Rongeurs
Développement de vecteurs non-viraux ciblant le système musculaire
- Recherche appliquée
- Troubles musculosquelettiques
322 souris vont être utilisées, réparties en trois groupes selon la voie d'injection, quarante-deux dans le muscle, cent quarante par voie intraveineuse et cent quarante dans l'abdomen. Chacune reçoit une ou deux injections de nanoparticules lipidiques puis des prélèvements sanguins échelonnés, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, avant d'être tuée pour que ses organes soient analysés. Le porteur indique que ces injections peuvent provoquer des difficultés locomotrices liées à l'inflammation et une élévation passagère des enzymes du foie. L'objet réel du projet reste de comparer des formulations et des voies d'administration, étape dont les traitements annoncés contre les maladies musculaires rares restent éloignés.
Objectifs
Ce projet vise à optimiser la thérapie génique pour les maladies rares touchant les muscles. Aujourd'hui, les vecteurs viraux sont les principaux outils utilisés, mais leur efficacité nécessite souvent des doses élevées, ce qui peut entraîner des effets secondaires graves, comme des inflammations du foie. De plus, ces vecteurs ne peuvent être utilisés qu'une seule fois à cause de la réaction immunitaire qu'ils déclenchent. Pour surmonter ces limites, le projet développe des nanoparticules lipidiques (LNP), des vecteurs non viraux prometteurs capables de transporter le matériel génétique directement dans les muscles, de manière précise et avec moins de risques pour les patients.
Bénéfices attendus
Ce projet a pour objectif de trouver la meilleure formulation de nanoparticules lipidiques (LNP) pour délivrer efficacement du matériel génétique dans les muscles d’un modèle murin adulte. L’étude cherchera également à identifier la méthode d’administration la plus adaptée. Les résultats obtenus serviront de base pour développer des traitements non viraux innovants contre les maladies musculaires rares, en visant à rendre ces thérapies plus sûres et plus efficaces.
Procédures
Les animaux recevront des injections selon les protocoles établis, avec un total de 1 ou 2 injections par animal. Chaque injection sera réalisée sous anesthésie lorsque nécessaire et nécessitera environ 1 à 3 minutes par animal. De plus, des prélèvements sanguins seront effectués à différents temps après l’injection initiale pour l’évaluation des marqueurs immunitaires et hépatiques, chaque prélèvement prenant environ 1 minute par animal.
Impact sur les animaux
Les effets indésirables potentiels liés aux procédures comprennent des réactions associées aux modes d'administration et aux doses des nanoparticules injectées. L'injection de nanoparticules peut entraîner des difficultés locomotrices chez les souris, liées à la réaction inflammatoire. Les différentes injections peuvent entraîner une inflammation transitoire et une sensibilité accrue au site d'injection, un saignement mineur ou une inflammation passagère. En cas de doses élevées de nanoparticules, une élévation temporaire des enzymes hépatiques pourrait survenir.
Devenir
À l'issue de chaque procédure, toutes les souris seront euthanasiées, afin de permettre la collecte des organes nécessaires aux analyses moléculaires et histologiques. Ces analyses sont essentielles pour évaluer la distribution et l'efficacité des nanoparticules dans les tissus.
Remplacement
Les analyses prévues ne peuvent être remplacées par des tests in vitro sur des lignées cellulaires musculaires, car ces modèles ne permettent pas de reproduire la complexité de la biodistribution des nanoparticules lipidiques (LNP) dans un organisme complet. Seul l'usage d'un modèle animal permet l'étude des interactions systémiques et des effets potentiels à l'échelle de l'organisme. Le choix du modèle murin est justifié par sa proximité physiologique avec l'humain, garantissant ainsi des résultats plus représentatifs de l'efficacité et de la spécificité des vecteurs non viraux envisagés.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisés a été calculé sur la base d'études antérieures similaires, afin d'atteindre la validité scientifique tout en limitant le nombre d'animaux impliqués. Les cohortes à injection au niveau du muscle, intraveineuses et intrapéritonéales comportent respectivement 42, 140 et 140 animaux pour un total de 322 animaux. Les organes des animaux seront collectés pour réaliser l'ensemble des analyses histologiques et moléculaires, ce qui élimine la nécessité d'une cohorte supplémentaire pour les prélèvements de tissus, contribuant ainsi à une réduction notable du nombre total d’animaux. Pour la cohorte soumise à des injections au niveau du muscle, un même animal recevra une injection d'une condition différente par muscle (2 injections par animal au total), optimisant l'usage des animaux et réduisant leur nombre global.
Raffinement
Diverses mesures seront mises en œuvre pour améliorer le bien-être des animaux pendant l'étude. En cas de difficultés de déplacement, de la nourriture sera placée dans la cage pour réduire l'effort nécessaire pour se nourrir. Les animaux seront hébergés en groupes de 2 à 4 par cage et bénéficieront d'une bonne qualité de l'air grâce à un système de ventilation adéquat. Des nids seront fournis pour rendre leur environnement plus confortable, et l'accès à l'eau et à la nourriture sera illimité. La surveillance quotidienne des animaux permettra de détecter rapidement tout signe de souffrance, tels que l'apathie, la prostration, l'affaissement des paupières ou des difficultés de déplacement. Des points limites ont été mis en place et en cas d'atteinte de ces derniers, des mesures nécessaires seront appliquées.
Choix des espèces
Pour tester l'optimisation des vecteurs non viraux, des études préliminaires ont déjà été réalisées sur des lignées cellulaires musculaires murines et humaines. Toutefois, des expériences in vivo sont désormais nécessaires pour évaluer la performance des nanoparticules dans un contexte systémique. Le modèle murin a été choisi en raison de sa similitude génétique significative avec l'humain, sa facilité d'élevage grâce à sa petite taille et sa rapidité de reproduction, ainsi que sa disponibilité au sein de nos laboratoires. Deux types de souris seront utilisés dans cette étude, car leur réaction au traitement pourrait être différente. Des recherches précédentes ont montré que l'efficacité de certains vecteurs dépend du patrimoine génétique des souris. Comme nous utilisons ici un vecteur différent, il est important de vérifier s'il fonctionne bien dans les deux types de souris les plus couramment utilisés en recherche. Cela permettra de s'assurer que ce vecteur pourra être utile à de nombreux chercheurs pour des applications médicales. Les souris seront injectées à l'âge adulte, soit à 8 semaines, afin de réaliser une preuve de concept en thérapie génique à visée curative plutôt que préventive.
Implication du système immunitaire dans la résistance à la castration
- Recherche fondamentale
- Oncologie
Cinq injections en cinq jours pour faire pousser une tumeur de la prostate, puis une castration chirurgicale de trente minutes, puis des injections bloquant ou stimulant les cellules tueuses naturelles jusqu'à trois fois par semaine, et enfin un inhibiteur de l'hypoxie cinq jours par semaine. 8 660 souris vont être utilisées de cette façon, toutes tuées à l'issue pour prélever leurs organes, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Le porteur chiffre à une heure et deux minutes le temps total d'intervention par animal et qualifie les douleurs postopératoires de mineures. Il annonce vingt animaux par groupe expérimental, sans expliquer comment ce calcul aboutit à 8 660 souris.
Objectifs
Afin de mieux comprendre la résistance aux androgènes dans le cancer de la prostate (CaP), ce projet vise à étudier les effets de la castration chirurgicale dans plusieurs modèles murins de cancers prostatiques. En effet, le traitement du cancer de la prostate chez l'homme repose sur la chirurgie et l'utilisation de traitement anti androgénique appelé castration chimique. Malheureusement, après un temps limité de sensibilité aux traitements, 20% des patients développent des résistances à ces traitements et les cancers "résistants à la castration" sont de très mauvais pronostic. Il est donc primordial de mieux comprendre la résistance à la castration. Les études récentes menées au laboratoire mettent en évidence une implication forte du facteur de transcription Hif1a induit par l'hypoxie dans le développement de la résistance à la castration. Ainsi nous voulons étudier le mécanisme moléculaire sous-jacent pour mieux comprendre par quel biais l'inactivation de Hif1a rend ces tumeurs sensibles à la castration. Nos données préliminaires montrent un infiltrat de cellules natural killer majeur dans les souris sensibles à la castration comparé à celles qui présentent des tumeurs résistantes à la castration. L'objectif est donc de conduire une étude dans laquelle les cellules natural killer sont bloqués ou stimulés afin de voir la réponse sur la croissance des tumeurs après castration. Comme nos premières études déjà publiées montrent également un effet de l’inhibition d’Hif1a sur la résistance à la castration nous aimerions tester l’effet synergique de l’inhibition de Hif1a et de l’activation des cellules NK dans des cancers résistants à la castration. L’objectif est également d’étudier le rôle des cellules natural killer dans l’initiation des métastases.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra de déterminer si la stimulation des cellules Natural killer peut empêcher l'apparition de métastases et si la combinaison entre la stimulation des cellules Natural killer et l'inhibtion de Hif1a peut permettre une meilleure sensibilisation à la castration et par quels mécanismes. Si cela s'avère être le cas, cette étude pourra ouvrir de nouvelles pistes thérapeutiques pour le traitement du cancer de la prostate résistant à la castration.
Procédures
Les souris subiront 5 injections sur 5 jours pour induire l'apparition des tumeurs (5 minutes par souris), puis une intervention chirurgicale (castration ou contrôle) à différents stades de la tumeur (30 min par souris) et les injections de traitement stimulant ou bloquant les cellules natural killer 1 à 3 fois par semaine pendant 0 à 4 semaines (jusqu'à 12 minutes) et une administration d'un inhibiteur de l'hypoxie 5 fois par semaine pendant 0 à 3 semaines ( jusqu'à 15 minutes). Les animaux subiront donc 1 heure et 02 minutes d'intervention.
Impact sur les animaux
Les effets secondaires post chirurgicaux sont principalement des douleurs mineures facilement prévenues par une antalgie post-opératoire systématique. Une infection post-opératoire peut survenir dans de très rares cas. En cas de mauvaise ligature des artères, une hémorragie peut avoir lieu. Cette complication est très rare et facilement visible du fait du gonflement important de la zone et d'effets secondaires généraux sur l'animal. Le blocage des cellules natural killer a été déjà éffectué dans de nombreuses études chez la souris et sont administrés en routine par un laboratoire collaborateur sans observation d'effets secondaires. L'activation des cellules natural killer peut engendrer une perte de poids transitoire des souris traitées dans les 48h suivant l'administration, les souris reprennent habituellement leur poids de départ dans la semaine qui suit l'injection. La croissance des tumeurs de prostate est lente et donc les variations de poids liée à leur croissance ou régression sur 2 semaines est négligeable. L'inhibition de l'hypoxie peut entrainer une perte de poids général de l'animal qui sera suivi au cours du temps.
Devenir
Les animaux seront mis à mort en fin de procédure afin de collecter les organes et de les analyser.
Remplacement
Aucun modèle cellulaire récapitule la cinétique et la complexité cellulaire impliquées dans la formation de lésions précancéreuses. Cette complexité rend nécessaire l'utilisation d'expériences in vivo pour comprendre ce phénomène et identifier d'éventuelles cibles thérapeutiques.Par ailleurs, nous utilisons des organoïdes dérivés des tumeurs pour étudier un certain nombre de paramètres, cependant l'étude du microenvironnement nécessite de se placer en condition in vivo stricte.
Réduction
Pour les analyses moléculaires et de populations cellulaires, plusieurs paramètres seront évalués, notamment les niveaux d’expression des protéines ou des ARN. Pour les études histologiques, les niveaux d’expression des protéines, en plus de leur localisation, seront déterminés par immunofluorescence. Étant donnée l’hétérogénéité phénotypique et la variabilité interindividuelle attendue le nombre d’animaux utilisés dans ce projet est réduit au minimum sans compromettre les objectifs du projet. Afin d’obtenir des résultats significatifs avec une bonne puissance, nous aurons besoin de 20 animaux par groupe. Le nombre d’animaux sera de 8660 souris maximum.
Raffinement
On procèdera à l'anesthésie générale des souris par inhalation d'isoflurane, et après l'induction, une analgésie par buprénorphine en injection intrapéritonéale sera faite. En post-opératoire, une analgésie systématique par injection de métacam sera faite. Une attention particulière sera accordée au niveau de la zone d'incision avec surveillance des points de suture, palpation abdominale et inspection à la recherche de signe d'infection locale. En cas de signe de douleur, de la buprénorphine sera administrée jusqu'à 3 fois par jour. Si un point limite est atteint, l'animal sera mis à mort. Pour le bien-être social des animaux, les groupes seront respectés et les animaux seront remis en cage avec leurs partenaires préalables. Aucun animal ne sera laissé isolé dans sa cage.Par ailleurs, les animaux castrés (ouverture abdominale avec retrait des tesitcules) et les animaux opérés mais non castrés (ouverture abdominale sans retrait des tesitcules) seront séparés: une cage opérée mais non castrée versus une cage castré par exemple pour éviter tout risque de domination. En cas de signe de douleur (dos voute, un pelage hérissé ou inactivité après stimulation, l'animal sera retiré de l'étude et pourra bénéficier de soins après l'avis du vétérinaire. Après les injection-intrapéritonéales, les animaux seront surveillés quotidiennement pour détecter une éventuelle infection sur les sites d'injection, et en cas d'observation de rougeur, de voussure ou de signe de douleur, les animaux seront retirés de l'étude et un avis vétérinaire sera pris. Par ailleurs, pour prévenir une éventuelle perte de poids liée aux traitements, le poids sera pris 1 fois par semaine pendant la durée de l'étude et si une diminution est observée, de la nourriture enrichie sera administrée aux souris, si une perte de poids une perte de plus de 20% était détectée, les animaux seraient mis à mort et retirés des études.
Choix des espèces
La souris est un animal qui a un système immunitaire largement décrit dans la littérature et qui est proche de l’humain avec une immunité innée et adaptative, ce qui est crucial pour la mise en œuvre de notre projet d’étude sur l’interaction des cellules épithéliales de la prostate avec le microenvironnement tumoral. De plus, les souris qui seront utilisées expriment les mêmes protéines que l’homme, ce qui permet de générer les mutations les plus fréquemment identifiées dans le CaP humain. L’ensemble de ces résultats nous permettra d’étudier au plus près l’évolution des lésions de CaP afin de développer des stratégies personnalisées de prévention, de surveillance active et/ou de traitement précoce. Les animaux utilisés seront adultes. A l'âge de 8 semaines, nous administrons un produit pour induire le développement de tumeurs. Puis à différents temps, nous débutons les expériences (castration, neutralisation des cellules Natural Killer, stimulation de ces cellules et l'inhibition de l'hypoxie) avec les différents groupes expérimentaux et nous euthanasierons les animaux à un temps court et un temps long après les traitements.
Etude du potentiel protecteur des aliments fermentés africains sur l’inflammation digestive induite au DSS chez la souris
- Recherche fondamentale
- Système gastrointestinal
Tester si huit aliments fermentés africains protègent contre l'inflammation intestinale suppose d'abord de provoquer cette inflammation. 200 souris reçoivent du DSS pendant sept jours pour déclencher une colite, la souffrance attendue étant déclarée légère pour la moitié d'entre elles et modérée pour l'autre. Chacune est gavée tous les jours pendant vingt-quatre jours, subit un prélèvement de fèces quotidien, une mise à jeun de quatre heures et deux prises de sang, avant d'être tuée pour prélèvement du côlon. Le porteur rappelle que l'effet de ces aliments a déjà été testé in vitro sur des protéases humaines et fécales, et conclut malgré tout que le recours aux animaux est "indispensable".
Objectifs
Les maladies inflammatoires chroniques de l’intestin (MICI) constituent l’un des désordres les plus courants du tube digestif et représentent un véritable problème de santé publique. Les MICI se caractérisent par une inflammation chronique du système digestif altérant la qualité de vie des patients. Malgré une incidence croissante et un impact socio-économique majeur, il n’existe actuellement aucun traitement curatif. De plus, les options thérapeutiques actuelles présentent des limites incluant intolérances, pertes de réponse, et effets secondaires souvent graves. D’où l’intérêt de la recherche de nouvelles stratégies thérapeutiques. Les MICI sont des maladies complexes et multifactorielles dont la physiopathologie n’est que partiellement élucidée. Elles affectent des sujets génétiquement prédisposés chez lesquels le dialogue entre le microbiote intestinal et le système immunitaire est déséquilibré. En plus de la dysbiose du microbiote intestinal, de nombreux arguments plaident en faveur du rôle clé des protéases exprimées par l’hôte et le microbiote dans la survenue des MICI. L’augmentation de l’activité de ces enzymes induit des altérations de l’épithélium intestinal et favorise le maintien de l’inflammation. Malgré l’implication démontrée du déséquilibre du microbiote et de l’activité de ces enzymes dans l’inflammation digestive, leur potentiel en tant que cible thérapeutique est peu étudié. Or l’activité de ces protéases peut être régulée par le microbiote intestinal, lui-même étant directement modulé par l’alimentation. L’analyse des données bibliographiques montre que les aliments fermentés permettent de ré-équilibrer la composition du microbiote intestinal. D’autre part, nos études préliminaires in vitro ont montré que 8 aliments fermentés africains (Mabisi, Omashikua, Omaere, M'bannick, Pendidam, Kétoungol, Itutu, Cheka Mwaka) contiennent naturellement des antiprotéases inhibant significativement des protéases surexprimées chez les patients atteints de MICI. Cela suggère un fort potentiel des produits de lait fermenté africains pour lutter contre l’inflammation intestinale.Dans le cadre de ce projet, notre intérêt s'est porté sur le potentiel protecteur des produits fermentés africains contre l’inflammation intestinale induite chez un modèle de souris. Ce projet vise à étudier l’impact des aliments fermentés africains sur i) la composition du microbiote intestinal, ii) les activités protéolytiques et iii) par conséquent sur l’inflammation digestive
Bénéfices attendus
Les données acquises permettront de confirmer l’impact de chaque aliment fermenté sur les maladies inflammatoires de l’intestin. En fonction des résultats, de nouvelles stratégies thérapeutiques basées sur les aliments fermentés et ciblant les protéases, dont les activités sont augmentées lors de l’inflammation chronique de l’intestin, pourraient être adoptées pour gérer ces maladies.
Procédures
- Gavage des animaux vigiles (200 souris) tous les jours pendant 24 jours (J1 à J24). Les souris seront gavées le J14 matin après une mise à jeun de 4 heures. La durée du geste est évaluée à quelques minutes par souris (3 à 5 minutes/souris). - Prélèvements fécaux (2 ou 3 fèces) pour les 200 souris, tous les jours pendant 24 jours (J1 à J24) Les fèces seront émis naturellement à l’occasion de la pesée des animaux et de l’examen clinique. La durée du geste est évaluée à quelques minutes par souris (3 à 5 minutes/souris). - Mise à jeun des 200 souris une fois pendant 4 heures. Deux prélèvements de sang sur les souris vigiles sera effectué à J24. La durée du geste pour les prises de sang est évaluée à quelques minutes par souris (3 à 5 minutes/souris).
Impact sur les animaux
Comme une colite expérimentale sera induite, de la douleur est attendue. La souffrance liée à la manipulation sera essentiellement lors du gavage (fausse route) et de la prise de sang (douleurs). Notons que le prélèvement des fèces et la pesée des souris sont caractérisés par une faible nuisance associée à un léger stress.
Devenir
Les animaux seront euthanasiés afin de prélever des organes tels que le colon et étudier les effets des aliments fermentés sur l'inflammation.
Remplacement
Préalablement aux essais sur les animaux, l’effet des aliments fermentés a été testé in vitro aussi bien sur des protéases humaines impliquées dans l’inflammation intestinale que sur des protéases fécales issues de sujets sains et malades. Ces tests in vitro constituent un premier argument qui suggère que les produits de lait fermenté africains pourraient réguler les activités protéolytiques et en conséquence diminuer l’inflammation digestive. Comme le régime alimentaire peut moduler la composition du microbiote intestinal, lui-même étant impliqué dans la balance protéolytique et la pathogenèse des MICI, il est alors nécessaire d’étudier à la fois la réponse de l’hôte et du microbiote lors de l’exploration de l’effet des aliments. Cependant, le développement des MICI met en jeu des interactions complexes au sein de l’hôte, qui sont impossibles à reproduire dans un modèle cellulaire ou de culture d’organe. Utiliser uniquement une approche in vitro pour ce projet exclurait ainsi les différentes interactions pouvant survenir chez l’hôte. Le recours aux animaux est alors indispensable pour tester l’impact des aliments fermentés sur l’équilibre protéolytique, leur impact sur la composition du microbiote et pour valider en conséquence leur effet sur la maladie.
Réduction
Le nombre de souris nécessaire a été défini en se basant sur des études précédentes publiées dans la littérature scientifique ainsi que sur des essais préliminaires réalisés par des collègues, mais aussi grâce à un test de puissance afin d’incorporer un nombre minimum d’animaux tout en gardant la possibilité d’obtenir des résultats statistiques significatifs. Comme il sera en pratique impossible d'étudier simultanément les 8 aliments fermentés sélectionnés, car cela représenterait un trop grand nombre de souris à la fois, nous conduirons ainsi l'étude en 2 séries permettant de tester chacune l’effet de 4 aliments fermentés différents. Le nombre d’animaux pour chaque série est alors de 10 groupes * 10 souris = 100 souris, soit au totale 2 séries * 100 = 200 souris pour l’ensemble de ce projet.
Raffinement
Les souris seront hébergées par 5 dans des cages collectives. L’eau et la nourriture seront disponibles à volonté et les paramètres ambiants seront contrôlés régulièrement (température, humidité…). Un enrichissement de leur milieu sera mis en place afin de favoriser le bien-être des animaux et se matérialisera par du papier absorbant à déchiqueter, des buchettes de bois à grignoter, des tunnels en carton pour se cacher et des tiges métalliques pour grimper. La durée d'administration du produit chimique qui induit l’inflammation sera courte (7 jours) afin de révéler l’effet des produits de lait fermenté sur l’inflammation tout en limitant au strict nécessaire le développement des lésions. Au cours de l’étude, les souris seront examinées individuellement de façon quotidienne ce qui permettra de réagir le plus rapidement possible en cas d’inflammation trop invalidante. Notons que des points limites seront mis en place et seront appliqués.
Choix des espèces
Les rongeurs, en particulier la souris, sont des animaux couramment utilisés pour l’étude de la physiologie intestinale ainsi que ses maladies. Le modèle de colite induite par le produit chimique utilisé dans le projet chez la souris est l’un des modèles les plus couramment utilisés et les mieux documentés. Il reproduit un grand nombre de caractéristiques de la colite chez l'être humain (augmentation de la perméabilité de l’intestin, diarrhée et présence de sang fécal, …). Ceci explique l’utilisation de ce modèle lors des études antérieures sur ces maladies et également pour ce projet. Au commencement de l’expérience, les souris seront de jeunes adultes (6-7 semaines), ce qui correspond à un âge où le métabolisme ainsi que le système immunitaire de cette espèce sont matures. Ceci limite leur fragilité et permet alors d’obtenir un modèle animal qui reflète au mieux la physiologie de l’être humain adulte, âge de plus grande fréquence d'apparition des maladies inflammatoires de l'intestin.
Evaluation de biomatériaux pour la cicatrisation cutanée chez le rat
- Recherche appliquée
- Autres troubles humains
Quatre cylindres de peau de 1 cm de diamètre découpés au punch à biopsie sur le dos, avec des disques de silicone cousus autour pour empêcher la plaie de se refermer, ou quatre brûlures faites à la barre métallique chauffée appliquée quinze à vingt secondes. 80 rats subissent ces procédures, d'un niveau de souffrance sévère. Le porteur indique une douleur modérée à sévère, un risque d'infection et de malnutrition, et un isolement qu'il qualifie lui-même de stressant. Les rats sont tués à trois, sept, quinze ou trente jours après l'opération pour que leur peau soit prélevée, et infliger quatre lésions au même animal est présenté comme une mesure de réduction du nombre de rats utilisés.
Objectifs
La peau est le plus étendu des organes du corps humain qui assure plusieurs fonctions vitales pour l’organisme. Cet organe est soumis tout au long de la vie à de nombreux dommages, provoqués par des facteurs extérieurs d’origine physique (coupures), mécanique (ulcères), thermique (brûlures) et/ou chimique (radiations). La sévérité des dommages couplés à d’autres facteurs, tels que l’âge, le diabète et la nutrition, peuvent conduire à une mauvaise voire non-cicatrisation des plaies, appelées les plaies chroniques. Elles impactent fortement la qualité de vie des patients, jusqu’à engager leur pronostic vital. Ce problème de santé publique est amené à s'accroître avec le vieillissement de la population et l'augmentation de la prévalence du diabète et de l'obésité. L'objectif du projet est de tester des nouveaux biomatériaux pour améliorer la cicatrisation de la peau.
Bénéfices attendus
Ce projet vise à apporter des solutions concrètes pour améliorer les résultats cliniques dans le traitement des plaies cutanées, avec un impact potentiel sur la recherche, la pratique clinique et les coûts de santé. En particulieur, ce projet permettra: 1) le développement de nouveaux substituts cutanés, 2) l'amélioration des traitements de cicatrisation des plaies cutanées, 3) la réduction des complications des plaies chroniques, 4) l'amélioration de la gestion clinique des brûlures et des plaies complexes, 5) la réduction des coûts de santé.
Procédures
Nous avons deux groupes d'animaux, ceux qui vont subir une excision cutanée et ceux qui subiront des brulures cutanée. Modèle d'excision cutanée: Les rats seront anesthésiés avec un gaz et maintenus à 37°C sur une plaque chauffante. Un antidouleur sera injecté sous la peau avant l’opération. Des morceaux de peau seront retirés sur le dos des rats à l’aide d’un punch à biopsie, un dispositif avec une lame qui permet d'extraire un cylindre de l'épaisseur cutanée de 1 cm de diamètre (4 min). Pour éviter que les plaies se referment par contraction (phénomène propre aux rongeurs), des disques en silicone seront cousus autour (10 min). Après l'excision, les traitements à tester et le contrôle seront appliqués sur les plaies (5 min), puis recouvert, ou non, d’un film transparent adhésif (1min). Chaque rat subira quatre excisions, réduisant ainsi le nombre total d’animaux nécessaires. Modèle de brûlure: Les rats seront anesthésiés avec un gaz et placés sur une plaque chauffante à 37°C. Un antidouleur sera injecté sous leur peau avant l'opération. Après avoir rasé et désinfecté leur dos (5 min), une petite barre métallique chauffée , sera appliquée sur leur peau pendant 15 à 20 secondes pour créer une brûlure. Le lendemain, sous anesthésie, la croûte formée sera retirée (5 min). Ensuite, les traitements à tester ainsi qu’un contrôle sans traitement, seront appliqués directement sur les plaies (5 min). Tout sera ensuite recouvert, ou non, d'un film transparent adhésif pour protéger les zones brûlées (1 min). Chaque rat aura quatre brûlures, ce qui permet de tester plusieurs traitements sur un même animal et ainsi réduire le nombre total de rats utilisés pour l’étude.
Impact sur les animaux
La procédure d'excision cutanée et de brûlure entraîne chez les rats une douleur modérée à sévère et un stress physique, augmentant le risque d'infections et de malnutrition, et nécessitant parfois un isolement stressant
Devenir
Les rats seront euthanasiés au jour 3, 7, 15 et 30 après opération afin de vérifier la qualité de la régénération et cicatrisation cutanée. L'évaluation sera faite sur des prélèvements de peau post-mortem afin de compléter les résultats obtenus pendant la durée de la procédure (observation globale de la cicatrisation).
Remplacement
Les produits destinés à être implantés chez l'Homme doivent nécessairement être testés chez l'animal avant les essais cliniques. Il n'existe pas de méthode basée sur une approche en laboratoire (in vitro) permettant d'évaluer ces matériaux. Les matériaux doivent être d'abord testés chez le petit animal (modèle du rat). Si les résultats obtenus sont satisfaisants, ils devront être testés sur un plus gros animal, permettant de valider tous les aspects nécessaires à une future application chez l'Homme. Ces différentes phases ne peuvent être remplacées actuellement dans le processus de validation d'un nouveau dispositif médical.
Réduction
Le nombre d'animaux utilisés pour cette étude est réduit au strict minimum nécessaire pour obtenir des résultats fiables. Cela a été déterminé à l'aide d'un test statistique. De plus, vu la taille du rat, chaque animal permet d'étudier quatre conditions différentes, ce qui contribue à réduire encore davantage le nombre total d'animaux utilisés.
Raffinement
Pour réduire l’angoisse : une période d’adaptation d’une semaine sera respectée avant le début des expérimentations. Une cage après l’autre sera amenée à la salle de chirurgie, séparée de la zone d’hébergement des animaux pour éviter toutes sources de stress des animaux opérés et des animaux à opérer. Avant la chirurgie, les animaux recevront une dose d'analgesique afin de prévenir toute douleur lors de l'opération. Ils seront ensuite endormis dans une chambre à induction puis maintenue au masque. Après la chirurgie, chaque rat se réveille sur un tapis chauffant, dans une cage à part pour éviter le contact avec des congénères non anesthésiés. Les animaux seront surveillés par l'expérimentateur le temps de leur réveil. Après le réveil complet, le rat sera placé dans sa cage avec des copeaux de peupliers et des batons à ronger sont mis régulièrement. Les animaux seront ensuite observés sur 4 jours après opération pour surveiller les points limites (vérification de la démarche de l'animal, infection du site opératoire, comportement...). Un seul des points limites terminaux suivants entrainera un euthanasie de l'animal: L'animal ne se déplace pas, présence de rougeurs et de pus au niveau du site opéré ainsi qu'une réaction violente ou très faible réaction.
Choix des espèces
Le rat est une espèce idéale pour la première étape de validation des matériaux destinés au traitement des plaies cutanées. Sa taille permet de créer plusieurs lésions circulaires de diamètre adéquat au niveau dorsale, ce qui facilite l'implantation de plusieurs biomatériaux et réduit le nombre d'animaux nécessaires. Pour l'étude, des rats adultes de 9-10 semaines, seront utilisés, car ils ont terminé leur développement et leur croissance, ce qui est essentiel pour obtenir des résultats fiables.
Effet de supplémentations nutritionnelles sur la prévention des troubles de l’humeur et de la mémoire avec l’âge
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Gavées quinze jours ou nourries trois mois avec des compléments, certaines recevant en plus une injection de LPS pour déclencher une inflammation aiguë, 1 280 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Toutes sont tuées pour que leur cerveau soit prélevé. Le projet cherche à démontrer qu'une supplémentation nutritionnelle limite le déclin cognitif et les troubles de l'humeur liés à l'âge. Le porteur annonce des tests comportementaux de cinq à dix minutes étalés sur trois semaines, sans préciser lesquels, et ramène les effets attendus du gavage quotidien à une irritation de l'œsophage.
Objectifs
Le projet vise à étudier l’impact de nutriments/ combinaison de nutriments sur les capacités cognitives chez des souris adultes et âgées ainsi que les mécanismes d’action mis en jeu dans ces processus (neuroinflammation par exemple).
Bénéfices attendus
Le projet a pour objectif de démontrer qu’une supplémentation nutritionnelle en nutriments permet 1) de limiter et de prévenir le déclin cognitif lié à l’âge et donc de favoriser le vieillissement en santé, véritable enjeu de santé publique dans une population toujours plus vieillissante ; 2) de limiter les symptômes les troubles de l’humeur (anxiété, diminution de l’interaction sociale, dépression) associés au vieillissement. Ce projet s’inscrit donc dans le cadre de recherche portant sur la nutrition préventive et personnalisée. Les résultats attendus sont donc une amélioration des troubles de l’humeur et de la cognition au cours du vieillissement.
Procédures
Les animaux seront soumis à différentes interventions afin d’évaluer l’impact de la supplémentation nutritionnelle sur la santé cognitive et mentale. Les supplémentations nutritionnelles seront données soit dans leurs croquettes pendant 3 mois, soit par gavage gastrique pendant 15 jours. Enfin, certains animaux recevront une seule injection de LPS en ip afin d’induire une inflammation aigue qui sera évaluée 2h après. Les tests comportementaux d'une durée de 5 à 10 min sont étalés sur environ 3 semaines et chaque test est séparé du suivant d'au moins 2 jours pour le bien-être des animaux.
Impact sur les animaux
Il n’y a pas d’effets indésirables attendus induits par la supplémentation nutritionnelle car l’alimentarité du produit a été démontré. Cependant le gavage quotidien peut avoir des effets indésirables légers comme une irritation de l’œsophage. Les tests comportementaux induisent un stress de courte durée (le temps du test) chez l’animal. L’injection de LPS peut induire un malaise aigu pendant quelques heures après l’injection.
Devenir
Les animaux seront mis à mort pour prélever les cerveaux et réaliser des analyses biochimiques ou immunohistologiques.
Remplacement
L’étude des comportements de type cognitifs et troubles de l’humeur ne peuvent être réalisés que sur des animaux vivants ce qui rend impossible le remplacement de ceux-ci par des modèles in vitro
Réduction
Le nombre d'animaux sera réduit au mieux en se basant sur des expériences préalablement menées au laboratoire qui ont montré́ par le biais de tests statistiques des différences entre plusieurs groupes. La significativité́ de différence statistique entre plusieurs groupes sera déterminée par analyse de variance ou t-test ou tests non paramétriques en fonction des comparaisons souhaitées. D’après les études déjà menées au laboratoire sur l’analyse de marqueurs comportementaux et cérébraux, nous estimons que 16 animaux par groupe expérimental sont nécessaires pour atteindre une signification statistique.
Raffinement
Toutes les précautions possibles seront prises afin de raffiner nos procédures et réduire au mieux la douleur (antalgique/sédatif avant mise à mort) et l’inconfort (manipulation régulière et enrichissement de l’hébergement) des animaux. L’hébergement se fera en cage collective et l’environnement sera enrichi : igloo et carré de coton. Les animaux seront soumis à plusieurs tests comportementaux toujours espacés d’au moins 2 jours afin de limiter le stress. Des points limites ont été quantifiés pour limiter toute douleur chez les animaux.
Choix des espèces
Le modèle utilisé dans ce projet est la souris. C’est un animal sur lequel les traitements nutritionnels et les évaluations comportementales sont faciles à conduire et maitrisés au sein du laboratoire. Ce sont des animaux de petite taille (faciles à manipuler) et peuvent donc être facilement hébergés au sein de l’animalerie de l’unité. Les souris seront utilisées soit adultes pour valider les déficits comportementaux des animaux âgés (groupe contrôle), soit âgées pour évaluer l’impact de la supplémentation sur la prévention des troubles cognitifs et de l’humeur liés à l’âge.
Etude de nouvelles molécules thérapeutiques dans le modèle expérimental murin de colite aiguë ou chronique induite par l’administration de DSS (Dextran Sodium Sulfate) ou le TNBS (2.4.6-trinitrobenzene sulfonic acid).
- Recherche fondamentale
- Système gastrointestinal
1 836 souris vont être utilisées et toutes tuées, chacune pouvant recevoir jusqu'à 84 administrations de composés et subir jusqu'à douze prélèvements sanguins sur animal éveillé. Une colite leur est provoquée par du DSS, que le porteur décrit comme une substance corrosive et irritante, ou par du TNBS, une solution acide qui brise la barrière intestinale, avec ulcérations et diarrhées hémorragiques à la clé. Pour 204 d'entre elles la souffrance attendue est déclarée légère, pour 1 632 elle est modérée. La rubrique consacrée à la réduction annonce un effectif "réduit au minimum nécessaire (N=12 maximum)", sans expliquer comment ce maximum se concilie avec les 1 836 animaux du projet.
Objectifs
Ce projet a pour but d’étudier l’effet de nouveaux agents pharmacologiques à caractère anti-inflammatoire dans un modèle de colite aiguë ou chronique induite par l’administration de DSS (Dextran Sodium Sulfate) ou par l’administration d’un produit chimique : le TNBS (2.4.6-trinitrobenzene sulfonic acid). 250000 personnes sont atteintes en France d'une maladie inflammatoire chronique de l'intestin. Ces maladies digestives sont des maladies dont on ne guérit pas aujourd'hui. Le DSS est une substance corrosive et irritante qui va créer des lésions au niveau de la barrière intestinale. Administré quotidiennement aux animaux, le DSS provoque une très forte inflammation intestinale accompagnée d’ulcérations et de diarrhées hémorragiques. Ce modèle d’inflammation est particulièrement utilisé pour cibler les mécanismes inflammatoires au niveau de l’intestin. Le TNBS est une solution acide qui induit une inflammation du colon très reproductible. Administré aux souris, le TNBS brise la barrière intestinale et pénètre dans la paroi de l’intestin. Il va provoquer une inflammation significative caractérisée par une perte de poids et des diarrhées hémorragiques. La pathologie induite par le TNBS mime la maladie de Crohn chez l’Homme. Cette pathologie, aux causes inconnues, ne bénéficie pas encore de traitement. Un modèle murin d’inflammation intestinale est donc un bon modèle pour avancer sur la compréhension et le traitement de cette maladie. La phase préclinique qui consiste à étudier l’action des agents pharmacologiques in vivo chez le rongeur est une étape essentielle dans le développement de médicaments à visée anti-inflammatoire.
Bénéfices attendus
A l'heure actuelle il n'existe aucun traitement curatif des maladies inflammatoires chroniques de l’intestin (MICI). En cas de rectocolite hémorragique, des 5‑aminosalicylés (5‑ASA) sont le plus souvent prescrits dans les formes débutantes et de sévérité faible à moyenne. Ces derniers ne sont pas efficaces dans la maladie de Crohn, pour laquelle les corticoïdes sont privilégiés. Mais leur utilisation doit être limitée en raison de leurs effets secondaires à moyen et long terme. En cas de maladie évolutive, les médecins instaurent rapidement un traitement immunomodulateur ou immunosuppresseur, pour stopper les crises et éviter l’apparition de nouvelles lésions. Ces médicaments permettent de réguler l’immunité des patients et réduire l’inflammation à long terme. La moitié des patients répondent bien aux biothérapies à leur démarrage. Mais le traitement finit par ne plus être efficace chez la moitié d’entre eux, le plus souvent après deux ans d’utilisation : il faut alors changer de molécule. C’est pourquoi le but de ce projet est de tester de nouvelles molécules thérapeutiques anti-inflammatoires dans ces pathologies.
Procédures
Anesthésie générale : une injection (30 secondes/souris, induction modèle TNBS). Prélèvements de sang : maximum 12 prélèvements (1 fois par semaine maximum, 30 secondes/souris) sur animaux vigiles et un prélèvement de sang en terminal (30 secondes/souris). Administrations de composés : maximum 84 administrations (30 secondes/souris)
Impact sur les animaux
Le developpement de la maladie va entrainer une douleur liée à l'inflammation intestinale ainsi qu'une déshydratation liée aux diarrhées (durée des diarrhées = 1 à 3 jours). L’administration de traitement par injection répétées pourra provoquer de petits hématomes au niveau du site de la piqûre. La piqure de l'aiguille pour l'injection des traitements entraîne une douleur légère, de courte durée (quelques secondes) et le produit injecté va permettre, selon l’efficacité des molécules, de réduire la maladie (douleurs inflammatoires intestinales).
Devenir
Mise à mort de tous les animaux à la fin de la procédure afin de prélever des tissus biologiques permettant de réaliser des analyses pour vérifier l'efficacité des candidats médicament sur la maladie
Remplacement
Nous proposons dans ce projet de mettre en place un modèle d’inflammation du colon chez la souris afin de pouvoir tester in vivo l’efficacité de nouvelles thérapies dans le cadre d’une monothérapie ou d’une combinaison thérapeutique. Les souris sont les plus petits animaux chez qui la réponse inflammatoire peut être étudiée. Les tests précliniques permettent de caractériser les réponses immunitaires au niveau cellulaire et moléculaire qui sont les plus développés. Les méthodes substitutives à l’expérimentation animale telle que la culture cellulaire ou la modélisation informatique ne peuvent être utilisées ici puisque nous testons des molécules candidat médicament. A l’heure actuelle, des organoïdes de différents systèmes biologiques (notamment le système respiratoire) sont en cours de développement dans le monde entier. Cependant, le microbiote est un constituant majeur de l’environnement intestinal. Il est cependant absent des organoïdes produits in vitro. Par conséquent, à ce jour aucun modèle expérimental in vitro ou aucune modélisation informatique n’est à même de remplacer l’animal entier pour étudier l’efficacité de molécules thérapeutiques et les interactions entre les différents acteurs cellulaires et moléculaires des réponses inflammatoires.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisé sera réduit au minimum nécessaire (N=12 maximum), dû à la variabilité individuelle observée pour obtenir des résultats pertinents, reproductibles et statistiquement significatifs évitant ainsi de refaire plusieurs fois les mêmes expérimentations.
Raffinement
Les animaux sont observés quotidiennement pour s’assurer de leur bien-être et détecter toute douleur au moment de l’expérimentation. Les souris sont hébergées dans des cages de 530cm2 au nombre de 6 maximum en portoir ventilé enrichies avec : des cylindres de coton, des frisures kraft, des cercles en carton, ainsi que des dômes et des tunnels carton. Les animaux auront un accès à l’eau et la nourriture ad libitum et suivront un cycle jour/nuit 12h/12h pendant toute la durée de l’expérimentation. En prévention d’une éventuelle déshydratation liée à l’apparition des diarrhées, des croquettes humides ou du gel hydratant seront déposés dans les cages à partir de J0. Des points limites prédictifs sont mis en place ainsi qu'une prise en charge de la douleur avec l'utilisation d'un analgésique.
Choix des espèces
Le choix de la souris pour la réalisation des expériences envisagées se justifie par des raisons d’ordre scientifiques, pratiques et éthiques : - Les souris seront utilisées de l’âge de 8 semaines à 18 mois. A ce stade de développement, les organes sont à maturité et cela nous permet d’étudier des animaux du stade jeune adulte au stade âgé. - Génétique est bien connue - Animal de laboratoire le plus utilisé par la communauté scientifique internationale et pour les études précliniques - Modèle établi et maîtrisé dans notre laboratoire depuis plusieurs années Les animaux sont utilisés au stade adulte et âgés de 8 semaines à 18 mois afin de disposer d’organes avec un processus de développement terminé et dont le système immunitaire est mature, et cela nous permet d’étudier des animaux du stade jeune adulte au stade âgé. Les paramètres étudiés étant l’évaluation du degré de l’inflammation après administration de DSS ou TNBS, une souris juvénile induira un biais dans l’expérimentation. Les âges seront homogènes au sein d'une même étude.
Fibrose hépatique au cours du diabète : impact des récepteurs CB1 et du transporteur de glucose SGLT2 chez la souris obèse et diabétique
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système cardiaque
- Système endocrinien
- Système gastrointestinal
Nourries vingt semaines à un régime gras jusqu'à l'obésité et au diabète, puis gavées chaque jour pendant vingt-huit jours et isolées en cage individuelle sur toute cette période, 220 souris subissent aussi quatorze incisions de la veine de la queue pour mesurer leur glycémie. Les procédures impliquent un niveau de souffrance modéré. Le porteur écrit que le régime peut altérer les capacités motrices au point de rendre l'animal incapable d'accéder à la nourriture et à la boisson, créer un état dépressif et de l'anxiété, et que l'hébergement individuel sera "source d'angoisse prolongée". Toutes sont tuées à la fin de la procédure pour les analyses post-mortem.
Objectifs
La prévalence mondiale de l’obésité est en constante progression. L'obésité est un facteur de risque majeur pour le développement du diabète de type 2 et de perturbations cardiométaboliques dont la MAFLD (Metabolic dysfunction-Associated Fatty Liver Disease). Cette pathologie est principalement caractérisée par une profonde perturbation du métabolisme du foie et par un développement de fibrose. Actuellement, aucune approche médicamenteuse efficace n’est commercialisée à l’heure actuelle. L’objectif de notre projet est d’étudier les potentielles interactions entre 2 cibles thérapeutique sur l’évolution de fibrose dans un modèle de souris souffrant de MAFLD.
Bénéfices attendus
La prise en charge et le traitement du diabète de type II et de ses complications est un enjeu de santé publique de plus en plus prégnant. Les stratégies médicamenteuses bien que multiples voient leurs limites dans le fait qu’elles ne ciblent généralement qu’un récepteur et donc qu’un point précis du métabolisme, limitant ainsi leur efficacité. Ce projet permettra de nous renseigner sur le réel potentiel thérapeutique d’une double approche pharmacologique dont les deux stratégies ont déjà chacune démontré des effets hépato-protecteurs. Ceci pourrait avoir un réel impact pour les patients.
Procédures
Pendant les 20 premières semaines de la procédure, les souris seront manipulées hebdomadairement pour monitorer leur masse corporelle. Cette action mécanique durera 30 secondes par souris à chaque fois, soit un total de 10 minutes par souris cette période. Pendant les 28 jours de traitements pharmacologique, la masse corporelle sera évaluée quotidiennement. Cette action mécanique durera 30 secondes par souris à chaque fois, soit un total de 14 minutes par souris cette période. De plus, l’administration quotidienne des traitements pharmacologiques par gavage oro-pharyngé nécessitera l’immobilisation de chaque animal pendant 10 secondes supplémentaires, soit 19 minutes au total par animal sur cette période et 29 minutes sur l’ensemble du projet. Pour chaque test nécessitant une mesure de glycémie, une petite incision à la veine caudale sera réalisée après avoir appliqué un anesthésique local afin de prélever du sang total et ainsi réaliser une mesure à l’aide du glucomètre. Ce type de prélèvement durera 3-4 secondes et aura lieu 14 fois par animal (2 x 7 prélèvements à 5 jours d’intervalle).
Impact sur les animaux
En plus d’une altération des paramètres métaboliques, un régime gras de longue durée peut entrainer une prise de poids importante et altérer les capacités motrices de l’animal au point de le rendre incapable d’accéder à la nourriture et la boisson. Le régime gras peut également altérer la santé mentale des animaux et créer un état dépressif et de l’anxiété. Enfin, l’hébergement en cages individuelles pendant les 28 derniers jours de la procédure sera source d’angoisse prolongée.
Devenir
Les animaux sont mis à mort à la fin de la procédure afin de procéder aux analyses post-mortem et déterminer les mécanismes d’actions mis en jeux.
Remplacement
L’obésité, le diabète de type 2 et le développement de MAFLD sont le fruit de dérégulations multifactorielles entraînant une élévation incontrôlée du glucose sanguin et une perturbation de l’homéostasie lipidique ayant des conséquences dramatiques sur de nombreux tissus et organes. Afin d’étudier ces aspects, il est indispensable de travailler sur l’organisme vivant en entier ce qui justifie ainsi la nécessité de réaliser des expérimentations in vivo. Ainsi, aucun modèle cellulaire ne peut être utilisé pour substituer totalement l’utilisation de modèles animaux.
Réduction
Le nombre d’animaux a été calculé sur la base de projets similaires précédemment réalisés. Grâce à notre expérience du travail sur les molécules antidiabétiques, nous avons pu au cours des projets réduire le nombre d’animaux par groupe en optimisant les temps et doses de traitement. En effet, il ne nous est plus nécessaire de réaliser des effets doses, ni de multiplier les temps de traitements, pour un large spectre de molécule, dont celles utilisées dans ce projet. De plus, l’utilisation des animaux a été réfléchie afin qu’un maximum de données soient obtenues avec un minimum de douleurs et de stress pour les animaux. Ainsi des tests in vivo et des prélèvements d’organes seront réalisés chez les mêmes animaux. Pour ces raisons, avec une seule dose et un seul temps de traitement, nous avons réduit le nombre d’animaux pour mener à bien ce projet et obtenir un puissance statistique suffisante.
Raffinement
Les souris seront hébergées en groupe (10 animaux par cages) pendant les 20 premières semaines avec un enrichissement de leur milieu de vie, dans une pièce calme et tempérée. Les aliments et l’eau de boisson seront fournis ad libitum. Les animaux seront observés quotidiennement par du personnel qualifié et des soins pourront être apportés si l’état de santé des rongeurs le nécessite. Pendant les traitements pharmacologiques, les souris seront amenées à être hébergées de manière individuelle afin de pouvoir monitorer la prise alimentaire quotidienne pouvant être influencée par les différends traitements. Pour chaque cas, un enrichissement plus important sera apporté dans chaque cage. De plus, le contact visuel et olfactif entre animaux sera maintenu via l’utilisation de cages transparentes sans couvercle filtrant.
Choix des espèces
L’étude d’une pathologie a pour but d’en comprendre les mécanismes afin d’établir des stratégies thérapeutiques applicables à l’espèce humaine. Dans ce sens, dans le cadre de la recherche fondamentale, il paraît déterminant de choisir un modèle animal dont la physiologie et la physiopathologie sont le plus proche possible de celles de l’Homme. C’est le cas pour la souris, qui sur le plan neurobiologique et métabolique, présente de multiples similarités avec l’Homme. De plus, cette espèce animale fait partie des espèces les plus étudiées avec des données bibliographiques abondantes ce qui diminue le risque de duplication inutile de travaux et veille à réduire au mieux le nombre d’animaux utilisés. Le début du projet fera appel à des souris de 12 semaines. Considérant les 20 semaines de régime WD, les animaux seront âgés de 32 semaines lors du commencement de l’approche pharmacologique et de 36 semaines lors de la fin de l’expérimentation.
Étude de l’effet inflammatoire d’émulsions sans et avec vitamines liposolubles et de la métabolisation des vitamines chez la souris.
- Recherche fondamentale
- Système gastrointestinal
Une fausse route pendant le gavage ou un saignement qui ne s'arrête pas après une prise de sang entraînent la mise à mort immédiate de l'animal. 130 souris vont être utilisées dans ces conditions, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue pour prélèvement des tissus. Elles sont gavées, saignées toutes les trois semaines, privées d'eau et de nourriture quatre heures avant chaque gavage, isolées une heure pour la collecte des fèces et placées en cage à métabolisme. L'objet réel du projet est de comparer des émulsifiants alimentaires, protéines de pois et arabinoxylanes, à un polysorbate déjà utilisé par l'industrie, le porteur qualifiant ces gestes de "nécessaires pour répondre aux questions scientifiques d'intérêt".
Objectifs
La carence en vitamines liposolubles, une forme courante de malnutrition, pose des défis importants à la santé humaine et au développement dans le monde entier. Malgré leur rôle crucial dans le métabolisme et l'immunité, les carences en vitamines liposolubles constituent un problème de santé mondial qui touche tous les groupes d'âge. Les émulsions huile dans eau sont souvent utilisées pour encapsuler et délivrer ces vitamines. La plupart des études disponibles reposent sur des études in vitro et mettent en jeu des émulsifiants tels que le polysorbate 80, la carboxyméthylcellulose ou l'hydroxypropylcellulose. Bien qu'il s'agisse d'émulsifiants largement utilisés par l'industrie alimentaire, leur utilisation dans les produits de consommation courante fait l'objet d'une certaine controverse car certaines données suggèrent que ces émulsifiants ont un impact négatif sur le microbiote intestinal, en augmentant sa capacité à pénétrer la couche de mucus normalement stérile, et qu'ils peuvent être à l'origine d'une inflammation intestinale et d’états pathologiques associés. Parallèlement à cette controverse, l'intérêt pour une transition vers des aliments et des ingrédients plus durables est apparue ces dernières années, tant dans la communauté des chercheurs que dans l'industrie alimentaire. Les régimes alimentaires durables sont des régimes alimentaires ayant de faibles conséquences sur l’environnement, qui contribuent à la sécurité alimentaire et nutritionnelle ainsi qu’à une vie saine pour les générations présentes et futures. Ce projet de recherche vise donc à évaluer l'effet inflammatoire/anti-inflammatoire d’émulsions stabilisées par des émulsifiants « durables » (protéines de pois, arabinoxylanes), sans et avec vitamines liposolubles, chez la souris et de comparer leurs effets à ceux induits par une émulsion stabilisée par des polysorbates. Le projet cherche également a évaluer les conséquences de l’usage de ces nouveaux émulsifiants sur la métabolisation des vitamines.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra de clarifier plusieurs questions scientifiques, à savoir : • Connaître l'effet inflammatoire/anti-inflammatoire et l’effet sur la perméabilité intestinale de nouveaux émulsifiants « durables » et voir si les vitamines peuvent réguler cet effet inflammatoire. • Evaluer la nature de la métabolisation des vitamines E et D et l’effet des émulsionnants sur cette métabolisation.
Procédures
Les animaux seront soumis à des prélèvement sanguins au début puis 1 fois toutes les 3 semaines pendant la procédure. La durée de chaque prélèvement sanguin est calculée autour de 5 minutes. Le gavage sera réalisé avec les animaux en état de vigile. La procédure de gavage est estimée à 2 minutes hors la préparation de la seringue.
Impact sur les animaux
Les nuisances attendues sur les animaux sont : 1) Stress lié à la manipulation pendant les prélèvements, pesées hebdomadaires et des changements de litière 2) Stress pendant les prélèvements sanguins 3) Stress pendant le gavage. 4) Stress lie à la privation d’eau et de nourriture pendant 4h avant les gavages, et la séparation des individus pendant le temps nécessaire pour collecter les matières fécales (approximativement 1 h) 5) Stress lie aux cages à métabolisme Malheureusement il s’agit de gestes nécessaires pour répondre aux questions scientifiques d'intérêt
Devenir
Les animaux de cette procédure seront mis à mort afin de prélever les tissus d'intérêt qui seront ensuite étudiés pour évaluer les effets des émulsifiants sur l’inflammation et la métabolisation des vitamines E et D.
Remplacement
Les modèles in vitro (e.g. culture cellulaire) ne reproduisent pas la complexité biologique du tube digestif (mucus, mouvement, échange entre organes, présence d’un microbiote). Le recours au modèle animal demeure la meilleure approche pour étudier l’inflammation et la métabolisation des vitamines puisque (actuellement) seul un modèle animal permet d’avoir une approche intégrée de ces phénomènes complexes multiparamétriques.
Réduction
Ce projet est constitué de 13 conditions au maximum. Ce nombre est choisi en se basant sur les résultats préliminaires physicochimiques qui ont permis d’éliminer les conditions non pertinentes et donc de réduire drastiquement le nombre d’individus. Pour chacune de ces conditions, et compte tenu de la variabilité interindividuelle existant chez la souris et de la difficulté de la mise en place du protocole, des groupes de 10 individus sont nécessaires pour assurer la validité statistique du phénomène observé. Un nombre plus restreint d’animaux ne permettrait pas une finesse suffisante des résultats pour répondre à nos objectifs de recherche.
Raffinement
Les animaux seront hébergés en cages, et l'environnement sera enrichi par la présence d'un igloo en plastique et de matériel de nidification (bandelettes de papier kraft). Le début des régimes aura lieu après 7 jours d’adaptation dans l’animalerie. Les animaux seront manipulés régulièrement pour les habituer à notre contact et ainsi limiter leur stress. L’enrichissement sera actualisé toutes les semaines afin d’apporter de la nouveauté aux souris. L’enrichissement sera fait avec des igloos, des tubes, des cabanes, du papier kraft, de la cellulose, du bois ou du foin. Des conflits entre animaux au sein d’une même cage pourraient se produire et engendrer des blessures. Dans ce cas, l’animal blessé sera soigné et placé dans une cage individuelle permettant de garder des contacts visuels, olfactifs et auditifs avec ses congénères jusqu’à la fin du protocole. Tout animal présentant des signes de mal-être sera mis à mort. Une phase d'habituation au gavage sera réalisée pendant 3 jours avant le début de l'étude. Les souris seront observées 15 minutes après la procédure pour détecter des signes de douleur ou de détresse. Dans le cas d’une fausse route lors du gavage ou d’un mal-être des souris, les animaux seront mis à mort Pour atténuer les niveaux de stress des souris associés a les cages à métabolisme, les souris seront soumises une période d’habituation des souris : 2 ou 3 jours avant la collecte d’urine, les souris seront placés 8h dans les cages afin qu’elles s’imprègnent de cet environnement. Toutes les procédures invasives (prélèvement sanguins, mis à mort) seront réalisées sous anesthésie générale. Lors des prises de sang, si le saignement venait à ne pas s'arrêter, l'animal serait immédiatement mis à mort.
Choix des espèces
Dans cette étude nous utilisons des souris pour évaluer la biodisponibilité des micronutriments et de l’inflammation, car leur système de digestion et d’absorption est anatomiquement proche de celui de l’homme. L’utilisation de ce modèle permettra la comparaison de résultats avec des études scientifiques déjà disponibles. Bien que nous devions essayer d'utiliser des modèles cellulaires in vitro chaque fois que possible pour réduire le nombre d'animaux au minimum, dans ce projet, les modèles cellulaires disponibles ne peuvent pas fournir de réponses à nos questions, lorsque des processus physiologiques complexes sont impliqués. Les animaux seront âgés de 6 semaines à l’achat et d’environ 7 semaines lors du début du protocole. Ces animaux correspondent donc à de jeunes adultes, afin de ne pas faire intervenir de paramètres confondants tels que le vieillissement et rester comparable avec les études déjà faites, qui utilisent aussi de jeunes adultes.
Effet d’une nouvelle molécule anti-obésité sur le la composition corporelle, l’activité physique et la dépense énergétique.
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
Une injection sous la peau tous les deux jours pendant trente-cinq jours, deux passages sur tapis de course, deux gavages au glucose et deux séances d'imagerie sous anesthésie. 256 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue pour que leurs organes soient pesés et analysés. Elles sont d'abord rendues obèses par douze semaines de régime hyperlipidique, afin de tester une molécule anti-obésité seule ou associée à une molécule de référence. Le porteur résume les nuisances à des injections "pouvant altérer le bien-être" des animaux, écrit être "malheureusement contraint" d'utiliser des modèles animaux, et précise que l'efficacité de cette molécule a déjà été validée in vitro et in vivo par ses collaborateurs américains.
Objectifs
L'obésité est un problème de santé publique majeur et croissant qui est fréquemment associé à des complications métaboliques telles que le diabète de type 2, l'hypertension, des concentrations de lipides élevées dans le sang et les maladies hépatiques. Le développement de nouvelles molécules susceptibles de réguler la prise alimentaire, de réduire la masse grasse et de renforcer la masse musculaire est actuellement en plein essor. L’objectif de ce projet est de tester l'effet d’une nouvelle molécule pharmaceutique d’intérêt donnée seule ou en combinaison avec une molécule de référence.
Bénéfices attendus
Notre étude, en améliorant la connaissance sur les effets et le mode d’administration de nouvelles molécules pour lutter contre l'obésité et ses complications nous permettra de préparer la mise en place d’une étude clinique de phase 1 et à terme une meilleure prise en charge des patients obèses. Cette étude permettra de déterminer si au-delà de la perte de masse grasse attendue, on peut aussi espérer voir une augmentation de la masse musculaire.
Procédures
Les souris recevront tous les 2 jours une injection sous-cutanée sur une période de 35 jours. Des prélèvements de sang ponctuels seront effectuées à j32 et à J53. Les souris subiront deux gavages oraux avec du glucose à jour 32 et 53. Une mesure d'activité physique sur tapis de course sera réalisée à jour 26 et à jour 47. Une mesure de dépense énergétique sera faite à jour 29 et 50. A jour 35 et 56, une acquisition d’images d'une durée de 30 à 40 minutes sera réalisée sur animaux anesthésiés pour déterminer le pourcentage corporel en masse grasse et masse maigre. Un prélèvement sanguin terminal sera réalisé sous anesthésie avant la mise à mort.
Impact sur les animaux
Le protocole comporte des actes (injections sous cutanée) pouvant altérer le bien-être temporaires des animaux et apporter un stress sur une courte durée.
Devenir
Les animaux seront mis à mort pour récolter et peser différents organes pour définir les conséquences du traitement et permettre des analyses moléculaires des modifications induites.
Remplacement
Il est à noter que l'efficacité de la molécule a déjà été validé par nos collaborateurs américains via une étude pilote réalisée in vitro et in vivo. Le métabolisme énergétique et le développement de l'obésité est un processus physiologique complexe, impliquant l’action combinée d’une multitude d’organes et de diverses voies métaboliques. Il est donc actuellement impossible d’étudier ce paramètre d’une façon intégrale ex vivo ou in vitro et nous sommes malheureusement contraints d’utiliser les modèles animaux.
Réduction
Ce projet a été construit avec la volonté de mettre en place et de respecter « la règle des 3 R ». Seules les expériences absolument indispensables au succès du projet seront mises en oeuvre. Le nombre d’animaux nécessaires pour chaque expérimentation a été défini en fonction de notre expérience passée et d'un logiciel dédié au calcul d'effectif. Nous avons pris soin d’optimiser au mieux nos expérimentations en choisissant les lignées murines les plus adaptées à l’étude.
Raffinement
Enfin, les procédures ont été réfléchies afin de réduire au maximum le stress et les souffrances des animaux soumis aux expérimentations. Les cages seront enrichies par des frisottis et un dôme en carton. Après une semaine d'adaptation et d'acclimatation, les souris seront nourries pendant 12 semaines avec le régime hyperlipidique. Afin de limiter les souffrances expérimentales, une surveillance attentive et quotidienne des animaux sera réalisée au cours de la procédure. Des signes cliniques définissant les points limites, au-delà desquels l’expérimentation serait arrêtée et l’animal euthanasié, ont été fixés.
Choix des espèces
Le modèle murin est le modèle de choix, il est utilisé depuis longue date pour caractériser de manière intégré les mécanismes de régulation de l'homéostasie énergétique. Ce modèle nous permet également d’avoir accès à de nombreux outils de biochimie (et/ou de biologie moléculaire qui nous permettront de découvrir de nouveaux déterminants moléculaires. Nous utiliserons des souris âgées de 8 semaines au moment de la mise sous régime hyperlipidique et la fin des études sera prévue 16 à 19 semaines plus tard. A cet âge, les paramètres métaboliques sont stables et ceci nous permet de réduire les variations individuelles et ainsi le nombre d'animaux requis en expérimentation animale.
Évaluation de l’efficacité d’une stratégie thérapeutique combinée dans la prise en charge de la Maladie Hépatique Associée au Syndrome Métabolique (MASH).
- Recherche appliquée
- Troubles gastrointestinaux
Nourries à un régime riche en graisses pendant toute l'expérimentation pour développer une fibrose du foie, 110 souris reçoivent deux injections par semaine pendant huit semaines, puis un second médicament au même rythme. Elles vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue pour que leur foie soit prélevé. Dans la rubrique des effets néfastes attendus, le porteur mentionne une diarrhée rare, du stress à la manipulation et une légère douleur aux points d'injection, puis termine en écrivant que les traitements "vont également améliorer l'état de santé des souris". Le bénéfice annoncé pour les patients reste à venir, le médicament de référence ne réduisant la fibrose que chez 21 % d'entre eux d'après le porteur lui-même.
Objectifs
L'objectif du projet est d'étudier l'efficacité d’une combinaison associant un potentiel traitement pour la fibrose du foie dans la Maladie Hépatique Associée au Syndrome Métabolique (MASH) et un anticorps pour une meilleure prise en charge de la MASH. Cette dernière, également connue sous le nom de maladie du foie gras, est la conséquence d’une alimentation trop riche en sucre et en graisse. Ce type d’alimentation va entrainer le stockage et l’accumulation de graisses dans le foie, ce qui va conduire à une inflammation locale au sein de l’organe. Cette inflammation chronique va entraîner avec le temps le développement d’une fibrose dans 20% des cas. Au stade précoce, la MASH est souvent asymptomatique et est généralement diagnostiquée lorsque la fibrose hépatique se développe, pouvant évoluer vers une cirrhose ou un cancer du foie dans les cas les plus graves. Un potentiel médicament a obtenu des résultats positifs dans un essai clinique de phase II pour le traitement de la fibrose dans la MASH. Cependant, il permet de retarder l’échéance en réduisant la fibrose chez seulement 21% des patients. Il y a donc un besoin urgent d’optimiser ce traitement. Depuis une dizaine d’années nous avons développé un anticorps reconnaissant spécifiquement une protéine localisée sur la membrane des cellules et connue pour participer au développement de différents cancers, notamment celui du foie. Nous avons montré que notre anticorps conduisait à une inhibition partielle de la croissance du cancer du foie et du processus de fibrose hépatique. Cela suggère qu’une combinaison entre notre anticorps et ce traitement prometteur pourrait améliorer l’efficacité du traitement des fibroses hépatiques. L’objectif de notre projet est d’évaluer l’efficacité de la combinaison entre un traitement prometteur et notre anticorps sur la progression de la fibrose hépatique dans la MASH.
Bénéfices attendus
Notre projet vise à étudier l’efficacité d’une combinaison thérapeutique associant, un traitement prometteur pour le traitement de la fibrose hépatique dans la MASH et un anticorps. Les résultats de ce projet permettront d’évaluer l’efficacité de cette combinaison afin d’envisager l’utilisation de cet anticorps en combinaison avec un potentiel traitement qui sera utilisé pour MASH. Cela permettra une meilleure optimisation thérapeutique chez les patients atteints de MASH et de fibrose hépatique et contribuera à améliorer la prise en charge des patients à l’avenir.
Procédures
Afin d’induire une fibrose hépatique les animaux suivront un régime riche en graisses tout au long de l’expérimentation. Les animaux recevront un traitement par un anticorps 2 fois par semaine pendant 8 semaines par injection. Cette injection est réalisée sur animaux vigiles et prend moins d’une minute à être réalisée. Les animaux recevront également un 2ème médicament par injection 2 fois par semaines pendant 8 semaines. Les traitements sont réalisés sur animaux vigiles et prend moins d’une minute à être réalisé. Un prélèvement de sang sera réalisé avant et pendant le traitement afin d’évaluer l’évolution de la fibrose hépatique. Avant d’effectuer ces prélèvements de sang, les souris recevront un anesthésiant local puis ces dernières auront une anesthésie générale. Cette procédure est réalisée en 1 minute environ. Les animaux subiront également un prélèvement de sang terminal. Cette procédure est réalisée sur animaux anesthésiés et est réalisé en environ 1 minute.
Impact sur les animaux
Le médicament étudié peut de rare fois entrainer une diarrhée. Un stress lors de la manipulation des souris pour réaliser les traitements risque également d’être observé. Une légère inflammation ainsi qu’une légère douleur de courte durée suite aux injections risque d’être observées. L’injection des traitements vont également améliorer l’état de santé des souris en diminuant la pathologie (fibrose hépatique par exemple).
Devenir
Tous les animaux de ce projet seront mis à mort afin de collecter les tissues (foies) qui seront utilisées pour des analyses ultérieures. Cela permettra d’étudier en détail l’effet de notre traitement sur la souris et de mieux comprendre le mécanisme d’action qui améliore la pathologie.
Remplacement
Afin de remplacer les études in vivo, nous avons procédé à des études in vitro sur lignées cellulaires et ex vivo sur des tissus de patients afin de démontrer la validité de l’approche. Celle-ci nécessite maintenant une validation dans un modèle physiologique complet sur animal entier avant transposition clinique chez l’humain.
Réduction
Les tailles d’effectifs ont été déterminées grâce à de précédentes études afin d’obtenir des résultats statistiquement fiables et robustes. Les données obtenues grâce aux animaux de ce projet seront analysées avec des tests statistiques classiques.
Raffinement
Afin de raffiner au mieux notre méthodologie, le protocole expérimental est planifié en amont, l’environnement des animaux est enrichi avec des tubes de coton pour la nidification, des briques de tremble à ronger, un tunnel pour se cacher, et des points limites précoces ont été établis afin d’interrompre si nécessaire les procédures permettant de soustraire les animaux à toute douleur ou souffrance. Des méthodes anesthésiques, analgésiques et de confort seront appliquées lors des procédures le nécessitant. Les animaux sont observés quotidiennement. Avant les procédures le nécessitant, au cours de la période d’acclimatations de 14 jours, les souris seront laissées 7 jours sans manipulation puis habituées à la contention afin de diminuer le stress lié aux injections. Des points limites spécifique au projet ont également été établis faisant référence aux injections : apparition d’une induration au niveau des sites d’injection du traitement.
Choix des espèces
Les souris sont de petits mammifères très proches de l’homme. Le modèle proposé dans cette étude a contribué dans le passé à établir le potentiel curatif des approches thérapeutiques actuellement prescrites chez l’homme. Les animaux seront utilisés à un âge adulte de 8 semaines minimum. Ce choix se rapproche de l’âge chez l’humain lors du développement de fibrose hépatique (âge adulte).
Fonction d’un gene de l’ubiquitine dans la réponse immunitaire inflammatoire cutanée
- Recherche appliquée
- Troubles sensoriels
- Recherche fondamentale
- Organes sensoriels
- Système immunitaire
Rasées sur le dos puis exposées à un allergène, par patch répété six fois ou par solution appliquée cinq jours d'affilée sur trois cycles, 1 320 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées pour prélèvement d'organes. Le porteur décrit une peau qui desquame, rougit, s'épaissit et sèche, des souris qui se grattent, se lèchent et peinent à se toiletter, avec une perte de poids de 5 à 10 % la première semaine. 180 d'entre elles reçoivent en plus un traitement par gavage, et 150 une injection dans le péritoine. Il écrit néanmoins que les applications cutanées "n'engendreront pas de nuisances particulières" puisque les animaux sont anesthésiés au moment de la pose.
Objectifs
Augmenter le portefeuille des approches thérapeutiques est crucial pour répondre aux besoins cliniques et proposer des traitements personnalisés aux patients allergiques tels que les patients atteints de dermatite atopique. La dermatite atopique est l’affection cutanée inflammatoire chronique la plus courante avec une prévalence en forte croissance. Elle se caractérise par un prurit, de l’inflammation et un eczéma et une hypersensibilité à des substances environnementales inoffensives. L'étiologie de la dermatite atopique n’est pas complètement comprise, mais de nombreux facteurs (génétiques, environnementaux, immunitaires ou structurels) contribuent au développement des lésions cutanées. La dermatite atopique est caractérisée par l'infiltration de cellules immunitaires, notamment des lymphocytes T qui par leur présence contribuent à la rupture de la barrière épidermique et à l'épaississement de la peau. Il est donc important de comprendre les mécanismes moléculaires et cellulaires mis en jeu qui induisent le recrutement de ces lymphocytes T au niveau de la peau pour proposer de nouvelles stratégies thérapeutiques pour les patients. Pour ce faire, nous utilisons des modèles expérimentaux de dermatite atopique chez la souris qui miment des situations physiopathologiques des patients.
Bénéfices attendus
Ce projet propose de mieux comprendre les mécanismes moléculaires et cellulaires impliqués dans le développement de la maladie de dermatite atopique, notamment liés aux lymphocytes T. La dermatite atopique est traitée par des médicaments anti-inflammatoires topiques et systémiques sans réel effet curatif sur la maladie de type modérée à sévère. Il apparait donc essentiel de développer de nouvelles stratégies thérapeutiques et de nouveaux médicaments plus spécifiques et plus efficaces. Ainsi, ce projet permettra d’identifier et de caractériser de nouvelles pistes utilisables pour développer de nouvelles approches thérapeutiques. L’enjeu socio-économique des pathologies allergiques et notamment la dermatite atopique nécessite le développement de nouvelles stratégies thérapeutiques pour ce type de pathologies. Nous anticipons que la réalisation de ce projet pourrait donc avoir des répercussions en santé humaine sur le développement de nouvelles stratégies thérapeutiques pour les patients atteints de dermatite atopique.
Procédures
Pour les souris où la dermatite atopique est induite sur le dos des souris (1080 souris), les animaux seront rasés et l’application de patch (pour 660 souris sur les 1080) ou une solution (pour 420 souris sur les 1080) contenant l’allergène inducteur de la dermatite sera déposé sous anesthésie générale volatile (durée intervention : 5min/animal). L’application de patch sera répétée 6 fois au total (pour 450 sur 660 souris recevant des patchs). Pour les 420 souris recevant une solution d’allergène sur le dos et les 420 souris recevant une solution d’allergène sur les oreilles, il y aura au total 3 cycles de 5 jours consécutifs d’application sous anesthésie volatile (durée intervention : 5min/animal). Pour les modèles de dermatite atopique induite après transfert adoptif de cellules (150 souris), il y aura une seule injection au niveau du péritoine (durée intervention :
Impact sur les animaux
Les protocoles de développements d’inflammations cutanées de dermatite atopique pourraient conduire à une perte de poids de 5 à 10% transitoires des animaux sur la première semaine ainsi qu’une baisse légère d’activité des animaux. Le développement de l’inflammation cutanée attendue au cours du protocole seront responsables de desquamation, de rougeurs, de sécheresse et d’épaississement de la peau. Les souris peuvent également présenter des phénomènes de grattements/léchages sur les zones traitées et être gênées pour leur toilettage. Les applications cutanées n’engendreront pas de nuisances particulières car les animaux seront anesthésiés et surveillés jusqu’à leur réveil.
Devenir
Tous les animaux intégrés dans les procédures expérimentales seront euthanasiés en fin d'étude afin de prélever les organes nécessaires aux analyses.
Remplacement
L'étude des mécanismes physiologiques reliés à l'immunité nécessite des modèles in vivo capables d’intégrer différents processus cellulaires telles que l’activation des cellules immunitaires suite à des stimulation de l’environnement, la migration cellulaire et l'infiltration dans différents tissus, notamment la peau. Il n'existe pas actuellement de méthodes alternatives à cette étude in vivo pour l'obtention de résultats scientifiques exploitables, pertinents pour la pathologie humaine. Le remplacement par substitution n’est actuellement pas envisageable, aucun modèle cellulaire in vitro ne permet de mener les études proposées, puisque ces mécanismes impliquent des micro- et macro-environnements cellulaires, incluant de nombreux types cellulaires ainsi que le système vasculaire de la peau. Cependant, ce projet est basé sur une étude de preuve de concept réalisée in vitro qui justifie cette étude in vivo. D’autre part, ce projet utilise des modèles d’invalidation de gène chez la souris. C’est pourquoi ce projet de recherche ne peut se faire qu’en utilisant la souris comme modèle d’étude afin de comprendre les mécanismes d’activation des cellules immunitaires en condition d’inflammation cutanée. Les résultats de ces travaux devraient contribuer à optimiser les traitements chez les patients.
Réduction
Dans les différentes expérimentations et pour réduire la variabilité expérimentale, la détermination sexuelle étant importante, les souris des 2 sexes seront utilisés, mais indépendamment. Nous privilégierons des lots de souris issues de mêmes portées avec le fond génétique le plus proche possible en vu de diminuer également la variabilité expérimentale. Une étude rétrospective sera effectuée à la fin de chaque expérience pour déterminer les possibilités de diminution du nombre d'animaux. D’autre part, nous optimiserons l’utilisation de chaque animal et maximiserons le nombre de données à partir d’un seul animal. Nous mettrons également en banque des données utilisables a posteriori par d’autres utilisateurs notamment des blocs de tissus, des analyses de large base de données. Les niveaux de significativités permettant la comparaison entre les échantillons seront déterminés par un modèle statistique. Nous utiliserons pour chaque procédure le nombre minimal d’individus permettant la réalisation de ce test statistique, tout en assurant la fiabilité des résultats (reproductibilité et significativité). Nous mettons en place une stratégie longitudinale de mesures répétées de l’épaississement de l’oreille permettant d’appliquer un modèle statistique au cours du temps plus puissant.
Raffinement
Les points limites ont été anticipés mais toute souris ayant atteint un point limite sera euthanasiée. Tout traitement anti-inflammatoire n’est pas compatible avec les études menées (perturbation de la réponse immunitaire et inflammatoire) cependant un traitement visant à réduire ou supprimer la douleur (par exemple, par traitement avec des analgésiques) sera proposé. Une étude rétrospective sera effectuée à la fin de chaque expérience pour déterminer les possibilités d'amélioration des procédures. Le design expérimental a été établi en vue de limiter au maximum toute gêne ou souffrance de l’animal, comme le nombre d’application cutanée. D’autre part, les conditions d’hébergement permettent l’utilisation de méthodes d’enrichissement adaptées et les animaux seront suivis visuellement quotidiennement en particulier au niveau des zones cutanées traitées et des oreilles.
Choix des espèces
La souris (Mus musculus) est un modèle adapté à la complexité de la physiologie humaine, elle a de grandes similitudes génétiques avec l’homme en particulier concernant le système immunitaire et la peau. La souris offre la possibilité de développer de nombreux modèles mimant de multiples pathologies humaines comme la dermatite atopique. Par ailleurs, cette espèce présente certains intérêts pratiques décisifs justifiant l'utilisation des souris comme modèles dans ce type de projet : faibles coûts, cycles de reproduction courts, croissance rapide, facilité de transport, facilité de manipulation et une bonne adaptabilité aux conditions expérimentales. La souris est aussi le modèle de choix pour réaliser l’invalidation de gènes spécifiques afin d’en étudier la fonction. Il est également important de souligner que nous disposons chez la souris d'outils précieux comme les anticorps qui sont indispensables pour disséquer les mécanismes cellulaires et moléculaires impliqués. Enfin, il est important de mentionner que les modèles expérimentaux proposés miment des situations physiologiques et pathologiques de l’Homme. L’ensemble de ces critères font que la souris est le modèle le mieux adapté à notre activité d’expérimentation animale. Des souris de 8 à 12 semaines seront utilisées pour réaliser les différents traitements proposés dans ces procédures expérimentales correspondant au stade optimal de développement pour étudier les réponses immunitaires en particulier dans la dermatite atopique à l’âge adulte.
Etude du rôle du système lymphatique dans la dissémination métastatique EU 1/2
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système cardiaque
430 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chacune reçoit une injection de cellules tumorales sous la peau, puis des injections dans l'abdomen tous les deux jours pendant trois semaines, avant d'être transportée dans un second établissement pour une perfusion intracardiaque sans réveil. Les atteintes tiennent en une phrase dans le résumé, des "douleurs modérées et un léger stress", pour trois semaines de croissance tumorale. Sur le remplacement, le porteur affirme que l'expérimentation animale est "l'unique approche" et qu'il n'existe "aucune stratégie de remplacement".
Objectifs
Le système vasculaire lymphatique a pour but de drainer les graisses, les liquides interstitiels, les macromolécules et les cellules immunitaires afin de maintenir l'homéostasie tissulaire. En condition pathologique, il joue un rôle primordial dans le cancer. En effet, le système lymphatique est le premier site de dissémination métastatique des tumeurs solides, notamment au niveau des ganglions lymphatiques. La lymphangiogenèse, croissance de nouveaux vaisseaux lymphatiques à partir de vaisseaux préexistants, se développe à la fois sur le pourtour des tumeurs et dans le ganglion sentinelle afin de préparer la « niche métastatique ». Bien que ce processus ait été clairement démontré au cours des 20 dernières années, les mécanismes moléculaires restent encore à élucider. Dans ce projet, nous postulons que la croissance du système vasculaire lymphatique péritumoral est stimulé à la fois par la tumeur primaire, mais également par son microenvironement (tissu adipeux). Nous postulons qu’en ciblant le microenvironement tumoral, nous allons pouvoir réduire la lymphangiogenèse et inhibiter la formation de métastases. Afin d’identifier des cibles thérapeutiques anti-lymphangiogéniques, nous allons utiliser trois modèles murins de tumeurs solides ainsi qu’un modèle spontané de carcinome mammaire. D’autre part, des études récentes ont démontré que le système lymphatique participait activement à l’échappement des tumeurs face au système immunitaire en exprimant des récepteurs des points de contrôle immunitaires. Nous allons dans un deuxième temps évaluer les inhibiteurs des points de contrôle dans ces modèles. Le projet se déroule dans deux Établissements Utilisateurs.
Bénéfices attendus
Cette étude permettra de mieux comprendre le rôle du système lymphatique dans la progression cancéreuse. Il fournira de nouvelles pistes d’exploration visant à bloquer la diffusion métastatique. Nous espérons pouvoir identifier quels sont les points de contrôle immunitaires exprimés par le système lymphatique afin de proposer des agents anti-lymphangiogéniques en combinaison avec ces molécules.
Procédures
Dans le premier établissement utilisateur, 2 interventions : injection de cellules tumorales en sous-cutané (une seule fois) suivi d'injections intraperitonéales tous les 2 jours pendant 3 semaines. Dans le second établissement utilisateur, 1 intervention : perfusion intracardiaque sans réveil.
Impact sur les animaux
Le développement de tumeurs vont engendrer des douleurs modérées et un léger stress sur l'animal.
Devenir
Les animaux sont mis à mort à la fin de chaque procédure afin de récolter les tissus nécessaires aux expériences du projet.
Remplacement
Le système lymphatique joue un rôle primordial dans les communications inter-organes et dans l’homéostasie tissulaire. Les effets pléiotropiques de ce système font intervenir des fonctions, tissus et cellules multiples dans l’organisme non modélisables par des approches in vitro. C’est pourquoi, le recours à l’expérimentation animale est l’unique approche permettant de comprendre les impacts physiologiques de cette molécule dans la fonction endothéliale lymphatique. De même, la croissance tumorale et le développement font intervenir de nombreux partenaires cellulaires et processus pathologiques (cellule endothéliale lymphatique, inflammation, tissu adipeux..), il n'y a aucune stratégie de remplacement pour l'étude de ces processus physio(patho)logiques, ni aucune stratégie de remplacement du modèle animal qui permet de répondre aux questions adressées par ce projet.
Réduction
Le nombre d'animaux par groupe est calculé à l'aide d'un logiciel dédié. Le logiciel utilise un modèle mathématique pour déterminer le nombre d'animaux minimum pour avoir des résultats stastitiquement significatifs. Nous nous tiendrons au nombre d'animaux par groupes indiqués par le logiciel. Ainsi, il est réduit à son minimum sans compromettre les objectifs du projet.
Raffinement
Les animaux sont placés en pièce d'acclimatation lors de leur arrivée à la zootechnie. Ils sont pris en charge par du personnel de la zootechnie compétent qui vérifie leur état et place de l'enrichissement (carré de coton, carton) dans les cages pour amoindrir le stress du transport et permettre aux animaux de faire un nid. Les animaux issus de différents cartons de transport ne sont jamais mélangés lors de la répartition dans les cages d'hébergement. Les animaux seront hébergés en cage de 4 ou 5 et seront acclimatés pendant une période de 5 jours avant de commencer tout protocole. Tout au long du protocole, le bien-être de l’animal est bien pris en compte avec enrichissement du milieu et les souris seront surveillées quotidiennement selon les directives européennes relatives à l'hébergement des animaux de laboratoire. Enfin, pour un meilleur raffinement, les souris à euthanasier seront placées dans une salle isolée du reste des souris et les manipulations post-euthanasies seront réalisées dans une troisième pièce. Les animaux seront transportés entre les deux établissements suivant une procédure de transport déclarée lors de l’agrément de l'établissement (cheminement et conditions de transport validés par signature d’une charte de transport). Les procédures sont réalisées sous anesthésie générale gazeuse et des analgésiques sont administrés avant et après les opérations. Le bien être et l'état général des animaux est suivi tout au long des procédures de ce projet, en conformité avec les grilles de scoring établies par le service Service Bien-Etre Animal (SBEA). Des points limites stricts ont été établi afin de vérifier de faon constante si l'animal est capable de répondre à ses besoins physiologiques debase, dans le cas contraire tout animal en souffrance sera euthanasié en conformité avec les procédures établies par le service Service Bien-Etre Animal (SBEA).
Choix des espèces
Le choix de l’espèce s’est orienté vers la souris car la suractivation du système lymphatique a été générée seulement dans cette espèce. Nous utiliserons en particulier dans ce projet des modèles de carcinomes murins. Afin de ne pas affecter la croissance et la puberté, l'ensemble des procédures sera réalisée chez des souris femelles à l'âge de 8 semaines. Les procédures seront réalisées de 8 à 14 semaines.