d’animaux utilisés tout en assurant une puissance statistique suffisante. L’utilisation de tests statistiques appropriés permettra de maximiser l’exploitation des données et d’éviter tout usage excessif d’animaux. Une étude pilote est d’abord réalisée afin d’affiner les conditions expérimentales et d’identifier les paramètres les plus pertinents à mesurer. Cette phase exploratoire permet d’ajuster la méthodologie et d’éviter l’utilisation inutile d’animaux dans les phases ultérieures. L’imagerie in vivo joue un rôle clé dans l’optimisation du protocole. L’utilisation de techniques d’imagerie non invasive telles que la bioluminescence permet de suivre l’évolution des lésions et l’effet des traitements sur les mêmes animaux au fil du temps, réduisant ainsi le nombre d’animaux nécessaires en limitant les prélèvements destructifs. La modélisation informatique et des études in vitro sont également intégrées pour affiner les hypothèses avant la mise en œuvre des expérimentations in vivo. Ces approches permettent de réduire les groupes expérimentaux en ciblant plus précisément les doses et conditions optimales avant de procéder aux tests sur les animaux. Un partage et une réutilisation des tissus seront réalisés autant que possible pour limiter le nombre d’animaux mis à mort. Les prélèvements de peau et d’organes permettront d’exploiter pleinement chaque individu pour plusieurs analyses complémentaires telles que l’histologie, la biologie moléculaire et l’immunohistochimie. Tout au long du projet, une évaluation continue des résultats sera effectuée pour ajuster les effectifs en fonction des données obtenues, évitant ainsi l’utilisation superflue d’animaux. Ces mesures garantissent que chaque animal utilisé contribue de manière optimale aux avancées scientifiques tout en respectant les principes éthiques et réglementaires en vigueur.
Raffinement
Le principe de raffinement est appliqué à chaque étape du projet afin de minimiser la souffrance et l’inconfort des animaux, en tenant particulièrement compte du bien-être des mères gestantes et des souriceaux. Une surveillance accrue sera mise en place pour détecter précocement tout signe de douleur, de stress ou de détérioration de l’état général chez la mère et la portée. Des grilles d’évaluation spécifiques seront utilisées pour suivre l’apparition de lésions cutanées, la prise de poids, l’activité locomotrice et le comportement maternel. Des mesures adaptées seront mises en œuvre pour préserver l’intégrité de la relation mère-souriceaux, essentielle au développement des petits et à la réduction du stress maternel. L’environnement des cages sera enrichi avec des matériaux de nidification pour permettre aux mères de construire un nid optimal, limitant ainsi l’anxiété et favorisant un comportement maternel naturel. La manipulation des animaux sera réalisée avec précaution afin d’éviter toute perturbation excessive de l’interaction mère-souriceaux. Les voies d’administration des substances expérimentales seront sélectionnées pour réduire au maximum l’inconfort des souriceaux. La température (20-24°C) et l’humidité (40-60%) seront contrôlées pour éviter le stress thermique chez les souriceaux. L’exposition aux stimuli externes sera limitée afin de réduire le stress maternel et éviter tout risque d’abandon de la portée pendant les études. Les équipes en charge des manipulations seront formées aux techniques les plus récentes permettant une prise en charge douce et efficace des mères et de leurs petits. Un suivi régulier sera assuré pour ajuster les protocoles en fonction des observations et intégrer de nouvelles stratégies de raffinement. Des suivis longitudinaux par imagerie (technologies utilisant la fluorescence ou la tomographie optique cohérente (OCT)) permettront des approches non invasives. Approches de fin d’étude respectueuses : Utilisation de méthodes approuvées (dislocation cervicale sous anesthésie) pour garantir une euthanasie rapide et sans douleur avec vérification systématique de l’absence de conscience avant toute analyse post-mortem. Maximisation des données par animal : Réalisation de multiples analyses (histologie, transcriptomique, etc.) sur les tissus collectés pour limiter le recours à des animaux supplémentaires.
Choix des espèces
La souris néonatale est le modèle de choix pour étudier le pemphigus en raison de sa capacité à reproduire fidèlement les mécanismes pathogéniques de la maladie. Son épiderme présente des similitudes avec celui des humains, et l’administration passive d’auto-anticorps permet une induction rapide et homogène des lésions cutanées. La petite taille des souriceaux et leur développement rapide facilitent l’évaluation précoce de l’efficacité et de la tolérance des traitements testés. De plus, l’existence d’outils génétiques et immunologiques bien caractérisés chez la souris améliore la reproductibilité et la transposabilité des résultats. L’élevage maîtrisé et la possibilité d’un suivi non invasif limitent le nombre d’animaux utilisés. Ce modèle offre ainsi un équilibre optimal entre pertinence scientifique, faisabilité expérimentale et respect des principes éthiques en recherche animale. Les stades de développement concernés par ce projet, selon l’article R.214-87, sont les suivants : nouveau-nés (âgés de moins de 7 jours) et des femelles gestantes au dernier tiers de gestation. Les mères sont incluses en raison de leur présence avec la portée pendant les manipulations expérimentales. Les mères adultes ne sont pas directement utilisées comme sujets d’étude, mais sont nécessaires pour la reproduction. Le choix scientifique de ces stades repose sur la robustesse du modèle néonatal dans l’étude du pemphigus : l’injection passive d’auto-anticorps humains induit efficacement les lésions cutanées caractéristiques chez le souriceau dans les tout premiers jours de vie, avec une expression phénotypique rapide et homogène. Ce modèle permet également une évaluation précoce de l’effet des traitements dans un contexte immunologiquement naïf, ce qui est essentiel pour comparer l’activité des formulations testées dans des conditions standardisées et sensibles.
Evaluation préclinique de la pharmacocinétique de composés de recherche
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
- Tests réglementaires
- Autres tests de tolérance et d’efficacité
- Toxicologie et autres tests de sécurité
Incluses dans les études dès le sevrage, à partir de quatre semaines, 2 200 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Une partie d'entre elles est immunodéficiente ou porte un système immunitaire et un foie humanisés, obtenus par greffe de cellules humaines. Elles reçoivent des injections de plasmides que le porteur reconnaît pouvoir provoquer des troubles cardio-respiratoires et une altération marquée de l'état général, subissent des prélèvements de sang répétés avec risque d'anémie et d'hématome, et pour certaines un prélèvement terminal sous anesthésie suivi de leur mise à mort. Sur la réduction, le porteur écrit qu'aucune approche statistique n'a été réalisée et que l'effectif découle du nombre d'études des années précédentes, ajusté selon "le plan commercial". Deux cent cinquante de ces souris pourront ensuite être transférées vers un projet de formation interne aux gestes techniques.
Objectifs
L’objectif de ce projet est d’analyser la pharmacocinétique de composés de recherche après administration à des souris. En particulier, nous nous intéresserons à leurs absorptions, biodistribution, métabolisme et élimination. Ces analyses sont cruciales pour déterminer les doses efficaces et la posologie d’un médicament. Pour ce faire, nous utiliserons des souris immunodéficientes, immunocompétentes ou avec un système immunitaire et/ou un foie humanisé.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra d’obtenir des données essentielles sur la biodistribution et la durée de vie de composés de recherche dans l’organisme. Grâce à ces données, nous pourrons définir les doses et posologies à tester dans des études d’efficacité.
Procédures
Des prélèvements sanguins seront réalisés sur souris avec ou sans anesthésie en fonction de la voie choisie. Les volumes maximaux de prélèvements seront proportionnels au poids et à l’âge de l’animal avec une limite fixée sur une période glissante de 14 jours. Une réhydratation avec du sérum physiologique sera réalisée si nécessaire. La répartition des prélèvements figurera dans le protocole de l’étude et sera contrôlé par un vétérinaire. Chaque prélèvement durera quelques secondes. Pour les analyses nécessitant un volume plus important, un prélèvement sans réveil suivi d’une euthanasie sous anesthésie gazeuse sera réalisé. Des prélèvements d’urines et de fèces pourront être pratiqués par contention et massage du ventre à la main. Les animaux recevront des injections de solution saline isotonique contenant des plasmides, une ou deux fois selon la durée de l’étude. Ces injections, administrées uniquement aux souris de plus de 18 g, dureront entre 10 et 15 secondes. Les injections pourront être répétées selon le protocole et dureront quelques secondes. Les administrations de traitements dureront quelques secondes et seront effectuées avec ou sans anesthésie en fonction de la voie choisie. Leur nombre dépendra du protocole ‘étude et sera validé par le vétérinaire. À l’issue des études, les animaux seront euthanasiés selon les méthodes réglementaires. Toutes les interventions seront réalisées sous un suivi clinique rigoureux afin de minimiser douleur et stress des animaux.
Impact sur les animaux
- Injection(s) de solution saline isotonique contenant des plasmidess (pour favoriser le développement de populations immunitaires humaines d’intérêt) : peut engendrer des troubles cardio-respiratoires et une altération marquée de l’état général, pendant les minutes suivants l’injection. Peut engendrer un hématome. - Administration de traitements ou de composés : effets potentiellement toxiques des composés à visées thérapeutiques, hématome, douleur, lésion au site d’administration (notamment si administrations répétées) - Prélèvements sanguins : hématome, anémie, douleur, lésion au site de prélèvement (notamment si prélèvement répétés). Des nuisances peuvent également être induites par le stress dû aux contentions. La douleur peut se manifester, entres autres, par une perte de poids, une hypo- ou une hyperactivité, une prostration ou des difficultés à se déplacer.
Devenir
Les animaux ayant atteints les point limites ou sur demande du vétérinaire seront euthanasiés. Ils ne recouvreront pas leur état de santé et de bien-être général. Des souris issues de cette procédure pourront être réutilisées dans le projet « Formation interne aux procédures et gestes techniques appliqués aux souris » sur décision vétérinaire.
Remplacement
Les tests in vitro seront envisagés si ceux-ci sont appropriés. Néanmoins, il n'est actuellement pas possible d’étudier l’absorption, la biodistribution, le métabolisme et l’élimination de composés de recherche sans les injecter in vivo. La souris constitue un modèle scientifiquement valide, robuste et indispensable pour le développement et la mise au point de thérapies innovantes pour les patients.
Réduction
Un total de 2200 souris seront utilisées, couvrant une période de 5 ans et permettant de réaliser 50 études précliniques de 44 souris. Aucune approche statistique n'a été réalisée, l’estimation du nombre d’animaux est réalisée sur base du nombre d’études effectuées les années antérieures et anticipant une croissance chaque année, en accord avec le plan commercial. Le nombre d’animaux utilisés dans chaque étude sera réduit au maximum par des analyses rétrospectives systématiques.
Raffinement
En début d'étude, les souris seront hébergées préférentiellement par groupes sociaux stables de 5 individus maximum. Des compléments alimentaires pourront être administrés suivant l’état de santé des animaux (ex : Diet Gel). La cage contiendra à minima une couche de litière permettant aux souris de creuser, de se cacher et de réaliser un nid. En outre, des enrichissements de qualité seront fournis dans chacune des cages : morceaux de bois, tunnel en carton, kraft et/ou boules de cotons. À leur entrée dans l’animalerie, les souris bénéficieront d’une période d’acclimatation de minimum 4 jours. Lors d’un changement de zone au sein de l’animalerie, les souris bénéficieront d’une période d’acclimatation d’une nuit au minimum. Pour limiter la douleur, la souffrance et l’angoisse, une échelle de scores cliniques (pelage, mobilité, état général, activité, comportement, etc…) sera appliquée dès le premier geste invasif ou dès qu’un signe d’altération sera observé lors de la surveillance quotidienne. Des traitements antalgiques préventifs et curatifs seront mis en œuvre dès que nécessaire, sous avis vétérinaire, administrée avant toute procédure potentiellement douloureuse. Le vétérinaire aura pleine autorité pour euthanasier un animal ou mettre en œuvre un traitement anti-douleur. Concernant les prélèvements sanguins, le volume maximal est défini, au-delà il s’agira d’un prélèvement terminal sous anesthésie. Les fréquences sont limitées et une réhydratation est prévue. Les animaux n’attendront pas dans la salle d’euthanasie. Une salle d’attente est prévue à cet effet. Lorsqu’un animal rentre en salle d’euthanasie, il doit être immédiatement euthanasié. Les points limites conduisant à une euthanasie seront fonction des scores cliniques et de la perte de poids.
Choix des espèces
90 % des gènes humains ont un équivalent chez la souris, permettant d’élaborer des approches génétiques et fonctionnelles valides. Lorsque les gènes produisent des effets différents entre souris et humain, le remplacement du gène de la souris par son équivalent humain ou de manière fonctionnelle par greffe de cellules humaines dans une lignée immunodéficiente permet la création de lignées humanisées. De plus, le métabolisme des souris présente des similarités avec celui des humains, ce qui permet de prédire la distribution, biotransformation et élimination d’un médicament. Pour les souris non humanisées, les animaux seront inclus aux études à partir de l’âge minimum de 4 semaines, ces souris pouvant être utilisées dès leur sevrage. Pour les souris humanisées, les animaux seront inclus aux études à partir de l’âge minimum de 8 semaines, première apparition des cellules humaines dans le sang.
Complications vasculaires associées à l’usage des inhibiteurs des points de contrôle immunitaire : une approche multidimensionelle
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
Pour documenter les effets cardiovasculaires des immunothérapies anticancéreuses chez des individus déjà hypertendus, 450 rats vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, tous tués à l'issue. L'hypertension leur est imposée par une mini-pompe implantée sous la peau, qui diffuse une molécule pendant vingt-huit jours. Viennent ensuite des anticorps deux fois par semaine pendant deux semaines, trois prélèvements de sang de dix minutes, des échographies du cœur et des carotides, une imagerie de l'œil, une imagerie du mésentère et des mesures de pression à la queue. Le porteur écrit avoir "soigneusement optimisé" le nombre de rats par groupe, sans donner de calcul de puissance, et arrive à un effectif d'environ 450 à partir d'un minimum de dix rats par groupe.
Objectifs
Documenter les potentielles toxicités cardio-vasculaires liés aux traitements par inhibiteurs des points de contrôles immunitaires utilisés dans le traitement des pathologies malignes. Comprendre les mécanismes de toxicités cardio-vasculaires liés aux traitements par inhibiteurs des points de contrôles immunitaires. Identifier les pistes de travail pour prévenir cette toxicité cardio-vasculaire.
Bénéfices attendus
La compréhension des conséquences cardio-vasculaires liés aux traitement par inhibiteurs des points de contrôles immunitaires, traitement des pathologies malignes, nous permettra d'appréhender au mieux ces complications. La compréhension des mécanismes physiopathologiques de ces complications et l'identification des cibles pour l'initialement d'une potentielle prévention avant l'apparition des complications cardio-vasculaires sont les enjeux de ce travail. L'incidence des pathologies malignes dans le monde augmente, de part notamment le vieillissement de la population. Aujourd'hui l'utilisation d’inhibiteurs de points de contrôles immunitaires est une pierre angulaire dans le traitement des pathologies malignes et l’amélioration des connaissances sur les effets indésirables potentiels de ces traitements est indispensable.
Procédures
Les rats seront soumis à la mise de place de mini-pompes sous la peau ( temps du geste 10 minutes) pour diffuser une molécule qui les rend hypertendus pendant une période de 28 jours. De plus, des traitements par anticorps qui modulent le système immunitaire seront administrés deux fois par semaine pendant 2 semaines afin d'évaluer la toxicité de ces traitements. Les rats bénéficieront de prélèvements sanguins à J1, J15, J28 jours soit 3 au total pour réaliser des analyses diverses (10 mn par prélèvement). Les rats bénéficieront de plusieurs examens in vivo : - Echographie trans-thoracique et carotidienne à J1 et J28 (temps d’intervention estimé à 10-20 min à J1 et à J28) – une imagerie oculaire à J28 (temps d’intervention estimé à 10 min à J28) – une imagerie du mésentère à J28 (temps d’intervention estimé à 5 min à J28) – la mesure de la pression artérielle au niveau de la queue du rat à J1 et J28 (temps d’intervention estimé à 10 min à J1 et à J28)
Impact sur les animaux
Pose de la mini-pompe sur un animal anesthésié : cette intervention entraîne une douleur post-chirurgicale ainsi qu’une gêne liée à la présence du capteur sous la peau. Injections : elles génèrent du stress lors de la contention de l’animal éveillé et peuvent également entraîner une gêne au niveau du point d’injection. Pléthysmographie sur un animal vigile : cette procédure induit un stress chez l’animal.
Devenir
A l'issu de chaque procédure, les animaux seront mis à mort afin de récupérer les différents organes pour des études biomoléculaires et histologiques. Ces tissus sont nécessaires pour valider les effets des traitements sur l'organisme.
Remplacement
Ce projet vise à étudier les effets cardiovasculaires des traitements par inhibiteurs des points de contrôle immunitaire dans des conditions de physiopathologie intégrées, autrement dit, chez des animaux présentant déjà un facteur de risque cardio-vasculaire, comme l'hypertension artérielle. De ce fait, l'utilisation de modèles cellulaires ou ex vivo n'est pas adapté pour répondre de façon pertinente aux questionnement scientifiques du projet.
Réduction
Le nombre de rats par groupe a été soigneusement optimisé afin de limiter l'utilisation d'animaux au strict nécessaire. Une stratégie spécifique a été mise en place pour réduire au maximum les prélèvements, que ce soit lors des analyses pharmacocinétiques ou au moment de la mise à mort. Cela permet de limiter à la fois le nombre d’animaux utilisés et les volumes prélevés sur chacun. Quelle que soit la conception des études exploratoires, nous nous engageons à utiliser le moins d’animaux possible. Pour garantir la robustesse des résultats, un minimum de 10 rats par groupe est requis. Au total, en incluant l’ensemble des procédures prévues dans ce projet, environ 450 rats seront utilisés.
Raffinement
Dans la mesure du possible, l'hébergement social est choisi afin de réduire le stress et l'angoisse, avec un enrichissement adapté à chaque espèce. Un suivi quotidien de l'état clinique des animaux est réalisé pendant toute la durée du projet. Tout au long de l’étude, les animaux seront nourris ad libitum et hébergés en groupes sociaux stables dans des portoirs conventionnés au nombre maximum de 3 à 4 par cage avec de l’enrichissement adapté à l’espèce. Les animaux seront maintenus avec un environnement contrôlé et stabilisé (température de 21°C, hydrométrie à 55% et luminosité à 100lux avec un cycle de lumière 12h/12h). Afin de limiter le stress occasionné par le transport, une période d’acclimatation d’une semaine après réception des animaux sera maintenue avant le début du protocole. Les conditions de soins et les méthodes utilisées seront les plus appropriées pour réduire le plus possible toute douleur, souffrance, angoisse ou dommages durables que pourraient ressentir les animaux. Ainsi, un suivi des animaux sera réalisé quotidiennement durant toute la durée du protocole expérimental, ce qui permettra de déceler un éventuel signe de souffrance. Notre grille d’évaluation des point limites pour le bien-être animal est utilisée quand un animal présente un état de mal-être ou de souffrance, il est exclu de l'étude et euthanasié en fonction de son score et avis du responsable bien-être animal. L’anesthésie et l’analgésie sont rigoureusement respectées pour toutes les interventions effectuées sur les animaux tout au long de l’étude. À l’issue de chaque procédure, les rats seront euthanasiés conformément aux protocoles en vigueur.
Choix des espèces
Le choix d’espèces rongeurs est justifié par : - Les objectifs du projet : disponibilité d’un modèle de maladie déjà existant (hypertension artérielle par injection de traitement dans les mini-pompes sous cutanés) permettant d'étudier l'injection des traitements par inhibiteurs de points de contrôles immunitaires chez des animaux avec un facteur de risque cardio-vasculaire. - La comparaison possible avec d’autres études menées chez ces modèles animaux au laboratoire - Aspects pratiques de manipulation Des rats âgés de 12 à 18 semaines seront utilisés, car le protocole requiert des animaux adultes. Le choix de rats adultes permet d'établir un parallèle avec la situation humaine, dans laquelle les traitements sont généralement administrés à l'âge adulte. De plus, les individus adultes présentent un risque accru de développer des pathologies vasculaires, ce qui justifie l'utilisation de cette tranche d'âge dans notre modèle expérimental.
Cibler le métabolisme lipidique pour suivre l’efficacité des traitements de la fibrose pulmonaire dans des modèles murins (EU 2/2)
- Recherche appliquée
- Troubles respiratoires
- Recherche fondamentale
- Système respiratoire
Une fibrose est provoquée dans les poumons de 1 024 souris par l'administration sous anesthésie d'un produit inducteur. S'ensuivent, selon les lots, un gavage quotidien de J8 à J20 ou sept injections intraveineuses, puis des séances d'imagerie sous anesthésie pouvant durer quarante minutes par souris, cathéter posé. Toutes ces souris, dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré, sont tuées à la fin pour mesurer la fibrose de leurs poumons par histologie. Le porteur décrit une inflammation des voies respiratoires et une perte de poids dans les jours qui suivent l'induction, puis écrit dans la même rubrique n'anticiper aucun effet indésirable au moment des traitements ou de l'imagerie.
Objectifs
La fibrose pulmonaire est une maladie pour laquelle il n’existe pas de traitements curatifs. Une des limites de la fibrose pulmonaire est le manque de marqueur permettant d’évaluer la réponse aux traitements. Nous avons démontré la possibilité de suivre l’évolution de la fibrose pulmonaire avec une méthode d’imagerie du métabolisme des lipides. Nous devons maintenant valider son utilisation comme outil pour vérifier l’efficacité des traitements actuels ou en développement de la fibrose pulmonaire. Les objectifs de ce projet sont d’évaluer une nouvelle technique d’imagerie du métabolisme lipidique: 1/ pour le suivi de l’efficacité des traitements approuvés de la fibrose pulmonaire 2/ pour le suivi de l’efficacité des traitements en cours de développement 3/ pour la possibilité de prédire l’efficacité des traitements testés Ce projet permettra de proposer un outil pour prédire et monitorer l’efficacité des traitements de la fibrose pulmonaire afin d’améliorer la prise en charge des patients avec cette maladie.
Bénéfices attendus
Les bénéfices de ce projet seront multiples grâce à une approche complète et robuste basée sur plusieurs modèles expérimentaux. Ce projet vise à améliorer la prise en charge des patients atteints de fibrose pulmonaire. A court terme, nous pensons que l’imagerie du métabolisme lipidique pourra être testée chez des patients avec fibrose pulmonaire pour valider son utilisation dans l’évaluation de l’efficacité des thérapies actuellement en clinique. A plus long terme, notre méthode d’imagerie permettra de faciliter le développement de nouvelles thérapies de la fibrose pulmonaire, au niveau préclinique et aussi des essais cliniques.
Procédures
Les souris recevront une administration d’un inducteur de fibrose. Cette intervention sous anesthésie générale dure 30 secondes maximum. Ce même type d’injection sera également utilisé, de façon répétée, pour l’administration des agents thérapeutiques dans la procédure 2. Aucune nuisance supplémentaire n’est anticipée du fait de la répétition. Une partie des animaux recevra des traitements par gavage oral (100µl, quotidiennement de J8 à J20). Ce geste sera réalisé sur animaux vigiles, après contention, et ne durera pas plus de 10 secondes. Une partie des animaux recevra des traitements par injection intraveineuse (100µl, tous les deux jours de J8 à J20, 7 injections au total). Ce geste sera réalisé après contention, et ne durera pas plus de 20 secondes. Tous les animaux seront suivis par imagerie. L'ensemble de cette procédure s'effectue sous anesthésie. Chaque animal aura un cathéter afin de permettre l’injection intraveineuse du marqueur (100 µl). Ceci n’excède pas 2 minutes par animal. Les animaux seront placés dans le système d’imagerie équipé d’un lit chauffant préchauffé et d’un système d’anesthésie gazeuse.La durée totale de la procédure n’excède pas 40 min par souris. A la fin du protocole, les animaux sont analgésiés puis anesthésiés profondément, avant que soit réalisé un prélèvement sanguin puis leur mise à mort.
Impact sur les animaux
Entre 2 et 7 jours après l’induction du modèle, une inflammation des voies aériennes peut avoir lieu et elle peut être associée à une perte de poids des animaux. Le modèle de fibrose est associé aussi à une inflammation des voies respiratoires au cours des 6 premiers jours après l’induction. Elle peut être associée à une perte de poids des animaux. Les administrations intraveineuses peuvent induire un stress lié à la contention ainsi qu’une douleur brève (1 sec) au moment de l’insertion de l’aiguille. Lors des réveils de l’anesthésie, les animaux connaissent quelques minutes de désorientation, rapidement résolues par la reconnaissance de leur environnement. Nous n’anticipons aucun effet indésirable après administrations des traitements anti-fibrotiques, ou à l’étape d’imagerie.
Devenir
Les animaux sont mis à mort afin de mesurer et quantifier la fibrose pulmonaire par des méthodes ex vivo classiques (histologie, dosage de protéines)
Remplacement
Le poumon est un organe complexe composé de plus de 40 types cellulaires différents et le phénomène de fibrose fait lui intervenir plusieurs processus (inflammation, remodelage tissulaire etc). Aucun modèle in vitro ne pourrait se substituer à une étude sur un animal entier. L’étude de la fibrose pulmonaire chez le rongeur est de ce fait le modèle d’étude de référence dans la littérature.
Réduction
Le nombre d’animaux indiqué correspond au nombre minimal requis pour remplir les conditions des tests statistiques. Ces chiffres ont été déterminé par test statistique, sur la base de données antérieures issues de l’équipe, pour valider la puissance des résultats attendus.
Raffinement
Le personnel impliqué dans ce projet, au-delà de la formation légale à l’expérimentation animal, aura une formation et l’habitude de l’application des procédures et du suivi des animaux spécifique des modèles murins de fibrose pulmonaire. Les transports des animaux seront réalisés dans des boites d’hébergement avec couvercle, entourées d’un sac opaque pour protéger les animaux des changements de luminosité et de température. Après exposition aux facteurs déclenchants de la fibrose, les animaux auront accès à un supplémentation d’alimentation (aliments gélifiés, morceaux de pommes, céréales) afin de limiter la perte de poids. Après chaque étape d’anesthésie à l’isoflurane, les souris seront placées sous lampe chauffante ou tapis chauffant pour favoriser le retour de l’anesthésie. Une attention particulière sera apportée à la reprise d’une activité normale des animaux après anesthésie. Avant la mise à mort, les animaux sont analgésiés et anesthésiés profondément et ne reprennent pas conscience.
Choix des espèces
Nous utiliserons des souris car le processus de fibrose pulmonaire est bien documenté dans la littérature chez cette espèce, ce qui en fait un modèle d’étude validé par la communauté scientifique. Nous utiliserons des souris âgées de 8 à 14 semaines et avec un poids minimum de 21g. Ces critères correspondent à un stade de développement adulte de l’animal (développement des poumons, système immunitaire mature). D’après notre expérience des modèles, nous utiliserons des souris de poids supérieur à 21g afin de limiter la toxicité générale des produits inducteurs de fibrose.
Étude de démangeaisons induites chez la souris afin d’étudier les mécanismes biologiques impliqués – Phase 2
- Recherche appliquée
- Troubles sensoriels
- Recherche fondamentale
- Organes sensoriels
- Système nerveux
Jusqu'à cinq séances de trente minutes d'enregistrement des démangeaisons, puis cinq autres séances de trente minutes de stimulation au toucher léger : 480 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue. Après un rasage sous anesthésie, elles reçoivent des injections locales d'une substance qui déclenche des démangeaisons chez l'humain, et le porteur décrit des démangeaisons spontanées d'intensité faible à modérée réparties sur les vingt à trente minutes qui suivent chaque injection. Le projet cherche à identifier quels nerfs de la peau cette substance active, avec l'espoir de traiter un jour les démangeaisons de l'eczéma ou du psoriasis. La substance n'est jamais nommée, désignée d'un bout à l'autre du résumé comme "la substance étudiée".
Objectifs
Ce projet a pour objectif d'identifier les nerfs de la peau activés par une substance induisant des démangeaisons chez l’homme. Pour cela, il étudiera si la substance étudiée est capable d'augmenter les démangeaisons induites par des substances de référence, qui induisent des démangeaisons en activant des nerfs bien identifiés. Inversement, il étudiera si ces substances augmentent les démangeaisons induites par la substance étudiée.
Bénéfices attendus
Actuellement, il n'existe aucun traitement spécifique des démangeaisons induites chez l’homme par la substance étudiée. Mieux connaître leurs mécanismes permettra à terme de développer des traitements spécifiques pour les soulager. Identifier les nerfs affectés est une première étape d'étude des mécanismes impliqués. Les bénéfices de ce projet en termes d’avancées scientifiques et thérapeutiques pourraient aussi s’étendre aux démangeaisons présentes dans d’autres maladies (eczéma, psoriasis).
Procédures
1) Rasage de la future zone d’injection, réalisé 1 fois sous anesthésie, éventuellement renouvelé 1 fois, durée maximale de 5 minutes. 2) Injection locale des substances de référence (1 ou 2 fois), de la substance étudiée (1 fois) et/ou d’une substance-contrôle (1 fois), durée maximale de 30 secondes.
Impact sur les animaux
1) Stress de faible intensité lors de l’anesthésie générale (durée < 5 min, réalisée 1 fois). 2) Stress et inconfort lors des manipulations et de l’injection (durée < 5 min, réalisées 2 fois ou 4 fois). 3) Stress lors de l’enregistrement des démangeaisons spontanées dans un espace dédié (durée 30 min ; réalisé 3 ou 5 fois). 4) Stress lors des mesures des démangeaisons induites par le toucher léger dans un espace dédié (durée 30 min, réalisées 3 ou 5 fois). 5) Démangeaisons spontanées localisées, d’intensité faible à modérée, intermittentes, d’une durée < 2 secondes chacune, réparties pendant 20-30 minutes suivant l’injection (réalisée 2 ou 4 fois). 6) Démangeaisons localisées induites par à un toucher léger, d’intensité très faible, d’une durée < 1-2 secondes uniquement en réponse au toucher léger appliqué. Épreuve réalisée 3 ou 5 fois, durée 30 min.
Devenir
En fin de procédure, il est prévu la mise à mort de tous les animaux (480) car leur exposition à la substance étudiée interdit leur réutilisation, replacement ou adoption et/ou ils sont destinés à des prélèvements post-mortem de tissus à des fins d'analyses.
Remplacement
Depuis plus de 10 ans, nous étudions les effets de la substance sur des modèles cellulaires. Nous avons montré l’implication de plusieurs mécanismes qui, cependant, peuvent aussi être à l’origine d’autres sensations que les démangeaisons, que nos modèles cellulaires ne permettent pas de distinguer. Nous continuerons à utiliser ces modèles cellulaires pour cette étude mais nous ne pouvons donc pas nous passer de l’expérimentation animale pour étudier les mécanismes des démangeaisons induites. Un 2ème aspect est l’implication de multiples types cellulaires dans les démangeaisons. Ces cellules ne peuvent pas être rassemblées dans un modèle cellulaire. Nous ne pouvons pas nous passer de l’expérimentation animale pour prendre en compte l’ensemble de ces types cellulaires.
Réduction
L’ensemble du projet a été conçu en vue de réduire au maximum le nombre d’animaux utilisés sans compromettre les objectifs ou l’analyse statistique des résultats. Étant donnée la variabilité́ des démangeaisons induites par la substance, nous prévoyons 20 animaux/groupe pour garantir des résultats robustes. Cependant, nous réaliserons toujours une 1ère série d’expériences sur 12 souris (minimum pour que des résultats se dessinent) suivie de son analyse, et ne complèterons que si nécessaire d’après ces 1ers résultats. Le nombre d’animaux prévu est un maximum qui sera réduit autant que possible en pratique.
Raffinement
Les responsables du projet mettront en œuvre des mesures pour assurer et maintenir le bien-être de chacun des animaux : enrichissement des cages (matériel de nidification et igloo), habituation des animaux aux manipulations et aux tests, renforcement positif (coupelle de gel appétant en récompense pendant l'habituation), points limites et stratégie d’analgésie. Des points limites prédictifs et spécifiques au projet seront appliqués.
Choix des espèces
La souris est l’espèce la plus couramment utilisée comme modèle d’étude des démangeaisons. Le développement des nerfs impliqués dans les démangeaisons évolue chez la jeune souris jusqu’à l’âge de 3-4 semaines. Leur état de développement est stable à partir de l’âge de 5 semaines. Les souris âgées ne sont pas appropriées du fait de modifications physiologiques dues à l’âge. Nous utiliserons des animaux adultes âgés de 8 à 16 semaines.
Evaluation pré-clinique de nouvelles thérapeutiques anticancéreuses dans les modèles murins de cancer.
- Recherche appliquée
- Cancers
- Recherche fondamentale
- Oncologie
Toutes tuées pour des analyses post mortem, 11 182 souris vont être utilisées, 9 782 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré et 1 400 un niveau sévère. Ce sont des souris immunodéficientes, choisies pour leur incapacité à rejeter les tumeurs humaines qui leur sont greffées. Elles subissent une implantation de cellules tumorales sous anesthésie, parfois une castration chirurgicale de vingt minutes, des traitements pouvant aller jusqu'à trois fois par jour pendant quatre semaines, des mesures de tumeur deux fois par semaine et des séances d'imagerie sous anesthésie. Le porteur indique que les souris n'ayant pas développé de tumeur en étude d'efficacité sont réaffectées aux études de tolérance, où trois souris par dose suffisent selon lui à détecter les effets secondaires fréquents.
Objectifs
Le cancer demeure l’une des principales causes de mortalité dans le monde. Malgré les avancées thérapeutiques, le développement de nouveaux traitements efficaces nécessite des modèles précliniques pertinents, capables de reproduire fidèlement les caractéristiques des tumeurs humaines. Parmi ces modèles, les xénogreffes—issues de l’implantation de tumeurs humaines sur des souris —constituent aujourd’hui l’une des approches les plus fiables, reflétant la diversité et l’hétérogénéité du cancer chez l’humain. Elles permettent de mener des études pharmacologiques à fort potentiel prédictif clinique, facilitant ainsi l’identification précoce des thérapies prometteuses. Ces modèles jouent un rôle clé dans l’évaluation de l’efficacité des nouvelles molécules, des combinaisons thérapeutiques innovantes ou encore de l’optimisation des schémas d’administration. Ces essais constituent une étape essentielle avant les phases cliniques, chez les patients. En identifiant les traitements les plus prometteurs, ils orientent le développement des nouvelles thérapies et permettent d’optimiser leur utilisation chez l’homme. L’objectif principal de ce projet est d’étudier les effets anticancéreux de nouveaux traitements. Ces recherches visent non seulement à développer de nouveaux traitements contre le cancer, mais aussi à identifier des biomarqueurs permettant de prédire la réponse aux thérapies. Elles permettront également d’explorer les mécanismes de résistance des tumeurs, afin d’optimiser l’efficacité des traitements et d’adapter les stratégies thérapeutiques.
Bénéfices attendus
Les études menées sur les xénogreffes issues de l’implantation de tumeurs humaines sur des souris jouent un rôle clé dans le développement des médicaments anticancéreux. En testant les thérapies dans des conditions proches de celles rencontrées par les patients, elles augmentent les chances d’obtenir des résultats transposables en clinique. Ce projet contribuera ainsi à l’élaboration de nouvelles stratégies thérapeutiques contre le cancer, dont certaines pourront être testées ultérieurement chez l’homme lors d’essais cliniques. Il offrira également une meilleure compréhension des mécanismes d’action des traitements et des résistances tumorales, permettant d’optimiser la prise en charge des patients
Procédures
Dans un premier lot de souris , des traitements seront administrés aux animaux vigiles, chaque administration durant moins de 10 secondes. Cette phase durera 4 semaines, avec une fréquence variant d’une fois toutes les 3-4 semaines à 3 fois par jour selon les thérapies. Dans un deuxième lot de souris, des cellules tumorales seront implantées sous anesthésie générale lors d’une intervention chirurgicale d’environ 10 minutes. Puis, les souris recevront un traitement dont la fréquence et la durée seront identiques à celles du premier lot d’animaux. Dans certains cas, le traitement consistera en une castration sous anesthésie générale, cette chirurgie durant environ 20 minutes. Les effets du traitement sur la croissance tumorale pourront être suivis par imagerie non invasive une à deux fois par semaine sur animal anesthésie (15 minutes). Dans un troisième lot de souris, des cellules tumorales seront implantées sous anesthésie générale au cours d’une intervention de 10 minutes. En fonction des traitements testés, les souris recevront une administration unique ou répétée des molécules étudiées. Afin d’analyser la distribution et l’action du traitement dans l’organisme, des prélèvements sanguins (durée inférieure à 1 minute) seront réalisés à différents intervalles, allant de 30 minutes à 21 jours après la dernière administration. Des biopsies tumorales sous anesthésie générale (intervention d’environ 10 minutes) pourront également être réalisées 1 fois. Dans un quatrième lot de souris, des cellules tumorales seront injectées à l’aide d’une seringue chez des souris vigiles. Les souris recevront un traitement dont la fréquence et la durée seront identiques à celles du premier lot d’animaux. Dans certains cas, le traitement consistera en une castration sous anesthésie générale, cette chirurgie durant environ 20 minutes. Les effets du traitement sur la croissance des métastases seront suivis par imagerie non invasive 1 à 2 fois par semaine. Des prélèvements sanguins (3 fois– même conditions que les études de cinétique) permettront d’évaluer l’effet des traitements sur les cellules cancéreuses dans le sang.
Impact sur les animaux
Des cellules tumorales seront implantées chez les souris. Selon le site d’implantation, les tumeurs pourront se développer sur le flanc, entre les omoplates, au niveau de la glande mammaire ou du côlon entrainant une gêne locale lors de la greffe (quelques jours) puis lorsqu’elle atteint une taille plus grande (quelques semaines). Pour les modèles métastatiques, une gêne respiratoire pourrait apparaître lors du développement de métastases pulmonaires (quelques jours). Les souris recevront ensuite des traitements. Les effets secondaires attendus dépendront du mode d’administration. Les injections pourront occasionner une gêne passagère au site de la piqure (quelques secondes), le gavage un inconfort en raison de la contention (1 min). Certains traitements pourraient provoquer une perte de poids ou des épisodes de diarrhée au fil des administrations. En cas de traitement par ablation des ovaires ou des testicules, les désagréments seront liés à l’intervention chirurgicale (incision de la peau ou du péritoine, baisse de température due à l’anesthésie, douleurs post-opératoires). Ces douleurs pourront persister jusqu’à 48 heures après l’intervention. Tout au long des tests d’efficacité, les volumes tumoraux seront mesurés deux fois par semaine. Ces mesures seront effectuées soit sur des souris vigiles à l’aide d’un pied à coulisse, après une légère contention, soit par imagerie (au moins une fois toutes les 2 semaines) sous anesthésie générale (10 min) pouvant entraîner une baisse transitoire de la température corporelle. Enfin, certaines expériences nécessiteront des prélèvements sanguins ou tumoraux. Les prises de sang ne provoqueront qu’un inconfort momentané lié à la piqûre. Quant aux biopsies tumorales, elles impliqueront une anesthésie suivie d’une incision cutanée, pouvant entraîner une baisse transitoire de la température corporelle. Toutefois, ces désagréments resteront de courte durée (quelques jours).
Devenir
Les animaux sont mis à mort pour des analyses post mortem.
Remplacement
Avant d’initier une étude d’efficacité sur l’animal, une première étude des molécules est réalisée in vitro sur des lignées cellulaires et/ou sur des organoïdes (cultures cellulaires en 3D). Ces organoïdes, dérivés de tumeurs humaines, représentent des modèles physiologiques avancés permettant une étude précise des mécanismes cellulaires. Cette première étape de validation peut être réalisée au préalable par les collaborateurs ou au laboratoire en utilisant notre banque d'organoïdes issus directement de prélèvements de patients ou de xénogreffes dérivées de tumeurs humaines. Cependant, il reste nécessaire de valider l’effet observé dans un système intégré, tenant compte de la complexité d’un organisme vivant, des multiples interactions biologiques, de la toxicité potentielle et des difficultés qu’une molécule peut rencontrer pour atteindre sa cible. Les xénogreffes de tumeurs dérivées de patients constituent aujourd'hui l’outil d’analyse pharmacologique le plus proche de l’utilisation clinique. Pour sélectionner les meilleurs composés antitumoraux, l’évaluation préclinique reste une étape cruciale dans le développement de tout médicament avant son application clinique. Cette évaluation, combinant les modèles comme les organoïdes et les xénogreffes, optimise les modalités thérapeutiques, prédit les effets des médicaments en association et identifie des marqueurs de réponse ou de résistance. De plus, les effets des thérapies sur la dissémination métastatique et les cellules initiatrices de tumeurs sont également étudiés, renforçant ainsi la robustesse des données obtenues
Réduction
Afin de limiter le nombre de souris utilisées, nous avons mis en place plusieurs stratégies visant à optimiser nos études tout en garantissant la fiabilité des résultats. Nombre minimal de souris par type d’étude 1. Études de tolérance : 3 souris par dose suffisent pour détecter les effets secondaires fréquents. 2. Études d’efficacité (sur tumeur primaire et métastases) : Le nombre de souris est calculé pour détecter une différence de réponse de 30 % entre groupes, en intégrant la variabilité et le développement tumoral. 3. Études de cinétique : 5 souris permettent de réaliser les prélèvements nécessaires aux analyses, en tenant compte de la variabilité interindividuelle. Ce nombre pourra être ajusté selon les besoins des projets. Stratégies pour limiter l’utilisation des animaux 1. Optimisation des doses : Dans les études de tolérance, nous nous appuyons sur la littérature et les données de toxicité de nos collaborateurs pour identifier la dose tolérée par les souris, représentative de celle administrée à l’homme et efficace contre les tumeurs. L’objectif est de tester un minimum de doses sur le plus petit nombre d’animaux possible. 2. Réutilisation des souris : Les souris n’ayant pas développé de tumeurs en étude d’efficacité peuvent être réaffectées aux études de tolérance. 3. Recherche d’effet francs dans les études d’efficacité : Pour certaines molécules, viser une efficacité antitumorale de 80 % (plutôt que 30 %) permet de réduire le nombre de souris à 5 par groupe au lieu de 10. 4. Prélèvements en fin d’étude : Des analyses sanguines et tumorales peuvent être effectuées en fin d’expérience d’efficacité pour éviter des études de cinétique séparées. 5. Lors des études de cinétique, plusieurs prélèvements sur un même animal permettent de suivre l’évolution du traitement tout en limitant le nombre total de souris.
Raffinement
Un protocole rigoureux est mis en œuvre afin de minimiser les contraintes et la douleur infligées aux animaux. Le personnel est spécifiquement formé aux gestes techniques requis. L'utilisation d'anesthésiques et d’analgésiques est systématique lors des interventions chirurgicales, et des mesures sont prises pour réduire l'hypothermie pendant la chirurgie. L'utilisation de tapis et de lampe chauffante est systématique du début de l'anesthésie jusqu'au réveil des animaux. L'analgésie est prolongée systématiquement 48h pour toutes les chirurgies abdominales. Des gels nutritifs sont proposés aux souris après l'opération, et une hydratation supplémentaire est fournie en cas de perte de poids ou de difficulté à se déplacer. Une surveillance étroite des animaux est mise en place le jour de l’intervention pour les greffes de cellules tumorales, et étendue à 48 heures pour les chirurgies abdominales. Par la suite, un suivi clinique hebdomadaire au minimum est assuré par du personnel qualifié afin de garantir le bien-être des animaux tout au long de l’expérience, et rapproché si baisse de l’état général de l’animal. Une grille de score est utilisée pour évaluer objectivement l'état des animaux et déterminer les points-limite. En cas de signes de douleur, des analgésiants sont administrés. L'expérience est interrompue lorsque la tumeur atteint la limite éthique ou si d'autres points limites décrits dans cette grille sont atteints.
Choix des espèces
Le choix de l’espèce souris a été fait pour plusieurs raisons : - En tant que mammifère, la souris possède une physiologie proche de celle de l’Homme, ce qui en fait un modèle pertinent pour étudier l’effet antitumoral de nouvelle molécule ; - Les souches immunodéprimées de souris permettent la création de xénogreffes de tumeurs humaines sans provoquer de rejet de ces tumeurs ; - La disponibilité de souches immunodéficientes chez la souris offre la possibilité de greffer des cellules humaines, une approche souvent plus complexe avec d’autres espèces (le poisson zèbre, par exemple, se révèle moins immunodéprimé) ; - Enfin, la réglementation exige que tout développement de médicament soit évalué sur deux espèces vertébrés différentes pertinentes avant une administration chez l’Homme. La souris constitue alors le modèle de choix en première instance. Jeune adulte : la greffe est réalisée entre 5 et 8 semaines, une période au cours de laquelle les souris ont terminé leur croissance. Ce choix est stratégique, car il permet d’augmenter les chances de prise de la tumeur greffée, l’immunodéficience des souris ayant tendance à diminuer avec l’âge. À cet âge, les souris supportent également mieux les interventions telles que l’anesthésie, la chirurgie et les traitements.
Rôle du récepteur des produits finaux de glycation avancée (RAGE) et impact thérapeutique de son inhibition dans le vieillissement rénal
- Maintien des lignées génétiquement modifiées
- Recherche appliquée
- Autres troubles humains
- Troubles cardiaques
Les souris qui perdent 15 % de leur poids, se prostrent ou cessent de répondre aux stimulus sont tuées. 512 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, à des âges allant de 13 à 86 semaines pour couvrir l'équivalent d'une vie humaine de 25 à 70 ans. Elles subissent des prélèvements de sang sous anesthésie, une dépilation du dos pour y fixer un dispositif de mesure, une injection intraveineuse de produit fluorescent et jusqu'à deux heures d'évaluation de leur fonction rénale, en plus de l'administration de molécules ciblant le récepteur RAGE. Le porteur écrit qu'aucun animal ne sera maintenu en vie à la fin du projet, afin de collecter les organes sans avoir à réserver un lot de souris à cette fin, et présente cette mise à mort générale comme une mesure de réduction.
Objectifs
Avec l’âge, les reins perdent progressivement de leur efficacité, même en l'absence de toute pathologie. Ce vieillissement naturel du rein peut entraîner des troubles chez les personnes âgées. Or, malgré les efforts pour mieux traiter les facteurs connus qui abîment les reins (comme l’hypertension artérielle ou le tabac), ces mesures ne permettent pas de prévenir ce vieillissement rénal. Il est donc essentiel de trouver de nouvelles pistes pour mieux comprendre et peut-être ralentir ce phénomène. Nos recherches s’intéressent à une molécule appelée RAGE, présente naturellement dans l’organisme. Il s’agit d’un récepteur, c’est-à-dire une sorte d’antenne située à la surface des cellules, qui peut, dans certaines conditions, activer des mécanismes qui favorisent l’inflammation, la formation excessive de tissu cicatriciel, la mort de certaines cellules, ou encore des modifications des vaisseaux sanguins. Tous ces phénomènes sont connus pour être associés au vieillissement des reins. Dans des études précédentes, nous avons observé que des souris génétiquement modifiées pour ne pas produire ce récepteur RAGE semblaient mieux protégées contre certains effets du vieillissement rénal, en particulier au niveau des vaisseaux sanguins des reins. Cela suggère que RAGE pourrait jouer un rôle-clé dans ce processus, et que les lésions visibles dans les reins apparaissent après celles des vaisseaux. Bien que les preuves du rôle de ce récepteur RAGE dans les processus de vieillissement rénal s'accumulent, les mécanismes moléculaires doivent être clarifiés et l'impact des thérapeutiques ciblant ce récepteur reste à démontrer. Dans ce nouveau projet, nous allons poursuivre ces travaux en étudiant des souris de laboratoire mâles et femelles, d’une souche très courante dans la recherche médicale (appelée C57Bl/6J), dont certaines produisent naturellement la molécule RAGE, et d’autres ont été modifiées pour ne pas la produire. Nous suivrons ces animaux jusqu’à un âge avancé, équivalant à environ 50–65 ans chez l’être humain, afin d’observer les effets du vieillissement sur le rein. Les objectifs scientifiques de ce projet sont donc 1) de mieux comprendre le rôle du récepteur RAGE dans le vieillissement du rein, 2) de caractériser les mécanismes responsables de ces effets et 3) d’évaluer si des médicaments ciblant ce récepteur pourraient ralentir dommages rénaux liés au vieillissement.
Bénéfices attendus
Les mécanismes moteurs du vieillissement rénal ne sont pas clairement élucidés et, compte tenu de l'augmentation prévue de la proportion de personnes âgées dans la population et des morbidités qui y sont associées, il est urgent d'améliorer cette compréhension. Dans ce but, ce travail contribuera à décrypter le rôle du récepteur RAGE dans le vieillissement rénal, à fournir une vision plus complète du rôle de ce récepteur dans la santé et à comprendre comment moduler avantageusement son activation pour un vieillissement plus réussi, notamment en utilisant des thérapeutiques antagonistes de RAGE. Ceci constituera, si les résultats sont au rendez-vous, une ouverture passionnante vers l'évaluation clinique d’inhibiteurs pharmacologiques de RAGE dans la prévention du vieillissement rénal.
Procédures
Les animaux subiront un prélèvement de sang d’un volume maximal de 100µL (sur animaux anesthésiés) pour analyse, une évaluation non invasive de la fonction rénale pour une durée maximale de 2h à la suite de la pose d’un dispositif miniature sur une zone préalablement dépilée au niveau du dos et de l’injection intraveineuse d’un produit fluorescent à élimination exclusivement rénale (sur animaux anesthésiés), un recueil d’urine, une évaluation de l’activité et l’administration de molécules pharmacologiques.
Impact sur les animaux
Les souris sont soumises à des prélèvements et injections et peuvent développer des douleurs légères liées à ces piqures.
Devenir
L’ensemble des animaux prévus sera utilisé pour le projet et mis à mort à la fin du projet. Aucun animal ne sera maintenu en vie à la fin du projet afin de collecter les organes et tissus sans avoir à réserver un lot de souris à cette fin. Cela permet de réduire le nombre d'animaux.
Remplacement
Nous utilisons des approches complémentaires à l’expérimentation animale qui permettent de mimer le vieillissement des cellules de la paroi des vaisseaux au niveau du rein avec principalement des modèles de vieillissement cellulaire à partir de cellules humaines issues de cordons ombilicaux ou issues de glomérules rénaux. Cependant ces approches in vitro ne suffisent pas à reproduire la complexité et les caractéristiques du vieillissement endothélial rénal, seuls l’étude des mammifères in vivo le permet. En effet, les mécanismes impliqués dans ce vieillissement endothélial rénal impliquent les différentes structures composant le rein mais également des interactions avec les organes du corps entier et le système immunitaire.
Réduction
Des calculs statistiques détaillés ont été effectués pour déterminer le nombre approprié d'animaux pour ce projet. Le nombre d’animaux est cohérent avec la littérature. Ce nombre d'animaux permettra de générer des données scientifiquement solides permettant de les analyser statistiquement. Cela permet de réduire le nombre total d'animaux nécessaires. En outre, des analyses post mortem seront effectuées sur les tissus (reins, muscles squelettiques, cœur, foie, poumons, vaisseaux, tissus adipeux) de tous les animaux afin de garantir la collecte d'un maximum d'informations sur chaque animal. Le nombre d'animaux et la conception expérimentale de ce projet ont également été revus et approuvés par un biostatisticien expérimenté.
Raffinement
Les souris seront hébergées dans un environnement enrichi (5 à 6 souris par cage ; présence de tubes en cartons ou coton pour améliorer leur bien-être). Les souris seront manipulées de manière appropriée et les interactions avec elles seront fréquentes, ce qui réduira le niveau de stress pendant les procédures. Les lignées utilisées dans nos procédures ne présentent aucun problème physique ou physiologique. Néanmoins, nous serons attentifs à observer si les animaux souffrent ou présentent un comportement anormal en suivant les paramètres cliniques suivants, définissant les points limites : - Perte de poids de 15% déterminée après pesée des animaux (et, le cas échéant variations de l’ingestion de nourriture et d’eau) - Apparence physique externe (pilo-érection, dos rond, signes d’infection, respiration anormale...) - Changement du comportement (hypoactivité, démarche anormale, prostration) - absence de réponse comportementale au stimulus externe Les animaux présentant un de ces critères seront euthanasiés. Ce monitoring sera réalisé en lien avec le responsable du bien-être animal. Les possibilités d’améliorer les procédures seront continuellement explorées (veille bibliographique) et mises en œuvre autant que possible. Le groupe de recherche maintiendra une interaction forte avec les animaliers et le bureau du bien-être animal, afin de permettre une surveillance optimale des animaux et rechercher un enrichissement de leur environnement.
Choix des espèces
Le but de ce projet est de mieux comprendre les mécanismes impliqués dans les altérations subies par le rein au cours du vieillissement. Dans un contexte physiopathologique complexe, le modèle animal ne pourra être remplacé. L'organe entier et l'invalidation du récepteur d’intérêt (RAGE) ne peuvent pas être modélisés ou reproduits in vitro. L'invalidation du RAGE a été réalisée chez la souris et ce modèle a déjà fait l’objet de nombreux travaux publiés. Nous utiliserons ainsi des souris adultes âgées de 13 à 86 semaines (mâles et femelles) dont les stades de développement correspondent à ceux d’un humain jeune adulte (point d’étude à 3 mois), d’un humain âgé d’environ 50 ans (point d’étude à 10 mois), d’un humain âgé d’environ 60 ans (point d’étude à 15 mois) et d’un humain âgé d’environ 70 ans (point d’étude à 20 mois).
Exploration des mécanismes moléculaires et cellulaires du renforcement des connections entre neurones induit par la dopamine dans le cerveau de la souris anesthésiée
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Toutes tuées sous anesthésie à la fin d'une seconde chirurgie qui peut durer six heures, 120 souris transgéniques vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Une première chirurgie d'environ 90 minutes leur injecte un vecteur viral, avec une douleur post-opératoire modérée attendue pendant 24 à 48 heures. Pendant la seconde, dont elles ne se réveillent pas, l'équipe stimule leurs neurones à dopamine et enregistre l'activité de l'hippocampe, puis, après leur mise à mort, prélève des organes pour des analyses histologiques. Le porteur affirme qu'aucune autre méthode, "ni modélisation ni culture cellulaire", ne permet cette étude, parce que les données sur le sujet sont "trop rares et parcellaires". Une meilleure compréhension de la maladie de Parkinson, de l'addiction ou du TDAH reste renvoyée "à plus long terme".
Objectifs
Dans ce projet nous explorerons par quels mécanismes la dopamine permet la plasticité neuronale responsable de la mémorisation chez la souris. Pour cela, nous provoquerons la modification des connexions entre neurones de l’hippocampe en stimulant les neurones à dopamine. Après la mise à mort des souris, nous prélèverons des organes pour étudier les modifications moléculaires et cellulaires déclenchées par de cette plasticité.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra de mieux comprendre les mécanismes neurobiologiques de la mémoire chez les mammifères en général et chez l’homme en particulier. Il permettra d’identifier les mécanismes qui font qu’on se souvient de certaines choses et pas d’autres, et à plus long terme de mieux comprendre les troubles cognitifs associés à des dysfonctionements de la transmission dopaminergique, comme par exemple dans la maladie de Parkinson, dans l’addiction ou les désordre neurodéveloppementaux comme le Trouble du Déficit de l'Attention avec ou sans Hyperactivité (TDAH).
Procédures
Les animaux seront soumis à deux interventions chirurgicales sous anesthésie générale, une première permettant l’injection d’un vecteur viral durera environ 90 minutes et une seconde pour les enregistrements électrophysiologiques et la stimulation des neurones à dopamine durera de 1 à 6 heures.
Impact sur les animaux
Les animaux seront exposés à deux anesthesies générales, une première d'une durée inferieure à 90 minutes et une seconde sans réveil (durée comprise entre 1h et 6h). La première chirurgie est susceptible d’induire une douleur post-opératoire modérée durant 24 à 48 heures. Les pesées nécessaires au suivi post-opératoire peuvent entraîner un stress léger de quelques dizaines de secondes.
Devenir
Les animaux seront mis à mort à la fin de la procédure en vue d’analyses histologiques.
Remplacement
Le projet a pour objectif d’évaluer comment la dopamine déclenche la plasticité dans l’hippocampe. Ceci nécessite l’intégrité de l’ensemble du cerveau (l’hippocampe et le système à dopamine) et l’utilisation de souris transgéniques qui permettent de stimuler spécifiquement les neurones à dopamine avec une résolution de l’ordre de la milliseconde. Il n’est pas possible, à l'heure actuelle, d’étudier cela par d’autres moyens que l’expérimentation animale in vivo (ni modélisation ni culture cellulaire) car les données biologiques sur ce sujet sont trop rares et parcellaires.
Réduction
Cette étude étant exploratoire, le nombre d’animaux par groupe (n= 12) a été déterminé sur la base de d’études antérieures utilisant les mêmes techniques de mesure des modifications neurobiologiques induites par des plasticités synaptiques s’approchant de celle étudiée ici. Les tissus prélevés seront réutilisés pour mesurer plusieurs types de modifications moléculaires et cellulaires.
Raffinement
Pendant les jours qui suivent la première chirurgie, une fiche de suivi est remplie quotidiennement pendant tout le temps nécessaire à la récupération totale de l'animal. Si une altération de l’état de l’animal est observée suite à la chirurgie une grille de scoring sera utilisée pour déterminer la conduite à tenir. Les animaux seront anesthésiés et analgésiés avant le début de la première chirurgie. Des analgésiques seront également administrés en post opératoire le lendemain. Pendant les semaines qui suivront la chirurgie, les animaux seront inspectés tous les jours. Les animaux seront anesthésiés pendant toute la durée de la seconde chirurgie et tout au long des enregistrements électrophysiologiques, jusqu’à la mise à mort des animaux.
Choix des espèces
Dans cette étude, nous utilisons la souris en raison de sa pertinence comme modèle en neurosciences et de la disponibilité d’outils adaptés pour manipuler précisement les circuits neuronaux. Les animaux seront des jeunes adultes afin d’éviter les effets liés au développement ou au vieillissement.
Evaluation de l’efficacité d’un produit immunologique par épreuve virulente sur rongeurs.
- Tests réglementaires
- Contrôles de qualité
Inoculées avec la bactérie Bordetella bronchiseptica, 1 000 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, 780 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger et 220 un niveau sévère. La moitié reçoit deux vaccinations à quatorze jours d'intervalle, l'autre moitié rien du tout, puis les deux groupes sont infectés. Le porteur indique que des mortalités soudaines surviennent entre le deuxième et le quatrième jour, et que des souris peuvent être trouvées mortes sans aucun signe avant-coureur permettant d'anticiper leur souffrance. Le projet contrôle des lots de vaccin contre la toux du chenil avant leur commercialisation, selon une méthode que le porteur décrit comme exigée par les autorités australiennes et pour laquelle il affirme qu'aucune alternative réglementaire n'existe.
Objectifs
La toux du chenil (TC) est une maladie respiratoire qui affecte les chiens. Elle peut être causée par plusieurs agents pathogènes, dont la bactérie Bordetella bronchiseptica. Ce projet cherche à vérifier si la partie du vaccin visant la bactérie Bordetella est efficace pour protéger les chiens contre cette maladie. Ce test est un requis réglementaire avant commercialisation.
Bénéfices attendus
Garantir la commercialisation de vaccins efficaces contre la toux des chenils.
Procédures
- 10 souris sont vaccinés à deux reprises à 14 jours d'intervalle (injection d'une durée de 3 secondes) - 10 souris témoins ne sont pas vaccinées. - 14 jours après la dernière vaccination, les 2 groupes (vaccinés et témoins) sont inoculés par la souche d’épreuve de Bordetella bronchiseptica (Durée de 15 secondes) A l'issue de la procédure tous les animaux sont euthanasiés
Impact sur les animaux
Les nuisances et effets indésirables attendus chez les animaux incluent un stress bref lié à la contention et une douleur transitoire lors des injections de vaccination. Suite à l'infection expérimentale par Bordetella bronchiseptica, des signes cliniques sont attendus, au sein du groupe témoin. La période la plus critique se situe entre le deuxième et le quatrième jour post-inoculation, où des mortalités soudaines peuvent être observées. Ainsi malgré les observations quotidiennes réalisées, des souris peuvent être retrouvées mortes lors de cette observation quotidienne , sans que l'on ait observé de signes avant-coureurs, qui auraient permis de le prévoir et ainsi anticiper toute souffrance. Pour pallier ce risque, la surveillance sera intensifiée à un rythme biquotidien durant cette phase critique auprès des tous les groupes de souris (groupe témoin et groupe vacciné). Conformément aux principes éthiques, toute souris atteignant les points limites prédéfinis sera immédiatement mise à mort afin de limiter sa souffrance.
Devenir
Tous les animaux étant exposés à l'agent pathogène, ils représentent un risque biologique et ne peuvent donc être conservés. Leur euthanasie est par conséquent requise à la fin de l'expérimentation.
Remplacement
Il s'agit de la méthodologie officielle exigée par les autorités australiennes, avec laquelle elles contrôlent le produit pour procéder à sa libération. Il n'y a pour le moment pas de références réglementaires pouvant être présentées comme des alternatives de substitution.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisé pour chaque essai est conforme à la Réglementation australienne. Afin de réduire le nombre d’animaux, chaque fois que c’est possible, il est utilisé des témoins communs à plusieurs lots de vaccins. Le personnel est formé permettant la reproductibilité et la robustesse de l’essai afin d’éviter au maximum des re-contrôles.
Raffinement
Les conditions réglementaires d’hébergement et d’environnement sont respectées. Les installations sont suivies en températures, hygrométrie. Toute anomalie sur les installations est directement remontée à un poste de garde (24/h/24h) permettant une intervention rapide y compris les weekend. Les animaux sont observés quotidiennement et de manière biquotidienne durant la phase critique (2ème au 4ème jour post-infection) et au-delà de 4 jours si l’état de santé d’un animal l’exige. Des points limites spécifiques ont été mis en place afin d’anticiper la souffrance des animaux.
Choix des espèces
La souris est un modèle animal de petite taille, comparativement à une étude similaire menée chez le chien, elle offre des avantages logistiques et éthiques notables. Elle constitue un modèle puissant et polyvalent pour étudier B. bronchiseptica. Elle permet une infection respiratoire contrôlée, une analyse fine de la réponse immunitaire et la mise en place de stratégies thérapeutiques vaccinales, tout en respectant des critères éthiques et scientifiques. L'abondance des données préexistantes offre une base solide, évitant la duplication d'expériences et le recours inutile à des essais in vivo Les souris utilisées sont des souris adultes car le test nécessite que leur système immunitaire soit mature.
Etude de l’impact d’une modification génétique sur la réponse physiologique de la souris
- Recherche fondamentale
- Multisystémique
- Oncologie
36 souris privées d'un fragment d'ADN vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles passent huit heures à 4 °C, suivent quatorze semaines de régime riche en graisses, subissent deux prélèvements de sang sur animal vigile et deux anesthésies de quinze minutes, avec un isolement en cage individuelle pouvant durer quatre jours. Les bénéfices avancés, de nouvelles cibles contre l'obésité, le diabète ou les troubles rénaux, tiennent au conditionnel et supposent que ce fragment d'ADN joue bien le rôle qu'on lui prête. Le porteur affirme que ces fonctions métaboliques ne sont modélisables que dans un organisme complet, et que seul un mammifère permet une première collecte de données.
Objectifs
Ce projet a pour but de mieux comprendre le rôle d’une partie de l’ADN qui ne code pas pour une protéine, et qui était autrefois considérée comme peu utile. Pourtant, des recherches récentes suggèrent qu’elle pourrait jouer un rôle important dans le fonctionnement du corps, notamment dans la gestion de l’énergie, la régulation de la température corporelle et le bon fonctionnement des reins. Pour étudier cela, nous utiliserons des souris chez lesquelles cette portion de l’ADN a été supprimée. Elles passeront une série de tests pour évaluer leur métabolisme, leur comportement, leur poids et d’autres aspects de leur santé. Elles seront ensuite soumises à un régime alimentaire enrichi pendant 14 semaines, avec un suivi régulier. À la fin de l’étude, plusieurs organes seront analysés afin de mieux comprendre les effets de cette absence. Ce projet pourrait ainsi ouvrir la voie à de nouvelles pistes de recherche sur les maladies métaboliques ou rénales.
Bénéfices attendus
Dans ce projet, nous utilisons une approche complète pour étudier l’impact d’une portion particulière de l’ADN qui ne produit pas de protéine. En combinant des tests sur le comportement, l’activité du métabolisme, des analyses sanguines et l’étude de plusieurs organes à la fin de l’expérimentation, nous espérons obtenir une vision globale de son rôle dans le corps. Si cette partie de l’ADN est effectivement impliquée dans la régulation de la température, la production d’énergie ou le bon fonctionnement des reins, elle pourrait devenir une cible intéressante pour développer de nouveaux traitements contre des maladies comme l’obésité, le diabète ou les troubles rénaux. Les résultats de cette recherche pourraient aussi nous permettre d’améliorer la détection de certains problèmes de santé grâce à de nouveaux marqueurs biologiques, ou même de proposer des traitements plus ciblés à l’avenir.
Procédures
Les animaux seront exposés à un environnement à 4 °C pendant 8 heures. Ils suivront ensuite un régime riche en graisses pendant 14 semaines. Deux prélèvements sanguins seront réalisés sur animaux vigiles par contention, chaque prélèvement durant environ une minute. Les animaux seront également soumis à deux anesthésies médicamenteuses d’une durée de 15 minutes chacune.
Impact sur les animaux
Parmi les nuisances attendues, des contentions seront pratiquées, ce qui entraîne un stress léger. Les prélèvements sanguins peuvent entraîner une légère douleur. Les animaux seront isolés, ce qui entraîne un léger stress. Les animaux seront soumis au froid, pouvant entraîner une diminution transitoire de leur température corporelle.
Devenir
Les animaux seront mis à mort en fin de procédure afin de collecter les tissus pour réaliser des analyses moléculaires.
Remplacement
Ce projet vise à mettre en évidence l’impact de l’inhibition d’un gène sur des fonctions métaboliques complexes. Celles-ci ne sont modélisables que dans un organisme complet, capable d’exprimer l’ensemble des fonctions physiologiques de régulation (thermorégulation, fonction hépatique, fonction rénale). Seule une approche sur un mammifère permet une première collecte de données concernant les mécanismes physiologiques complexes mis en jeu dans cette étude (régulation des lipides, des glucides, dérèglements mitochondriaux et biochimiques, balance inflammatoire), fournissant de nombreuses informations qui pourront ensuite être utilisées dans une approche translationnelle visant à mieux comprendre la physiologie humaine..
Réduction
Le nombre d'animaux par groupe expérimental a été déterminé au fur et à mesure de notre expérience. Nous avons ainsi effectué des analyses permettant de déterminer la puissance statistique des paramètres mesurés et avons conclu que cet effectif de 9 par groupe constitue un bon compromis entre puissance d'analyse et réduction de nombre d'animaux utilisés. Durant cette étude, nous allons générer des données qui seront analysées à l'aide de tests statistiques. Nous avons aussi conçu notre protocole afin d'utiliser une seule cohorte d'animaux qui suivra un ensemble de tests, afin de réduire autant que possible les animaux employés pour répondre à notre problématique scientifique
Raffinement
Nous suivrons l'état général des animaux, incluant le toilettage, la posture et la présence de vocalisations. Tous ces éléments nous permettront d'évaluer l'atteinte de points limites, pouvant entraîner l’euthanasie de l'animal afin d'éviter toute souffrance. Les animaux seront maintenus en groupes dans des conditions d'animalerie optimales, avec un accès illimité à la nourriture, à l'eau et à un environnement enrichi (nids en quantité suffisante, bâtons et balles à ronger). Si nécessaire, des soins locaux seront administrés. En cas de douleur, un antalgique pourra être administré conformément aux recommandations vétérinaires. Les animaux seront pesés chaque semaine, en plus du suivi quotidien habituel. Lors des prélèvements sanguins, le volume prélevé sera compensé par l'injection de sérum physiologique. Concernant les tests deux d’entre eux se déroulent dans des cages d’hébergement individuelles. La seule contrainte est donc l’isolement des animaux pendant 4 jours maximim. A la fin de ces tests, les animaux sont remis dans leurs cages d’origine avec les mêmes dispositions d’avant le test (les mêmes souris dans la même cage, et les cages sont gardées dans le même état qu’avant le début du test, et ceci afin que les animaux retrouvent leur environnement), les animaux sont surveillés afin de vérifier qu'ils ne se battent pas. . Les souris seront soumises à une température de +4 °c pendant 8h. Les souris s’adaptent bien au froid, leur température corporelle pouvant descendre de 37°C à 34°C. Néanmoins, tout animal dont la température corporelle chuterait en dessous des 34°C, montrant son incapacité à s’adapter au froid, sera sorti du test et remis quelques minutes dans un environemment à 37°C.
Choix des espèces
La souris est un animal dont la modification génétique est aisée et nous disposons justement du modèle d'intérêt porteur de modifications génétiques sur le gène d'intérêt. Par ailleurs, ce mammifère permet une première approche informative concernant les mécanismes physiologiques, fournissant de nombreuses données qui pourront ensuite servir dans une approche translationnelle afin de mieux comprendre la physiologie humaine Les animaux démarreront leur protocole en tant que jeune adulte, à partir de 10 semaines. A ce stade, ils ont déjà une régulation métabolique qui est mise en place.