Rongeurs
Etude de la dépression corticale envahissante chez le rat vigile et anesthésié
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Le crâne aminci et une canule posée au contact des méninges, 80 rats reçoivent des agents déclencheurs de migraine puis subissent des tests de sensibilité douloureuse de la face, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. La chirurgie dure 45 minutes, après quoi chaque rat est isolé pour protéger le dispositif implanté, et tous sont tués à l'issue d'enregistrements menés sous anesthésie sans réveil. Le projet vise à obtenir des dépressions corticales spontanées chez le rat vigile, en comparant un groupe au crâne aminci et un groupe au crâne intact. Le porteur range la douleur induite par le modèle parmi les nuisances du projet, tout en présentant le test de sensibilité faciale comme limité puisque le rat est libre de ses mouvements et peut se soustraire à la stimulation.
Objectifs
Jusqu’à présent, l’obtention de la dépression corticale (CSD, activation massive des neurones puis inhibition de ces derniers) en recherche préclinique nécessite l’injection de chlorure de potassium (KCl). Le KCl va déclencher une activation suivie d’une inhibition des neurones similaire à celle qui se produit dans le cerveau lors d'une crise de migraine avec aura (phénomène neurologique où le patient perd une partie de son champ visuel). Cependant, notre objectif serait d’obtenir des CSD spontanées après une sensibilisation du cortex, comme c’est le cas chez les migraineux. Des collègues ont mis en évidence que l’amincissement de l’os crânial provoquait des activations semblables à celles que l’on voit lors des CSD. Dans ce projet, nous voulons mettre au point un modèle d'enregistrement de CSD chez le rat vigile en comparant le modèle où on crée une sensibilisation en amincissant l’os crânial vs un modèle où l’os n’a pas été aminci.
Bénéfices attendus
A moyen terme, ce projet a pour but d’améliorer les outils existants dans la recherche pré-clinique pour étudier la physiopathologie de la migraine avec aura. Si nous arrivons à identifier de nouveaux acteurs ainsi que leurs rôles, cela nous permettra de mieux comprendre cette pathologie. A plus long terme, ces études peuvent aider à développer de nouveaux traitements pour soulager les patients souffrant de migraine avec aura.
Procédures
Les interventions dans ce projet sont prévues sur une durée maximale de 3 semaines. 1/ Injections intrapéritonéales afin d'induire l’anesthésie pour la chirurgie. 2/ Réalisation d'une chirurgie (durée 45min). 3/ injection d'agents migraineux sur les méninges à travers la canule sous anesthésie générale brève à l’isoflurane. 4/ Le test de sensibilité cutanée sur la face du rat.
Impact sur les animaux
Les nuisances identifiées pour le bien-être des animaux sont : la chirurgie (implantation des canules, amincissement de l’os) qui provoque une douleur post-opératoire, la sensibilité douloureuse liée au modèle de migraine la séparation des animaux après la chirurgie.
Devenir
Les procédures ne permettent pas de réutiliser les animaux. En effet, elles se terminent par par des enregistrements chez l’animal anesthésié sans réveil : les animaux seront donc mis à mort à la fin de la procédure.
Remplacement
Aucune méthode alternative ne permet de remplacer ce protocole. En effet il est nécessaire de réaliser ces études in vivo, car l’intégration de la douleur implique de nombreuses régions du système nerveux central et périphérique simultanément.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisés sera réduit au maximum. Le nombre d'animaux est défini à partir de notre expérience et des tests statistiques donnant le nombre nécessaire pour la discrimination des effets. Ainsi dans chaque lot, nous aurons 10 animaux. Notre expérience nous a appris que nous avions environ 20% de pertes d’animaux à cause de la chirurgie, de la perte des canules ou encore des canules qui pourraient se boucher ou encore la perte du signal de courants corticaux, ou des vis d'enregistrement. A cela s’ajoute l’effet discriminant lors du test de sensibilité de la face et de la réponse électrique des neurones entre les différents groupes. Une fois l’expérience chez l’animal vigile terminée, nous réaliserons des enregistrements chez l’animal anesthésié pour obtenir plus de données et éviter un nouveau groupe d’animaux.
Raffinement
Les nuisances identifiées sur le bien-être des animaux sont : la douleur engendrée par les chirurgies, la douleur engendrée dans le cadre du modèle, et la séparation des animaux après la mise en place de la canule sur les méninges. Afin de réduire la douleur de la chirurgie, un traitement antalgique sera donné pendant 3 jours. La cornée est protégée pendant la chirurgie. Par ailleurs, la chirurgie est effectuée sous anesthésie générale, les animaux sont placés sur une couverture chauffante pendant tout le temps de la chirurgie. Le zone d'incision est désinfectée avec une solution antiseptique et elle sera la plus petite possible. La chirurgie est réalisée par une personne expérimentée pour qu’elle dure le moins de temps possible. Nous veillons à ce qu’il n’y ait aucune hémorragie à la fin de la chirurgie. Les animaux sont gardés dans la pièce de chirurgie en observation jusqu'à leur réveil complet. Concernant la douleur générée par le test de sensibilité de la face, nous en limitons la durée et l’intensité au minimum et l’animal a la possibilité d’échapper à la stimulation puisqu’il est libre de ses mouvements. Les animaux seront ensuite observés tous les jours par l’expérimentateur. Ils seront pesés tous les jours, leur vitalité sera vérifiée (déplacement, alimentation, état général, comportement douloureux). Avant chirurgie, les animaux sont hébergés dans des conditions standard. Pour améliorer le bien-être des animaux, les cages sont enrichies à l'aide de rouleaux permettant aux animaux de se cacher avant la chirurgie. Après l’implantation de la canule, les animaux auront un hébergement individuel afin de protéger les dispositifs expérimentaux. Les rouleaux seront remplacés (protection des dispositifs expérimentaux) par des feuilles de sopalin blanc et des lanières de papier kraft pour permettre aux animaux de faire un nid. Au cours de l'expérimentation, les animaux seront observés tous les jours pour déterminer la présence ou non d’un ou plusieurs points limites adaptés à notre expérimentation. Selon notre arbre décisionnel, nos points limites seront considérés comme les critères d’arrêt des souffrances des animaux et entraineront la mise à mort de l’animal après une sédation.
Choix des espèces
Le rat de souche Sprague-Dawley est couramment utilisée au sein du laboratoire depuis de nombreuses années et dans les études précédentes sur le sujet dans d’autres laboratoires. C’est par ailleurs un des modèles les plus utilisés pour les études comportementales dans le domaine de la douleur. Les animaux seront âgés de 7-12 semaines pour la comparaison avec les autres données de la littérature : les rats sont considérés comme adultes.
Evaluation du potentiel de régénération osseuse d’implants bioactifs sur modèles d’anomalies du développement dentaire
- Recherche appliquée
- Troubles musculosquelettiques
5 720 souris vont être utilisées pour une intervention de trente minutes chacune, l'implantation d'un dispositif dans la mâchoire sous anesthésie générale, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles portent une mutation qui altère leur dentition et les expose à des difficultés de mastication et à une perte de poids pendant toute leur vie, indépendamment de la chirurgie. L'objet du projet est de tester des membranes synthétiques censées remplacer les greffes osseuses de la mâchoire chez de jeunes patients atteints d'une maladie génétique rare. Toutes sont tuées, une partie pour génotypage non conforme, les autres pour prélèvement de tissus, et le porteur ramène l'effectif à un calcul de puissance sans donner ni le nombre de groupes ni le nombre d'animaux par groupe.
Objectifs
La pathologie d’intérêt est une maladie génétique rare avec des conséquences variées incluant des troubles dans le développement des dents et des mâchoires, avec des complications osseuses et métaboliques associées. Dans les défauts dentaires, cette pathologie est très fréquente et représente environ 52% des cas, représentant alors un enjeu de santé publique majeur. A l’heure actuelle, les troubles dentaires et osseux de la mâchoire sont traités par réhabilitation orale incluant des implants, greffes osseuses et des prothèses. Il s’agit d’une procédure clinique chirurgicale en deux étapes à savoir une greffe osseuse pour établir un volume osseux suffisant puis une pose d’implant dentaire, avant la phase prothétique. La procédure est lourde et à l’origine de risques de comorbidités et de douleur importants, et ce avec des résultats à long terme non optimaux chez les patients atteints de la mutation ciblée. Nous proposons une stratégie efficiente et novatrice utilisant un implant pour remplacer les greffes osseuses afin de régénérer l’os au niveau de la mâchoire pour une population souffrant de sévères lésions osseuses dans le cadre de la pathologie ciblée, en particulier pour un public de jeunes patients. L’objectif principal est donc de répondre au besoin de stratégies thérapeutiques, notamment pour la reconstruction de la mâchoire, via une procédure légère et peu traumatique pour ces patients que ce soit au niveau psychologique ou physique, avec des complications et une douleur post-opératoire largement diminuée par rapport aux standards actuels. Notre stratégie sera évaluée In Vivo sur des souris portant la même mutation que l’homme. Cette phase permettra d’évaluer le potentiel de régénération osseuse des implants dans un contexte se rapprochant le plus des conditions cliniques existantes (opération chirurgicale, incision, troubles métaboliques sur modèle vivant).
Bénéfices attendus
Ce projet a pour but d’évaluer des options thérapeutiques moins invasives que les greffes osseuses tout en étant plus efficace pour ces patients. Notre objectif est donc d’optimiser la régénération osseuse en chirurgie maxillo-faciale ou traumatologique en développant des membranes synthétiques bioactives tout en privilégiant une approche peu invasive avec une diminution la douleur et du temps de cicatrisation. Ce projet permettra donc de mettre au point un protocole thérapeutique apte à répondre à la problématique des déformation osseuses au niveau de la mâchoire liées aux mutations génétiques.
Procédures
Un prélèvement pour génotypage sur animal vigile sera effectué. Une implantation sous anesthésie générale d’une durée de 30 min au niveau de la mâchoire.
Impact sur les animaux
La chirurgie induit une douleur modérée ainsi qu'une perte de poids principalement sur les 2 semaines post-opératoires. Le modèle génétiquement modifié ayant une dentition altérée, ces souris pourraient avoir des difficultés à mastiquer induisant un risque de perte de poids et ce tout au long de leur vie. L'implantation permet toutefois la reconstruction osseuse de la mâchoire.
Devenir
Les animaux seront mis à mort pour génotypage non conforme et prélèvement de tissus pour analyse post-mortem
Remplacement
Après des études in vitro validant la non-toxicité et la biocompatibilité des implants, il est nécessaire de passer à des études in vivo étant donnée la complexité de l'environnement osseux et oral. Les modèles in vitro, possibles grâce à la collecte de cellules sur les modèles de l’étude, seront utilisés pour permettre une première évaluation, mais ils ne permettent pas de reproduire l’ensemble des paramètres lié à la régénération de l’os (inflammation, recrutement cellulaire, vascularisation, minéralisation…). La solution thérapeutique développée implique de plus un acte chirurgical. La faisabilité technique de cet acte n’est pas possible in vitro. De plus, la gestion de la douleur peri- et post-opératoire est une donnée importante à minimiser : cet élément n’est pas reproductible sur d’autres modèles. Ainsi, il n’existe à ce jour pas de modèle alternatif pour ce type d’étude.
Réduction
La réduction des effectifs est liée à une approche statistique adéquate et à l'utilisation de modèles standardisés. L’effectif animal de chaque groupe a fait l’objet d’une évaluation statistique via calcul de puissance. Globalement, la stratégie tendra à diminuer le nombre total d’animaux en priorisant certaines stratégies.
Raffinement
Tous les actes chirurgicaux seront réalisés sous anesthésie générale. De plus, une anesthésie locale et des traitements antidouleurs seront appliqués pour réduire la douleur péri- et post-opératoire. Compte tenu des potentielles douleurs pouvant être générées suite aux actes, un suivi rigoureux après l’intervention et une prise en charge précoce de la douleur seront effectués, en cas de signes de souffrance animale. Les animaux seront hébergés en groupes sociaux dans des conditions optimales. L’environnement des cages est enrichi à l’aide de carrés de cellulose et de frisure pour la construction des nids, de tunnels pour permettre aux animaux de se cacher et ainsi diminuer le niveau de stress. La nourriture sera adaptée pour les rongeurs ayant cette condition et l’eau de boisson seront donnés ad libitum. Des points limites ont été établis pour soustraire l'animal à la souffrance.
Choix des espèces
Le modèle de la souris, un modèle d’étude vivant, a été sélectionné pour vérifier la régénération osseuse induite par un dispositif implantable formulé car malgré les variations inter-espèces, le phénotype dentaire chez la souris de la pathologie étudiée est reproduit. De plus, nous avons à disposition des techniques et des outils micro-chirurgicaux développés à ses fins permettant d’étudier la régénération osseuse de la mâchoire chez la souris. Les souris génétiquement modifiées utilisées pour nos procédures constituent donc un bon modèle pour mieux comprendre la maladie étudiée et la réponse métabolique aux traitements.
Évaluation de l’effet in vivo de combinaisons de traitements agissants sur la multiplication des cellules du cancer du sang.
- Recherche appliquée
- Cancers
676 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré à sévère, pour tester deux associations de médicaments contre la leucémie aiguë myéloïde. Pour mesurer la toxicité, cinq premiers lots reçoivent les molécules seules ou associées pendant 14 jours, par injection dans l'abdomen ou par voie orale. D'autres souris sont irradiées, éveillées, puis reçoivent dans la veine de la queue des cellules leucémiques de souris ou humaines, suivies d'une prise de sang par semaine à la joue et de jusqu'à trois ponctions de moelle osseuse au fémur sous anesthésie, avant d'être traitées. La leucémie peut provoquer une importante perte de poids, une déshydratation et une hypothermie, et toutes les souris sont tuées pour prélever leur moelle et leur rate, celles dont le traitement améliore la survie au plus tard trois mois après sa fin. Le porteur affirme qu'il est "indispensable d'avoir des preuves d'efficacité dans des modèles pré-cliniques murins", alors que l'effet de ces deux associations a déjà été confirmé in vitro sur des échantillons de patients.
Objectifs
Les leucémies aiguës myéloïdes (LAM) sont des cancers du sang de mauvais pronostic. De nouvelles options thérapeutiques sont donc nécessaires. Afin d’identifier de nouvelles combinaisons de médicaments limitant la multiplication de cellules leucémiques, nous avons procédé à une première étape in vitro (sans utilisation d’animaux) sur 3 types de cellules leucémiques différentes, ce qui nous a permis d’identifier plusieurs combinaisons de traitements intéressantes. La deuxième étape in vitro à partir d’échantillons de patients, nous a permis de confirmer l’effet combiné pour deux combinaisons innovantes. Notre projet a pour but de tester ces combinaisons sur des modèles de souris afin de les valider et de pouvoir envisager leur utilisation dans des essais cliniques chez l’homme.
Bénéfices attendus
Nos travaux pré-cliniques, qui évaluent la pertinence d’un traitement sur les cellules et dans des modèles de souris avant de le donner à l’homme, devraient permettre de mettre en évidence une nouvelle stratégie thérapeutique dans les LAM, grâce au développement d'une thérapie basée sur l’administration de deux médicaments en simultané. Ce nouveau traitement a pour ambition d'être à la fois efficace et bien toléré pour améliorer le pronostic des patients atteints de LAM.
Procédures
Dans un premier temps, pour déterminer la toxicité des traitements, il sera administré sur un premier lot d’animaux une molécule thérapeutique par injection au niveau de l’abdomen 1 fois tous les 2 jours pendant 14 jours (sur souris éveillée, durée de l'injection: 30s). Un deuxième lot recevra une deuxième molécule par voie orale 2 fois cinq jours avec une pause de 3 jours, un troisième lot une troisième molécule au niveau de l’abdomen 1 fois par jour pendant 14 jours, un quatrième lot une combinaison de la première molécule combinée avec la deuxième et un cinquième lot une combinaison de la première molécule combinée avec la troisième molécule. Dans un second temps, un groupe d’animaux vigiles sera irradié (2 min) au préalable pour favoriser une prise de greffe. 3 à 6h après, les cellules cancéreuses de souris seront injectées (souris vigile) au niveau de la veine de la queue (30s). Des prélèvements de sang d’une durée de quelques secondes seront réalisés une fois par semaine au niveau de la joue pour suivre le développement de la maladie et à deux semaines un prélèvement de moelle osseuse au niveau du femur sur animal anesthésié (5min) renouvelé 2 semaines plus tard (3 fois maximum). Une fois la maladie établie, les traitements vus précédemment seront administrés. Et enfin, un autre groupe de souris sera soumis aux mêmes interventions que le groupe précédent en remplaçant les cellules cancéreuses de souris par des cellules cancéreuses humaines.
Impact sur les animaux
Le développement de la maladie peut entrainer une importante perte de poids, un changement de comportement, de mobilité, une déshydratation et/ou une hypothermie. L’administration orale d’un traitement peut entrainer une possible irritation du tube digestif. Les différents prélèvements et injections peuvent générer un stress et une éventuelle gêne temporaire surtout après le prélèvement de moëlle osseuse.
Devenir
Les animaux seront euthanasiés pour prélever la moelle osseuse et la rate afin de caractériser l’effet du traitement sur l’expansion des cellules cancéreuses. Dans le cas où le traitement testé améliore la survie des animaux, alors ceux-ci seront gardés en vie post-traitements et ils ne seront euthanasiés que lorsqu’ils présenteront plusieurs points limites cumulés ou au plus tard 3 mois après la fin du traitement.
Remplacement
Bien que certains modèles cellulaires manipulés in vitro permettent d’obtenir un premier niveau de caractérisation de réponse aux traitements, ils ne sont pas suffisants car ils ne permettent pas de récapituler toutes les conditions pathologiques de croissance de la leucémie observée chez l’homme. Afin d’appliquer nos résultats au stade clinique chez l’homme, il est indispensable d’avoir des preuves d’efficacité dans des modèles pré-cliniques murins.
Réduction
Le nombre minimum de souris nécessaires par groupe a été établi grâce aux études antérieures du laboratoire et à l’utilisation de tests statistiques appropriés.
Raffinement
Les animaux seront observés quotidiennement et le milieu sera enrichi avec du papier et des frisottis pour améliorer le bien-être. Les protocoles seront étudiés afin de limiter au maximum le stress ainsi que la douleur subis par l'animal. Les animaux seront anesthésiés et une analgésie sera effectuée lors des ponctions osseuses car il y a un risque plus important de gêne ou de douleur liée à cette procédure. De plus, les études antérieures ont permis de mieux appréhender les points limites qui seuls ou cumulés vont nécessiter l’euthanasie de l’animal. Une surveillance, une pesée et un suivi clinique quotidien des animaux à l’aide d’une grille d’observation permettront de déterminer des points limites précoces qui conduiront à un renforcement du suivi et/ou à l’euthanasie de l’animal
Choix des espèces
Le modèle souris est à la base de la compréhension du développement du cancer chez l’homme. Du fait de la présence de nombreux gènes équivalents chez l’homme et la souris, ils intègrent les caractéristiques de la pathologie humaine et aident à identifier le traitement qui sera le plus efficace et le plus adapté pour être transféré et testé en clinique chez l’homme. Dans cette étude, nous utiliserons des souris âgées d’au moins 8 semaines car les transplantations de cellules cancéreuses sont plus efficaces chez les jeunes adultes et permettent donc une meilleure prise de greffe.
Evaluation de candidats médicaments dans des modèles de neurodégénérescence chez le rongeur
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
Rats : 2417
Un lot d'animaux déjà lésés est conservé pour tester deux substances à la suite, à trois doses, ce que le porteur présente comme une utilisation continue. 3 437 rongeurs vont être utilisés, 1 020 souris et 2 417 rats, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à sévère, tous tués à l'issue parce que les symptômes neurodégénératifs induits sont jugés incompatibles avec un maintien en vie. Les modèles reposent sur des injections de substances neurotoxiques, des chirurgies cérébrales de 30 à 60 minutes, une alimentation contenant un composé toxique pendant cinq semaines, puis jusqu'à trois heures de tests moteurs par jour pendant huit semaines. Le porteur décrit des déficits moteurs et mnésiques ainsi qu'une agressivité transitoire de trois semaines après administration du neurotoxique du modèle Alzheimer, et affirme que les candidats les plus prometteurs sélectionnés sur cultures de neurones doivent ensuite être éprouvés sur des animaux.
Objectifs
Le projet consiste à évaluer l'efficacité de nouveaux candidats à inhiber l'apparition de symptômes moteurs ou cognitifs (traitement neuroprotecteur et neurorégénérateur) sur des modèles animaux mimant des maladies neurodégénératives telles que la maladie de Parkinson, la maladie d'Alzheimer, la sclérose en plaques ou une lésion cérébrale telle qu'une ischémie cérébrale. Ces maladies à un stade avancé sont invalidantes, voire mortelles en fonction de la position du caillot au niveau cérébral. Il n’existe, à ce jour, aucun traitement pour stopper la progression de la maladie de Parkinson ou d'Alzheimer ou protéger les cellules lors d'une ischémie cérébrale. Des traitements thrombolytiques utilisés rapidement après l'apparition d'une ischémie cérébrale permettent de désagréger le caillot formé et rétablir la circulation sanguine. Des traitements symptomatiques sont également utilisés lors de poussées inflammatoires dans la sclérose en plaques ou pour limiter les symptômes (remplacement de la dopamine chez les parkinsoniens et augmentation des niveaux d'acétycholine pour la maladie d'Alzheimer). Des traitements immunomodulateurs sont également utilisés pour diminuer la fréquence des poussées et la progression de la sclérose en plaque. La recherche de nouvelles thérapies est donc nécessaire pour améliorer la qualité et l'espérance de vie des patients. Pour ce faire, les troubles neurologiques peuvent être induits par l'administration d'une substance chimique neurotoxique par voie orale, par voie systémique, directement au niveau intra-cérébral ou par une action mécanique (occlusion d'une artère cérébrale par exemple).
Bénéfices attendus
La recherche de nouvelles thérapies est indispensable pour améliorer les conditions de vie ainsi que l’espérance de vie des patients atteints de maladies neurodégénératives ou ayant subi une accident vasculaire cérébral (AVC). A l'heure actuelle, il n'existe pas de traitements curatifs pour lutter contre la maladie de Parkinson ou la maladie d'Alzheimer. Les médicaments disponibles sur le marché permettent de limiter les symptômes dans un premier temps mais leurs utilisations restent limitées car ils ne stoppent pas la progression des maladies. Les traitements disponibles pour limiter la progression de la sclérose en plaques ne permettent pas de stopper complétement la maladie. Les traitements thrombolytiques utilisés lors d'un AVC permettent de rétablir la circulation sanguine mais aucune thérapie n'est disponible pour limiter les séquelles physiques. Il est donc important de pouvoir proposer des modèles translationnels pour pouvoir tester de nouveaux candidats médicaments dans ces différentes pathologies très invalidantes.
Procédures
Pour chaque procédure, les candidats médicaments sont administrés par un bolus rapide qui dure quelques secondes ou par perfusion de quelques minutes. Les administrations peuvent être uniques ou répétées pendant plusieurs jours, en fonction des spécificités du candidat médicament. Le modèles de maladie de Huntington est induit par l’administration chronique de la substance réactive sur 5 jours; chaque administration dure environ 1 à 2 secondes. Des tests comportementaux moteurs (durée max =60 minutes et entre 1 et 3 tests sur 1 à 5 jours) peuvent être réalisés avant euthanasie des animaux et prélèvement d'organes. Pour mimer la sclérose en plaque, les animaux sont nourris avec des aliments contenants la substance réactive sur une durée de 5 semaines. Des tests comportementaux moteurs peuvent être réalisés pendant ces 5 semaines (maximum de 3 tests sur 1 heure, 1 fois par semaine). A la fin des expériences, des prélèvements d'organes peuvent être réalisés après euthanasie des animaux. Certains modèles de la maladie d'Alzheimer, de Parkinson, des modèles de mort cellulaire ou d'accident vasculaire nécessitent une intervention chirurgicale sous anesthésie générale. Cette intervention dure entre 30 et 60 minutes. Les animaux sont ensuite évalués dans différents tests moteurs (durée maximum = 3 heures par jour, 1 à 2 séries de tests par semaine sur 8 semaines maximum) ou non-moteurs (tests mnésiques réalisés quotidiennement pendant environ 1 h sur 4 à 5 semaines). Des prélèvements d'organes peuvent être réalisés après euthanasie des animaux. Pour chaque modèle, les animaux recevront une substance test de manière aigue ou de manière chronique au cours de l’expérience. Classiquement, les administrations par bolus durent de l’ordre de la seconde. Des prélèvements sanguins peuvent être réalisés en cours d'étude (1 à 2 prélèvements avec au minimum une semaine d'intervalle, chaque prélèvement dure quelques secondes).
Impact sur les animaux
Dans ce projet, les phases d'administration et de prélèvement peuvent induire un léger stress chez l'animal, notamment du fait de la contention de ce dernier ou de l'induction d'une anesthésie gazeuse. L'injection d'une substance neurotoxique peut induire une douleur post-opératoire chez l'animal. Des problèmes de cicatrisation peuvent également être observés, notamment si l'animal se gratte. Les modèles utilisés pour mimer certains aspects de la maladie de Parkinson, la maladie de Huntington ou la sclérose en plaque peuvent induire des déficits moteurs légers à modérés (incoordination motrice). Dans les modèles de la maladie de Parkinson ou d'Alzheimer, les déficits attendus peuvent être d’ordre mnésique. Une agressivité transitoire peut être observée suite à l'administration de la substance neurotoxique dans le modèle de la maladie d'Alzheimer (comportement observé sur environ 3 semaines et qui diminue dans le temps). Certains tests mnésiques nécessitent un rationnement en nourriture pouvant causer un léger stress chez l'animal, mais pas de perte de poids (rationnement adapté pour éviter la perte de poids et récompense sous forme de nourriture donnée pendant le test). Le modèle d'accident vasculaire entraîne des déficits moteurs légers (difficulté à marcher, à coordonner les mouvements mais l'animal bouge quasiment normalement), modérés (réduction des déplacements) ou sévères (l'animal ne bouge presque pas).
Devenir
Les animaux seront mis à mort à la fin des expériences car ces modèles induisent des symptômes neurodégénératifs, incompatibles avec le maintien en vie des rongeurs dans de bonnes conditions.
Remplacement
Il existe des techniques alternatives exploratoires permettant de screener un grand nombre de traitements sur des cultures primaires de neurones ou des tranches cérébrales afin de limiter le nombre d'animaux utilisés et de sélectionner les meilleurs candidats médicaments. Ces tests ont été mis en place au laboratoire. Néanmoins, l'efficacité des traitements les plus prometteurs doit également être démontrée sur des modèles plus complexes (modèles animaux), permettant l'évaluation des effets de substances pharmacologiques sur le comportement des animaux, par exemple.
Réduction
Dans ce projet, des modèles cellulaires sont utilisés pour pouvoir séléctionner les meilleurs candidats médicaments et pouvoir limiter le nombre d'animaux à tester sur des modèles plus complexes. Dans le cas des études chez l'animal vivant, les substances à tester ont déjà subi une phase de sélection afin de réduire le nombre d'animaux vivants testés. Le nombre d'animaux est ajusté afin de pouvoir évaluer l'effet d'un composé en réalisant une seule étude et en fonction des analyses statistiques réalisées. Les données seront analysées statistiquement avec des tests appropriés. Enfin, pour certains tests, un lot d'animaux est lésé et est gardé pour tester plusieurs substances à la suite (utilisation continue pour tester 2 substances à 3 doses).
Raffinement
Les procédures décrites ont été optimisées pour limiter la douleur chez l'animal. Pour chaque phase chirurgicale, une anesthésie sera associée à un protocole d'analgésie avant le début de la chirurgie jusqu'à 48 heures après l'opération. Un gel ophtalmique est appliqué sur les yeux pour éviter le dessèchement oculaire. Une substance analgésique est également injectée au niveau de la zone à inciser au niveau du crâne. L’animal sera placé sur une couverture chauffante au début de l’anesthésie jusqu'à reprise de la marche pour maintenir sa température corporelle. Dans la plupart des modèles de neurodégénerescence, l'évaluation comportementale peut être complétée par des marquages histologiques au niveau cérébral afin de raffiner le modèle. Les animaux sont maintenus en groupe pendant toute la durée des expériences, avec un environnement enrichi dans les cages d'hébergement. Des points limites stricts ont été définis pour chaque procédure.
Choix des espèces
Les études sont effectuées chez le rongeur (souris ou rat) car ces modèles sont translationnels. Par exemple, les substances anti-parkinsoniennes mises sur le marché ont été découvertes en utilisant des modèles pré-cliniques chez le rongeur. Le choix de l’espèce (souris ou rat) est souvent lié aux études réalisées et aussi en fonction de la disponibilité de la molécule. On utilisera de préférence la souris lorsque la molécule est en quantité limitée. Dans certains cas, le modèle a été démontré pertinent que chez une espèce. Les animaux transgéniques inclus dans ce projet sont bien décrits dans la littérature et permettent de modéliser une maladie neurodégénérative d'ataxie-télangiectasie. Les rongeurs (rats, souris) sont testés une fois sevrés, l’âge peut varier entre 3 semaines et 2 ans, conformément aux données historiques et à la bibliographie scientifique. Ces procédures décrites dans ce projet peuvent être utilisées de façon longitudinale sur des rongeurs depuis la période post-sevrage jusqu'à l'âge adulte.
Impact des maladies hépatiques sur la fonction de barriere de la muqueuse intestinale
- Recherche appliquée
- Troubles gastrointestinaux
- Recherche fondamentale
- Multisystémique
- Oncologie
- Système gastrointestinal
Une perte de poids supérieure à 20 pour cent, une posture prostrée, un léchage anormal ou des poils hérissés déclenchent l'arrêt immédiat de l'expérience et la mise à mort de la souris concernée. 3 264 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue pour prélever leurs organes, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Deux modèles de colite provoquent douleurs abdominales, sang dans les selles, diarrhées et perte d'appétit, tandis que la cholestase hépatique est induite par un composé mêlé aux croquettes ou par deux injections intrapéritonéales par semaine pendant huit semaines. Le porteur écrit renoncer aux analgésiques et aux anti-inflammatoires, qui "risquent d'interférer" avec le cours de l'expérimentation, et s'en remet aux seuls critères d'arrêt.
Objectifs
La cholangite sclérosante primitive (CSP) est une maladie chronique du foie dans laquelle des fibroses et une inflammation chronique prennent place suite à la formation de sténoses biliaires multifocales. 70% des patients atteints de CSP souffrent également de maladies inflammatoires chroniques de l'intestin (MICI) dont notamment la rectocolite hémorragique (RCH). Cette coexistence chez le patient de ces maladies pouvant mener à un cholangiocarcinome (CCA) ou à un cancer colorectal pour lesquels les taux de survies sont faibles. Notre projet se concentre sur la compréhension des mécanismes impliqués dans le développement de la CSP et des MICI. Laquelle de ces deux pathologies se développent en 1er ? et est-ce que l'apparition de l'une favorise le développement de l’autre ? Ainsi, les objectifs du projet visent à étudier l'impact de la mise en place d'une CSP sur la fonction de barrière de la muqueuse intestinale et la susceptibilité de cette dernière à développer une inflammation. Réciproquement, l'utilisation de modèles murins de MICI favorise-t-il le développement de la CSP. En fonction des résultats obtenus, nous focaliseront l'étude des mécanismes impliqués sur le microbiote la perméabilité et les acides biliaires.
Bénéfices attendus
A terme, ce projet permettra de comprendre comment la CSP et les MICI se développent. Dans un premier temps, ce projet permettra de définir l'impact de la CSP sur la fonction de barrière de la muqueuse intestinale et sur la susceptibilité de la muqueuse intestinale à l'inflammation. Il permettra également de définir l'impact d'un contexte de susceptibilité génétique aux MICI dans le développement de la CSP (sévérité) ainsi que les conséquences de cette CSP sur la fonction de barrière de la muqueuse intestinale et sur la susceptibilité de la muqueuse intestinale à l'inflammation. Dans un deuxième temps, ce projet permettra de définir l'impact d'une inflammation intestinale sur le développement de la CSP. Ce projet permettra donc de définir les liens de causalités entre le développement de la CSP et des MICI ainsi qu'une meilleure compréhension des mécanismes impliqués. Une meilleure compréhension de ces maladies permettra alors une meilleure prise en charge thérapeutique.
Procédures
Pour le 1er modèle de CSP, aucune intervention sur les souris est prévue puisque le composé chimique est inclus dans les croquettes. Pour le 2-ème modèle de CSP, 2 injections (1 minute par injection et par souris) intra-péritonéales par semaine pendant 8 semaines seront nécessaire. Pour le 1er modèle d'inflammation colique, aucune intervention sur les souris est prévue puisque le composé chimique est inclu l'eau de boisson. Pour le 2ème modèle inflammatoire, 1 injection sous-cutanée (2 minutes) et une injection intra-rectale (2 minutes par souris). Pour les 2 procédures de CSP (procédures 1 et 2), les prélévements suivants sont prévus: - prélevements de selles une fois par semaine pendant la duré de la procédure; -1 prélèvement sanguin sera réalisé une fois par semaine, les deux dernières semaines de la procédure (1 minute par souris). En post-mortem, des prélèvements de foie, de contenu luminal, de duodénum, d'iléon et de colon post-mortem seront réalisés. Pour les 2 procédures d'inflammation coliques (procédures 3 et 4), la sévérité de l'inflammation sera determinée chaque jour en mesurant la perte de poids et les scores d'activité de la maladie (1 minute/ souris). En post-mortem, les scores macroscopiques inflammatoires seront déterminés (longueur et épaisseur du colon, taille de l'oedeme et des adhérences mésentériques) et des prélèvements tissulaires seront réalisés
Impact sur les animaux
Avec le régime supplémenté ou avec le modèle d'injection, l'induction du processus de cholestase hépatique est asymptomatique et sans douleur. Seuls les animaux traités par injection intrapéritonéale ressentiront potentiellement une douleur légère et de courte durée. Par contre, pour les deux modèles de colites, des douleurs inflammatoires transitoires seront ressenties par les animaux. Les nuisances liées aux modèles DSS ou Oxazolone sont les suivantes : pertes de poids, douleurs abdominales, sang dans les selles, diarrhées, perte d’appétit et souris prostrées.
Devenir
A l'issue de chaque procédure, les animaux seront euthanasiés. Les organes seront prélevés et utilisés pour des analyses ultérieures en laboratoire
Remplacement
Le développement de la cholangite sclérosante primaire (CSP) et des maladies inflammatoires chroniques de l’intestin (MICI) chez l’Homme est un processus long et complexe mettant en jeu de nombreux facteurs génétiques et environnementaux. Les modèles murins génétiquement modifiés miment les pathologies humaines et sont la seule solution actuelle pour obtenir des données avec une relevance physiologique correcte. Pour atteindre les objectifs de nos études, il est nécessaire d'utiliser des modèles in vivo capables de tenir compte de nombreuses voies physiologiques intégrées. Actuellement, il n'existe pas de méthodes alternatives à ces études in vivo. L'espèce animale utilisée dans ce projet (souris) offre la possibilité de développer de nombreux modèles mimant plusieurs pathologies humaines comme en témoignent les nombreuses références bibliographiques (CSP et MICI). De plus, notre projet de recherche est basé sur l'utilisation des animaux génétiquement modifiés qui nécessitent d’utiliser des animaux contrôles sauvages. Aucune autre espèce d'animaux n'est disponible. Il est également important de souligner que nous disposons chez la souris d'outils précieux (anticorps, primers) qui sont indispensables pour disséquer les mécanismes cellulaires et moléculaires impliqués.
Réduction
Le nombre de souris utilisé dans chaque expérience a été calculé à minima en tenant compte de la variance biologique des résultats obtenus. Les données obtenues dans les différents groupes seront comparées à l'aide d'un test statistique approprié. Afin de réduire le nombre d’animaux utilisés tous les échantillons prélevés sont stockés à - 80°C et dans une banque de données. Ils peuvent être réutilisés ou servir de témoins dans des expériences ultérieures.
Raffinement
Les souris sont hébergées par 5 dans des cages de portoirs ventilés d’une surface au sol de 500 cm2, à 20-24°C et 30-50% d’hygrométrie, avec une alternance jour/nuit de 12h/12h. La nourriture et l’eau de boisson sont fournies ad libitum. Elles ont une maison en plastique et des fibres de carton comme enrichissement. Les animaux ont au minimum une semaine d’acclimatation avant que le protocole ne débute. Des analgésiques, des antalgiques ou des anti-inflammatoires risquent d'interférer avec le cours de notre expérimentation. Néanmoins, nous avons mis en place des critères d'arrêt par rapport à la souffrance potentielle des souris durant l'expérimentation. Les souris sont contrôlées tous les jours, voire deux fois par jour. Les critères suivants sont pris en compte : - perte de poids est supérieure à 20% du poids initial - activité extrême (grattage ou léchage anormal) - posture prostrée - aspect (amaigrissement, déshydratation, poils hérissés, salissures et écoulements) - absence de toilettage et diminution de l'appétit - anomalies de la respiration (rythme et mouvements) - hypo ou hyperthermie. Si l'un de ces critères est atteint, l'expérimentation est immédiatement arrêtée et les souris sont euthanasiées. Un suivi quotidien est assuré par les membres de la SBEA (Structure en Charge du Bien-Etre Animal).
Choix des espèces
L'espèce animale utilisée dans ce projet (souris) offre la possibilité de développer de nombreux modèles mimant plusieurs pathologies humaines comme en témoignent les nombreuses références bibliographiques (Cholangite sclérosante primaire (CSP et les maladies inflammatoires chroniques de l’intestin (MICI)). 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. De plus, notre projet de recherche est basé sur l'utilisation des animaux génétiquement modifiés qui nécessitent d’utiliser des animaux contrôles sauvages. Aucune autre espèce animale n'est disponible. Il est également important de souligner que nous disposons chez la souris d'outils précieux (anticorps, primers..) qui sont indispensables pour disséquer les mécanismes cellulaires et moléculaires impliqués. Enfin, les procédures de CSP et de MICI utilisées dans ce projet ont été validées que chez la souris. Souris jeunes et adultes (de 4 et 8 semaines). A cet âge, aucune des lignées étudiées ne présentent de phénotype. Pour les procédures (impact des modèles de CSP sur la fonction de barrière intestinale et la susceptibilité à l'inflammation) nous utiliserons des souris âgées de 4 semaines. Ces souris seront traitées avec les deux procédures expérimentales permettant d'induire une CSP. Puis, certains lots de souris seront traités ou non avec l'une des deux procédures expérimentales permettant d'induire une inflammation intestinale. Pour les procédures (impact de la colite sur la sensibilité à la CSP) nous utiliserons des souris âgées de 8 semaines. Ces lots de souris seront traités ou non avec les deux procédures expérimentales permettant d'induire une inflammation. Puis, certains lots de souris seront traités ou non avec l'une des deux procédures expérimentale permettant d'induire une CSP.
Décryptage des changements périphériques et centraux associés à la photophobie induite par l’exposition à la lumière bleue, chez la souris
- Recherche fondamentale
- Organes sensoriels
- Système nerveux
Exposées à la lumière bleue neuf heures par jour pendant quatorze jours, 192 souris subissent des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue pour des analyses post-mortem. Elles passent deux séances d'imagerie ultrasonore fonctionnelle de deux heures chacune sous anesthésie générale, dont le porteur attend une chute de température et une baisse des fréquences cardiaque et respiratoire. L'objet déclaré est de comprendre par quels circuits la lumière bleue devient un message douloureux dans la photophobie, symptôme fréquent de la migraine et du syndrome de l'œil sec. Le porteur note que les souris fuient la lumière bleue, comportement qu'il rapporte à un stress, et espère identifier à terme de potentielles cibles thérapeutiques.
Objectifs
La photophobie, une perturbation sensorielle douloureuse provoquée par la lumière, est un symptôme courant des troubles neurologiques et ophtalmologiques. La photophobie est hétérogène et varie d'une personne à l'autre ; une partie de l'hétérogénéité provient des différents troubles qui manifestent ce symptôme. On soupçonne aujourd'hui que l'exposition chronique à la lumière (surtout celle proche des bandes spectrales bleue/violet) pourrait avoir un rôle délétère dans l'épidémiologie et l'évolution des symptômes de la photophobie. En effet, de nombreux patients se plaignent d'une sensibilité accrue à ce type de lumière lorsqu'ils travaillent sur des écrans et/ou dans des lieux éclairés par une lumière artificielle (dans la plupart des cas, il s'agit de tubes fluorescents et/ou de LED). Le fait qu'aujourd'hui ces lumières artificielles nous entourent presque partout a aggravé la situation clinique de ces patients. Des cellules spécialisées sensibles à la lumière ont été identifiés dans la rétine et pourraient expliquer la raison d'être de la photophobie chez les personnes aveugles. Bien que cette découverte semble faire progresser la compréhension du mécanisme de la photophobie, la manière dont la lumière fonctionne en tant que stimulus de la douleur reste incompris. Ce projet a pour but de mettre en évidence l'impact spécifique de la lumière bleue au niveau cérébral, ce qui a été peu exploré jusqu'à présent. A cette fin, nous enregistrerons l’activité hémodynamique dans différentes régions du cerveau suite à des stimulations lumineuses à différentes longueurs d’onde, chez des animaux avant et après le développement d’une photophobie induite par une exposition à la lumière bleue ainsi que chez des animaux contrôles ayant été exposés de façon chronique à une lumière jaune et des animaux naïfs n’ayant pas été exposés.
Bénéfices attendus
La photophobie est un symptôme courant des troubles neurologiques (ex : migraine, 1 à 2 pour cent de la population générale) et ophtalmologiques (ex : syndrome de l’œil sec, 15 à 20 pour cent de la population âgée de plus de 65 ans). Elle se caractérise par une hypersensibilité à la lumière qui provoque alors des céphalées et des vives douleurs dans les yeux. Un exposition chronique à la lumière bleue (écrans, LEDs) induit une photophobie. Ce projet a pour but d’élucider par quels mécanismes la lumière bleue induit un message douloureux dans le cas d’une photophobie. Puisqu’il y a peu de données disponibles, une première étape est de mettre en évidence les régions cérébrales en lien avec la vision et la douleur activées par une stimulation lumineuse dans un modèle de photophobie ainsi que la plasticité cérébrale dans la photophobie. Pour ce faire, nous disposons d’un modèle murin de photophobie induite par la lumière bleue que nous comparerons à un modèle contrôle (exposition à la lumière jaune). En mettant en évidence les différentes régions cérébrales impliquées dans la photophobie ainsi que la plasticité cérébrale inadaptée qui se développe, nous espérons ainsi pouvoir non seulement mieux comprendre et décrire ce phénomène pathologique mais également identifier de potentielles voies à visée thérapeutique pour la prise en charge de la photophobie.
Procédures
Dans le cadre de ce projet les animaux seront exposés à différentes conditions de lumière (jaune ou bleue), 9h par jour durant 14 jours. L’ensemble des animaux auront deux sessions d’imagerie fonctionnelle ultrasonore qui dureront chacune 2h par animal et qui se feront sous anesthésie générale. La totalité des tests réalisés durant l’imagerie sera effectuée sous anesthésie générale. Cette procédure comprend une euthanasie qui sera réalisée selon une méthode réglementaire effectuée sous anesthésie générale et analgésie.
Impact sur les animaux
Lors de l’exposition à la lumière bleue, les souris adoptent un comportement de fuite/soustraction face à la lumière bleue reflétant un stress. Lors de l’imagerie, l’anesthésie prolongée des animaux pourrait induire des effets indésirables sur les constantes vitales de l’animal : chute de température, baisse des fréquences cardiaque et respiratoire.
Devenir
Des prélèvements et analyses post-mortem sont nécessaires ce qui implique l’euthanasie des animaux par une procédure réglementaire à la fin de chaque procédure.
Remplacement
L’utilisation d’animaux vivants se justifie par la nécessité de mettre en évidence des circuits neuronaux complexes impliqués dans la douleur cornéenne et qui impliquent l’ensemble de l’encéphale. Le modèle que nous utilisons ne peut pas être remplacé par une approche alternative in-vitro car la douleur cornéenne chronique est une pathologie complexe qui ne peut être modélisée qu’au niveau de l’animal entier. Une approche intégrative sur l’animal entier reste incontournable. Notre projet de recherche porte sur l’étude de réseaux neuronaux complexes présents dans un cerveau entier. Bien que ces questions soient posées pour aider à une meilleure compréhension des pathologies humaines et l’amélioration de leur traitement, une première étape nécessite l’utilisation de rongeurs.
Réduction
Nous utiliserons au maximum 192 animaux dans ce projet. Afin de respecter la règle de réduction, nous utiliserons un nombre limité d’animaux et de groupes tout en procédant à des tests statistiques pour une interprétation fiable des résultats. La taille des effectifs a été estimée grâce à un calcul de puissance. Nous procéderons à une étude longitudinale : chaque animal sera suivi dans le temps et sera son propre contrôle.
Raffinement
Afin de réduire le stress et l’anxiété, les animaux seront reçus une semaine avant le début des expérimentations. L’hébergement des animaux est effectué en confinement adapté à la stabulation de lignés de souris. Les conditions d’hébergement ont été optimisées pour réduire le stress des animaux : présence d’enrichissement dans les cages (copeaux de bois compacté, tube en carton) et maintien des animaux en groupe de 4 congénères afin d’éviter le stress de l’isolement. La nourriture et l’eau de boisson sont fournies ad libitum. La température de la zone d’hébergement est maintenue à 22 Degrés Celsius et suit un cycle d’éclairage non inversé 12h jour/12h nuit. Le taux d’humidité des cages est contrôlé (55 pour cent). Les animaux seront observés et manipulés quotidiennement afin de minimiser le stress et la douleur qui seront évalués à l’aide de points limites. Toute observation anormale sera notée dans un tableau des points limites et nous suivrons l’échelle décisionnelle que nous avons définie. L’application de cette échelle permettra de modifier la procédure en cours avec l’administration d’un traitement antalgique, et/ou de décaler dans le temps les actes prévus par la suite ou enfin d’euthanasier l’animal en dernier recours. Afin de minimiser le stress et la variabilité lors du test comportemental, les animaux suivront une session d’habituation au test durant 5 jours avant le début de l’exposition à la lumière bleue ou jaune. L’animal aura libre accès à l’ensemble du complexe dans une période de 5 minutes, c’est-à-dire les deux compartiments (illuminé ou sombre) et le couloir central reliant les deux compartiments. Pour l’imagerie, aucun acte ne sera entrepris avant que l’animal ne soit stabilisé pour ces différentes constantes (couverture thermostatée et suivi des fréquences cardiaque et respiratoire).
Choix des espèces
Le développement de modèles précliniques chez la souris est hautement reconnu et utilisé en routine pour la recherche portant sur la douleur oculaire. La souris de laboratoire est l'animal de choix car (1) elle possède les structures cérébrales adéquates, (2) nous avons accès éventuellement à tous les outils génétiques requis. Ce projet de recherche portant sur la photophobie nécessite d’utiliser des animaux adultes, âgés de plus de 6 semaines dont les circuits neuronaux sont établis puisque ce projet porte sur l’identification de modifications dysfonctionnelles de ces réseaux. Stade de développement à l’arrivée à l’animalerie : souris mâles et femelles d’une souche commerciale couramment utilisée adultes de 7 semaines.
Évaluation de radiopharmaceutiques à des fins théranostiques chez des souris porteuses de tumeurs – EU2
- Recherche appliquée
- Cancers
Cathéter posé dans la veine de la queue, 45 minutes d'imagerie sous anesthésie, prélèvement de 30 microlitres de sang : chaque souris porteuse de tumeurs greffées enchaîne ces gestes pour qu'un médicament radioactif soit suivi dans son corps. 2 370 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées en fin d'étude pour mesurer la radioactivité de leurs organes. Le porteur annonce que les meilleurs candidats passeront ensuite en clinique, et affirme qu'aucun modèle en laboratoire ou sur ordinateur ne reproduit la complexité d'une tumeur. Il évoque des points limites établis lors d'expérimentations préliminaires sans les énoncer, et reprend l'effectif de 2 370 souris déjà déclaré dans le projet jumeau EU1, au texte quasi identique.
Objectifs
Cette étude cherche à mieux comprendre comment des médicaments radioactifs se déplacent dans le corps et se concentrent sur des cibles précises, comme certaines cellules cancéreuses ou leur environnement. Ces médicaments radioactifs sont utilisés pour créer des images médicales pour le diagnostic du cancer ou pour traiter le cancer de manière ciblée. Notre étude vise à comparer différents formats de médicaments radioactifs afin d'obtenir des images avec un bon contraste et de limiter l’exposition des organes sains aux radiations. Ces médicaments radioactifs sont faits de plusieurs parties, et chacune peut influencer la façon dont le médicament se répartit et s'accumule dans les différents organes. Notre étude vise à identifier les meilleures combinaisons ou les effets précis de chacune de ces parties.
Bénéfices attendus
Ce projet vise à tester, sur des modèles animaux, l’efficacité de médicaments radioactifs pour détecter et traiter le cancer de manière ciblée. À la fin de l’étude, les médicaments présentant le meilleur ciblage et la meilleure distribution dans le corps pourront être testés en clinique. Plus largement, ce projet permettra de mieux comprendre comment les différentes parties de ces médicaments influencent leur parcours dans le corps et leur capacité à atteindre les zones ciblées.
Procédures
- injection sous-cutanée (30 sec/animal). - Anesthésie dans une boite chauffée (3 min/animal) - Placement d’un cathéter dans la veine de la queue (1 min/animal). - Imagerie (maximum : 45 min/animal) - Prélèvement de 30 μL de sang (1min/animal).
Impact sur les animaux
Effets indésirables direct : - douleur associée à une injection sous-cutanée - douleur associée à une injection intraveineuse - douleur associée à un prélèvement sanguin. Effets indésirables indirect conséquence des produits injectés: - croissance tumorale - perte de poids. Les souris immunodéficientes pourraient développer des pathologies du fait de leur manque de défenses immunitaires néanmoins nous ne nous attendons pas à observer ce phénotype dommageable grâce aux conditions d’hébergement (hébergement dans une enceinte, capots filtrants) et les mesures sanitaires en place (port d’EPI par les expérimentateurs, désinfection des surfaces de travail).
Devenir
La totalité́ des animaux seront mis à mort en fin d’étude car pour nos objectifs scientifiques des mesures de radioactivité et analyses complémentaires sur des organes d’intérêts sont nécessaires, rendant le prélèvement final de ces organes obligatoire.
Remplacement
Il n'existe pas encore de modèles en laboratoire ou sur ordinateur capables de reproduire toute la complexité d'une tumeur et de prédire précisément comment un médicament radioactif se répartira dans le corps.
Réduction
Nous utilisons le moins d'animaux possible tout en nous assurant que les résultats obtenus soient fiables. Étudier les médicaments radioactifs nécessite plusieurs groupes de comparaison, mais grâce à des techniques d’imagerie non invasives, nous pouvons limiter le nombre d’animaux, car il n’est pas nécessaire de les sacrifier à chaque étape de l’étude. La taille des groupes a été calculée avec l’aide de spécialistes en statistiques pour garantir que les résultats soient valides, en tenant compte des données que nous avons déjà obtenues. Pour analyser ces résultats, nous utiliserons différents tests statistiques pour comparer les groupes ou évaluer les courbes de survie.
Raffinement
Les animaux feront l’objet d’une surveillance quotidienne par les mêmes membres du personnel. Les signes de douleur, souffrance, angoisse, changement de comportement ou d’aspect physique seront classés et rapportés. Les expérimentateurs sont formés pour reconnaître ces signes. De manière plus spécifique, des mesures de prise en charge de la douleur éventuelle et des points limites spécifiques ont été mis en place lors d'expérimentations préliminaires. Les animaux seront hébergés par 5 ou 10 en fonction de la taille des cages et le nombre d’animaux par groupes mais l’hébergement individuel sera proscrit. L’eau et la nourriture seront donnés ad libitum. Au minimum une sorte d’enrichissement sera mis dans chaque cage (sizzle-dri ou tubes en polycarbonate). Les souris possédant un système immunitaire faible sont hébergées et manipulées dans des conditions visant à prévenir les risques d’infections avec des pathogènes. L’imagerie est une méthode non invasive permettant de réduire la douleur à son minimum. De plus, la majorité des procédures est réalisée sous anesthésie sur lit chauffant réduisant l’inconfort potentiel à son minimum et permettant ainsi le raffinement de l’étude.
Choix des espèces
Il n’existe pas d’autres solutions que d’utiliser des animaux pour ces expériences, car elles nécessitent d’étudier directement dans un organisme vivant comment le médicament se répartit, agit et est éliminé. Les souris sont particulièrement adaptées à ces études, car leur façon de digérer, transformer et éliminer les substances est très proche de celle de l’être humain. Age 6-8 semaines, animal adulte. Les cancers évalués (pancréatique, sein, colorectal) étant dominants dans la population adulte, les animaux utilisés seront donc en âge adulte.
Distribution de nanoparticules de polyéthylène téréphtalate (PET) radiomarquées chez le rat après administration intratrachéale
- Recherche appliquée
- Toxicologie (hors obligations réglementaires)
L'exposition professionnelle aux nanoplastiques, sur les sites de recyclage ou en impression 3D, sert de motif à ce suivi de nanoparticules de plastique PET dans l'organisme. 40 rats, 20 femelles et 20 mâles, vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Sous anesthésie, chacun est intubé et reçoit dans la trachée une solution de nanoparticules marquées au carbone 14, avant réveil par antidote, puis un séjour d'un à cinq jours en cage à métabolisme pour collecter urines et selles. Ils sont tués par groupes de quatre à 1 heure, 4 heures, 24 heures, 7 jours et 28 jours, pour mesurer la radioactivité du sang, des poumons, du foie, des reins, de la rate, du cerveau et des organes reproducteurs. Le porteur retient le rat comme l'espèce préconisée par les recommandations de l'OCDE en toxicocinétique.
Objectifs
Les nanoplastiques sont omniprésents dans l’environnement mais aussi sur certains lieux de travail (sites de recyclage, usines de production de textiles, entreprises d’impression 3D,…). Cependant peu de d’informations sont disponibles quant à leur devenir dans l’organisme à la suite de l’exposition des salariés. En milieu professionnel, l’inhalation est la voie majeure d’exposition à ce type de particules. Afin de suivre la distribution dans l’organisme, la méthode la plus sensible consiste à utiliser des particules radiomarquées. Ce projet a donc pour objectif d’étudier le devenir et la distribution dans l'organisme ainsi que l'élimination (toxicocinétique) sur une période maximale de 28 jours chez le rat de nanoparticules de polyéthylène téréphtalate (PET) marquées avec un traceur radioactif, le carbone 14. Cette analyse de toxicocinétique se fera après l'administration directe des nanoparticules dans le poumon de rats après intubation de l'animal sous anesthésie générale (administration par instillation intratrachéale).
Bénéfices attendus
Ce projet apportera des connaissances nouvelles sur la toxicocinétique de nanoparticules de PET. Au-delà des données de biodistribution, il pourra aider à développer des modèles de toxicocinétique permettant de limiter le recours aux animaux de laboratoire. Il sera aussi une source d'information sur la potentielle dangerosité de ces nanoparticules administrées par voie pulmonaire dans d'autres organes que le poumon en fonction des quantités détectées.
Procédures
Cinq groupes de 4 rats femelles et cinq autres groupes de 4 rats mâles recevront, sous anesthésie (à l'aide de médicaments spécifiques), une solution contenant des nanoparticules marquées avec un traceur radioactif, le carbone 14 par instillation dans les voies respiratoires. Après l'administration, les rats seront réveillés grâce à une injection d'un médicament antidote spécifique. L'ensemble de l'expérience (anesthésie, instillation, et réveil des animaux) ne durera pas plus d'une heure. Les rats seront ensuite mis à mort à différents temps : 1 heure, 4 heures, 24 heures, 7 jours et 28 jours après l'administration des nanoparticules. Les animaux seront mis à mort dans le respect du bien-être animal. Divers fluides et organes (sang, poumon, ganglions lymphatiques proches des poumons, foie, reins, rate, cerveau, organes reproducteurs mâles et femelles) seront prélevés pour mesurer la radioactivité qu'ils contiennent. Les rats mis à mort 24 heures après l'administration de nanoparticules seront placés dans des cages spéciales (cages à métabolisme) pendant cette période post administration de 24 heures afin de collecter leurs urines et leurs selles. Ceux mis à mort après 7 jours ou 28 jours seront également placés dans le même type de cages pendant une période pouvant aller jusqu'à 5 jours, en fonction des niveaux de radioactivité observés dans leurs urines et leurs selles.
Impact sur les animaux
Au-delà de l’inconfort causé par l’anesthésie et l’instillation intratrachéale, le projet aura un impact limité sur le bien-être des animaux. Le placement en cage à métabolisme pendant 24 h ou jusqu'à 5 jours pour les temps post-exposition 7 jours et 28 jours consistera la plus grande source d’inconfort post-exposition. Il n’est pas attendu que la quantité de particules administrée ou la dose de radioactivité aient une incidence majeure sur la santé des animaux.
Devenir
Les animaux sont mis à mort à la fin de la procédure afin de collecter le sang et les tissus d’intérêt dans l’objectif de quantifier la radioactivité présente et ainsi estimer la biodistribution des nanoparticules.
Remplacement
A ce jour, en l’absence de connaissances suffisantes, il est nécessaire d’utiliser des animaux de laboratoire pour étudier la biodistribution dans l'organisme entier et l’excrétion de nanoparticules de PET. Ces travaux concourront cependant à développer des modèles mathématiques de toxicocinétique permettant à terme de limiter le recours à des animaux de laboratoire.
Réduction
Grâce au recours à des nanoparticules de PET radiomarquées, il ne sera pas nécessaire de disposer de groupes témoins pour analyser les résultats. Par ailleurs, le nombre d’animaux utilisés est réduit au minimum nécessaire pour pouvoir interpréter les résultats. Enfin, cette étude portera tout d’abord sur le temps 24 heures. Les temps plus courts (1 et 4 heures) ou longs (7 et 28 jours) ne seront réalisés qu’en fonction des résultats obtenus sur les temps courts et de la sensibilité de la méthode.
Raffinement
Les administrations par instillation intratrachéale seront réalisées sous anesthésie. En dehors de la période de 24 heures (ou éventuellement 5 jours pour les groupes 7 jours et 28 jours) en cage à métabolisme, les animaux seront hébergés par deux en présence d’enrichissement adapté (tunnel en polycarbonate rouge). Au vu des données de la littérature et de notre expérience, les procédures expérimentales utilisées dans ce projet ne sont pas considérées comme générant une souffrance sévère chez l’animal. Les points limites suivants seront cependant appliqués: 1) perte de poids supérieure à 20% au cours de la procédure; 2) modification de l'apparence physique (défaut de toilettage, piloerection importante); 3) altération de la respiration; 4) difficulté à se mouvoir et 5) détresse marquée lors de la manipulation. L’atteinte de points limite entrainera la mise à mort de l’animal dans le respect du bien-être animal. L'évaluation de cette atteinte de points limites sera réalisée au travers d'une grille de score.
Choix des espèces
Le rat de laboratoire possède un système pulmonaire relativement évolué présentant de nombreuses similitudes avec celui de l’être humain. Les données de toxicocinétique chez cette espèce sont extrapolables à l’être humain. Le rat est l’espèce préconisée dans les recommandations internationales (en particulier celles de l'OCDE) relatives à l'étude de la toxicocinétique des agents chimiques. Des animaux jeunes adultes de 10 semaines seront utilisés. Cela correspond à un stade du développement en accord avec les études de toxicologie qui requièrent des animaux jeunes et exempt de toute pathologie.
Évaluation de radiopharmaceutiques à des fins théranostiques chez des souris porteuses de tumeurs – EU1
- Recherche appliquée
- Cancers
Les souris utilisées sont immunodéficientes et portent des tumeurs pancréatiques, mammaires ou colorectales greffées, une fragilité que le porteur compte contenir par l'hébergement en enceinte filtrante. 2 370 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, pour comparer des formats de médicaments radioactifs destinés au diagnostic et au traitement ciblé du cancer. Chacune reçoit une injection sous-cutanée, une anesthésie, un cathéter dans la veine de la queue, jusqu'à 45 minutes d'imagerie et un prélèvement de 30 microlitres de sang, avec croissance tumorale et perte de poids annoncées comme effets indésirables. Toutes sont tuées en fin d'étude pour mesurer la radioactivité accumulée dans leurs organes.
Objectifs
Cette étude cherche à mieux comprendre comment des médicaments radioactifs se déplacent dans le corps et se concentrent sur des cibles précises, comme certaines cellules cancéreuses ou leur environnement. Ces médicaments radioactifs sont utilisés pour créer des images médicales pour le diagnostic du cancer ou pour traiter le cancer de manière ciblée. Notre étude vise à comparer différents formats de médicaments radioactifs afin d'obtenir des images avec un bon contraste et de limiter l’exposition des organes sains aux radiations. Ces médicaments radioactifs sont faits de plusieurs parties, et chacune peut influencer la façon dont le médicament se répartit et s'accumule dans les différents organes. Notre étude vise à identifier les meilleures combinaisons ou les effets précis de chacune de ces parties.
Bénéfices attendus
Ce projet vise à tester, sur des modèles animaux, l’efficacité de médicaments radioactifs pour détecter et traiter le cancer de manière ciblée. À la fin de l’étude, les médicaments présentant le meilleur ciblage et la meilleure distribution dans le corps pourront être testés en clinique, Plus largement, ce projet permettra de mieux comprendre comment les différentes parties de ces médicaments influencent leur parcours dans le corps et leur capacité à atteindre les zones ciblées.
Procédures
- injection sous-cutanée (30 sec/animal). - Anesthésie dans une boite chauffée (3 min/animal) - Placement d’un cathéter dans la veine de la queue (1 min/animal). - Imagerie (maximum : 45 min/animal) - Prélèvement de 30 μL de sang (1min/animal).
Impact sur les animaux
Effets indésirables direct : - douleur associée à une injection sous-cutanée - douleur associée à une injection intraveineuse - douleur associée à un prélèvement sanguin. Effets indésirables indirect conséquence des produits injectés: - croissance tumorale - perte de poids. Les souris immunodéficientes pourraient développer des pathologies du fait de leur manque de défenses immunitaires néanmoins nous ne nous attendons pas à observer ce phénotype dommageable grâce aux conditions d’hébergement (hébergement dans une enceinte, capots filtrants) et les mesures sanitaires en place (port d’EPI par les expérimentateurs, désinfection des surfaces de travail).
Devenir
La totalité́ des animaux seront mis à mort en fin d’étude car pour nos objectifs scientifiques des mesures de radioactivité et analyses complémentaires sur des organes d’intérêts sont nécessaires, rendant le prélèvement final de ces organes obligatoire.
Remplacement
Il n'existe pas encore de modèles en laboratoire ou sur ordinateur capables de reproduire toute la complexité d'une tumeur et de prédire précisément comment un médicament radioactif se répartira dans le corps.
Réduction
Nous utilisons le moins d'animaux possible tout en nous assurant que les résultats obtenus soient fiables. Étudier les médicaments radioactifs nécessite plusieurs groupes de comparaison, mais grâce à des techniques d’imagerie non invasives, nous pouvons limiter le nombre d’animaux, car il n’est pas nécessaire de les sacrifier à chaque étape de l’étude. La taille des groupes a été calculée avec l’aide de spécialistes en statistiques pour garantir que les résultats soient valides, en tenant compte des données que nous avons déjà obtenues. Pour analyser ces résultats, nous utiliserons différents tests statistiques pour comparer les groupes ou évaluer les courbes de survie
Raffinement
Les animaux feront l’objet d’une surveillance quotidienne par les mêmes membres du personnel. Les signes de douleur, souffrance, angoisse, changement de comportement ou d’aspect physique seront classés et rapportés. Les expérimentateurs sont formés pour reconnaître ces signes. De manière plus spécifique, des mesures de prise en charge de la douleur éventuelle et des points limites spécifiques ont été mis en place lors d'expérimentations préliminaires. Les animaux seront hébergés par 5 ou 10 en fonction de la taille des cages et le nombre d’animaux par groupes mais l’hébergement individuel sera proscrit. L’eau et la nourriture seront donnés ad libitum. Au minimum une sorte d’enrichissement sera mis dans chaque cage (sizzle-dri ou tubes en polycarbonate). Les souris possédant un système immunitaire faible sont hébergées et manipulées dans des conditions visant à prévenir les risques d’infections avec des pathogènes. L’imagerie est une méthode non invasive permettant de réduire la douleur à son minimum. De plus, la majorité des procédures est réalisée sous anesthésie sur lit chauffant réduisant l’inconfort potentiel à son minimum et permettant ainsi le raffinement de l’étude.
Choix des espèces
Il n’existe pas d’autres solutions que d’utiliser des animaux pour ces expériences, car elles nécessitent d’étudier directement dans un organisme vivant comment le médicament se répartit, agit et est éliminé. Les souris sont particulièrement adaptées à ces études, car leur façon de digérer, transformer et éliminer les substances est très proche de celle de l’être humain. Age 6-8 semaines, animal adulte. Les cancers évalués (pancréatique, sein, colorectal) étant dominants dans la population adulte, les animaux utilisés seront donc en âge adulte.
Evaluation de l’efficacité de traitements antidépresseurs administrés par voie orale en eau de boisson chez la souris
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
40 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Chacune boit pendant trois semaines une eau contenant un antidépresseur, puis passe trois tests comportementaux d'au plus dix minutes, destinés à mesurer l'incurie, l'anxiété et la résignation face à des situations que le porteur qualifie d'inconfortables. L'objet reste une vérification préliminaire, savoir si l'administration dans l'eau de boisson agit aussi bien que les injections répétées, pour des projets à venir. Le porteur présente cette étude comme participant "directement au principe de raffinement", alors que la procédure est classée sévère et qu'aucune des 40 souris ne pourra être réutilisée.
Objectifs
Le projet constitue une étude préliminaire ayant pour objectif de vérifier l’efficacité de traitements antidépresseurs administrés par voie orale dans l’eau de boisson. En effet, contrairement à certains traitements antidépresseurs, il existe peu d’études réalisant des traitements chroniques, par les traitements antidépresseurs qui nous intéressent dans ce projet, en eau de boisson. La plupart des études utilisent des injections. Or, nous avons pour projet d’utiliser l’administration orale, qui est moins invasive dans plusieurs projets actuels ou futurs. Nous souhaitons donc vérifier l’efficacité antidépressive de l’administration de ces traitements par voie orale dans l’eau de boisson. Nous étudierons les effets de trois antidépresseurs sur trois caractéristiques majeures de la dépression chez le rongeur : l’incurie, l’anxiété et la résignation. Ces paramètres seront étudiés dans trois tests comportementaux couramment utilisés pour tester l’efficacité des antidépresseurs. Un traitement antidépresseur déjà connu pour être efficace en administration orale dans l'eau de boisson sera utilisé comme contrôle positif.
Bénéfices attendus
Ce projet a pour objectif de déterminer l'effet antidépresseur de 2 traitements antidépresseurs dans le cas d’une administration dans l’eau de boisson chez nos souris. Ceci nous permettra de déterminer s’il est préférable, dans l’ensemble de nos futures études impliquant l’utilisation d’un traitement chronique, d’administrer ces traitements par voie orale dans l’eau de boisson ou par des injections répétées dans la cavité abdominale.
Procédures
Chaque souris sera exposée à un seul antidépresseur pendant 3 semaines dans l’eau de boisson et subira les 3 tests comportementaux. Ces tests seront réalisés une seule fois successivement sur une période d'une semaine maximum et ont tous une durée maximale de 10 minutes.
Impact sur les animaux
Les tests comportementaux permettant d’évaluer les effets des antidépresseurs ont pour objectif d’évaluer les réponses des animaux face à des situations inconfortables. Ainsi, ils entrainent un stress modéré. Les pesées peuvent entrainer un stress léger de quelques dizaines de secondes.
Devenir
La procédure étant classée sévère, l'ensemble des animaux seront mis à mort puisqu'ils ne pourront pas être réutilisés dans d'autres procédures.
Remplacement
Le projet a pour objectif d’évaluer l’efficacité de traitements antidépresseurs administrés par voie orale. Les traitements administrés par voie orale sont soumis à de nombreux échanges au sein de l’organisme permettant leur passage dans le sang puis, dans notre cas, de la barrière hémato-encéphalique pour atteindre leur cible. Ainsi, nous sommes dans l’obligation d’utiliser un modèle murin qui ne peut donc être remplacé par aucun autre modèle.
Réduction
Les nombres d’animaux par groupe (n=10) a été déterminé sur la base de nos études antérieures de sorte à avoir une puissance statistique suffisante (>80%) pour les analyses nécessaires aux comparaisons intergroupes (4 traitements différents).
Raffinement
Ce projet participe directement au principe de raffinement puisqu’il a pour objectif de tester l’efficacité de deux traitements antidépresseurs administrés dans l’eau de boisson afin d’éviter de réaliser des injections répétées dans de futurs projets. Les animaux sont habitués à l'expérimentateur lors de 3 séances de manipulation de 10 minutes par souris (handling) avant le début des tests comportementaux. Les animaux seront suivis quotidiennement par des personnels formés au soin. Si une altération de l’état est observée, une grille de scoring sera utilisée pour déterminer la conduite à tenir. Pour ce dernier, le poids le plus élevé sert de référence pour calculer le pourcentage de perte. Les tests comportementaux sont susceptibles d’induire du stress dû à la manipulation répétée des animaux et à leur changement d’environnement. Pour réduire ce stress, les animaux seront soumis à un jour d’habituation.
Choix des espèces
Dans ce projet, nous utiliserons des souris qui sont couramment utilisées dans notre laboratoire et dont le fond génétique est à l’origine de certaines lignées génétiques qui feront l’objet de projets futurs incluant l’utilisation de traitements antidépresseurs : il semble donc pertinent de réaliser les expériences préliminaires sur ce même modèle. De plus, le modèle murin, même non-déprimé, est un modèle prédictif de l'efficacité des antidépresseurs chez l'humain. Les animaux seront inclus dans le protocole à l’âge adulte (2 à 8 mois). C’est à cet âge que les souris seront utilisées dans de futurs projets.
Étude de la progression métastatique pulmonaire par les cellules du cancer du sein
- Recherche appliquée
- Cancers
- Recherche fondamentale
- Oncologie
Des cellules de cancer du sein triple négatif sont injectées à des souris, la tumeur mammaire est retirée sous anesthésie deux à trois semaines plus tard, puis les métastases pulmonaires sont suivies par imagerie une fois par semaine pendant quatre semaines. 780 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées pour des analyses post-mortem. Le porteur décrit un travail préalable sur lignées cellulaires humaines et organoïdes pulmonaires, et réserve à l'animal l'étude de la progression métastatique elle-même. Sur les nuisances attendues, il retient la piqûre, "gêne de courte durée", puis mentionne des métastases pulmonaires capables d'entraîner une gêne respiratoire.
Objectifs
La progression métastatique des cancers reste le principal défi en oncologie. Le cancer du sein occupe la première position parmi les cancers féminins, et son sous-type le plus agressif, dit « triple négatif », métastase principalement dans le poumon. Les projets de notre équipe visent à comprendre les mécanismes qui permettent aux cellules cancéreuses d’atteindre le tissu pulmonaire. Dans notre équipe, nous utilisons le modèle organoïde pour étudier l’interaction entre le tissu pulmonaire et les cellules du cancer du sein. Nos données montrent que la présence de cellules cancéreuses qui métastasent spécifiquement dans le poumon in vivo modifient l’expression de gènes liés à la réponse inflammatoire dans le poumon. Notre hypothèse est donc la suivante : les cellules cancéreuses induisent un état pro-inflammatoire et donc pro-métastatique dans le poumon via une communication à distance. En partant de nos données ex vivo, notre objectif en utilisant le modèle animal est de comprendre le rôle de ces gènes liés à la réponse inflammatoire dans l’établissement de la niche métastatique pulmonaire. En modélisant la progression métastatique dans des souris sauvages ou déficientes de ces gènes, nous cherchons à comprendre la dynamique du microenvironnement pulmonaire dans le contexte des métastases.
Bénéfices attendus
Les résultats issus de ce projet avanceront notre compréhension des processus métastatiques, essentielle pour arriver à terme de mieux prendre en charge des patients atteints de cancer, tout d’abord en cas de rechutes, mais surtout à les prévenir. Notre projet vise le cancer du sein triple négatif, le sous-type le plus agressif du premier cancer détecté chez les femmes, pour lequel les avancements thérapeutiques sont les plus urgents. Nous envisageons que la compréhension du rôle de gènes liés à la réponse inflammatoire dans la prévention des métastases pulmonaires pourrait donner suite aux études évaluant le potentiel thérapeutique des molécules ciblant ces gènes.
Procédures
Dans un premier lot, les animaux vigiles seront injectés avec des cellules tumorales (durée du geste
Impact sur les animaux
Les nuisances attendues lors de l’administration des cellules par injections intraveineuses ou injections dans l’abdomen seront celles liées à la piqûre elle-même (gène de courte de durée). L’injection de cellules tumorales causera le développement des tumeurs au niveau mammaire ou des métastases pulmonaires, qui pourront entrainer respectivement une gêne à la mobilité ou une gêne respiratoire.
Devenir
Tous les animaux sont mis à mort pour des analyses post-mortem.
Remplacement
Nous utilisons plusieurs stratégies de remplacement : (1) Tout d’abord, pour étudier les mécanismes intrinsèques aux cellules tumorales de propension métastatique, nous disposons de plusieurs lignées cellulaires humaines de cancer du sein triple négatif qui diffèrent dans leurs potentiels et tropismes métastatiques. Nous utilisons donc systématiquement ces modèles in vitro. (2) Pour mieux comprendre l’interaction entre les cellules tumorales et le tissu pulmonaire, nous utilisons le modèle organoïde. Nous dérivons des organoïdes pulmonaires des cellules souches pluripotentes humaines, et procédons aux co-cultures avec les cellules de cancer du sein. Seuls les gènes candidats dont nous aurons montré l’importance dans ces deux systèmes seront ensuite étudiés in vivo. Cependant, la progression métastatique est un processus multi-organe, qui implique plusieurs étapes complexes, et enfin l’établissement dans le tissue secondaire. Modéliser ce processus ex vivo reste encore un défi à atteindre. Nous envisageons donc à procéder à l’utilisation des organoïdes vascularisés, et ensuite assemblés avec les cellules immunitaires pour mieux modéliser la progression métastatique. Cependant, l’animal vivant reste le modèle le plus adapté pour l’étude de progression tumorale, surtout métastatique, car ce processus est multi-organe. L'apprentissage des gestes techniques sera réalisé dans un premier temps sur mannequins puis sur cadavres frais.
Réduction
Nous allons utiliser le nombre minimal d’animaux suffisant pour obtenir des résultats significatifs. Nous utiliserons systématiquement l’imagerie pour les suivis de la progression métastatique dans le poumon. Cette méthode permet d’éviter la mise à mort des animaux à différents temps pour le suivi des métastases pulmonaires. Chaque mise à mort des animaux sera exploitée et optimisée en récoltant un maximum de prélèvements, permettant ainsi de diminuer le nombre d’animaux à utiliser. Dans les procédures où la tumeur primaire est enlevée chirurgicalement, les tumeurs seront récupérées pour différentes analyses. L'utilisation de mannequins ou de cadavres pour l'apprentissage des gestes techniques permettra de limiter le nombre d'animaux utilisés.
Raffinement
Une grille de score est mise en place pour évaluer de façon objective l’état des animaux, et les valeurs seuil sont définies pour commencer les soins nécessaires ou mettre à mort les animaux. Les gestes invasifs ou nécessitant l’immobilité de l’animal seront réalisés sous anesthésie générale avec recours aux analgésiques si nécessaire. Toutes les mesures seront prises pour éviter l’hypothermie, la déshydratation et le stress respiratoire liés à l’anesthésie. Les soins post-opératoires seront mis en place pour réduire la douleur et l’inconfort des animaux : surveillance accrue, analgésie, prévention des infections, aliment hydraté. L'apprentissage des gestes techniques sera réalisé de manière séquentielle, sur mannequin puis sur cadavre frais avant de passer à l'animal vivant. L'acquisition du geste technique sear validée, par des opérateurs expérimentés, grâce à des critères précis et précoces.
Choix des espèces
La souris est le modèle de choix pour étudier la biologie de cancer en général, et pour comprendre le processus métastatique en particulier. Cela est dû au fait que les systèmes de plusieurs organes (y compris pulmonaire, vasculaire, immunitaire) sont comparables à ceux de l’homme et très bien caractérisés depuis plusieurs décennies. De plus, le modèle souris et les procédures utilisées sont très bien établis et standardisés dans le domaine. La disponibilité de lignées génétiquement modifiées et de souris immunodéficientes est un autre atout très important pour la faisabilité des expériences et pour les greffes de cellules humaines. Les souris adultes, âgées de 8-12 semaines seront utilisées pour toutes les expériences. Le cancer du sein se manifeste chez les femmes adultes, et les souris de cet âge sont couramment utilisées pour modéliser la progression métastatique par greffe des cellules cancéreuses
Epac1 : une nouvelle cible thérapeutique testée dans un modèle murin d’AVC ischémique – suivi à une semaine
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
Opérées pendant une heure par le cou pour boucher puis rouvrir une artère du cerveau, 48 souris passent à l'IRM sous anesthésie pendant l'occlusion et sont traitées par un activateur de la protéine Epac1 ou par un placebo. Dans ces procédures d'un niveau de souffrance modéré, elles perdent du poids et présentent des déficits sensorimoteurs, comme une paralysie partielle d'un côté du corps, et celles qui font une hémorragie sous-arachnoïdienne sont tuées sans réveil après l'IRM. Le porteur affirme que les lésions du cerveau "n'engendrent pas de douleur", la douleur portant selon lui surtout sur la cicatrice du cou, et prévoit de la buprénorphine jusqu'à la fin. Il écrit que le suivi est "volontairement limité à 24h post-AVC", alors que le protocole prévoit sept jours de survie avant une IRM terminale. Toutes sont tuées après cette dernière IRM pour prélever leur cerveau.
Objectifs
L’accident vasculaire cérébral ischémique (AVCi) est une maladie fréquente et invalidante. Comprendre les mécanismes impliqués dans la formation des lésions cérébrales suite à un AVCi est devenu une priorité pour développer de nouvelles stratégies thérapeutiques en neuroprotection et améliorer le devenir des patients. L’objectif global du projet est d’évaluer l’effet protecteur à long-terme d’un nouveau traitement ciblant la protéine Epac1 dans un modèle murin d’AVC transitoire. Des études préliminaires in vitro et ex vivo sur cette nouvelle cible thérapeutique suggèrent un effet protecteur de l’activation d’Epac-1 sur le cerveau en condition d’AVC. Afin de confirmer ces résultats et d’aller plus loin dans l’exploration des effets in vivo de Epac-1 dans l’AVCi à long terme, nous allons évaluer les conséquences d’une activation d’Epac-1 à l’aide d’un agoniste (qui favorise l’expression de la cible thérapeutique) par imagerie par résonance magnétique (IRM) multiparamétrique. Pour vérifier que ces résultats sont maintenus à plus long terme, nous allons réaliser un suivi des animaux traités avec l’agoniste ou le placebo pendant 7 jours, Notre hypothèse est que l’activation d’Epac-1 devrait diminuer la taille des lésions, protéger la barrière hématoencéphalique et ainsi améliorer le pronostic des animaux.
Bénéfices attendus
Si l’effet neuroprotecteur de la modulation d’Epac-1 est prouvé, cela validera Epac-1 comme une nouvelle cible thérapeutique. Il sera possible de proposer un nouveau traitement de l’AVCi, avec l’espoir à terme de limiter les séquelles neurologiques pour les patients victimes d’un AVC.
Procédures
Chirurgie de 60 minutes IRM sur animaux ansthésiés d’environ 60 min Mesures neurofonctionnelles de 10 min
Impact sur les animaux
Suite à l'accident vasculaire cérébral, les animaux perdent du poids et présentent des déficits neurofonctionnels sensorimoteurs (par exemple hémiparésie et diminution de la sensibilité des vibrisses). La douleur concerne principalement la cicatrice due à l’abord chirurgicale (le cou) car les dommages au niveau du parenchyme cérébral n’engendrent pas de douleur (raison pour laquelle les patients présentant un AVC tardent à se rendre aux urgences). Les animaux sont gardés en vie pendant 7 jours puis ils sont mis à mort à l’issue de l’examen IRM terminal. La principale complication du modèle est le décès par œdème malin ou hémorragie sous-arachnoïdienne (
Devenir
Les animaux seront mis à mort pour permettre le prélèvement du cerveau pour les analyses complémentaires postmortem (étude des mécanismes).
Remplacement
Cette étude in vivo vient compléter des études déjà réalisées in vitro, ex vivo et in vivo qui ont montré le rôle de la protéine Epac-1 dans l'ischémie-reperfusion. L’utilisation du modèle animal adéquat (permettant une ischémie et une reperfusion) conditionne la validité de l’évaluation des traitements et la possibilité de transfert en clinique. L’utilisation d’animaux est egalement justifiée par le rôle central de l’imagerie in vivo dans ces procédures.
Réduction
Le nombre minimal et suffisant d'animaux a été estimé par une étude statistique en prenant en compte la variabilité attendue du modèle et les critères d'exclusion (absence d'infarct cérébral, hémorragie sous-arachnoïdienne). L’utilisation de l’IRM longitudinale permet de réduire le nombre d’animaux car chaque animal est son propre contrôle (on peut rapporter la taille de lésion par la taille de l’atteinte initiale en perfusion ou en diffusion en perocclusion chez chaque individu). Enfin, lors des prélèvements finaux, d'autres tissus pourront être prélevés et conservés en concertation avec nos collaborateurs au moment de la mise en place du projet afin de limiter, optimiser et valoriser au mieux les prélèvements et le nombre d'animaux utilisés dans cette étude.
Raffinement
L’imagerie réalisée pendant l'accident vasculaire cérébral permet de sélectionner des animaux avec une occlusion artérielle correcte, et une lésion cérébrale significative. La variabilité du modèle est ainsi limitée. L’IRM per-occlusion est également efficace pour détecter les animaux présentant un hémorragie sous-arachnoïdienne précoce (
Choix des espèces
Les animaux utilisés pour cette étude seront des souris car il existe une littérature importante rapportant l’utilisation de cette souche pour la recherche translationnelle sur les AVCi. En particulier, cette souche de souris a peu d'artères collatérales dans le cerveau ce qui permet d'avoir une lésion ischémique plus reproductible d'un animal à un autre. D'autre part, leur pigmentation de peau blanche rend plus facile la pose du cathéter caudal pour les examens IRM nécessitant l’administration d’un agent de contraste (imagerie de perfusion et de perméabilité). Les animaux auront entre 6 et 8 semaines (adultes) : la maturité cérébrale est atteinte et le poids suffisant pour la mise en place d’un cathéter veineux caudal pour l’injection des agents de contraste.