Rongeurs
Une analyse comportementale de l’autisme
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Privée d'eau pendant vingt-trois heures pour servir de démonstrateur d'émotion positive, une partie des 396 souris passe ensuite des tests comportementaux de dix à trente minutes. Toutes portent des mutations censées reproduire des traits de l'autisme et vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, avant d'être tuées pour prélever leur cerveau. Aucun des tests n'est nommé, alors que chaque animal doit être évalué dans plusieurs contextes comportementaux pour permettre les corrélations recherchées. Le porteur écrit qu'"aucune souffrance inhérente n'est prévue pour les souches utilisées", dans un protocole qui repose sur la privation d'eau et sur la mesure de l'anxiété.
Objectifs
L’autisme est un trouble neurodéveloppemental qui se manifeste dans divers domaines, notamment les interactions sociales, les comportements répétitifs et le traitement sensoriel. Une compréhension approfondie des liens entre ces symptômes ainsi que les comorbidités associées, comme l’anxiété, est essentielle pour un diagnostic précis, une meilleure gestion des symptômes, le développement d’approches thérapeutiques innovantes et l’identification de biomarqueurs diagnostiques. Ce projet vise à capturer la nature complexe et multifacette des phénotypes associés à l’autisme en étudiant des modèles murins de manière intégrée et exhaustive. En évaluant chaque animal dans plusieurs contextes comportementaux, nous pourrons réaliser des analyses de corrélation pour identifier les relations potentielles entre différents comportements et déterminer si certains déficits comportementaux coexistent ou s’expriment de manière indépendante. Ce type d’approche intra-sujet permet d’établir une vision plus complète et précise des interactions entre symptômes, ce qui renforce la validité des modèles animaux. De plus, cette étude permettra d’identifier des sous-types de phénotypes qui reflètent l’hétérogénéité de l’autisme humain. En intégrant ces données, nous espérons identifier des regroupements symptomatiques spécifiques qui non seulement amélioreront notre compréhension des mécanismes de l’autisme, mais faciliteront aussi le développement de traitements ciblés et personnalisés pour une gestion plus efficace de ce trouble.
Bénéfices attendus
Des études de dépistage à grande échelle menées aux États-Unis suggèrent que la prévalence de l’autisme est de 1 enfant sur 34. Bien qu’il n’existe pas d’études de cette ampleur en Europe, la prévalence de l’autisme y est probablement similaire. Ce projet vise à approfondir notre compréhension des mécanismes comportementaux liés à l’autisme. En capturant de manière détaillée la diversité des phénotypes autistiques dans des modèles murins, nous cherchons à mieux comprendre les interactions entre les symptômes sociaux, sensoriels et cognitifs, et à identifier des profils distincts permettant de regrouper des symptômes en sous-types spécifiques. Cette approche aide à mieux représenter l’hétérogénéité des troubles autistiques, facilitant ainsi le diagnostic différentiel et ouvrant la voie à une classification plus nuancée de l’autisme. Grâce à l’identification de regroupements symptomatiques et de biomarqueurs potentiels, ce projet contribuera à l’élaboration de méthodes de diagnostic plus précises. En outre, cette compréhension approfondie des symptômes fournit des bases solides pour le développement de traitements ciblés et personnalisés, adaptés aux besoins spécifiques de chaque sous-type phénotypique. Nous planifions également d’explorer les liens entre les symptômes de l’autisme et les comorbidités associées, comme l’anxiété. En comprenant mieux ces relations, les cliniciens pourront concevoir des approches thérapeutiques qui tiennent compte de ces interactions, optimisant ainsi la gestion des symptômes et améliorant la qualité de vie des personnes autistes.
Procédures
Les animaux seront soumis à des tests comportementaux de durée variable (10min à 30min).
Impact sur les animaux
Les tests comportementaux peuvent provoquer du stress ou de l’anxiété chez les animaux. Les démonstrateurs d’émotion positive, utilisés pour évaluer la valence émotionnelle, seront privés d'eau pendant 23 heures avant de retrouver un accès libre à l'eau.
Devenir
Toutes les souris seront euthanisiées et leurs cerveaux seront prélevés pour des analyses post-hoc.
Remplacement
Les expériences proposées dans cette étude nécessitent des mesures comportementales, pour lesquelles l’utilisation d’un modèle animal est indispensable et ne peut être remplacée par des études in vitro ou in silico. Les modèles animaux plus simples, comme la mouche du vinaigre, ne conviennent pas à notre projet, car ils ne présentent pas la diversité de comportements que nous cherchons à caractériser. Les études cliniques humaines, de leur côté, ne sont pas adaptées à notre objectif expérimental, car elles impliquent une population fragile, sans homogénéité génétique ni contrôle strict des conditions environnementales. Les souris partagent avec l’humain de nombreux gènes et circuits neuronaux impliqués dans les comportements sociaux et sensoriels, ce qui en fait un modèle pertinent pour l’étude des bases neurodéveloppementales de l’autisme. Bien que certaines différences existent, ces similitudes permettent d’obtenir des résultats transposables, posant ainsi les bases de futures recherches cliniques.
Réduction
Une conception expérimentale rigoureuse garantira la reproductibilité des résultats et, grâce à des techniques d’analyse statistique appropriées, permettra de minimiser le nombre d’animaux utilisés. Les mêmes animaux seront intégrés à toutes les tâches comportementales afin de réduire les besoins en effectifs. Le nombre d’animaux est calculé à 396.
Raffinement
Tous les résultats scientifiques concernant les facteurs influençant le bien-être des animaux, ainsi que leur capacité à ressentir et à exprimer la douleur, la souffrance, l'angoisse et les dommages durables, seront pris en compte. Les expériences seront conçues et réalisées de la manière la plus éthique possible. Le matériel adéquat sera mis à disposition des personnes autorisées, compétentes et dûment qualifiées, qui respecteront rigoureusement les procédures mises en place. Aucune souffrance inhérente n'est prévue pour les souches utilisées dans les expériences. Tous les animaux seront manipulés en utilisant les techniques les moins stressantes possibles, conformément à la littérature : l'utilisation d'un tunnel ou des mains en forme de coupe. Un tube en carton et du matériel de nidification seront placés dans chaque cage afin de garantir la poursuite de tous les comportements normaux de l'animal. Les animaux seront placés dans des cages collectives afin de garantir des interactions sociales. Tous les animaux seront habitués dans la pièce d’expérimentation avant chaque tache comportementale. Des points limites spécifiques et des mesures conservatrices pour la procédure sont définis.
Choix des espèces
La souris transgénique a été sélectionnée pour rester cohérente avec les études antérieures effectuées au sein de notre équipe. À ce jour, la souris est le seul mammifère pour lequel il est possible, de manière routinière, de modifier le génome afin de créer des modèles de maladies humaines. L'étiologie de l'autisme étant fortement génétique, les modèles transgéniques, basés sur la manipulation (suppression ou modification) des gènes à haut risque pour l’autisme, sont considérés comme des modèles ayant une forte « valeur de construction » (les gènes à haut risque pour l’autisme sont conservés au cours de l'évolution entre l'homme et la souris). De plus, ces modèles présentent une « valeur de face » élevée, c'est à dire que les symptômes observés chez les souris transgéniques (comme les déficits sociaux, les comportements répétitifs et l’anxiété accrue) reproduisent fidèlement certains aspects comportementaux de l’autisme chez l’humain. Les expériences comportementales seront effectuées sur des animaux adultes âgés de 8 à 12 semaines.
Evaluation pré-clinique de nouvelles thérapeutiques anticancéreuses dans les modèles murins de cancer.
- Recherche appliquée
- Cancers
- Recherche fondamentale
- Oncologie
11 182 souris immunodéprimées vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dont 1 400 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Chacune peut recevoir un traitement jusqu'à trois fois par jour pendant quatre semaines, porter une tumeur humaine greffée sur le flanc, entre les omoplates, dans la glande mammaire ou le côlon, et subir l'ablation chirurgicale de ses ovaires ou de ses testicules quand le traitement testé est une castration. Les tumeurs sont mesurées deux fois par semaine au pied à coulisse, et les métastases pulmonaires peuvent gêner la respiration. Le porteur écrit qu'en visant une efficacité antitumorale de 80 % plutôt que de 30 %, il ramène ses groupes de dix à cinq souris, ce qui déplace le seuil de résultat jugé intéressant en même temps que l'effectif.
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.
Etude d’innocuité et d’efficacité de molécules destinées à la modulation de la coagulation dans un modèle de temps de saignement chez la souris.
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
Anesthésiées, cathétérisées pour recevoir le traitement par voie veineuse, puis sectionnées à l'extrémité de la queue, 1 080 souris saignent pendant quarante minutes filmées, sans jamais se réveiller. Le porteur note que cette procédure sans réveil ne permet d'observer ni perte de poids ni inactivité prolongée. Le sang est ensuite prélevé dans leur cœur, à l'aiguille à travers la peau ou après ouverture de la cage thoracique, et la mise à mort se fait par dislocation cervicale. Il s'agit de mesurer l'effet sur la coagulation de molécules fournies par des partenaires industriels, qui passeront en essais cliniques si les résultats sont encourageants.
Objectifs
En clinique, les saignements résultent d'une irruption plus ou moins importante de sang dans les tissus faisant suite à la rupture d'un vaisseau. L'objectif de ce projet préclinique est de tester des stratégies thérapeutiques innovantes dans un modèle permettant d’évaluer le temps de saignement chez la souris afin d'étudier leur impact sur la coagulation. Pour ce faire, nous utiliserons un modèle consistant en l’induction d’un saignement chez la souris par section de la partie distale de la queue. Le saignement sera induit sur des souris adultes, chez des individus femelles et mâles, afin de reproduire la diversité clinique
Bénéfices attendus
L’objectif fondamental de ce projet qui consiste en l'exploration de diverses approches thérapeutiques, en employant différents modes d'administration distincts, sur des animaux de sexes différents, afin d'évaluer leur incidence sur la coagulation. En cas de résultats défavorables, les différents tests thérapeutiques auront contribué à élargir le champ des connaissances scientifiques dans le domaine de l’hématologie, offrant des enseignements précieux pour orienter de futures recherches et guider le développement de stratégies thérapeutiques novatrices. En présence de résultats encourageants, les molécules fournies par les partenaires industriels seront soumises à des essais cliniques, avec pour objectif ultime la mise sur le marché dans les années à venir. Ces résultats auront également un impact sur la communauté scientifique, stimulant la collaboration entre le secteur public et privé. Les résultats bénéfiques permettront d'encourager la poursuite des travaux de recherche sur des axes thérapeutiques spécifiques. Cette collaboration renforcée entre public et privé favorisera un échange continu d'idées et d'expertise, créant ainsi un environnement propice à l'innovation et à la progression des connaissances dans le domaine de l’hématologie. Pour finir, en obtenant l'approbation réglementaire, certaines des thérapies que nous souhaitons tester pourront donc bénéficier à un grand nombre de patients, marquant ainsi une avancée importante dans la prise en charge de certaines pathologies telles que les coagulopathies ou l’AVC hémorragique par exemple.
Procédures
Les 1080 animaux de cette DAP seront soumis au saignement une seule fois. Cet acte s’effectuera sous anesthésie et durera moins d’une minute. Ensuite, l’animal restera endormi environ 40 minutes pour l’enregistrement vidéo du saignement. En amont, pour tous les animaux recevant un traitement en intraveineux, la pose de cathéters sera nécessaire. Cet acte prendra environ 10 minutes par cathéter sous anesthésie. A la fin de l’enregistrement vidéo, du sang sera prélevé dans le cœur à travers la peau des animaux. Cet acte prendra environ 1 minute. Dans le cas où une étude nécessiterait que le prélèvement sanguin s’effectue directement dans le cœur de l’animal sans que la peau ne soit traversée par l’aiguille, la cage thoracique de l’animal serait ouverte après vérification de l’anesthésie profonde et de l’analgésie de l’animal. Cet acte prendrait environ 5 minutes. Enfin, les animaux seront mis à mort par dislocation cervicale. Cet acte prendra moins de 30 secondes.
Impact sur les animaux
Les effets indésirables observés seront principalement dus à l’abord veineux pour les animaux recevant la molécule en i.v. En effet, en cas de problème technique pendant la chirurgie une perte de sang importante pourrait se produire. Pour les autres abords en cas d’administrations répétées, une irritation locale pourrait être observée et devrait être surveillée. La procédure étant sans réveil, elle ne permettra pas d’observer une perte de poids ou une période prolongée d’inactivité par exemple.
Devenir
A l’issue de la procédure, les animaux seront mis à mort immédiatement à la fin de l’enregistrement vidéo.
Remplacement
Ce projet correspond aux étapes des tests d’efficacité de thérapeutiques in vivo faisant suite aux nombreuses expérimentations et validations réalisées in vitro par les industriels financeurs. Actuellement il n’existe aucune méthode alternative à l’expérimentation animale nous permettant d’obtenir le même niveau d’information que celui obtenu avec l’expérimentation animale. L’ensemble des connaissances et des acquis dont nous disposons dans la littérature et au sein de notre laboratoire font de la souris le modèle préférentiel pour mener à bien ce projet. En effet, mus musculus est l’une des espèces animales la plus étudiée dans le domaine de l’hématologie, permettant une analyse comparative et critique des résultats obtenus.
Réduction
Les données extraites de la littérature scientifique préclinique, combinées surtout à une étude de détermination de la puissance statistique régulièrement mise à jour avec nos données permettent de définir un nombre minimal d’animaux de 15 par groupes dans nos conditions protocolaires. Cette approche nous offre la capacité de visualiser des différences réelles de manière statistiquement significative entre les groupes étudiés. Afin d’anticiper les exclusions d’animaux dues à des erreurs techniques ou à de la mortalité, l’augmentation de l’effectif de 18 par groupes expérimentaux est obligatoire pour atteindre un effectif final satisfaisant de 15 animaux par groupe. Maintenir cette marge de sécurité contribue à assurer la validité scientifique de notre projet tout en respectant les normes éthiques et les principes de réduction du nombre d'animaux utilisés en recherche. Ainsi, en optimisant le nombre d'animaux utilisés, nous parvenons à concilier l'efficacité de notre projet avec sa valeur scientifique, conformément aux principes de réduction du nombre d'animaux utilisés en recherche.
Raffinement
Les animaux seront hébergés dans des cages standards répondant aux normes européennes actuelles et isolés de tous les bruits extérieurs. Au sein de chaque cage, les animaux auront toujours accès à divers types d’enrichissements ainsi qu’accès ad libitum à la nourriture et à l’eau pendant toute la durée de stabulation. Leur bien-être sera suivi bi-quotidiennement par du personnel qualifié 5j/7 et quotidiennement pendant les week-ends et jours fériés. Durant toute la durée de l’étude, les animaux seront également régulièrement pesés (2 fois par semaine au minimum). L’animal sera anesthésié par voie gazeuse et aura une couverture analgésique administrée en sous-cutanée avant la première incision expérimentale. Dans le cadre de la pose d’un cathéter (groupe recevant un traitement i.v) une tonte préalable du pelage sera effectuée sur chaque site d’incision de peau, une désinfection et une anesthésie locale seront mises en place. La température corporelle de l’animal sera maintenue à 37.5 ± 0.5°C grâce à un système de couverture chauffante rétrocontrôlée. Les yeux des animaux seront protégés avec du gel ophtalmique durant toute l’anesthésie. Les animaux seront maintenus sous anesthésie tout le long de l’enregistrement vidéo puis mis à mort à la fin de ce dernier. En cas de constatation de dépassement des points limites fixés et détaillés plus bas dans cette DAP, l’animal sera mis à mort après avoir reçu une couverture anesthésique et analgésique adaptées.
Choix des espèces
La souris (Mus musculus) occupe une place prépondérante dans la recherche médicale, particulièrement dans le développement de stratégies thérapeutiques. Cette prééminence découle de divers facteurs, notamment les homologies vasculaires et génétiques entre l’Homme et la souris, ainsi que la facilité de manipulation génétique, le coût relativement bas, et la logistique aisée associée à l'élevage et la stabulation de ces rongeurs. Ces caractéristiques (entre autres) font de la souris un modèle animal privilégié pour la recherche préclinique. Elle offre la possibilité d'une analyse comparative et critique des résultats obtenus avec ceux de la littérature, renforçant ainsi la fiabilité des conclusions et leur applicabilité potentielle chez l'Homme. Les animaux utilisés seront adultes le jour de l’induction du saignement pour un poids moyen compris entre 30 et 40 g (environ 8 semaines). Nous induirons notre modèle sur des adultes afin de pouvoir comparer les données de cette étude avec celles déjà disponibles dans notre laboratoire et dans la littérature scientifique du domaine.
Troubles endocriniens et métaboliques : diabète et obésité
- Recherche appliquée
- Troubles endocriniens
Rats : 1100
Pour évaluer l'activité de substances en développement sur le métabolisme et leurs effets secondaires sur le système endocrinien, 1 100 souris et 1 100 rats vont être rendus diabétiques ou obèses, par injection d'un réactif ou par un régime riche en graisse. Les procédures impliquent un niveau de souffrance léger pour 800 d'entre eux et modéré pour 1 400. Les substances leur sont administrées par voie orale, veineuse, sous-cutanée, abdominale ou musculaire, en une fois ou en perfusion de plusieurs heures, répétée pendant des jours ou des semaines, avec jusqu'à huit prises de sang sur une séance de huit heures et un isolement pouvant durer vingt-quatre heures. Le porteur indique que les animaux ayant subi des procédures légères ou modérées peuvent être réutilisés après accord du vétérinaire, et que les autres sont tués pour prélever leurs organes.
Objectifs
La prévalence mondiale du diabète et de l’obésité n’a cessé d’augmenter au cours de ces dernières décennies et a atteint des proportions pandémiques (463 millions de personnes atteintes en 2019). Ces troubles métaboliques exposent les personnes atteintes à un risque de pathologie bien plus grave, en effet une glycémie constamment élevée provoque des lésions vasculaires généralisées affectant le cœur, les yeux, les reins et les nerfs. Elle expose les personnes atteintes à une incidence accrue de maladies athérosclérotiques cardiovasculaires. A l’heure actuelle, toutes les thérapies disponibles traitent les conséquences du diabète de type 2 en se focalisant principalement sur la régulation glycémique, mais ne ciblent pas le mécanisme biologique sous-jacent qui cause la maladie. Par ailleurs, certaines molécules médicamenteuses en cours de développement peuvent avoir des effets secondaires sur le système endocrinien et favoriser l’apparition d’hyperglycémie et de diabète. Ainsi le présent projet aura pour objectif d’une part d'évaluer l’efficacité préclinique de nouvelles substances susceptibles de lutter contre les troubles métaboliques et endocriniens (diabète, obésité, syndrome métabolique), d’autre part, de déterminer si de nouvelles substances en développement peuvent avoir une répercussion sur le système endocrinien. Quel que soit le contexte de l’étude, l’effet des substances pharmacologiques est évalué sur des modèles biologiques suffisamment sensibles et prédictifs, capables de mimer la physiologie endocrinienne humaine et sa complexité, afin de garantir la pertinence et la validité des résultats expérimentaux obtenus.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra d'évaluer l’activité pharmacologique de substances en développement sur le métabolisme glucidique et lipidique. Ce projet permettra également d’étudier les effets secondaires possibles d’autres substances bioactives sur le système endocrinien.
Procédures
Les troubles métaboliques sont induits par une administration unique d'un réactif (durée d'environ 1 minute), ou par un régime riche en graisse, ou la combinaison des deux. Les substances-test peuvent être administrées par bolus (voie orale, intraveineuse, sous-cutanée, intra-péritonéale, intramusculaire), durée de quelques secondes ou par perfusion lente (intraveineuse) de quelques minutes à quelques heures. Les administrations peuvent être uniques ou répétées pendant plusieurs jours (le plus souvent) ou plusieurs semaines, et cela en fonction de l’objectif de l’étude. Les tests de tolérance au glucose et à l’insuline nécessitent une administration unique (durée d’environ 1 minute) suivie de prélèvements d'une goutte de sang (durée de quelques secondes, 8 maximum, sur 4 ou 8h de test). Par ailleurs, des prélèvements de sang (8 maximum, sur 4 ou 8h) peuvent être réalisés, chaque prélèvement durant quelques secondes à 3 minutes. Enfin, un hébergement individuel (durée max 24 h) peut être réalisé au cours de l'étude pour prélèvement d'urines ou de fèces.
Impact sur les animaux
Bien qu’un certain nombre de procédures appliquées dans ce projet n’induisent pas de nuisance ou d’effets indésirables sur les animaux, quelques procédures peuvent induire un stress lié à un isolement (
Devenir
Pour les procédures légères et modérées, les animaux peuvent être réutilisés après l’approbation du vétérinaire. Pour procédures nécessitant des prélèvement d’organes les animaux sont euthanasiés.
Remplacement
Dans le cadre du développement des médicaments testés de nombreux tests ex vivo (in vitro et in silico) ont déjà eux lieu avant l'utilisation de l'animal. Ceux-ci constituent un point de départ permettant de générer des données préliminaires et d’effectuer un tri moléculaire pour ne retenir que les molécules présentant une certaine efficacité. Bien que ces tests permettent une réduction significative du nombre de substance à tester (et donc du nombre d’animaux), ils ne reflètent pas la complexité de l’environnement biologique et du système endocrinien chez l’Homme. De même, il n'est pas possible de prédire les effets secondaires des substances utilisées. Ainsi, les modèles d'animaux restent indispensables pour valider et optimiser de nouvelles thérapies pour leur utilisation en toute sécurité chez l'Homme.
Réduction
Les mesures de réduction s'intégrant à la règle des 3Rs vont consister à utiliser le plus petit nombre d’animaux possible pour chaque étude permettant d'obtenir des données suffisantes pour interpréter les résultats de façon correcte et d’éviter ainsi une répétition inutile des études. Le nombre d’animaux utilisés pour chaque étude sera optimisé de façon à intégrer dans une même expérience la relation dose-effet et la comparaison par rapport à un groupe contrôle négatif et éventuellement à un contrôle positif (substance de référence ou de comparaison) si cela s'avère pertinent. Quand le protocole d'étude le permet, un groupe traité est utilisé comme son propre contrôle négatif permettant ainsi d’utiliser un nombre d’animaux réduit. Par ailleurs et dans la mesure du possible (en fonction de la durée d'action de la substance-test), plusieurs doses d'une même substance peuvent être testées chez le même animal et à des jours différents, réduisant ainsi le nombre d'animaux utilisés. Nos données historiques ainsi que celles de la littérature indiquent qu’un effectif 8-10 animaux ( rats et souris) en standard par groupe (nombre de groupes variables, selon l’objectif de l’étude) est généralement nécessaire pour atteindre une sensibilité correcte du test. L' analyse statistique prévue repose sur des tests paramétriques. Par ailleurs, des prélèvements terminaux peuvent être ajoutés en fin de procédure pour éviter une répétition inutile de l'étude. Dans le but de réduire le nombre d’animaux, certains animaux issus des procédures réalisées sur l’animal éveillé sont également réutilisés aux strictes conditions qu’ils n’aient pas subi de procédure sévère et après accord du vétérinaire.
Raffinement
Les mesures de raffinement s'intégrant à la régle des 3Rs vont consister en un suivi des points limites permettant l'euthanasie précoce de tout animal présentant des signes de douleur, de souffrance ou d'angoisse (incluant une surveillance de l'aspect général, un suivi de poids). De plus, les animaux sont suivis par le vétérinaire et manipulés fréquemment par des techniciens préalablement formés et attentifs, prêts à agir lorsque les critères d'interruption prédéfinis sont atteints. Par ailleurs, et au quotidien, un enrichissement complet est fourni aux animaux, celui-ci inclut dans leur hébergement : litière, objets de nidification, objets à ronger ou à mastiquer, présence de congénères (sauf cas contraire imposé par la procédure). Lorsque nécessaire, les animaux sont anesthésiés et analgésiés. Le programme d’anesthésie et d’analgésie est défini par un vétérinaire, afin de réduire au maximum toute douleur ou sensation de souffrance.
Choix des espèces
L’impact de substances pharmacologiques sur le métabolisme de rongeurs (rats, souris), est prédictif de leur efficacité et/ou sécurité en clinique. En effet, le rongeur s'est avéré être un modèle fiable pour découvrir et valider de nouveaux traitements du diabète, il presente une physiologie proche de celle de l'Homme. Les études sont principalement menées sur des jeunes rongeurs adultes sains dont l'âge est compris entre minimum 4 semaines (correspond à la fin du sevrage des animaux) et maximum 20 semaines (correspond à l'apparition du processus de sénescence).
Modèle de cholangiopathies obstructives
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
- Système gastrointestinal
Hamsters dorés : 1700
Tous tués pour prélever les organes visés, 1 700 souris et 1 700 hamsters dorés vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Le canal qui évacue la bile leur est ligaturé chirurgicalement, ce qui provoque une jaunisse, une inflammation et une fibrose du foie, avec une douleur que le porteur qualifie lui-même de modérée à sévère. Suivent jusqu'à deux administrations quotidiennes pendant quatre semaines, deux prises de sang et vingt-six heures seuls sur une grille en cage métabolique. Le porteur décrit des cultures cellulaires de plus en plus développées pour imiter les organes, puis conclut qu'elles ne reflètent pas assez fidèlement la complexité de l'organisme.
Objectifs
Les cholangiopathies obstructives (obstruction des voies biliaires due par exemple à des calculs biliaires) sont des maladies pour lesquelles il n'existe pas de traitements efficaces et qui nécessitent le développement de nouvelles stratégies thérapeutiques. Ces maladies touchent les enfants et les adultes et les traitements existants ne font que ralentir la progression de l'inflammation. Les modèles pré-cliniques de ligature du canal cholédoque sont un outil important pour comprendre la maladie. Ils permettront de mieux comprendre les voies de réparation hépatique, et pourront, en fin de compte, aider à définir de nouvelles thérapies médicales.
Bénéfices attendus
Les cholangiopathies obstructives sont des maladies pour lesquelles il n'existe pas de traitements efficaces et qui nécessitent le développement de nouvelles stratégies thérapeutiques. Ces maladies touchent les enfants et les adultes et les traitements existants ralentissent la progression de la cholangite primaire. Cependant, aucun médicament n'agit sur la cholangite sclérosante/obstructive. La solution actuelle est la transplantation du foie. Ces modèles permettent de tester rapidement l’efficacité de différentes thérapies. Par conséquence, après validation clinique, cela permettra d’avoir une alternative à la transplantation de foie.
Procédures
Les animaux seront opérés pour ligaturer le canal cholédoque (qui sécrète la bile) pour induire le modèle souhaité. La chirurgie est faite sous couverture analgésique adaptée. Les composés à tester/de référence seront administrés jusqu’à deux fois par jour par toutes voies possibles : orale, sous-cutanée et intrapéritonéale sur animal vigile et intraveineuse sur animal anesthésié (pendant maximum 4 semaines). L'administration dure environ 1 minute sur animal vigile et 5 minutes sur animal anesthésié. Deux prélèvements de sang seront réalisés au cours de la vie de l’animal (3 jours après la chirurgie, puis en milieu de phase de traitement) afin de suivre des paramètres biologiques ou l’élimination des produits testés. Un prélèvement de sang dure environ 2 minutes par animal. Pour mesurer l'impact sur la fonction rénale des animaux, nous mesurerons divers paramètres urinaires en cage métabolique uniquement en fin de projet. Les récoltes d'urine se feront sur 24h en cage métabolique.
Impact sur les animaux
La chirurgie cause une obstruction du canal qui altère l'écoulement de la bile dans les voies biliaires intra et/ou extrahépatiques. Cela induit une réponse inflammatoire et induit le développement d’une fibrose hépatique. La chirurgie est effectuée sous couverture analgésique adaptée mais les conséquences de la ligature du canal cholédoque seront une jaunisse, une douleur modérée à sévère qui sera encadrée par des points limites bien définis. Les prélèvements de sang et des traitements peuvent induire un stress pour l’animal. La collecte d’urine en cage métabolique implique un isolement des animaux, sur grille pendant 26h. Les cages étant transparentes, et non hermétiques, les animaux se voient et se sentent. Cet hébergement individuel peut entrainer un stress modéré.
Devenir
Tous les animaux seront euthanasiés pour prélever les organes cibles.
Remplacement
Des projets de cultures ainsi que de co-cultures cellulaires sont de plus en plus développés pour tenter de mimer les différents organes. Ce seront des alternatives à l'utilisation de l'animal, notamment pour les études de screening, de toxicité et d'efficacité sur l’organe cible. Cependant, ces modèles ne sont encore suffisamment développés et ne sont pas un miroir suffisamment fiable de ce qu'il se passe dans la complexité de l’organisme. Les dysfonctions associées à l’obstruction du canal cholédoque notamment au niveau du foie, de l’intestin et des reins ne peuvent être envisagées et reproduites que dans un système in vivo pour le moment.
Réduction
Toutes les étapes de la procédure seront réalisées sur le même animal. Des étapes de screening sont réalisées afin d’obtenir des groupes homogènes et les animaux ayant les meilleurs critères permettant d’avoir des données fiables et exploitables en fin d’étude et d’éviter de répéter plusieurs fois la dite étude. Nous effectuerons des tests statistiques, le nombre de données par groupe nécessaire pour être statistiquement robuste et donc pouvoir conclure sur l’effet d’un traitement est de 10.
Raffinement
En termes de raffinement, les animaux sont hébergés en groupe pour respecter les normes d’hébergement compte-tenu du poids et puisque la souris est un animal social. De l’enrichissement est également ajouté dans les cages d’hébergement afin de répondre aux différents besoins de la souris : nidification, grignotage, etc. Suite à la chirurgie, les animaux seront remis en collectif, avec une litière cellulose, et l’état physique des animaux est monitoré et scoré 2 fois par jour pendant 3 jours, c’est-à-dire jusqu’à stabilisation du phénotype, puis 1 fois par jour tout le long du projet. En cas de déshydratation, une injection sous cutanée de soluté de réhydratation est envisagée. En cas d’hypothermie, l’animal peut être placé en armoire chauffante. Dans le cas d’atteintes sévères, l’animal est euthanasié. Parce qu’elle est stressante et peut induire une perte de poids, la procédure impliquant l’utilisation de cage métabolique se fait la veille de l’euthanasie. Pour limiter le stress, les cages étant transparentes et les unes à côté des autres, les souris peuvent voir et sentir leur congénère à proximité.
Choix des espèces
Les souris et les hamsters sont des modèles de rongeurs qui ont une vésicule biliaire comme l’Homme et la production et le transport des acides biliaires sont similaires à celui décrit chez l’Homme. L’obstruction du canal cholédoque permettra de tester rapidement l’efficacité de différentes thérapies. Dû à la complexité du modèle, des souris/hamsters adultes (à partir de 8 semaines) seront utilisés.
Traitement des cancers hépatobiliaires par le plasma froid atmosphérique dans des modèles murins immunocompétents et immunodéficients 2/2
- Recherche appliquée
- Cancers
- Troubles gastrointestinaux
- Recherche fondamentale
- Oncologie
10 800 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. 8 640 reçoivent des cellules tumorales sous la peau du flanc et 2 160 se les font injecter dans le foie au cours d'une chirurgie abdominale, avant des séances de plasma froid appliqué directement sur la peau, jusqu'à sept fois dix minutes, qui peuvent l'assécher jusqu'à la nécrose. S'y ajoutent quatre à cinq imageries par animal et deux à trois prises de sang. Le porteur écrit qu'on peut "raisonnablement espérer" une régression des tumeurs, affirme qu'il est impossible de recréer in vitro la complexité d'un "organisme entier", et indique développer en parallèle des modèles en trois dimensions pour réduire le nombre de souris.
Objectifs
Les cholangiocarcinomes (CCA) sont un type de cancer rare qui atteint le foie et les voies biliaires. A ce jour, seule l’ablation chirurgicale apparaît comme une thérapie efficace mais elle n’est envisageable que dans 20 pourcents des cas, avec sur 5 ans un taux de survie estimé entre 15-40 pourcents. La majorité des patients ne pouvant bénéficier d’intervention chirurgicale reçoit alors une chimiothérapie. En cas de progression tumorale consécutive à cette première ligne de traitement, il n’existe à ce jour pas de thérapie complémentaire approuvée. Par conséquent, l’émergence de nouvelles approches thérapeutiques est plus qu’attendue. Les plasmas froids atmosphériques (PFA) sont des gaz faiblement ionisés, constitués d’électrons, d’espèces radicalaires et excitées et possédant des propriétés de champ électrique et de rayonnement. Les PFA constituent une stratégie physique innovante et prometteuse pour le traitement des carcinomes puisque leurs capacités à réduire la croissance tumorale a récemment été démontrée dans des études in vitro et in vivo. Cependant, le développement et l’efficacité d’une stratégie PFA sur les cholangiocarcinomes (CCA) n’ont pas encore été testés. La finalité du projet est donc d’évaluer l’efficacité de la thérapie PFA comme alternative à l’ablation chirurgicale ou comme approche complémentaire à des traitements conventionnels. L’utilisation PFA permet raisonnablement d’espérer une régression significative de la taille des tumeurs, voire même une régression importante en combinant cette approche innovante à l’approche conventionnelle de la chimiothérapie. Par ailleurs, on peut s’attendre à un « effet sélectif » du plasma, c’est-à-dire qu’appliqué sur une zone présentant des cellules tumorales et saines, le plasma pourrait favoriser la mort des cellules cancéreuses sans endommager les cellules saines. Les objectifs sont de tester l’efficacité antitumorale du PFA et de mieux comprendre les mécanismes d’action du PFA, en particulier sur le phénotype des cellules tumorales, les cellules du microenvironnement tumorale et sur les composants de la matrice extracellulaire (MEC), dans des modèles précliniques de CCA ectopique. La caractérisation des échantillons sera réalisée par des approches multiples de biologie moléculaire et cellulaire. Ce projet sera mené dans 2 établissements utilisateurs.
Bénéfices attendus
Les tumeurs des voies biliaires ou cholangiocarcinome (CCA) sont de très mauvais pronostiques et très agressives. Les traitements sont limités, seule la résection chirurgicale est efficace mais seuls 20 à 30 % des patients sont éligibles, les autres recevront une chimiothérapie palliative. La recherche sur traitements dit innovants dans un but de traiter localement la tumeur est nécessaire pour proposer de nouvelles options thérapeutiques pouvant être proposée seule ou en combinaisons avec des thérapies systémiques déjà en place. Dans son ensemble, ce projet est de tester dans des modèles expérimentaux murins, l’effet du plasma froid atmosphérique (PFA) sur le CCA. Les bénéfices attendus sont de démontrer un effet antitumoral du plasma froid atmosphérique dans des modèles bien décrits de CCA représentatifs de la maladie humaine. Si l’effet anti-antitumoral s’avérait efficace, ce projet pourrait permettre de développer un nouvel outil thérapeutique anti-cancéreux applicable en santé humaine dans le cadre des cancers des voies biliaires. Au-delà du cancer des voies biliaires, les PFA pourraient jouer un rôle important dans le développement de nouvelles applications médicales. Par exemple, les résultats pourraient orienter la création de nouvelles thérapies pour d’autres cancers ou d’autres applications comme la cicatrisation des plaies et l'ingénierie tissulaire.
Procédures
- Procédure 1 (EU1). 1. Injection sous cutanées des cellules (n=8640) sur souris vigiles, durée 10 secondes/animal - Procédure 2 (EU1). 1 chirurgie pour injecter dans le foie des cellules sur souris anesthésiées et sous analgésie (n=2160), durée 15-20 minutes/souris - Traitement au plasma froid atmosphérique (EU1/EU2) sur souris anesthésiées (n=1080 procédure 1 et n=540 procédure 2) 10 minutes/souris, répété 6 à 7 fois max. - Imagerie (EU2). Anesthésie + imagerie (4-5 fois sur même souris) (n=6480), durée 15 min/souris - Prélèvements sanguins (EU1/EU2) sur animal vigile (2-3 par souris) (n=6480), durée 10 min/souris - Prélèvement terminal (EU1/EU2). A l’issue des traitements, tous les animaux seront anesthésiés et analgésiés puis soumis à un prélèvement sanguin et tissulaire pour effectuer les analyses et ne durera pas plus de 10 minutes entre de début de l’anesthésie et l’euthanasie de l’animal.
Impact sur les animaux
-le développement des tumeurs : -le modèle ectopique implique une injection des cellules sous cutanée dans le flanc/dos de l’animal ce qui peut engendrer un stress à l’animal en raison de la contention et d’une douleur de courte durée lors de l’introduction de l’aiguille, et un inconfort au fur et à mesure du développement tumoral. -Le modèle orthotopique (injection dans le foie) implique une chirurgie abdominale pour injecter dans un lobe du foie les cellules tumorales, ce qui engendre donc des nuisances liées à l’anesthésie (stress thermique, risque d’arrêt cardio-respiratoire) et à la chirurgie elle-même (douleurs post-opératoires malgré la prise en charge réalisée, inflammation locale, risque de dessiccation de la plaie). - Le traitement par plasma froid. L’utilisation de ce gaz faiblement ionisé appliqué directement sur la peau de l’animal peut générer un assèchement de la peau pouvant aller jusqu’à la nécrose dans les cas les plus extrêmes (peu probable). - Pour les traitements administrés par injection au niveau de l’abdomen ou dans la veine de la queue ou par gavage, les nuisances pourraient être un éventuel durcissement abdominal ou de la queue, une inflammation de l’abdomen, queue ou gorges). Les contraintes liées au gavage sont la contention qui constitue un facteur de stress. - Les traitements seront effectués sous anesthésie (sauf pour le gavage) et impliqueront donc également les contraintes/risques liées à l’anesthésie elle-même.
Devenir
A l’issue des procédures, les animaux seront tous euthanasiés par des méthodes réglementaires afin de prélever le sang et les tissus pour réaliser différentes analyses biologiques. Ces analyses permettront d’évaluer l’impact « biologique » des différents traitements, en utilisant les différents marqueurs de progression de la pathologie.
Remplacement
Dans la mise en œuvre de ce projet, un organisme vivant est nécessaire pour étudier les acteurs mis en jeu dans le développement et l’évaluation de thérapies innovantes anti-cancéreuses. Il n’est pas possible de recréer in vitro la complexité d’un organisme entier avec tous les acteurs cellulaires rentrant en jeu dans le développement du cancer. Le modèle animal est donc indispensable dans le cadre de ce projet.
Réduction
Le projet impliquera un total de 10800 animaux. Nous limitons au maximum le nombre d’animaux par groupe de façon à obtenir des résultats statistiquement fiables. A cause des variabilités inter-animales et intergroupes, un nombre trop restreint d’animaux engendrerait des résultats trop variables et non valides. Compte tenu des données de la littérature (variabilité attendue) et des effets espérés, un test de puissance statistique G*Power a été utilisé pour déterminer le nombre minimum d’animaux nécessaire pour cette étude qui est de 15 par groupe. Nous adapterons chaque test statistique en fonction du type de résultats et d’analyses à effectuer (les différents types de tests donnant des résultats soit qualitatifs, soit quantitatifs). D’une façon générale, les modèles seront testés avec un seuil de validité de 5%. Lorsque ces conditions ne seront pas vérifiées, des tests non paramétriques seront effectués. En parallèle des animaux, nous développons des modèles in vitro en 3 dimensions afin de tester nos thérapies, ce qui permetra de réduire le nombre d'animaux utilisés.
Raffinement
Dans la réalisation de ce projet, l’ensemble des procédures ont été mise au point afin de permettre une interprétation fiable dans le respect du bien-être animal, en limitant la douleur et le stress (anesthésie, analgésie, enrichissement). Les conditions d’hébergement sont conformes à la réglementation, les animaux disposent de nourriture et d’eau ad libitum, le milieu est enrichi. Nous nous efforçons à chaque instant de raffiner nos procédures afin de garantir le bien-être des animaux en cours de procédure grâce à une surveillance attentive (point limite) et des soins adaptés (anesthésie, analgésie). Un analgésique, notamment la buprénorphine, sera utilisé en pré-opréatoire 20 minutes avant et post-opératoire pour limiter la douleur et garantir un bien-être optimal des animaux. Un protecteur oculaire en gel sera aussi utilisé lors de l'anesthésie pour éviter tout assèchement des yeux. Pour le transport des animaux, celui-ci est effectué dans le respect du bien-être animal (mise à disposition d'eau sous forme de gel et de nourriture) et est réalisé par un transporteur agréé.
Choix des espèces
Les cellules en culture ne permettent pas de tester des nouveaux traitements anti-cancéreux dans sa globalité. Aussi, la souris est utilisée pour mimer un cancer avec des caractéristiques de la maladie proche de celles observées chez l’homme. Plusieurs modèles animaux de cancers biliaires (ectopique ou orthotopique) existent chez la souris récapitulant les différentes formes observées chez l’homme. Les souris seront utilisées à l'âge adulte/jeune adulte : 5 à 8 semaines pour les animaux commerciaux dont 1 semaine d’acclimatation. Nous n'utilisons pas d'animaux trop vieux afin de nous affranchir des problèmes de prise de greffes dans le cas des xénogreffes ectopiques et modifications des fonctions hépatiques dues à l'âge dans le cas des greffes syngéniques orthotopiques qui pourraient interférer avec nos résultats.
Utilisation de cellules immunitaires immatures dans le développement d’une thérapie cellulaire antitumorale universelle
- Recherche appliquée
- Cancers
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
Les souris de ce projet sont des femelles génétiquement modifiées, dépourvues de système immunitaire et si sensibles aux agents pathogènes qu'elles sont élevées en milieu stérile. 101 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue pour des prélèvements de tissus ou dès qu'un point limite est atteint. Elles reçoivent sans anesthésie une injection intraveineuse de cellules tumorales et une de cellules tueuses reprogrammées, passent jusqu'à 12 séances d'imagerie sous anesthésie générale et subissent 6 à 7 prises de sang sans anesthésie, la tumeur pouvant provoquer une perte de poids ou, si elle atteint la moelle osseuse des membres, un déficit moteur. Le porteur n'utilise que des femelles, chez qui les tumeurs se développent selon lui "de manière plus régulière, homogène et prévisible".
Objectifs
Notre corps possède des défenses naturelles contre les maladies : le système immunitaire. Celui-ci est constitué notamment de cellules tueuses, qui peuvent éliminer des cellules infectées ou anormales. Cependant lors d’un cancer, ces cellules n’ont pas forcément la capacité de reconnaître les cellules cancéreuses. Ainsi le cancer se propage. Une nouvelle approche de thérapie cellulaire, appelée CAR-T, améliore cette capacité à cibler les cellules cancéreuses. Les cellules tueuses issues d’un patient atteint d’un cancer sont modifiées génétiquement pour que celles-ci ciblent au mieux les cellules cancéreuses. Cependant, cette approche est 100% personnalisée : longue, coûteuse et incertaine. Pour contourner ces limites, nous développons une alternative : des cellules tueuses reprogrammées « universelles » issues d’un donneur sain et non pas d’un patient. Ces cellules universelles peuvent s’adapter au système immunitaire de chaque patient sans risque de rejet, rendant le traitement plus rapide et accessible. L’objectif de cette étude est de tester ces cellules universelles dans un modèle de souris afin d’observer leur comportement et leur efficacité contre le cancer. Nous voulons notamment vérifier si une modification spécifique améliore leur action anticancéreuse en bloquant un certain mécanisme biologique. À terme, ce projet pourrait ouvrir la voie à des thérapies plus efficaces et accessibles contre le cancer, en simplifiant la production des cellules CAR-T pour une utilisation en clinique.
Bénéfices attendus
Les résultats positifs de ce projet pourraient aboutir à la mise sur le marché d'un nouveau médicament de thérapie cellulaire pour les patients en impasse thérapeutique. Ce médicament sera à la fois plus puissant et plus sûr que les traitements actuels, produit à des coûts drastiquement diminués (puisqu'il s'agit d'une thérapie cellulaire universelle) et donc disponibles à l'ensemble des patients qui en ont besoin. De plus, cela permettra d’avoir un modèle de souris pertinent pour les études des cellules tueuses reprogrammées.
Procédures
Les animaux seront soumis aux interventions suivantes : Injection de cellules tumorales par voie intraveineuse, sans anesthésie (1x/souris, durée ~5 minutes). Injection de cellules thérapeutiques matures ou immatures par voie intraveineuse, sans anesthésie (1x/souris, durée ~5 minutes). Injection d’un médicament afin de permettre la prise de greffe des cellules thérapeutiques immatures (1x/souris, durée ~1 minutes). Imagerie sous anesthésie générale, jusqu’à 12 fois par souris (durée ~10 minutes par session, 1x/semaine), précédée de l’injection d’un agent de détection de la tumeur sur souris vigile (jusqu’à 12x/souris, durée ~1 minute). Prélèvements sanguins, réalisés sans anesthésie (6-7x/souris, ~1 minute, 1x/2semaines) soit sous anesthésie générale (1x/souris, ~5 minutes, pour le dernier prélèvement).
Impact sur les animaux
Stress : l’ensemble des manipulations, contentions et transports peut engendrer un stress chez les souris. Douleurs légères : potentiellement présentes après injection intraveineuse (de cellules CAR-T matures, non matures) ou abdominale et prélèvements sanguins sous antidouleur. Probables maux de tête et nausée par suite du traitement avec un médicament. Altération de l’état général : possible en lien avec le développement tumoral exemple : perte de poids. Déficit moteur des membres inférieurs : possible si la tumeur atteint la moelle osseuse des membres.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort car nous prélèverons des tissus post-mortem pour analyse ou si un point limite est atteint en cours de procédure.
Remplacement
Les cellules tueuses du cancer ont été étudiées en laboratoire. Cependant, la réponse du système immunitaire est très complexe, car elle implique différents types de cellules et des interactions spécifiques. Cela rend difficile d’étudier la réponse complète seulement en laboratoire. Pour cette raison, nous devons utiliser des souris pour ces recherches thérapeutiques, car on ne peut pas encore se passer d'un modèle préclinique avant les essais clinique chez l'Homme. De plus, on utilise des souris modifiées et disponibles à l'achat pour avoir un système immunitaire humain, ce qui permet de tester des cellules humaines directement applicables ensuite en essai clinique. Avant d'être testées chez la souris, les cellules ont été validées dans notre laboratoire selon nos meilleures connaissances. Nous obtenons ainsi des informations qui ne peuvent être obtenues que chez la souris et nous les utiliserons pour réduire encore davantage le recours aux expérimentations animales à l'avenir.
Réduction
Le nombre d’animaux par groupe a été réduit au minimum sans toutefois compromettre l’analyse statistique des résultats. En effet, un outil statistique a été utilisé pour calculer le bon nombre d’animaux à utiliser. Suivre les animaux au fils du temps par des analyses répétées comme l’imagerie (grossissement de la tumeur) et le contrôle du sang entraîne une meilleure analyse de l’effet biologique, ce qui permet des expériences à haute puissance avec un faible nombre de souris.
Raffinement
Tout au long de ce projet, nous serons attentifs au bien-être des animaux grâce à un suivi quotidien des animaux afin de d’observer leur comportement, leur apparence et tous signes qui permettraient d’identifier des indications révélatrices de souffrance animale. Des points limites clairs sont définis pour arrêter le projet afin de limiter la souffrance des animaux. Un tapis chauffant afin d’éviter l’hypothermie de l’animal sera mis en place et du gel hydratant oculaire sera appliqué afin d’éviter un dessèchement lors des séances d’imagerie. Les animaux seront placés sous anesthésie générale et auront des antidouleurs adaptés. De plus, ce projet fait suite à une étude bibliographique afin de raffiner au maximum les expériences, les injections et les prélèvements. Les animaux seront maintenus en groupes sociaux pour éviter le stress lié à l'isolement.
Choix des espèces
Nous utiliserons exclusivement des souris femelles génétiquement modifiées dépourvues de système immunitaire. Ces modèles permettent la greffe de cellules humaines, le développement d’un système immunitaire humanisé, ainsi que la croissance de tumeurs humaines. En plus de leur grande sensibilité aux agents pathogènes, nécessitant des conditions d’élevage en milieu stérile, ces souris présentent une apparence et un comportement comparables à ceux de leurs congénères non modifiées. Le choix d’utiliser uniquement des femelles est motivé par nos observations expérimentales précédentes: chez les femelles, les tumeurs se développent de manière plus régulière, homogène et prévisible, ce qui améliore la reproductibilité et la fiabilité des résultats. Des souris âgées de 4-8 semaines sont utilisées, afin d’observer si le développement des cellules humaines s’effectue de manière plus optimale en l’absence d’interaction avec les cellules immunitaires de souris.
Rôle de la production de novo de glucose par l’intestin dans le contrôle du comportement alimentaire dans le développement de l’anorexie mentale.
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
Rationnées jusqu'à 18 jours, d'abord à 70 % puis à 50 % de leur ration, des souris peuvent perdre 20 à 25 % de leur poids, et leur glycémie est mesurée tous les trois jours sur une goutte de sang obtenue par une incision au bout de la queue. 276 souris, dont 180 génétiquement modifiées pour que leur intestin ne produise plus de glucose, vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à sévère, toutes tuées à l'issue pour le prélèvement de leur sang et de leurs tissus. Le but est de tester l'hypothèse selon laquelle, dans l'anorexie mentale, la production de glucose par l'intestin enverrait un signal de satiété qui aiderait à supporter la restriction, et le porteur indique que celle-ci peut provoquer chez les souris modifiées une "anxiété importante (voire de la dépression)". Les mâles nés des reproductions "pourront être utilisés pour d'autres recherches", sans que le résumé dise s'ils comptent parmi les 276 souris.
Objectifs
Ce projet cherche à comprendre comment le corps envoie des signaux de satiété, qui conduisent à une disparition des sensations de faim et laissent place à une sensation de bien-être, dans l’anorexie mentale. Normalement, notre poids dépend de l’équilibre entre ce que nous mangeons et ce que nous dépensons en énergie. L’anorexie mentale est une maladie où cet équilibre est rompu à cause d’une forte réduction de l’apport alimentaire, entraînant une perte de poids importante. Cette restriction alimentaire s’accompagne souvent d’une forte activité physique et d’une préférence pour les aliments riches en protéines mais faibles en calories. Pourtant, malgré ces privations, les personnes atteintes arrivent à maintenir un niveau de sucre dans le sang relativement stable et un poids minimum, ce qui suggère que leur corps s’adapte en ajustant sa consommation d’énergie et en produisant du glucose par lui-même. Le glucose est une source d’énergie essentielle, et le corps peut en produire même en dehors des repas, notamment grâce au foie, aux reins et à l’intestin. On sait aujourd’hui que l’intestin peut produire du glucose en réponse à des régimes riches en protéines ou en fibres, ce qui envoie un signal de satiété au cerveau et aide à réguler la prise alimentaire. Les chercheurs pensent que, dans l’anorexie, la restriction alimentaire pourrait stimuler la production de glucose par l’intestin, ce qui activerait un signal de satiété et aiderait à supporter le manque de nourriture. Cette production serait renforcée par la consommation préférentielle de protéines et pourrait aussi expliquer pourquoi ces patients privilégient ce type d’aliments. Pour tester cette hypothèse, l’étude va comparer deux groupes de souris : certaines capables de produire du glucose par l’intestin et d’autres qui en sont incapables. Les chercheurs vont observer comment la restriction alimentaire influence la production de glucose, l’activation du système de récompense lié à l’alimentation et la préférence pour les aliments riches en protéines.
Bénéfices attendus
L'anorexie mentale touche environ 1,4 % des femmes et 0,2 % des hommes en France. Son traitement coûte cher aux systèmes de santé européens, entre 5 et 65 millions d’euros par an, notamment parce qu’il s’agit d’une maladie longue et difficile à soigner. De plus, il n’existe pas encore de traitement réellement efficace, et près de 40 % des patients rechutent après une amélioration. Ce projet de recherche vise à mieux comprendre cette maladie en étudiant plusieurs aspects clés : 1. Comment l’anorexie affecte la régulation du sucre dans le sang. 2. Quelles zones du cerveau sont impliquées dans cette maladie. 3. Pourquoi certaines personnes développent une préférence pour les protéines alimentaires. Ces recherches pourraient ouvrir la voie à de nouveaux traitements et aider à changer notre regard sur l’anorexie mentale. Plutôt que de la considérer uniquement comme une maladie mentale, elle pourrait être vue comme un trouble du métabolisme, causé par un déséquilibre énergétique qui influence aussi le comportement et l’état psychologique.
Procédures
-Pour sélectionner les souris génétiquement modifiées nécessaires à l’étude, un petit bout du pavillon de l’oreille (1mm) sera prélevé pour analyser leurs gènes. La durée du geste est de quelques secondes. -Ces souris recevront une injection quotidienne pendant 5 jours. Chaque injection dure quelques secondes par souris. -La moitié des animaux auront moins de nourriture pendant un maximum de 18 jours. Elles recevront d’abord 70% de leur ration pendant 3 jours, puis elles passeront à 50% à partir du 4ème jour. -Les souris en restriction alimentaire ne devraient pas souffrir d’hypoglycémie ; mais leur taux de sucre dans le sang sera contrôlé tous les 3 jours (au total entre 3 et 6 fois) à partir d’une goutte de sang prélevée à l’extrémité de la queue, après une légère incision. -En fin de procédure, les souris seront mises à jeun pendant 6h. Une prélèvement sanguin rapide (15 secondes) sera effectué juste avant la mise à mort.
Impact sur les animaux
- A l’âge de 7 jours, on prélève un petit morceau du pavillon de l’oreille pour analyser l’ADN des souris génétiquement modifiée. Ceci entraine une légère douleur et un stress lié à la contention des nouveau-nés mais le geste est rapide (quelques secondes). Vers 5-6 semaines, elles recevront une injection quotidienne (piqure sous-cutanée). L’injection est rapide mais peut entrainer une légère douleur et un léger stress. -Le phénotype des animaux génétiquement altérés comprend une incapacité de l’intestin à produire du glucose ainsi qu’une légère anxiété. - Réduire leur alimentation peut rendre les souris plus agitées et causer une perte de poids importante (jusqu’à 20-25% de leur poids initial), qui peut s’accompagner d’une légère déshydratation. Cette restriction alimentaire peut perturber le comportement des souris génétiquement modifiées, pouvant mener à l’induction d’une anxiété importante (voire de la dépression). - Lorsque l’on mesure leur glycémie des souris, l’extrémité de la queue doit être incisée ce qui peut induire une légère douleur. -A la fin de l’expérience, les souris seront mises à jeun pendant 6h, ce qui peut affecter leur bien-être et augmenter leur un stress. La prise de sang, qui nécessite une piqûre et une contention, cause aussi une légère douleur et du stress.
Devenir
Afin de caractériser les effets de la restriction alimentaire, plusieurs tissus devront être récupérés pour des analyses moléculaires et histologiques. Pour cela, tous les animaux seront mis à mort selon une méthode respectant les règles éthiques pour prélèvement leur sang et certains tissus. Les cerveaux seront fixés puis prélevés après le décès des animaux pour des analyses au microscope.
Remplacement
L’anorexie commence souvent par une réduction de l’alimentation, volontaire ou non. Avec le temps, des modifications dans différentes zones du cerveau aggrave la maladie et la rendent persistante. Pour survire à une privation de nourriture, le corps s’adapte en modifiant sont métabolisme. Plusieurs organes, comme le foie, les reins, l’intestin, le muscle et la graisse, participent à ces ajustements. C’est pourquoi il est essentiel d’étudier l’organisme dans son ensemble pour mieux comprendre les mécanismes de l’anorexie mentale.
Réduction
Le nombre de souris utilisées a été calculé avec précision en fonction des connaissances de la pathologie étudiée, des modèles animaux utilisés et du métabolisme, ainsi que de données préliminaires. Le nombre de souris par groupe a été calculé à partir de logiciel informatique. Au total, ce projet nécessitera au maximum 180 souris transgéniques et 96 souris non transgéniques. Le modèle génétique nécessaire à ce projet permet de produire à la fois des souris dont la production intestinale de glucose est réduite et des souris témoins. Ainsi, l’utilisation des souris témoins issues de ces reproductions limite le recours à d’autres animaux, non génétiquement modifiés. Les souris mâles obtenues lors de ces reproductions pourront être utilisés pour d’autres recherches. Enfin, certains tissus non directement nécessaires à ce projet seront placés dans une banque afin de s’en servir pour de futures analyses, évitant d’avoir recours à de nouveaux animaux.
Raffinement
L’étude débute chez des animaux âgés de 10 semaines ce qui nous permet de les acclimater et de les habituer longuement aux conditions de l’expérience. Le maintien des animaux en groupe et l’apport d’éléments d’enrichissement suffit à éliminer le phénotype anxieux des animaux génétiquement modifiés. Un suivi de poids des animaux sera réalisé de façon quotidienne et une habituation à l’expérimentateur sera systématique en prenant du temps avec chaque souris (caresse, contact avec l’expérimentateur, habituation à sa voix). Le personnel zootechniciens et expérimentateurs a été sensibilisé à la préhension des souris dans un tube pour limiter le stress. Pour habituer les souris à leur nouvelle alimentation, on ajoutera dans leur cage, un mois avant la restriction, 3 croquettes de régime classique et 3 croquettes riches en protéines. Cela permettra d’éviter qu’elles refusent la nouvelle nourriture par méfiance. Afin de limiter la douleur, une crème anesthésiante sera appliquée sur les zones qui peuvent être douloureuses. Les souris soumises à une restriction alimentaire peuvent devenir plus agitées et stressées si elles sont trop nombreuses dans une même cage. Pour éviter cela, les souris de poids similaires seront hébergées 2 par cage avec un enrichissement adapté. Concernant l’alimentation, chaque souris recevra une portion individuelle. La réduction de nourriture sera progressive : 30% les 3 premier jours, puis 50% à partir du 4ème jour. Une première étude pourrait permettre de réduire la durée de la restriction alimentaire de 18 jours à 10 jours si cela ne compromet pas le projet. Enfin une grille de suivi et des points limites adaptés ont été mis en place pour surveiller l’état des souris et interrompre l’expérience si nécessaire.
Choix des espèces
Le choix de l’espèce s’est orienté vers la souris car les études réalisées sur des vertébrés inférieurs tels que le poisson, montrent que les régulations de la production de glucose par l’organisme ne sont pas les mêmes que chez les mammifères. De plus, le modèle de souris transgéniques utilisé n’a été réalisé que dans cette espèce grâce à la transgenèse ciblée et inductible. Enfin, le modèle de restriction alimentaire progressive développé chez la souris reproduit toutes les caractéristiques de l’anorexie mentale et est totalement approprié à ce projet. Les outils d’analyses moléculaires, comme des anticorps, spécifiques de la souris sont disponibles en laboratoire. Une biopsie de l’oreille pour génotypage sera réalisée chez les nouveau-nés âgés de 7-10 jours. Le reste de l’étude sera réalisé chez des souris jeunes de 10 semaines. En effet, chez l’Homme, l’anorexie mentale se déclare généralement au moment de la puberté/début de l’âge adulte.
Recherche de l’efficacité du CBT101 dans le modèle de souris SOD1-G93A de Sclérose Latérale Amyotrophique (ALS)
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
Les souris SOD1-G93A de ce projet sont mises à mort quand la maladie, après une perte de 20 % de leur poids pendant plus de 24 heures, les paralyse. 48 souris transgéniques, mâles et femelles, vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère, toutes tuées à l'issue. Pendant 98 jours, elles reçoivent la molécule CBT101 ou un placebo dans le nez deux fois par jour, soit 196 administrations, subissent une prise de sang hebdomadaire sous anesthésie, 14 au total, et passent le test neuromoteur Neuroscore deux fois par semaine, ainsi que des tests de motricité et de tonus musculaire. Le but est de mesurer l'effet de la molécule sur la maladie, et le porteur justifie la mise à mort en une phrase : "Les animaux sont mis à mort car ils sont porteurs d'une maladie génétique qui va conduire à leur mort."
Objectifs
L’objectif de ce projet est de rechercher si la molécule étudiée est efficace dans un modèle animal de Sclérose Latérale Amyotrophique, ou maladie de Charcot. La Sclérose Latérale Amyotrophique est une maladie neurodégénérative des neurones qui permettent aux muscles de fonctionner et qui malheureusement conduit, à terme, au décès du patient. A ce jour, malgré plusieurs médicaments disponibles sur le marché, aucun n’est réellement efficace pour, ne serait-ce que, ralentir la progression de la maladie. Un modèle de souris transgénique est disponible pour étudier la pathologie et tester de nouveaux médicaments. La molécule étudiée est administrée par la voie nasale et va cibler spécifiquement les neurones pour y délivrer une molécule endogène permettant de restaurant l’équilibre énergétique des neurones. L'administration par le nez permet une mise en contact direct avec les neurones (dans un premier temps ceux liés à l'odorat et à la sensibilité de la face puis par diffusion de proches en proches aux autres neurones du cerveau). Cette distribution a déjà été démontré chez la souris et le primate non-humain. De plus, son efficacité a été objectivée dans d’autres modèles précliniques de maladies neurologiques comme une maladie rare appelée le Déficit en Transporteur de la Créatine et la maladie de Parkinson. L’objectif du projet est donc de tester l’efficacité de cette nouvelle molécule donnée par la voie nasale pendant plusieurs semaines chez des souris transgéniques. L'efficacité sera mesurée par des tests de neuropharmacologie ainsi que par la mesure de biomarqueurs principalement dans le sang. Les atteintes neuronales des souris seront aussi étudiées. Cette étude permettra d'orienter les futures études de ce nouveau médicament chez les patients.
Bénéfices attendus
L’étude fait partie d’un projet plus large visant à développer une nouvelle molécule dans des maladies neurologiques. Cette molécule aide à réguler l'énergie des cellules en fournissant de la créatine aux neurones. Elle pourrait avoir de grands bénéfices pour les patients atteints de maladies neurologiques, notamment dégénératives, comme la maladie de Charcot ou SLA. A l’issue de la présente étude pré-clinique courant 2025, et en fonction des résultats, notamment de l'efficacité du produit à l’étude, une étude clinique pourrait être envisagée chez des patients atteints de SLA.
Procédures
Les interventions suivantes seront réalisées sur toutes les souris: - L’administration se fera par voie nasale deux fois par jour du médicament ou du placebo à toutes les souris de l’étude dans la cavité nasale. Ce geste sera réalisé sur animal vigile tous les jours pendant toute la durée de l’étude (soit 98 jours donc réalisé 196 fois) et durera 1 minute. - La pesée quotidienne, réalisée sur animaux vigile, durera 2 minutes. - Le test neuromoteur Neuroscore sera réalisé 2 fois par semaine sur souris vigile et durera 4 minutes. - Le test motricité sera réalisé 3 fois au cours de l’étude sur animal vigile et durera 5 minutes. - Le test de tonus musculaire sera réalisé 3 fois au cours de l’étude sur animal vigile et durera 5 min. - Prélèvement sanguin sera réalisé 1 fois par semaine pendant toute la durée de l’étude (soit 14 fois), sous anesthésie générale et durera une minute.
Impact sur les animaux
Les souris transgéniques utilisées sont des souris qui par nature ont un fond génétique qui va les conduire à développer une Sclérose Latérale Amyotrophique murine (Maladie de Charcot chez l’homme). Ainsi, elles verront l’apparition de symptômes neuromusculaires conduisant à la baisse de leur poids qui atteindra 20% de leur poids initial pendant plus de 24 h puis à une paralysie. L’euthanasie de l'animal sera alors réalisée. Un prélèvement sanguin sera réalisé 1 fois par semaine, en sous-mandibulaire, ce qui pourraient engendrer des nuisances, telles que des hématomes et une légère douleur au point de piqure. L'anesthésie, la contention, les tests comportementaux peuvent provoquer un stress léger.
Devenir
Les animaux sont mis à mort car ils sont porteurs d’une maladie génétique qui va conduire à leur mort.
Remplacement
La maladie de Charcot ou Sclérose Latérale Amyotrophique est une maladie neurodégénérative extrêmement complexe des motoneurones (les neurones qui partent du cerveau pour régir les activités périphériques, comme la respiration, la déglutition ou la préhension). Les études in vitro ne sont pas représentatives de la complexité de la maladie. C’est d’ailleurs le cas des maladies neurodégénératives pour lesquelles seuls des modèles animaux sont capable d’apporter des informations utiles pour ensuite pouvoir se projeter chez le patient. Parmi les modèle animaux, les modèles de souris génétiquement modifiées sont les plus représentatives de la maladie. Il existe aussi des modèles de poisson zèbre, mais ils sont plus largement utilisés pour étudier la physiopathologie de la maladie. Ce modèle de poisson est moins représentatif pour étudier l’effet d’un médicament qui, comme le nôtre, agit sur la mitochondrie et l’énergie apportée dans les neurones. De plus l’administration nasale de la molécule étudiées est limitante pour utiliser ce modèle. Le choix des souris transgéniques est donc le plus rationnel et le plus efficace pour atteindre l’objectif de tester la molécule administrée par la voie nasale dans un modèle de la Sclérose latérale Amyotrophique.
Réduction
L’étude s’appuie sur la bibliographie déjà existante sur les effets de la créatine dans des modèles de cette maladie et de la distribution efficace de la molécule vers les neurones pour ne concevoir qu’une seule étude, là où il est souvent nécessaire d’en réaliser plusieurs ou alors de plus grande ampleur (avec plusieurs doses par exemple). Ainsi le nombre de bras a été réduit, puisque 1 seule dose sera testée. Le nombre d’animaux a été réduit au minimum (16 par groupes avec 8 males et 8 femelles par groupe), considérant que les 2 sexes seront étudiés dans cette étude et que les tests neuromoteurs demandent statistiquement plus d’animaux que d’autres type de mesures (comme des études de pharmacocinétique, par exemple).
Raffinement
Les souris seront logées en groupes de quatre dans des cages respectant les normes réglementaires, avec un accès libre à l'eau et à la nourriture. Pour réduire au minimum les nuisances sur le bien-être animal, les souris seront manipulées quotidiennement par les mêmes expérimentateurs. Ces mêmes expérimentateurs feront les administrations de la molécule et les tests comportementaux tout au long du projet. Les expérimentateurs s’assureront quotidiennement du bien-être animal au moment des administrations de la molécule par une surveillance et une pesée. Des points limites seront mis en place. Les mises à mort seront effectuées sous anesthésie profonde. Enfin, pour limiter le stress des animaux lors des tests comportementaux, des phases d’acclimatations dans les différentes enceintes font partie intégrante du protocole.
Choix des espèces
Les souris transgéniques utilisées sont le modèle de référence de la maladie de Charcot ou Sclérose Latérale Amyotrophique. Les souris devront commencer le traitement avant l’arrivée des premiers symptômes autour de 12-14 semaines. Elles arriveront au laboratoire à 6 semaines, après 2 semaines d'acclimatation et d'entrainement elles recevront le traitement à 8 semaines. Il existe un modèle de poisson Zebra Fish (oui poisson zèbre) de la maladie, mais la voie d’administration (voie nasale), la fréquence (quotidienne) et la durée du traitement (plusieurs semaines voire mois) avec la molécule étudiée ne permettent d’utiliser ce modèle. De plus, la recherche de biomarqueurs sanguins et cérébraux ne serait pas possible, limitant une transposition ultérieure chez le patient.
Evaluation de candidats-médicaments contre les troubles dépressifs induits par défaite sociale répétée chez la souris
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
Isolées en cage individuelle jusqu'à douze semaines, des souris subissent jusqu'à 11 défaites sociales, chacune faite de 2 à 10 minutes d'interaction avec une souris dominante puis de 24 heures à sa vue et à son odeur. 4 080 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré à sévère, pour induire un état que le porteur dit "proche de la dépression" et tester des candidats médicaments. Suivent 28 jours de traitement par un candidat ou par un antidépresseur de référence, encadrés par cinq tests de comportement (interaction sociale, labyrinthes en croix et en Y, labyrinthe de Barnes, mesure du plaisir), et un éventuel prélèvement de liquide céphalorachidien sous anesthésie. La description des effets annonce, elle, "jusqu'à 10 défaites sociales". Les souris classées en souffrance sévère sont tuées à la fin des expériences, et celles classées en souffrance modérée sont déclarées réutilisables "au maximum sur deux autres études", 1 800 au total.
Objectifs
Les troubles dépressifs sont des affections très répandues chez l’homme, touchant environ 5 % de la population adulte (4 % des hommes et 6 % des femmes), soit environ 280 millions de personnes dans le monde. Bien qu’il existe des traitements antidépresseurs, environ 30 % des patients y sont peu ou pas sensibles, ce qui souligne la nécessité de découvrir de nouveaux médicaments. De plus, les antidépresseurs traditionnels présentent de nombreux effets secondaires qui apparaissent parfois avant les effets bénéfiques, ce qui limite l'observance thérapeutique. L’objectif de ce projet est de modéliser un stress social chronique chez la souris afin d’évaluer les effets de candidats-médicaments destinés au traitement des troubles dépressifs chez l’homme. Ce modèle comportemental permet d’induire chez les animaux un état proche de la dépression, caractérisé notamment par une diminution des interactions sociales, une anhédonie (perte de la sensation de plaisir) et un état anxieux. Ces symptômes persistent dans le temps, plusieurs semaines après la fin du protocole. Tout comme chez l’homme, ces symptômes peuvent être améliorés par l’administration chronique (sur plusieurs semaines) d’antidépresseurs. Ce modèle constitue donc un outil pertinent pour l’étude des troubles dépressifs chez l’homme et permet d’évaluer le potentiel thérapeutique de nouveaux candidats-médicaments. La découverte d'antidépresseurs avec un effet rapide et sans effets secondaires constitue un enjeu majeur de santé publique.
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus sont la mise au point de nouveaux médicaments pour traiter les troubles dépressifs et anxieux, qui touche plus de 280 millions de personnes dans le monde dont environ 30% qui ne répondent pas aux traitements actuels. Pour l’animal, les bénéfices attendus sont une acquisition de connaissances sur l’espèce utilisée (souris) par le développement d’outils de raffinement de plus en plus adaptés et le choix de l’espèce la plus prédictive en fonction de l’objectif scientifique attendu.
Procédures
Pour la bonne induction du stress social et favoriser l'interaction des animaux, l'ensemble des animaux seront hébergées individuellement durant toute la durée du protocole. Au maximum l'hébergement individuel sera de 12 semaines : habituation, défaites sociales, traitement chronique avec candidats médicaments / antidépresseurs de référence et tests de comportement. Au maximum, les souris "test" subiront 11 défaites sociales (entre 2 et 10 minutes d'interaction avec une souris dominante suivi de 24h à vue et odeur de cette dernière), 28 jours de traitements par le candidat-médicament ou un antidépresseur de référence (1 à 2 administrations/jour maximum, 2 min par administration) et 5 tests de comportement visant à évaluer l'interaction sociale (15 min par animal), l'anxiété (10 minutes par animal), la sensation de plaisir (test effectué dans la cage d'hébergement pendant plusieurs jours), l'apprentissage et la mémoire spatiale (8 min le premier jour, 20 min le deuxième jour puis 38 min réparties sur une semaine entière) . Ces tests pourront être répétés deux fois maximum, une fois avant et une fois après traitement. Un à deux prélèvements de sang pourront être réalisés au cours de l'expérience (2 min maximum par prélèvement) ainsi qu'un prélèvement de liquide céphalo rachidien sous anesthésie et analgésie (maximum 1h). Les souris "témoins" subiront les mêmes contraintes mais sans défaites sociales. Les souris "dominantes" réaliseront 3 défaites sociales (maximum 10 minutes chacune) suivies de 3 séries de 11 défaites sociales au maximum (24h maximum chacune).
Impact sur les animaux
Les animaux seront hébergés individuellement durant l'ensemble du protocole (mais toujours en contact visuel et olfactif avec un animal). Les animaux « test » subiront jusqu’à 10 défaites sociales entrainant un stress chronique (base du modèle). L’administration des composés à l'essai ou de référence pourra entrainer un stress mineur de courte durée et une douleur équivalente à la piqure d’une aiguille. Les tests de comportements (interaction sociale, labyrinthe en croix et en Y, et labyrinthe de Barnes) induiront un stress léger de courte durée lié à la nouveauté de l’environnement et aux conditions de luminosité. Lors des prélèvements, les animaux pourront aussi subir une douleur légère et brève liée à la piqûre avec une aiguille. Dans le cas d’une anesthésie pour un prélèvement, celle-ci peut induire un stress à l’endormissement. Les effets potentiellement indésirables des produits testés font l’objet d’échanges réguliers avec le responsable bien-être animal afin d’adapter les outils d’observation et d’anticiper au mieux d’éventuels signes cliniques. L’impact négatif sur les animaux sera minimisé en définissant avec précision la durée d’exposition et le nombre d’interactions nécessaires pour induire un stress social, tout en évitant de grandes blessures.
Devenir
Euthanasie des animaux à la fin des expériences pour les animaux avec degré de sévérité "sévère" et/ou euthanasie des animaux pour réaliser des prélèvements d’organe/ fluides corporels à un volume ne permettant pas la survie de l’animal et/ou euthanasie des animaux suite aux effets indésirables éventuels provoqués par le(s) produit(s) à l'essai (candidats médicaments). Les animaux avec degré de sévérité "modéré" pourront être réutilisés au maximum sur deux autres études comme décrit dans la littérature scientifique sur ce modèle.
Remplacement
Dans le cadre du développement de nouveaux médicaments, ce projet est réalisé chez la souris car il n’existe pas de méthode de substitution (in vitro ou in silico) pour évaluer les effets d’une nouvelle molécule sur le comportement dépressif, ou si elles existent, elles ne sont pas suffisantes pour répondre aux objectifs scientifiques du projet. Or, avant toute administration à l’homme, l’animal constitue un passage obligatoire pour l’évaluation de l’efficacité, la toxicité et la pharmacocinétique d’un candidat médicament. A ce jour, la souris est l’espèce qui est la plus adaptée à ce type de modèle d’étude.
Réduction
Un nombre minimal et suffisant d’animaux par groupe est utilisé afin d’analyser de façon rigoureuse et efficace les résultats des expériences et d’effectuer des analyses statistiques. Nombre d’animaux minimal et suffisant par groupe pour réaliser une analyse statistique : 12 / par groupe. L’analyse statistique sera adaptée au modèle.
Raffinement
Dans ce projet, le raffinement sera obtenu par : • la mise au point de procédures rigoureuses, • la formation du personnel, • un suivi quotidien de l’état de santé des animaux, • le recours à des procédures les moins invasives possibles, • Le suivi d’éventuels signes cliniques, • La détermination des points limites, • Le recours aux procédures d’euthanasie dès que nécessaire, • La réduction du volume sanguin prélevé grâce à l’amélioration de la sensibilité des méthodes d’analyse, • La familiarisation des animaux aux conditions expérimentales, • le ré-emploi d'animaux (souris mâles reproducteurs employés comme dominants), • Le recours à des procédures d'anesthésie et d'analgésie pour le prélèvement de LCR en ante-mortem.
Choix des espèces
La souris est l'une des espèces animales la plus pertinente et la plus couramment utilisée pour évaluer les effets bénéfiques d'un produit sur la dépression car elle présente un comportement de territorialité vis-à vis d'un intrus qui entre sur son territoire. Animaux adultes. Ce projet n’a pas pour objectif d’étudier les effets du produit sur l’animal à d’autres stades de développement.
Evaluation de l’efficacité d’une molécule en suspension sur les souris modèle de progéria G609G
- Recherche appliquée
- Autres troubles humains
Un gavage ou une injection par jour, jusqu'à dix semaines d'affilée : 269 souris porteuses de la mutation de la progéria vont être utilisées ainsi, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles subissent aussi des prélèvements sanguins et des électrocardiogrammes sous anesthésie, et des tests d'agrippement qui mesurent la perte de force musculaire. Le projet teste une molécule sur une lignée portant la mutation sur un seul chromosome, plus proche en cela de la maladie humaine que celle utilisée jusqu'ici. Le porteur retient cette lignée parce que ses signes cliniques apparaissent plus tard et restent moins sévères en début de vie, ce qui simplifie aussi la constitution des groupes.
Objectifs
Ce projet fait suite à une étude qui visait à évaluer l’efficacité in vivo d’une molécule sur un modèle murin de la Progéria (Hutchinson-Gilford Progeria Syndrome, HGPS), maladie génétique extrêmement rare qui se déclare dès l’enfance et conduit à un vieillissement prématuré et une mortalité précoce. Nos études ont été réalisées sur un modèle souris portant la mutation responsable de la pathologie sur les 2 chromosomes, récapitulant le tableau moléculaire et clinique de la pathologie humaine, avec notamment un tableau clinique post-natal évoluant en quelques semaines (premiers signes cliniques à 9 semaines d'âge), permettant de tester rapidement l’efficacité d’une molécule sur plusieurs paramètres. Grâce à ce modèle, nous avons pu obtenir des données pré-cliniques dans plusieurs organes d’intérêt et définir les doses minimales permettant d'obtenir un effet thérapeutique. Cela n’aurait pas été possible avec le modèle ne portant la mutation que sur un seul chromosome, qui ne présente les premiers signes cliniques qu'à l'âge de 41-42 semaines. Cependant, la mutation n'est présente que sur un seul chromosome en clinique humaine. Il nous semble donc pertinent d’utiliser le modèle souris avec la mutation sur un seul chromosome pour nous rapprocher davantage des conditions humaines. L’utilisation de ces souris présente plusieurs avantages : 1) La constitution des groupes de souris sera plus simple et rapide; 2) Le tableau clinique est moins sévère en début de vie, réduisant les impacts sur les animaux; 3) Les quantités de protéines toxiques étant moins importantes, il sera possible de comparer plus facilement différentes voies d'administration, tout en réduisant le nombre d'animaux nécessaires. MODIFICATION: les doses et fréquences de traitement ont été ajustées en fonction des études préliminaires pour se placer dans des conditions thérapeutiques optimales, sans aucun signe de toxicité.
Bénéfices attendus
Ce projet nous permettra : - d’obtenir une preuve de concept in vivo que la nouvelle approche thérapeutique envisagée est efficace sur plusieurs signes cliniques prédictifs du cours de la pathologie humaine, dans un modèle de souris portant la mutation sur un seul chromosome; - d’établir une relation pharmacocinétique/pharmacodynamique de la molécule Prodrug et de comparer les résultats obtenus ceux obtenus dans la modèle portant la mutation sur les 2 chromosomes, étudié précédemment. A plus long terme, ce projet se poursuivra par un développement thérapeutique de cette molécule visant à obtenir une preuve clinique de son efficacité chez l’homme, avec pour objectif final de proposer un traitement efficace pour les patients atteints de Progéria.
Procédures
Injections ou gavage oral (1X/jour ou 2X/semaine, MODIFICATION: ou 1X/semaine, sur une durée maximale de 10 semaines; durée de chaque administration: environ 1min). Prélèvements sanguins (sous anesthésie, durée 3-5 min par prélèvement). Mesure de la composition corporelle, méthode non-invasive (3 fois; durée 3 min). Test d'agrippement, méthode non-invasive (3 fois; durée 5 min). Analyse cardiaque par électrocardiographie ECG (3 fois, sous anesthésie; durée 5 minutes).
Impact sur les animaux
Le modèle animal utilisé présente de nombreux signes cliniques retrouvés dans la pathologie humaine. Les souris portant la mutation sur un seul chromosome présentent un léger décrochage dans les courbes de poids à partir de 32 semaines, puis une perte de poids plus importante à partir de 41-42 semaines, accompagnée d'une baisse de la force musculaire et d'une diminution de la fréquence cardiaque. La moyenne de survie de ces souris est de 47 semaines environ d'après la littérature. Après raffinement, notamment l'ajout de nourriture en gel, la perte de poids devrait être limitée, sachant que les procédures seront réalisées avec des animaux de moins de 42 semaines, donc avant apparition des signes cliniques sévères (à 45 semaines). Les animaux subiront des injections, induisant une douleur légère de courte durée; ou des gavages, de douleur légère de courte durée liée à la contention et pouvant potentiellement entrainer des irritations; des pesées, sans douleur hormis la préhension pour sortir l'animal de la cage (test non invasif); des prélèvements sanguins, de douleur légère, pouvant potentiellement entrainer une baisse du volume sanguin; des mesures de la composition corporelle, de douleur très légère liée à la contention (test non invasif); des tests d'agrippement, de douleur très légère liée à l'agrippement en soi sur une grille (test non invasif); et des analyses cardiaques par ECG, de douleur légère liée à l'anesthésie.
Devenir
Les animaux expérimentaux seront euthanasiés en fin de procédure afin de collecter les tissus pour des analyses protéiques. Les animaux utilisés pour réaliser les croisements seront gardés en vie, puis euthanasiés à l'age de 6 mois maximum.
Remplacement
Notre projet s’inscrit dans la continuité d’une étude in vitro menée sur des cellules de patients HGPS. Cependant, ce modèle cellulaire ne permet pas d’explorer l’intégralité des mécanismes métaboliques qui peuvent avoir lieu dans un organisme. Le passage au modèle in vivo est donc une étape indispensable avant d’envisager un essai thérapeutique chez l’Homme. Il nous est nécessaire de disposer d'un organisme entier pour pouvoir mieux comprendre la pathologie de la progéria. Le seul mammifère modèle de la maladie qui nous permet de réaliser des essais pré-cliniques en vue d’une mise en œuvre d’essais thérapeutiques chez l’Homme est la souris. Il existe aussi un modèle de porc, cependant, le phénotype de ce second modèle est moins documenté dans la littérature et la mise en place d’une telle étude serait plus complexe. Le choix de l’espèce est donc le plus approprié à l’objectif de l’étude proposée.
Réduction
Le nombre d’animaux a été limité au minimum nécessaire pour obtenir des résultats d’efficacité et de pharmacocinétique interprétables. Dans ce sens la cohorte destinée à l’analyse de l’efficacité précoce comporte 8 animaux par groupe. L’estimation du nombre d’animaux par groupe nécessaire a été réalisée sur le critère principal suivant : comparaison du niveau moyen de progérine entre chaque groupe de traitement. La deuxième cohorte destinée à l’évaluation de différentes voies d'administration comporte également 8 animaux par groupe. Enfin la dernière cohorte destinée à l’observation plus tardive d’un phénotype clinique mesurable comporte 10 animaux par groupe. Durant cette étude, nous allons générer des données paramétriques (poids, glycémie, paramètres sanguins, paramètres cardiaques), qui seront analysées à l'aide de tests statistiques adéquats (mesures simples ou répétées). Pour l’ensemble des cohortes, le nombre d’animaux utilisés a ainsi été optimisé pour permettre d’observer un effet du traitement.
Raffinement
Nous suivrons l'état général des animaux, le toilettage, la posture, la présence de vocalisation, l’apparence physique. Tous ces items nous permettront de décider de l'atteinte de points limites le cas échéant pouvant entrainer l’euthanasie de l'animal pour éviter toute souffrance. En cas d’inflammation des yeux, les animaux seront traités avec une crème ophtalmique, 1 à 2 fois par jour pendant minimum 5 jours). En cas de rixe entre animaux, nous pourrons être amenés à isoler l'individu dominant pour éviter toute lésion. L’animal blessé sera sorti de la procédure temporairement (si on arrive à le soigner) ou définitivement et il sera alors mis à mort. Le cas échéant, des soins locaux par spray cutané seront attribués. Si une douleur est présente, un antalgique pourrait être administré selon les recommandations vétérinaires. Les animaux seront pesés chaque semaine et observés quotidiennement. Afin de maintenir un état nutritionnel correct, nous utiliserons, si nécessaire, une alimentation sous forme de gel, facile à ingérer par les souris afin d’éviter toute malnutrition. Lors des prélèvements sanguins, une compensation du volume prélevé sera effectuée avec du sérum physiologique.
Choix des espèces
Le modèle murin est le seul modèle envisageable pour tester des approches thérapeutiques dans le cadre de la pathologie HGPS, puisqu’il s’agit d’une maladie génétique qui a été modélisée sur la souris. Le modèle que nous utilisons récapitule à la fois la mutation génétique de la maladie, ainsi que la majorité des caractéristiques cliniques et de l’évolution de la pathologie observée chez l’Homme. Une seule autre espèce génétiquement modifiée existe, il s’agit d’un modèle de porc. Cependant, le phénotype de ce second modèle est moins documenté dans la littérature et la mise en place d’une telle étude serait plus complexe. Le choix de l’espèce est donc le plus approprié à l’objectif de l’étude proposée. Les animaux seront traités de l’âge de 5 à 7 semaines dans les études de pharmacocinétique et d'évaluation de l'effet du traitement sur la quantité de protéine toxique. Nous utiliserons des animaux de 32-42 semaines pour évaluer l'effet du traitement sur les symptomes cliniques qui commencent à apparaitre à 41-42 semaines environ, hormis un léger décrochage dans la courbe de poids qui peut être noté à partir de 32 semaines. Nous utiliserons des animaux hétérozygotes agés de 8 semaines a minima pour générer les cohortes expérimentales.
Impact du vieillissement sur les fonctions métaboliques régulées par une protéine du cycle cellulaire
- Recherche fondamentale
- Multisystémique
- Oncologie
- Système endocrinien
Les souris utilisées portent une modification qui accélère leur vieillissement. 480 d'entre elles, âgées de 38 à 40 semaines, vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger pour 320 et modéré pour 160. Elles reçoivent une solution sur la peau pour inactiver certains gènes, du glucose injecté dans le ventre, cinq prises de sang étalées sur deux heures dans un tunnel de contention, un jeûne de seize heures et vingt-quatre heures seules en cage métabolique sans litière. Aucun antidouleur ne leur est donné, le porteur indiquant que ces médicaments fausseraient les mesures, et toutes sont tuées pour prélever leurs organes.
Objectifs
Les objectifs principaux du projet sont de mieux comprendre les mécanismes impliqués au cours du vieillissement et les troubles pouvant amener à l’émergence de maladies métaboliques comme le diabète de type 2. Nous chercherons plus spécifiquement à comprendre si, au cours du vieillissement, une protéine spécifique et son régulateur direct dans l’induction de la sénescence se fait au détriment de sa capacité à maintenir l’homéostasie métabolique notamment dans le foie.
Bénéfices attendus
Les perspectives de ce projet concernent le développement de nouvelles stratégies thérapeutiques (médicamenteuses ou non médicamenteuses) pour éviter la survenue de maladies métaboliques au cours du vieillissement.
Procédures
Dans le cadre de ce projet, une solution sera appliquée sur la peau des animaux éveillés pour permettre l’inactivation de certains gènes (manipulation < 1 minute). Du glucose sera injecté dans le ventre des animaux (manipulation d’1 minute). Les prélèvements de sang pour mesurer la glycémie seront réalisés sur chaque souris vigile maintenue dans un tunnel de contention (à 15, 30, 45, 60, et 120 minutes, 1 fois par semaine et pendant 2 semaines, manipulation < 1 minute par prélèvement). La mise à jeun durera 16h et le suivi en cage métabolique 24h. Aucune procédure chirurgicale n’est prévue dans le cadre de ce projet.
Impact sur les animaux
Les injections de produits dans le ventre et le prélèvement de sang à la veine caudale sont susceptibles d'induire un léger stress aux animaux. Le jeune de 16h pourra entrainer un stress lié à l’isolement des animaux ainsi qu’à une sensation de faim due à l’absence de croquettes. La mise à disposition d’eau ad libitum ainsi que l’ajout d’une fine couche de litière sous la grille de mise à jeun, permettra de maintenir l’hydratation et de réduire le stress des animaux. Le suivi de 24h en cage métabolique pourra entrainer un stress lié à l’isolement des animaux mais aussi à l’absence de litière. Aucun type de chirurgie susceptible de causer de l'inconfort aux animaux n’est prévu.
Devenir
Tous les animaux seront euthanasiés à l’issue des procédures afin de prélever des organes pour la réalisation d'analyses.
Remplacement
Les analyses que nous allons réaliser nécessitent l'utilisation d'animaux puisqu'à l'heure actuelle, aucun modèle in vitro ne permet de récapituler la complexité des mécanismes physiopathologiques (et notamment ceux liés à la perturbation du métabolisme) associés au vieillissement. Aussi, dans le cadre de ce projet, une étude sur l’organisme entier est nécessaire.
Réduction
Pour diminuer le nombre d’animaux utilisés dans ce projet, 2 tests métaboliques différents seront réalisés à 7 jours d’intervalle sur les mêmes animaux en suivant une approche de randomisation des animaux pour ne pas introduire de biais expérimental. Par ailleurs, les animaux utilisés pour les tests en cages métaboliques seront également utilisés pour des analyses tissulaires et moléculaires. Du fait de différences possibles liées au sexe déjà associées au métabolisme, il est nécessaire de constituer des groupes de mâles et de femelles. Le nombre d'animaux inclus dans l'étude a été définis d'après des analyses statistique comme nécessaires et suffisants pour obtenir des résultats qui nous permettront de conclure.
Raffinement
Cette lignée de souris présente des signes de vieillissement accéléré, mais ces caractéristiques ne devraient pas poser de problème à l’âge où elles seront étudiées. L’état de santé sera contrôlé grâce à des tests simples, comme la capacité à se retourner ou à s’agripper. Si une souris échoue à ces tests, elle sera retirée des groupes expérimentaux et euthanasiée. Un suivi quotidien permettra de surveiller tout signe de douleur ou de mal-être. Ces observations seront notées dans des fiches individuelles. Si une souris montre des signes de stress ou ne mange pas correctement, de la nourriture spéciale (gélifiée) sera ajoutée dans sa cage pour réduire le stress et l’aider à se réhydrater. Les souris seront logées dans des cages ventilées, à raison de 5 par cage, avec des objets enrichissants comme des morceaux de ouate, des abris en carton et des bâtonnets en bois. La litière sera changée chaque semaine. Les procédures prévues sont limitées à des applications cutanées, des injections dans l’abdomen et des prélèvements sanguins. L’utilisation de médicaments antidouleur n’est pas nécessaire, car ces interventions sont peu invasives et ces médicaments pourraient perturber les résultats des tests métaboliques. Malgré tout, un suivi quotidien sera assuré pour éviter toute souffrance liée au vieillissement prématuré.
Choix des espèces
Les génotypes complexes nécessaires à cette étude ne sont accessibles que chez la souris. Animaux adultes de 38 à 40 semaines. L’âge auquel ces expériences seront réalisées a été choisi sur la base d’études précédentes.