Rongeurs
Evaluation de l’effet d’agents thérapeutiques relargués par des biomatériaux sur la récidive tumorale dans un modèle d’ostéosarcome induit par allogreffe para-tibiale chez le rat.
- Recherche appliquée
- Troubles musculosquelettiques
Des cris ou une agitation pendant les traitements et les prélèvements de sang comptent parmi les effets attendus, et tout rat atteignant un point limite est mis à mort. 1000 rats vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Chacun subit deux opérations, l'injection de cellules cancéreuses le long du tibia pour provoquer un ostéosarcome puis le retrait de la masse tumorale, avec des injections hebdomadaires et des prélèvements de sang sur animal éveillé. Le porteur fixe cet effectif à partir de son historique, deux études par an sur cinq ans à dix rats par condition, soit un nombre d'animaux calé sur son volume d'activité prévu.
Objectifs
L'ostéosarcome est un cancer des os rare mais agressif, touchant principalement les enfants et les jeunes adultes. Son traitement actuel, combinant chirurgie et chimiothérapie, entraîne souvent des effets secondaires désagréables impactant fortement la qualité de vie des patients. De plus, l’efficacité des agents thérapeutiques administrés par voie sanguine est limitée : les médicaments administrés ont du mal à atteindre la tumeur à cause de sa structure et de sa location particulière, souvent située en profondeur près de l’os. Notre projet vise à améliorer l’administration d’agents thérapeutiques en utilisant des matériaux spéciaux—qu’on appelle biomatériaux—innovants. L’idée est de délivrer les agents thérapeutiques directement dans la zone tumorale après son retrait chirurgical, assurant une action plus ciblée contre la tumeur osseuse tout en réduisant les effets secondaires dans le reste du corps. Pour tester cette approche, nous utiliserons un modèle animal pertinent : des cellules cancéreuses seront injectées le long du tibia de rats sains, créant un "modèle" de la maladie qui reproduit fidèlement le développement de l'ostéosarcome humain. Ce modèle nous permettra d'étudier la progression du cancer et l'efficacité de biomatériaux thérapeutiques dans des conditions proches de celles observées chez les patients. Ces expériences sur les animaux constituent une étape cruciale avant les essais cliniques chez l'homme. Les résultats de cette étude permettront de proposer aux professionnels de santé et aux patients un éventail de stratégies thérapeutiques plus ciblées, plus performantes et mieux tolérées, contribuant ainsi à améliorer la prise en charge médicale et la qualité de vie des patients atteints de ce cancer osseux.
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus de ce projet se mesurent à plusieurs niveaux. A court terme, ce projet nous permettra d'obtenir des informations cruciales sur (i) les mécanismes impliqués dans le traitement des tumeurs osseuses et leur réapparition ; (ii) si les agents thérapeutiques étudiés sont bien tolérés par le corps ou s’ils sont toxiques ; (iii) comment les agents thérapeutiques et leur mode d’administration affectent : l’os, la zone autour de la tumeur, et le corps entier. A plus long terme, ce projet permettra (i) d’acquérir des connaissances approfondies sur les changements physiologiques survenant lors de la réapparition de la tumeur ; (ii) de contribuer à l’amélioration de méthodes diagnostics robustes et précoces grâce à une meilleure compréhension des mécanismes tumoraux ; (iii) de mettre en place des traitements ciblés et personnalisés, adaptés au stade de développement tumoral ; (iv) de développer de nouveaux modes d'administration locale d'agents thérapeutiques pour limiter les effets secondaires sur tout le corps et augmenter leur efficacité si la tumeur revient. Ces bénéfices à court et long termes contribueront ainsi de manière significative à l'amélioration de la prise en charge thérapeutique des patients atteints de tumeurs malignes des os.
Procédures
La procedure comporte deux interventions chirurgicales : - Injection de cellules tumorales sur le tibia : durée de l'opération 15-30 minutes. - Retrait de la masse tumorale : durée de l'opération 30-45 minutes. Les interventions chirurgicales seront réalisées sous anesthésie générale et avec une gestion appropriée de la douleur pré et post-opératoire. Des radiographies seront prises au moment de la chirurgie, les animaux seront anesthésiés et la procédure durera 5 à 10 minutes. Des traitements sont réalisés par injections 1 fois par semaine. Chaque injection dure 1 à 5 min, et est réalisée sur animal anesthésie. Des prélèvements sanguins pourront être réalisés, ces prélèvement auront lieu sur animal éveillé, dureront moins de 5 min par animal, et pourront être répétés une fois par semaine.
Impact sur les animaux
Les effets indésirables susceptibles d’être observés seront anticipés au plus juste en fonction des informations préalablement transmises avant toute mise en oeuvre du projet. Plus précisément, nous surveillerons l'état général et clinique des animaux de façon quotidienne pour estimer une éventuelle gêne ou douleur occasionnée par les manipulations effectuées. La réalisation de la chirurgie au moment du retrait de la tumeur pourra s’accompagner d’une possible réaction inflammatoire transitoire au niveau du site de l’incision. Les effets indésirables attendus sur les animaux peuvent être un traumatisme exprimé par des cris ou une agitation pendant l’administration des traitements ou le prélèvement de sang, et une inflammation au niveau du site d’injection.
Devenir
A l’issue de la procédure tous les animaux seront humainement euthanasiés et autopsiés minutieusement. Les organes d'intérêts, dont les pièces osseuses, seront prélevés. Les prélèvements sanguins seront utilisés pour doser les agents thérapeutiques et/ou évaluer leur toxicité et/ou évaluer les modifications induites par leur administration. Les organes seront également utilisés pour doser les composés et / ou réaliser des analyses histopathologiques et d’imagerie.
Remplacement
De manière systématique, les agents thérapeutiques évalués in vivo ont fait l'objet de tests préliminaires in vitro. Cependant, le cancer étant une pathologie complexe, il n'existe à ce jour aucune méthode alternative à l'expérimentation animale pour évaluer l'influence de différents types cellulaires du tissu osseux dans le développement de tumeurs. Les tests in vitro actuels permettent de prédire le devenir des agents thérapeutiques testés, mais ne renseignent pas sur leurs effets au niveau de l'ensemble des organes, tissus et cellules d'un organisme, ni sur les échanges pouvant se mettre en place entre la tumeur et les tissus environnants. Ces mécanismes extrêmement complexes ne pouvant pas être mimés par des modèles simples de culture in vitro, il n'existe malheureusement pas de méthode alternative à l'expérimentation animale pour évaluer le développement tumoral osseux et l'efficacité d'agents thérapeutiques ciblés. L'utilisation d'animaux est donc indispensable pour atteindre les objectifs de ce projet.
Réduction
Le nombre d'animaux impliqués dans les procédures sera réduit au strict minimum, tout en assurant l'obtention de résultats statistiquement exploitables et fiables. Cette approche permettra de tirer des conclusions solides et définitives, sans nécessiter la répétition du protocole au cours du présent projet. Nous utiliserons également des cellules tumorales bien caractérisées afin de réduire autant que possible la variabilité inter-individus connue en cancérologie. Etant donné la variabilité inter-individus du développement tumoral et des réponses aux agents thérapeutiques, 10 animaux au maximum par condition testée sont prévus afin d’assurer un nombre minimum d’animaux nécessaire pour une analyse pertinente et une comparaison statistique fiable tout en prenant en compte le bien-être animal. Ce nombre d’animaux a été déterminé grâce à nos données historiques et l’utilisation de chaque animal a été optimisée (analyses et recueil de données longitudinales, études pilotes…) tout en limitant les contraintes au maximum. Bien que des groupes de contrôle soient nécessaires pour chaque étude, le nombre d'animaux dans ces groupes pourra être ajusté en fonction des résultats historiques et des données obtenues au cours de l'étude. Cette flexibilité permettra de réduire encore davantage le nombre d'animaux utilisés sans compromettre la qualité des résultats. Selon notre historique, nous estimons mener 2 études par an, soit avoir besoin au maximum de 1000 rats sur les 5 années du projet.
Raffinement
Les animaux seront stabulés en groupe dans des locaux adaptés permettant leur maintien dans un environnement adéquat n'induisant pas de stress, et dans des conditions d’hébergement optimisées pour le projet (ajout d’un enrichissement augmenté tels que tunnel et/ou bâton ou bille de bois). L'état général et clinique des animaux sera surveillé de façon quotidienne et sera spécifiquement axée sur l’apparition (i) d’effets secondaires engendrés par les agents thérapeutiques évalués, s’ils sont connus (exemple : spasmes, inflammation locale…), (ii) de signes de douleur occasionnée par la prolifération ou l’exérèse tumorale (exemple : troubles de la locomotion, plaie, inflammation locale..), (iii) de signes de stress dus aux prélèvements de sang. Ces évaluations permettront de minimiser la douleur et tout facteur agissant sur le bien-être animal. Un protocole analgésique et/ou antalgique sera mis en place le jour des injections des cellules tumorales et du retrait de la tumeur en pré- et postopératoire. Outre la gestion de l'analgésie, les allogreffes et les exérèses seront pratiquées sous anesthésie gazeuse, et après analgésie locale au niveau du site d’injection des cellules ou avant l’ouverture du plan musculaire dans le cas d’exérèse. Les animaux seront maintenus un minimum de temps en situation d’inconfort lors de leur manipulation. Enfin, tout animal ayant atteint un ou plusieurs points limites sera humainement euthanasié.
Choix des espèces
Le rat a été choisi pour ce projet car ce mammifère présente des caractéristiques physiopathologiques et réponses tissulaires notamment au niveau osseux, proches de celles observées chez l'homme. Ces rongeurs, étant fréquemment utilisés à des fins de recherche, permettent de transposer assez facilement les résultats à l'homme, par simples approches/méthodes statistiques. Par ailleurs, leur taille permet d’obtenir un volume suffisant de sang parfaitement analysables. Enfin, les données obtenues chez ces animaux permettent de calculer facilement les doses administrables à l’homme prévues dans le cadre de premiers essais cliniques nécessaires au développement de nouveaux agents thérapeutiques. Nous utiliserons des rats jeunes car l'ostéosarcome est une tumeur qui affecte principalement les adolescents et les jeunes adultes.
Activité constitutive des canaux calciques : une cible thérapeutique dans les cancers
- Recherche fondamentale
- Oncologie
Pour tester des inhibiteurs de canaux calciques contre la leucémie aiguë lymphoblastique et le neuroblastome, 150 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent une injection intraveineuse de cellules cancéreuses en boîte de contention, puis des molécules dans l'abdomen une fois par jour pendant cinq jours, et passent deux séances d'imagerie par semaine pendant quinze jours. Le porteur indique que les souris témoins surtout, mais aussi les souris traitées, vont développer le cancer, avec une restriction des mouvements des pattes arrière et une perte d'appétit pour la leucémie, une tumeur sous-cutanée qui progresse pour le neuroblastome. Une échelle de gravité fixe le seuil à partir duquel la souffrance doit être arrêtée, et la mise à mort intervient quand ce seuil est atteint ou quand les prélèvements l'exigent.
Objectifs
Bien que la prise en charge des patients atteints de cancer soit considérablement améliorée au cours des dernières décennies, les patients qui rechutent deviennent résistants à un certain nombre des traitements par chimiothérapies. Ces derniers reposent sur un ou une combinaison de plusieurs traitements (chirurgie, chimiothérapie, immunothérapie ou traitement ciblé). L'enjeu d'identifier l'origine et les mécanismes de cette résistance pour développer de nouvelles stratégies thérapeutiques reste aujourd'hui un objectif stratégique. Le cancer se caractérise par une survie accrue des cellules cancéreuses et une résistance à leur mort. Ces deux mécanismes sont associés à des défauts de régulation de la signalisation du calcium. Dans des études récentes, il a été mis en évidence des perturbations de la signalisation calcique dans deux types de cancer : le neuroblastome et la leucémie aiguë lymphoblastique (LAL). Par exemple dans la LAL, il a été observé une augmentation du niveau de base du calcium dans les cellules résistantes en comparaison aux cellules sensibles aux traitements. Ces études in vitro ont permis d'identifier des molécules qui sont responsables de cette dérégulation calcique pour ce type de cancer et que leur inhibition étaient efficaces pour rétablir l'équilibre calcique. Ce projet a pour objectif principal de proposer une alternative thérapeutique en utilisant des inhibiteurs ou anticorps spécifiques qui ciblent ces molécules responsables de cette dérégulation calcique dans ces cancers. Et l’objectif secondaire est de déterminer l'efficacité thérapeutique de ces anticorps ou inhibiteurs spécifiques en combinaison avec les agents pharmacologiques conventionnels utilisés en première ligne de traitement.
Bénéfices attendus
Il est attendu une efficacité des différents inhibiteurs ou modulateurs avec un effet bénéfique sur le ralentissement de la progression tumorale et, le pouvoir de ces inhibiteurs à ameliorer la sensibilité des drogues. Le but est de permettre de développer de nouvelles stratégies thérapeutiques anti-cancéreuse.
Procédures
Prélèvement sanguin sur animaux anesthésiés (anesthésie générale gazeuse) : 1 prélèvement, moins de 10 secondes. Injection en intra-veineuse sur souris vigile maintenue en boite de contention : 1 injection de cellules, moins de 10 secondes par injection. Injection de molécules thérapeutiques en intra-péritonéal sur souris anesthésiée : 1 fois par jour sur 5 jours, moins de 10 secondes par injection. Suivi du développement des tumeurs sur souris anesthésiée par utilisation d'un bioimageur, acquistion du signal durant 2 minutes, 2 fois par semaine sur 15 jours.
Impact sur les animaux
Les souris contrôles surtout mais également celles traitées vont développer un cancer, leucémie ou neuroblastome. L'avancée de la maladie va conduire dans le cas de la leucémie à une restriction des mouvements des souris notamment des pattes arrière, une perte d'appétit et de poids et pour le neuroblastome une tumeur qui va progesser en sous-cutané. Une échelle de gravité des symptômes observés permet d’établir un point limite dans l’ensemble des expériences. Ces points limites permettant d’identifier le moment à partir duquel la souffrance et /ou la détresse de l’animal doit être arrêtée. Lors des 2 procédures les animaux recevront des injections et seront soumis à des prélèvements de sang, source de légère douleur liée à la piqure.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort , car point limites atteints et/ou nécessité de prélevements (sang, organes)
Remplacement
Au préalable, plusieurs screening et évaluations (efficacité, cytotoxicité, etc.) in vitro des différents traitements ont été effectués sur des lignées cellulaires. Cependant, pour se rapprocher des conditions physiologiques chez le patient, une étude de l'efficacité dans un modèle in vivo reste indispensable et incontournable avant leur utilisation en thérapeutique clinique. Le choix de la souris repose sur la connaissance du système immunitaire de cette espèce, sur l’abondance des outils d’analyse des réponses immunitaires à disposition et par sa proximité phylogénétique avec l'homme qui permet d’envisager la transposition en clinique des stratégies évaluées.
Réduction
Afin de limiter le nombre d’animaux en expérimentation, ne seront utilisés que les inhibiteurs ou modulateurs des canaux calciques ayant démontré une efficacité dans une étude de non-toxicité cellulaire in vitro (dans un modèle cellulaire préalablement validé). Le nombre d’animaux nécessaire est réduit au minimum en tenant compte de la variabilité des mesures entre les souris du même groupe permettant une analyse statistique significative. Les résultats obtenus seront analysés statistiquement. La croissance tumorale sera suivi en ayant recourt à de l'imagerie non invasive rendu possible grâce à l'utilisation de cellules tumorales bioluminescentes. Un tel suivi longitudinal sur l'animal permet une réduction du nombre d'animaux par groupe.
Raffinement
L'ensemble des expériences sera réalisé dans une animalerie agréée, statut SPF (Specific Pathogen Free) : ce statut SPF considère les principaux pathogènes chez les rongeurs et permet donc d’établir un état sanitaire pour des animaux « en bonne santé » et indemnes des principaux pathogènes. Les conditions d’hébergement sont contrôlées quotidiennement. Les souris seront élevées en communauté dans des cages avec enrichissements. Pour les animaux présentant des difficultés de locomotion, la nourriture et l’eau seront apportés directement dans la cage sous forme de gel. L’ensemble des procédures sera réalisé sous anesthésie gazeuse en respiration spontanée. Toutes les interventions sur les souris seront réalisées sous hotte à flux laminaire pour éviter tout risque d'infection. Afin de répondre au principe de raffinement les prélèvements de sang seront effectués en sub-mandibulaire sous anesthésie générale. Les volumes de sang prélevés aux différentes étapes seront réduit au strict minimum. Nous avons optimisé notre procédure en définissant des points limites permettant d’identifier le moment à partir duquel la souffrance et /ou la détresse de l’animal doit être arrêtée. Le suivi de la croissance tumorale se fera par un système d'imageur par bioluminescence, suivi longitudinal non invasif pour l'animal.
Choix des espèces
Le modèle animal le plus couramment utilisé dans le développement et dans l’évaluation thérapeutique en oncologie est la souris, en effet elle constitue un modèle préclinique implantable ou de greffe, dans lesquels la culture de cellules humaines sont greffés sur des animaux immunodéficients ou immunocompétents. Ce modèle constitue donc un outil pour des études physiopathologiques et le développement thérapeutique expérimental susceptibles d’améliorer le diagnostic, les connaissances physiopathologiques et nosologiques. Les souris utilisées seront agées au minimum de 6 semaines au début du protocole. Les tests débutent classiquement à 8 semaines de vie.
Rôle d’Atg7 dans le renouvellement des noyaux musculaires
- Recherche fondamentale
- Système musculosquelettique
Un mois de doxycycline dans l'eau de boisson, pour éteindre un gène dans les fibres musculaires : 42 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Le porteur attend de cette délétion un déclin progressif de la fonction musculaire, sans mort prématurée ni dystrophie, et prévoit une échelle de douleur de 0 à 3 pouvant conduire à une mise à mort anticipée. La question posée relève de la biologie fondamentale, savoir si les cellules musculaires éliminent leurs noyaux par autophagie, les retombées sur les maladies musculaires et le vieillissement étant annoncées comme un impact futur. Il compte 42 souris privées du gène et 42 témoins, soit 84 animaux, quand l'effectif déclaré est de 42.
Objectifs
Dans nos cellules, les organites ne sont pas permanents et subissent des dommages constants. Ces dommages déclenchent un mécanisme de nettoyage appelé autophagie, qui permet à la cellule d'éliminer les éléments endommagés. Contrairement aux autres organites, la plupart des cellules n'ont qu'un seul noyau, qui n'est donc pas considéré comme jetable. Cependant, les cellules musculaires squelettiques ont la particularité d'avoir des centaines de noyaux, ce qui pourrait faire du noyau un organite jetable. Nos recherches antérieures ont en effet montré que les cellules musculaires éliminent constamment les noyaux préexistants. Cependant, le mécanisme à l'origine de ce processus reste inconnu. Dans ce projet, nous explorons la possibilité que l'autophagie soit impliquée en suivant les noyaux marqués dans les fibres musculaires grâce à des outils génétiques développé chez la souris.
Bénéfices attendus
Les résultats de ce projet apporteront un éclairage totalement nouveau sur la façon dont nous concevons l'homéostasie du tissu musculaire. Elles auront à leur tour un impact important sur la compréhension des maladies musculaires et du vieillissement, où de nombreux noyaux musculaires aberrants s'accumulent.
Procédures
Administration de doxycycline par voie orale dans l’eau de boisson pendant 1 mois pour induire la délétion de notre gène d’intérêt dans les myofibres.
Impact sur les animaux
La doxycycline est un antibiotique largement utilisé et son administration n'entraîne aucune gêne. La conséquence de son administration est le marquage des noyaux musculaires qui n'induit pas, non plus, de gêne. La perte de notre gène d'intérêt dans les myofibres a été signalée, dans une autre étude, comme provoquant une gêne modérée : les souris ne meurent pas prématurément et ne développent pas de dystrophie, mais elles présentent un déclin progressif de la fonction musculaire au fil du temps. Cette gêne modérée ne sera présente que chez les animaux délété du gène d'intérêt dans les myofibres après induction par la doxycycline soit 42 animaux. Les 42 animaux contrôles ne sont pas impactés, ils ne subiront aucune gêne.
Devenir
Pour parvenir à des conclusions scientifiques solides avec le nombre minimal d'animaux utilisés, nous collecterons, post mortem, tous les tissus musculaires pertinents de tous les animaux à la fin de la procédure. Par conséquent, nous ne réutiliserons pas, ne remplaçons pas et ne ferons pas adopter les animaux.
Remplacement
Notre projet porte sur la dynamique cellulaire et nécessite donc la présence de plusieurs structures cellulaires complexes. Il est important de noter qu'il n'existe actuellement aucun modèle de culture cellulaire permettant d'éliminer les noyaux musculaires préexistants (nous n'avons obtenu que récemment des données montrant que cela peut se produire chez les animaux dans notre propre équipe). Nous ne connaissons aucune méthode pour induire l'élimination des noyaux des cellules musculaires cultivées, ce que nous devrons comprendre en utilisant des modèles de souris. Enfin, nous souhaitons souligner les limites des cellules musculaires différenciées in vitro. Ces cellules sont extrêmement immatures et incomplètes car elles manquent de nombreuses caractéristiques des cellules musculaires matures : par exemple, absence de jonction muscle-neurone, absence de jonction muscle-tendon, absence de sarcomères matures, noyaux ne se déplaçant pas vers la périphérie de la cellule et se regroupant plutôt au centre de la cellule, etc. Si un chercheur étudie des mécanismes impliquant des événements de différenciation très précoces (par exemple, la sortie du cycle cellulaire, l'expression de gènes de différenciation précoce, la fusion musculaire, etc. ), les modèles in vitro existants peuvent s'avérer utiles. Cependant, pour toute question scientifique concernant des cellules musculaires entièrement matures et leurs structures (comme les nôtres), ces modèles de culture ne peuvent malheureusement pas remplacer les modèles animaux. Les modifications génétiques que nous utilisons ne sont possibles que chez la souris. Elles nous permettent d'étudier la fonction des gènes dans des conditions biologiques appropriées.
Réduction
Notre étude du renouvellement des noyaux musculaires dans le temps reprend des points temporaux déjà établis dans des études précédentes. De plus nous collecterons tous les tissus musculaires pertinents de chaque souris, ce qui réduira considérablement le nombre de souris utilisées. La puissance statistique a été utilisée pour calculer le nombre de souris nécessaire afin de déterminer si une différence statistiquement significative existe entre 2 groupes. Il a été déterminé que le nombre optimal de souris par groupe pour ce projet est de 7 femelles et 7 males afin d'obtenir une différence statistiquement significative.
Raffinement
Au cours de notre projet nous attendons un déclin progressif de la fonction musculaire au fil du temps chez les animaux délété pour notre gène d’intérêt dans les myofibres. Ce déclin sera très modéré néanmoins tout signe de douleur sera pris en charge par des mesures appropriées en fonction du niveau de douleur observé (0 à 3). Si une douleur est présente, elle sera traitée soit par l’administration d’un analgésique, soit par l’euthanasie prématurée des animaux concernés. Niveau 0 : aucune douleur, aucun inconfort détecté. Niveau 1 : douleur légère (exemple : inconfort léger au niveau d’un membre type légère boiterie), dans ce cas les souris seront contrôlées quotidiennement. Niveau 2 : la douleur est présente (exemple : douleur manifeste d’un membre entrainant un problème de déplacement), dans ce cas un analgésique sera administré à la souris. Niveau 3 : douleur intense (exemple : paralysie des membres), dans ce cas un analgésique plus puissant sera administré et les animaux seront euthanasiés prématurément si nécessaire pour éviter une douleur chronique. Les souris seront surveillées régulièrement. Le suivi de nos souris comprend une observation visuelle du comportement général (perte de poids, apathie, yeux fermés). Si des souris devaient présenter des difficultés à se déplacer et donc des difficultés à manger de la nourriture solide (croquettes), de la nourriture en gel sera placée dans la litière de la cage.
Choix des espèces
Nous utilisons des outils génétiques pour le suivi des noyaux musculaires, qui sont établis dans des modèles de souris. La lignée de souris permettant la délétion de notre gène d’intérêt, et donc de la protéine, après croisement avec une lignée exprimant la protéine Cre recombinase est également établie. La souris est donc le meilleur choix pour mener cette étude. Comme notre projet se concentre sur la régulation de la dynamique cellulaire dans les muscles matures, nous devons utiliser des souris dont le développement est terminé. Nous utiliserons donc des animaux adultes, mâles et femelles, âgés d’au moins 10 semaines.
Etude du rôle du métabolisme du fer dans l’insuffisance cardiaque
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
820 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant des niveaux de souffrance léger à modéré. Elles reçoivent des injections de fer ou d'autres modulateurs dans la queue ou dans l'abdomen, passent une échocardiographie sous anesthésie, et certaines reçoivent des virus par voie rétro-orbitaire, chaque animal subissant une à deux interventions avant la mise à mort et le prélèvement d'organes. Le porteur qualifie l'injection de fer d'indolore, le seul effet qu'il signale étant des taches brunes sur la peau. Il indique avoir déjà montré in vitro le rôle de la protéine visée dans la mort des cellules cardiaques, et affirme que des études in vivo "s'imposent" pour reproduire la pathologie humaine dans un système intégré.
Objectifs
Le fer est nécessaire au fonctionnement et à la survie des cellules à haute demande énergétique comme les cellules cardiaques. Chez l'homme, la carence en fer peut affecter jusqu'à 50% des patients insuffisants cardiaques et contribue à l’altération des performances cardiaques. La surcharge en fer provoque également des pathologies cardiaques. Des études très récentes montrent que les déregulations du métabolisme du fer joue un role majeur dans la mort cardiomyocytaire rétrouvée dans diverses pathologies cardiaques tels que l’insuffisance cardiaque (IC). Cependant, les mécanismes conduisant aux déregulations du métabolisme du fer au cours de differents pathologies cardiaques sont trés peu connnus. Dans notre laboratoire nous avons montré in vitro qu'une protéine d'interet, est majoritairment impliqué dans les déregulations du métabolisme du fer conduisant à la mort des cellules cardiaques. En effet nos résultats préliminaires, obtenus sur des cellules ventriculaires de rat, révèlent que l’activation pharmacologique de notre protéine d'interet dérégule l’expression de nombreux gènes du métabolisme du fer dont le recepteur de la transferrine (tfrc). Par ailleurs, un inhibiteur pharmacologique spécifique de la proteine d'interet récemment développé dans notre laboratoire, prévient de la mort des cellules cardiaques induite par differents pertubateurs du métabolisme du fer . Enfin, des premières analyses biochimiques montrent que l’expression de la protéine d'interet est augmentée dans un modèle murin de surcharge en fer. L'objectif de notre projet vise donc à montrer que l'inhibition pharmacologique de cette protéine pourrait prévenir de pathologies cardiaques liées aux déregulations du métabolisme du fer. D'autres part notre projet vise, à élucider les mécanismes qui sous-tendent la déregulation du métabolisme du fer dans les cellules cardiaques au cours des pathologies cardiaques,mais aussi à trouver de nouvelles cibles thérapeutiques.
Bénéfices attendus
Notre projet permettra d'avoir des cibles thérapeutiques impliqué dans la déregulation du métabolisme du fer dans les cardiomyocytes au cours des pathologies cardiaques. En effet nos résultats in vitro désigne notre protéine d'interet comme l'un des acteurs majeurs de la déregulation du métabolisme du fer conduisant à la mort des cardiomyocytes au cours de diverses pathologies cardiaques. Ainsi notre hypothèse serait que l'inhibition pharmacologique de cette protéine pourrait prévenir de la mort des cellules cardiaques et ainsi restorer la fonction cardiaque au cours de diverses pathologies cardiaques. D'autre part notre projet permettra de mettre en évidence d'autres cibles thérapeutiques potentielles.
Procédures
Les souris seront soumis à des injections intra-veineux à la queue ou en intra-peritonéale avec de diverses agents modulateurs du métabolisme du fer, suivit d'une échocardiographie. L'injection IV dure 10 secondes/animal.L' échocardiographie se fait sous anesthésie génerale et dure 5 à 8 minutes par animal. D'autre part les souris subiront un protocole d'isolation de cellulles cardiaques, afin de réaliser des études de recherche de gènes à grand échelle. Cette procédure se fait sous anesthésie génerale. Ces études nous premettront d'avoir de nouvelles cibles thérapeutiques qui feront l'objet de thérapie génique par la suite. En effet les cibles identifiés seront injectés par des virus par voie retro-orbitrale. Cette procédure se fait sous anesthésie génerale et dure 5 minutes. En résumé chaque animal subira 1 à 2 interventions.
Impact sur les animaux
L’injection de fer peut faire apparaitre des taches marrons sur la peau des souris dû à la couleur du dextran sans phénotype dommageable. L'injection de fer se fait en intra-veineux à la queue et n'induit aucune douleur particulière à la souris.
Devenir
Dans le but d'évaluer l'effet des approches thérapeutiques sur les différents modèles, les souris seront euthanasiées et soumis à des prélevements d'organes à la fin de chaque procédure en vue d'analyses biologiques et biochimiques.
Remplacement
Malgré nos études in vitro validant le potentiel thérapeutique de EPAC1, des études in vivo s'imposent. Le développement des pathologies cardiaques est un processus complexe et intégré qui est mieux reproduit dans un modèle animal. Par exemple, le développement de l’insuffisance cardiaque met en jeu, entre autres, des systèmes hormonaux, neuro-humoraux, des adaptations des systèmes circulatoire, rénal, central si bien que seul un système intégré in vivo permet de reproduire toutes les composantes. L’utilisation de ces modèles est donc nécessaire pour reproduire dans un système intégré les différentes composantes de la pathologie humaine Ces études sont toutefois indissociables des approches in vitro réalisés.
Réduction
Lors des études et dans un souci de réduction, nous nous limiterons aux seules expériences indispensables et chaque animal sera utilisé pour mesurer plusieurs caractéristiques (physiologiques, anatomiques, histologiques, biochimiques et moléculaires) du développement de la pathologie. Compte-tenu de la variabilité de ces mesures, pour chaque cible testée et pour chaque modèle, une vingtaine de souris est utilisée par groupe qui sont 2 groupes sans induction de la pathologie, avec ou sans la modification génétique (ou pharmacologique, s’il y a lieu) et 2 groupes avec pathologie, avec ou sans la modification. Le nombre d'animaux a été déterminé par une approche statistique.
Raffinement
Les souris seront hébergées sur portoir ventilé dans des locaux aménagés . Afin de raffiner, nous allons veiller au bien-être des animaux qui seront élevés en milieu enrichi pour pouvoir composer une litière, avec libre accès à l'eau et à la nourriture. De plus les souris seront gardés dans des cages enrichis (tunnel, sizzle-nest, baton de bois) afin d'améliorer leur condition d'hébergement. Afin de limiter au maximum la douleur et la souffrance liées aux procédures expérimentales, celles-ci seront réalisées sous anesthésiants et analgésiques, qui seront prolongés dans la phase post-opératoire. De plus, les souris seront surveillées quotidiennement pour évaluer les signes de souffrance, détresse ou inconfort. Ce suivi comporte une évaluation de la perte de poids, de l’apparence physique et du comportement de l’animal. Un point limite est clairement établie à partir d’un seuil observé qui déclenchera l’arrêt de l’expérience et la mise à mort des animaux. Les gestes seront réalisés par des personnes formées.
Choix des espèces
Le développement des pathologies est un processus complexe et intégré qui est mieux reproduit dans un modèle animal. Par exemple, le développement de l’insuffisance cardiaque met en jeu, entre autres, des systèmes hormonaux, neuro-humoraux, des adaptations des systèmes circulatoire, rénal, central si bien que seul un système intégré in vivo permet de reproduire toutes les composantes. De plus, les études in vivo répondent mieux au potentiel thérapeutique de la cible même si elles ne présagent pas des résultats qui vont être obtenus dans d’autres espèces ou en clinique. Ces études sont indissociables des approches in vitro que nous réalisons par ailleurs. Pour cette étude les souris seront utilisés à l’âge de 2-3 mois, correspondant à l'age adulte chez l'homme.
L’Influence du Système Nerveux Périphérique sur les Pancréatites
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système nerveux
Huit injections de céruléine par jour, une cinquantaine au total sur cinq à sept semaines, provoquent chez les souris une pancréatite chronique. 234 souris vont être utilisées, dont 180 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère, toutes tuées à l'issue puis disséquées pour prélever le ganglion cœliaque et le pancréas. Les résultats attendus portent sur les mécanismes de l'innervation tumorale, les applications médicales dans le traitement du cancer étant renvoyées au plus long terme. Le porteur écrit que la pancréatite ainsi provoquée "ne cause pas d'inconfort observable chez l'animal", alors que 180 souris sont déclarées en souffrance sévère.
Objectifs
Dans nos recherches récentes, nous avons examiné l'influence du système nerveux périphérique (SNP), en particulier la croissance des nerfs autour des tumeurs, sur le développement du cancer du pancréas et des pancréatites chroniques. Nous avons découvert que les fibres nerveuses subissent un remodelage spécifique et progressif au cours de ces pathologies, et que la suppression de ces nerfs peut affecter leur progression. Il est maintenant crucial de comprendre les mécanismes derrière ces changements des fibres nerveuses et d'explorer d'autres aspects du SNP. Pour cela, nous avons identifié des paires de molécules (ligands et récepteurs) qui jouent un rôle dans ce processus, tant du côté des nerfs que des cellules environnantes dans la tumeur. Parmi ces paires de molécules, nous avons repéré plusieurs candidats importants qui pourraient influencer l'innervation (croissance des nerfs).
Bénéfices attendus
A court terme, les résultats de ce projet augmenteront nos connaissances sur les mécanismes fondamentaux régulant l’innervation tumorale. A plus long terme, les résultats pourraient avoir des applications médicales concrètes dans le traitement du cancer.
Procédures
Les animaux recevront des injections dans le ventre sur une période de 5 à 7 semaines. Il y aura une cinquantaine d'injections pendant cette période, chaque injection dure environ 2 secondes.
Impact sur les animaux
Les injections intrapéritonéales peuvent causer de la douleur suite à la pénétration de la peau avec l’aiguille au moment de l’injection. Des aiguilles à insuline sont utilisées, la douleur de l’injection IP est donc légère et furtive. Pour les injections de céruléine, les souris sont injectées 8 fois par jour. Ces injections entraînent progressivement une pancréatite chronique qui ne cause pas d'inconfort observable chez l'animal. Nous avons observé qu'il est plus stressant pour les souris d'être anesthésiées plusieurs fois par jour durant la procédure. Une analgésie locale est effectuée aux sites d’injection avec de la lidocaïne sous forme de gel dermique. Une grille de score servira de repère pour vérifier l’état de l’animal.
Devenir
Ces animaux ne peuvent être réutilisés pour d’autres procédures. Par conséquent, à la fin de chaque procédure, les animaux seront euthanasiés puis disséqués pour récupérer différents organes tels que le ganglion coeliaque et le pancréas, afin d’être analysés.
Remplacement
Les souris sont particulièrement pertinentes pour notre étude car elles développent des pancréatites de manière similaire aux humains, et les modèles murins de pancréatite et de tumeurs pancréatiques sont bien établis et largement acceptés. Cette similarité permet d'obtenir des résultats plus pertinents pour la compréhension des maladies humaines. Par conséquent, l'utilisation de souris, qu'elles soient sauvages ou génétiquement modifiées, est cruciale pour étudier de manière intégrée les interactions entre les cellules tumorales et le système nerveux périphérique, ce qui est essentiel pour notre projet. Il n’existe pas d’alternative non animal pour ce modèle.
Réduction
Des stratégies sont mises en place afin de limiter l'utilisation d'animaux tout en obtenant suffisamment de données pour répondre aux questions liées à l'étude. Ainsi, l’élaboration précise des protocoles et le choix pertinent des contrôles sont des éléments déterminants. Par ailleurs, l’utilisation d’outils statistiques permet d’estimer au mieux le nombre d’animaux nécessaire, afin de comparer de façon significative 2 groupes de petite taille (4 à 8 animaux). Le nombre d’individus à avoir par lot est fixé à 5 animaux par groupe. Toutefois, 20 % des animaux peuvent ne pas être analysables à cause de la perte de matériel biologique au cours des différentes étapes réalisées entre la procédure expérimentale et l’observation. Nous avons donc besoin de 6 animaux par groupe. Le contrôle des paramètres environnementaux et du statut sanitaire des animaux permet également de limiter la variabilité des résultats expérimentaux obtenus, réduisant ainsi le nombre d’animaux nécessaire pour obtenir des résultats statistiquement valables. Les procédures décrites sont appliquées depuis plusieurs années au sein de l’institut et sont maîtrisées par les expérimentateurs. Nous avons donc l'expérience nécessaire concernant la réalisation des procédures et l’évaluation de l'impact sanitaire sur les animaux. La qualité de notre plan expérimental ainsi que l’étude détaillée du nombre d’animaux nécessaires pour obtenir un résultat scientifique statistiquement valable nous permettent d’optimiser le nombre d’animaux utilisés. Ce projet nécessitera au maximum 234 souris.
Raffinement
Les souris utilisées dans ce projet seront élevées en groupes sociaux, avec un nombre maximal de 5 individus par cage d’une surface de 500 cm², dans un environnement enrichi pour optimiser les conditions d’hébergement et favoriser un comportement normal, afin de diminuer au maximum le stress des animaux. Les enrichissements varient au sein de l’animalerie en fonction des périodes (cotons, dômes, tubes en carton, barrettes de bois, etc.). Il y a toujours au minimum deux types d’enrichissement disponibles pour pouvoir alterner. Les souris boivent et se nourrissent ad libitum. Les élevages sont effectués au sein de notre établissement agréé, où 5 personnes sont dédiées à l’organisation et à l’entretien des élevages. Ainsi, l’état sanitaire et environnemental des animaux est contrôlé quotidiennement. De plus, une analgésie est administrée lorsque les expériences ou l'état des animaux le nécessitent.
Choix des espèces
Les souris sont particulièrement pertinentes pour notre étude car elles développent des pancréatites de manière similaire aux humains, et les modèles murins de pancréatite et de tumeurs pancréatiques sont bien établis et largement acceptés. Cette similarité permet d'obtenir des résultats plus pertinents pour la compréhension des maladies humaines. Par conséquent, l'utilisation de souris, qu'elles soient sauvages ou génétiquement modifiées, est cruciale pour étudier de manière intégrée les interactions entre les cellules tumorales et le système nerveux périphérique, ce qui est essentiel pour notre projet. Il n’existe pas d’alternative non animal pour ce modèle. Nos expériences seront réalisées sur des souris âgées de 8 à 14 semaines car nous travaillons sur la physiologie d’animaux
Thérapie génique du syndrome de Prader Willi chez le nouveau-né de souris – Étape 1 : injection intracérébroventriculaire
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
- Système nerveux
Une injection dans le cerveau, à l'âge d'un jour, sur des souriceaux éveillés retirés de leur mère : 50 nouveau-nés vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Le geste dure quinze secondes, après application d'une crème anesthésiante sur la peau du crâne. Le projet porte sur l'apprentissage de ce geste par le praticien, avec une solution colorée, la thérapie génique du syndrome de Prader-Willi restant l'objet d'un projet ultérieur. Chaque souriceau est tué deux minutes après l'injection pour que son cerveau soit prélevé et la diffusion du colorant vérifiée.
Objectifs
Nos travaux préliminaires ont permis d’identifier le rôle d’une famille de gènes dont l’absence est une cause principale du syndrome de Prader Willi. Il s'agit d'une maladie génétique rare sans traitement curatif qui réduit drastiquement l’espérance et la qualité de vie des patients - le syndrome de Prader Willi est suspecté après la naissance par des signes caractéristiques de faible tonicité, de difficulté de tétée puis des troubles de la croissance et comportementaux ; en cas de suspicion un test génétique permet de confimer ou infirmer la pathologie. Nos travaux sur cultures cellulaires ont permis de développer une molécule de thérapie génique qui semble capable d’exécuter les rôles des gènes manquants. Avant d'envisager des tests chez l'humain, il convient maintenant de tester cette thérapie sur la souris chez qui une modification génétique reproduit le syndrome de Prader Willi. Ces études sont indispensables avant d’envisager des essais chez l’humain. Pour être efficace, le traitement par notre thérapie génique doit se faire rapidement après la naissance. Cependant, du fait qu'elle ne peut être injectée dans le système sanguin, elle doit être injectée directement dans le cerveau des souris nouveau-nées. Le présent pré-projet vise à acquérir et valider dans notre structure le geste technique d’injection de solution chez la souris nouveau-née de un jour.
Bénéfices attendus
Acquisition d’un geste expérimental permettant l’injection d'une thérapie génique chez la souris nouveau-née, ce qui représente un intérêt pour les projets qui visent à la compréhension/correction de mécanismes cérébraux normaux et pathologiques.
Procédures
Une intervention : les souris subiront une injection intracrânienne à l'âge de 1 jour. Cette injection s'effectuera sur une durée de 15 secondes.
Impact sur les animaux
- Stress lié au retrait transitoire des souriceaux nouveau-nés de la portée - Stress léger maternel - Stress lié à la contention et douleur lié à l'injection intracranienne chez souriceaux nouveau-né vigile
Devenir
Deux minutes après l'injection intracrânienne, chaque nouveau-né sera mis à mort pour prélèvement du cerveau et observation de la bonne diffusion de la molécule colorée dans le cerveau.
Remplacement
Des études préalables sur modèles cellulaires ont permis de développer une thérapie génique du syndrome de Prader Willi. Il convient maintenant de l’administrer sur le souriceau nouveau-né chez qui l’efficacité du traitement sera évaluée en mesurant plusieurs paramètres biologiques et comportementaux, qui ne sont pas évaluables sur modèle non-animal. Ce pré-projet vise à acquérir et valider le geste expérimental d’administration intracranienne de cette thérapie génique chez le souriceau agé de un jour.
Réduction
Pour ce projet, il est prévu d’utiliser au maximum 50 nouveau-nés issus de 4 à 10 femelles souris. Nous estimons que deux vagues de dix nouveau-nés séparées d’au moins une journée seront nécessaires à la bonne acquisition du geste technique par le praticien. Si le rendement afin de valider le geste est de 90% dès la 2ième cohorte de 10 animaux (minimum 20 animaux en tout, vagues 1 et 2), le projet sera arrêté. Dans le cas contraire, une ou deux nouvelles vagues seront réalisées jusqu’à 50 animaux maximum avant de conclure au succès ou à l’échec de l’acquisition du geste.
Raffinement
Les mères seront hébergées avec des éléments d’enrichissement et de nidification (igloo en carton, bloc de coton) jusqu’à la mise bas, puis avec des éléments d'enrichissement classiques (buchettes; frisures de papier kraft) une fois le sevrage des nouveau-nés surnuméraires atteint. Pour les nouveau-nés utilisés, l’injection sera précédée d’une application sur la peau du crâne d'une crème anesthésiante. Dans le cas ou des juvéniles manifesteraient une agitation désordonnée continue considérée comme point limite, leur mise à mort sera réalisée sans attendre les 2 minutes de diffusion de la solution colorée.
Choix des espèces
La souris est l’animal pour lequel des modèles du syndrome de Prader Willi existent. Le développement pathologique chez la souris est proche de l’humain. Dans notre modèle animal, les animaux seront injectés dès le lendemain de leur naissance, afin de mimer le traitement précoce des patients SPW. En effet, le SPW implique des troubles neurodéveloppementaux dont les premières manifestations prennent place à la naissance.
Elevage de souris génétiquement altérées immunodéficientes en vue de leur utilisation dans une étude pré-clinique.
- Recherche appliquée
- Cancers
252 souris seront tuées parce qu'elles n'auront pas le bon profil génétique ou parce qu'elles auront servi de reproductrices, 88 autres étant gardées vivantes pour une expérimentation déjà autorisée. 340 souris vont donc être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Chacune subit un prélèvement d'une touffe de poils, ou l'ablation d'un millimètre de queue si la première technique ne donne pas de résultat. Le porteur décrit un élevage destiné à produire des souris immunodéficientes, et affirme que l'étude du composé anticancéreux visé exige de travailler sur un "organisme entier".
Objectifs
Dans ce projet, nous souhaiterions produire des souris génétiquement altérées à phénotype dommageable (immunodéficience). Il s’agit d’un projet où la génération et l’élevage des souris servirait pour l’expérimentation (qui a déjà fait l’objet d’une autorisation). A terme, ce projet permettrait de comprendre l’action d’un composé encapsulé immunostimulant et son effet antitumoral. Le rôle du système immunitaire dans l'évolution des cancers est indéniable. Ces dernières années, des avancées significatives ont été réalisées dans le traitement des patients grâce à de nouvelles immunothérapies qui modulent le système immunitaire. Une molécule présente dans les bactéries a été identifiée comme particulièrement efficace pour stimuler le système immunitaire. Cependant, en dépit de ses bienfaits, sa toxicité a empêché son utilisation clinique. La détoxification de ce composé et son encapsulation a permis réduire sa toxicité pour permettre son injection intraveineuse. Il a été décrit que le composé immunostimulant encapsulé activait deux voies différentes pour stimuler l’immunité, ayant différentes finalités lorsqu’elles sont activées. Ainsi, nous voulons mettre en évidence l’efficacité du composé encapsulé - seul ou en combinaison avec un anticorps thérapeutique utilisé en clinique, lorsque l’une de ces voies est génétiquement altérées chez des souris préalablement implantées avec des cellules tumorales.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra de gérer au mieux l’élevage de souris génétiquement altérées à phénotype dommageable, et de sélectionner les souris de bon génotype pour l’expérimentation. Le schéma de croisement permet de générer un minimum de souris non-utilisables, tout en réduisant les nuisances par la mise au point d’une technique d'identification très peu invasive pour l'animal.
Procédures
Prélèvement d'une petite touffe de poils à l'aide d'une pince - 1 fois par animal, durée < 1min Dans le cas où nous ne parvenons pas à obtenir des résultats par cette technique, nous serons contraints de prélever un petit bout de la queue (1 mm) - 1 fois par animal, durée : < 1min
Impact sur les animaux
- risque d'infections bactériennes et virales. - Douleur légère de courte durée si biopsie de queue
Devenir
88 souris gardées en vie pour les expérimentations : animaux ayant le bon profil génétique (44 souris femelles pour chaque lignée). 252 souris mises à mort : souris n'ayant pas le bon profil génétique, et couples reproducteurs.
Remplacement
La sensibilité des cellules tumorales aux molécules anticancéreuses dépend du système immunitaire et de ses interactions complexes. Par ailleurs, plusieurs paramètres jouant sur la diffusion du composé dans le système sanguin et les différents organes, la mise en place de la réponse immunitaire activées par le composé, sa migration dans l'organisme, son recrutement et son effet seul sur la tumeur nécessite de travailler sur un organisme entier. Pour ces raisons, les études chez le modèle souris s’avèrent essentielles
Réduction
Afin de produire le minimum de souris nécessaire, nous envisageons de former au plus vite des couples avec le bon profil. Ainsi, tous les individus naissants de ces couples seront utiles pour la suite de notre étude. La congélation de sperme des animaux ayant le bon profil sera réalisé afin de pouvoir faire naitre des souris avec le profil d'intérêt (permet de s’affranchir de nouveaux croisements, ainsi que de l’import des animaux en provenance des États-Unis.)
Raffinement
L’EU possède un statut sanitaire strict permettant de réduire les contaminations dont sont sensibles ces souris immunodéficientes. Les animaux sont hébergés en cages ventilées, manipulées stérilement, afin de limiter tout risque d’infection. Une double paire de gant ainsi que des manchettes seront utilisées, et changées entre chaque lignée manipulée pour éviter la transmission de germes. Les éléments de raffinements, l’alimentation et la litière sont décontaminées par voie gazeuse (peroxyde d’hydrogène) avant entrée en zone. L’eau, distribuée via des poches à usage unique, est filtrée et passée aux UV. Le personnel à l’habitude de travailler avec des Animaux Génétiquement Altérés (immunodéficients et des animaux transgéniques), un suivi journalier des animaux est effectué et le moindre changement/problème est automatiquement signalé au chercheur par l’équipe. L’état général, le comportement (activité, isolement…) les critères physiques (poils hérissés, dos voussé (signe de douleur chez la souris) …), ou le moindre signe de douleur sera évalué et annoté sur une fiche de suivi pour détecter le moindre signe de souffrance et prendre les mesures nécessaires afin que le bien-être de l’animal soit respecté. La technique utilisant le prélèvement de poils plutôt qu'un petit bout de queue, moins invasive, sera mise en place au laboratoire. La mise en place des couples reproducteurs ayant le profil d'intérêt va permettre de s’affranchir des naissances inutiles. Si nécessaire, la biopsie de la queue sera réalisée précocement, à l’âge de 7-12 jours, avant l’ossification de la queue, ce qui permet de limiter la nuisance de ce geste. La taille de la biopsie est réduite à son minimum et représente au maximum 1 mm. En cas d’apparition d’une inflammation au niveau de la zone de biopsie ou d’automutilation de la queue, la plaie sera traitée selon la procédure décrite par la vétérinaire désignée jusqu’à cicatrisation. La congélation de sperme sera réalisée sur les animaux ayant le profil attendu afin de s’affranchir des nouveaux croisements ainsi que de l’import des animaux en provenance des États-Unis si nécessité d'une nouvelle utilisation de cette lignée.
Choix des espèces
Les souris sont particulièrement adaptées pour l’étude de tumeurs de par la disponibilité de modèles tumoraux, de réactifs et permettent de constituer des groupes d’effectifs compatibles avec des résultats statistiquement significatif. Les souris génétiquement modifiées choisies sont des lignées stables, commercialisées et bien décrites dans de nombreuses publications scientifiques. Elles ont été choisies pour leurs caractéristiques particulière dans les réponses immunitaires. Les animaux seront croisés à maturité sexuelle, soit à 6 semaines d’âge. Pour les expérimentations, les animaux auront entre 5 à 10 semaines d’âge, en fonction des croisements obtenus et le temps mis en œuvre pour obtenir toutes les souris nécessaires. Cette tranche d’âge permet aux souris d’avoir un système immunitaire mature tout en ayant une prise tumorale optimale.
Effet de candidats médicaments sur l’hyperactivité vésicale induite par l’instillation de prostaglandine chez le rat éveillé
- Recherche appliquée
- Troubles urogénitaux
840 rats vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, chacun pouvant recevoir jusqu'à 28 administrations en deux semaines. Ils subissent une chirurgie d'une vingtaine de minutes pour l'implantation de cathéters, puis une instillation de prostaglandine dans la vessie qui provoque l'hyperactivité vésicale recherchée, avec les mêmes symptômes que chez l'humain. Le porteur indique que cette chirurgie peut induire des douleurs post-opératoires malgré les antalgiques, des saignements voire des hémorragies. Il précise tester des molécules clients dont il ne connaît ni la nature ni les effets secondaires possibles, et reconnaît ne pas pouvoir anticiper les nuisances qui en découleront.
Objectifs
Ce projet a déjà reçu une autorisation par le Ministère en 2018 qui nécessite une révision au bout des 5 ans de validité. L’hyperactivité vésicale est un trouble urologique chronique redéfinie par l’International Continence Society en 2002 comme un syndrome clinique nécessitant au moins l’existence d’une urgenturie mictionnelle (besoin soudain d'uriner qui est, incontrôlable et difficile à retarder) associée ou non à une incontinence et généralement associée à des contractions involontaires du muscle lisse de la vessie, le détrusor. Quand on souffre d’hyperactivité vésicale, le détrusor, se contracte de façon involontaire même lorsque la vessie n’est pas encore pleine, ce qui provoque une envie soudaine et parfois extrêmement pressante d’uriner. Les principaux symptômes de l’hyperactivité vésicale sont donc : une urgenturie mictionnelle, une fréquence mictionnelle augmentée (besoin d’uriner au moins huit fois pendant la journée), une nycturie (se réveiller plus de deux fois pendant la nuit pour uriner) et une incontinence urinaire (fuites urinaires involontaires). Le syndrome de la vessie hyperactive entraine au quotidien des problèmes : besoin d’avoir des toilettes à proximité en permanence pouvant conduire au refus de sortir, fuites urinaires… pouvant créer un handicap aussi bien au niveau personnel que professionnel. Ainsi, l’hyperactivité vésicale peut affecter sérieusement la qualité de vie de nombreux patients. En Europe comme aux Etats-Unis, on estime que l’hyperactivité vésicale affecte environ 16% de la population, dont un tiers (principalement des femmes) présentent également une incontinence urinaire. De plus, les traitements de première intention n’apportent pas toujours de résultats satisfaisants. C’est pourquoi différents modèles expérimentaux sont développés dont un modèle d’irritation vésicale obtenu par l’instillation intravésicale de prostaglandine chez le rongeur éveillé provoquant une hyperactivité vésicale. L’objectif de ce projet est d’évaluer l’effet de nouveaux candidats médicaments dans un modèle d’hyperactivité vésicale chez le rat éveillé.
Bénéfices attendus
Le projet permettra de tester de nouveaux candidats médicaments pour trouver de nouvelles molécules plus efficaces et avec moins d’effets secondaires que les molécules utilisées actuellement pour traiter les patients atteints d’hyperactivité vésicale.
Procédures
Les animaux seront administrés avec des candidats médicaments (voies d’administration et durée dépendantes de chaque protocole expérimental mais 28 administrations maximales pendant 2 semaines). Tous ces gestes d’administration sont très rapides (1 minute) mais peuvent procurer un stress à l’animal du fait de la contention, de la douleur de l’aiguille. Les animaux subiront également une chirurgie pour l’implantation de cathéters extériorisés afin de réaliser une cystométrie. Cette chirurgie assez rapide (environ 20 minutes) peut induire des douleurs post-opératoires (même avec l’utilisation d’antalgiques), des saignements voire des hémorragies… Des prélèvements sanguins durant l’expérimentation (2 maximum avant la cystométrie) ou en terminal juste avant la mise à mort pourront être réalisés sur animal vigil (lors de traitements avant la cystométrie) ou anesthésié (geste rapide).
Impact sur les animaux
Nous testons des molécules clients dont nous ne connaissons ni la nature ni les effets secondaires possibles, il nous est, pour cette raison, difficile d’anticiper les nuisances pour les animaux dues aux candidats médicaments. Toutefois, des manipulations, administrations répétées, prélèvements de sang, anesthésies et chirurgies sur les animaux peuvent provoquer du stress, une légère douleur (douleur de l’aiguille). De plus, ce protocole mime une hyperactivité vésicale donc les animaux auront les mêmes symptômes que chez l’Homme à savoir augmentation du nombre des mictions pouvant occasionnée une gêne.
Devenir
A l’issue de la procédure, tous les animaux seront euthanasiés et des prélèvements de tissus pourront être réalisés.
Remplacement
Aujourd’hui il n’existe pas de thérapie pharmacologique efficace pour le traitement de l’hyperactivité vésicale. Actuellement, aucun modèle in silico, in vitro ou ex vivo ne peuvent mimer la pathologie dans son ensemble et dans sa complexité. Ces limitations rendent incontournables le recours à l’expérimentation animale pour tester l’efficacité de nouveaux candidats médicaments.
Réduction
Ce modèle est très bien établi dans notre laboratoire. De par notre expérience et en accord avec la littérature, un nombre de 14 animaux par groupe et 6 groupes expérimentaux est le minimum nécessaire afin d’obtenir des résultats statistiquement différents et interprétables. Des tests statistiques seront réalisés pour évaluer la différence statistique entre deux groupes
Raffinement
En accord avec la règle de raffinement, les procédures nécessitant une anesthésie générale seront réalisées en maintenant la température corporelle via l’utilisation de plaque chauffante thermo-régulée. Les procédures chirurgicales (implantation de cathéters) seront réalisées sous anesthésie générale gazeuse ou fixe avec utilisation d’analgésiques afin de limiter la douleur. Après chaque intervention chirurgicale, une attention particulière sera apportée sur le réveil des animaux et l’absence d’agressivité vis-à-vis de ses congénères. Dès leur arrivée dans la zone d’exploration fonctionnelle, les animaux seront hébergés dans des conditions définies par la directive européenne 2010/63/UE et un enrichissement (tunnel, morceau de bois à ronger) sera introduit dans l’hébergement des animaux. L’état des animaux sera suivi quotidiennement par du personnel compétent afin de s’assurer de leur bien-être et de l’absence de symptômes comme prostration, perte de poids, difficulté à se mouvoir, s’alimenter, boire, piloérection, présence de blessure… pouvant amener à des points limite. Si un animal présentait des symptômes de douleur, prostration, plaies… il sera soigné (désinfection de la plaie par exemple), isolé si nécessaire, hydraté et mis en présence de nourriture dans la litière si besoin. Si son état ne s’améliorait pas dans les 72h, et qu’un des points limite était atteint, les expérimentateurs compétents excluraient l’animal de l’étude et l’euthanasieraient.
Choix des espèces
Le modèle d’irritation vésicale induite par la perfusion intravésicale de prostaglandine PGE2 chez le rat éveillé est largement décrit dans la littérature. Les animaux utilisés seront au moins âgés de 7 à 8 semaines afin d’avoir des animaux sexuellement matures permettant de mimer au mieux les conditions cliniques humaines.
Mesure du pH tumoral à l’aide de nouveaux agents de contraste: application aux modèles murins MDA-MB231 et 4T1 de cancer du sein (1/2)
- Recherche appliquée
- Cancers
- Recherche fondamentale
- Oncologie
Les souris utilisées sont immunodéficientes, un phénotype que le porteur qualifie lui-même de dommageable. 920 d'entre elles vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant des niveaux de souffrance léger à modéré, cent étant opérées sous anesthésie et tuées avant tout réveil. Elles reçoivent une injection de cellules tumorales dans la mamelle, des agents de contraste par voie intraveineuse ou intrapéritonéale, et jusqu'à deux heures d'imagerie par séance sous anesthésie, pour mesurer l'acidité de la tumeur. Le porteur affirme qu'aucune modélisation ne reproduit la complexité des tumeurs et conclut que l'étude ne peut se faire que sur un "organisme vivant entier".
Objectifs
Malgré les avancées dans le dépistage et le développement de thérapies, le cancer du sein reste un problème de santé public majeur. Il s’agit du cancer le plus fréquent chez la femme. L’incidence du cancer du sein est en constante augmentation dans la plupart des pays malgré les efforts fournis pour la prévention de cette maladie. Une caractérisation tissulaire du cancer du sein est indispensable pour une détection plus précoce, ce qui permettra d’augmenter les chances de réussite du traitement, mais aussi de minimiser les séquelles. Il est connu que le pH extracellulaire des tumeurs est plus acide que celui du tissu sain. Ceci est dû à une augmentation de la production d’acide lactique. Nos collaborateurs ont développé des agents de contraste détectables en IRM sensibles au pH. L’objectif de ce projet est dans un 1er temps d’étudier l’efficacité de nouveaux agents de contraste pour mesurer les variations du pH tumoral au cours du développement de la tumeur. Une fois injectés par voie intraveineuse, l’intensité du signal de la tumeur sur l’image IRM va varier en fonction de la valeur de son pH. Ceci permet de calculer le pH tumoral et d’étudier sa variation tout au long du développement de la tumeur mammaire. Néanmoins, la technique d'IRM ne permet pas une quantification absolue de l'agent de contraste dans un organe d'intérêt du fait que le signal dépend à la fois de la concentration locale d’agent mais aussi de son environnement. L’utilisation d’un analogue radioactif permet l’accès à la distribution relative de l’agent dans l’organisme (biodistribution) car l’activité qui est retenue par chaque organe dépend exclusivement de la concentration locale en agent. Dans un 2nd temps, nous allons étudier la biodistribution ex vivo (prélèvements d'organes post mortem à des temps précis) de ces mêmes agents de contraste, sur souris saines et souris modèles de cancer du sein triple négatif qui est très agressif et difficile à soigner, à l'aide des analogues marqués soit à l'111In soit avec un autre radiométal. Ce projet se fera sur 2 EU.
Bénéfices attendus
L’objectif de ce projet est d’étudier l’efficacité de nouveaux agents de contraste sensibles au pH pour mesurer les variations du pH tumoral au cours du développement de la tumeur et de quantifier la biodistribution de ces agents de contraste dans les différents organes. Ce projet devrait permettre d'améliorer la connaissance sur le développement du cancer triple négatif puisque le pH est directement lié à l’agressivité tumorale et au développement de métastases.
Procédures
Dans l'EU1 (IRM), certaines souris vont recevoir une injection intra mammaire unique pour l’induction des tumeurs (durée moins de 2 minutes). Tous les animaux vont recevoir 1 injection intraveineuse ou intrapéritonéale pour l’injection des agents de contraste à étudier en imagerie par résonnance magnétique (IRM). Dans l'EU2, tous les animaux vont recevoir 1 injection intraveineuse ou intrapéritonéale pour l’injection des agents de contraste à étudier en biodistribution. Certaines souris venant de l'EU1 serviront pour les études de biodistribution dans l'EU2 et recevront au maximum 2 injections à 24h d'intervalle. Le temps d'injection est de 5 secondes environs. L’induction tumorale et les examens d’imagerie seront effectués sous anesthésie générale. Le temps total d'examen d'imagerie est de 2 heures maximum. Certaines souris vont avoir un prélèvement de sang qui se fera juste avant la mise à mort de l’animal sous anesthésie générale. (Dans l'EU1 ou l'EU2)
Impact sur les animaux
Les nuisances possibles sont liées au développement des tumeurs mammaires. Si des signes de souffrance apparaissent, ils feront l'objet de points limites. L’injection intraveineuse d'agents de contraste ne provoque pas de douleur, juste celle équivalent à une piqure d’aiguille. Notre expérience de l’injection d’agents de contraste fait que nous n’utilisons pas d’antalgiques pour ce geste. Les acquisitions IRM sont totalement indolores et atraumatiques. De plus les souris sont sous anesthésie gazeuse pendant toute la durée des acquisitions IRM et durant la ponction cardiaque. Les souris immunodéficientes utilisées présentent un phénotype dommageable dû à leur immunodéficience. Ces souris sont Exempt d'organismes pathogènes spécifiés et ce statut est garanti par l’hébergement en portoir ventilé et n’est pas altéré durant les différentes séances d’imageries durant lesquelles des procédures strictes sont respectées (désinfection du matériel, entretien des locaux, ordre de passage des souris dans l’imageur…).
Devenir
A la fin de chaque procédure, les souris anesthésiées seront mises à mort pour pouvoir récupérer la tumeur et les organes d'intérêt.
Remplacement
Le modèle animal souris est fondamental dans notre cas, puisque à notre connaissance il n'existe pas de modélisation capable de représenter la complexité des tumeurs et la distribution des agents de contrastes in vivo. Pour ces raisons, l’étude préclinique de biodistribution des agents de contraste et l’induction de tumeurs mammaires ne peuvent se faire que sur un organisme vivant entier.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisé sera réduit au minimum nécessaire pour obtenir des résultats statistiquement pertinents et reproductibles. L’Imagerie par Résonnance Magnétique (IRM) pour le suivi du développement des tumeurs mammaires ainsi que la Spectroscopie par Résonnance Magnétique (SRM) permettent aussi de réduire le nombre d’animaux puisque l’intérêt de ces techniques réside dans le fait qu’une même souris peut être observée plusieurs fois dans le temps. Des tests non paramétriques seront utilisés pour comparer les valeurs obtenues pour les différents lots de souris.
Raffinement
Pendant toute la durée de l’expérimentation, les souris sont hébergées par 5 dans des cages en portoir ventilé ce qui empêchera l’expression du phénotype dommageable des souris immunodéficientes, avec un accès à l’eau et la nourriture ad libitum et un cycle jour/nuit 12h/12h et des objets d'enrichissement du milieu (maison transparent rouge, celluron, granulés dans la cage). Les souris auront une période d’acclimatation de 7 jours minimum avant le début de la procédure. Elles sont manipulées par du personnel formé et entraîné. Les animaux sont observés quotidiennement afin de déceler toute souffrance. Des points limites prédictifs (perte de poids, volume tumoral, aspect de la tumeur, détérioration de l'aspect général ou de la locomotion) nous permettront de prendre les mesures nécessaires afin d’éviter toute souffrance au cours de l’expérimentation. Toutes les tumeurs seront induites dans la 1ere EU. 24h après l'imagerie d'IRM, certaines souris seront transportées dans la 2eme EU (situé sur le même campus, distance ~1km) dans un véhicule dédié et climatisé, avec du personnel compétent. Les animaux sont transportés dans leurs cages d’hébergement à couvercle filtrant, en conservant leur enrichissement. Des procédures strictes sont appliquées (désinfection du matériel, entretien des locaux, ordre de passage des souris dans l’imageur…) évitant la contamination des animaux durant les séances d'imagerie.
Choix des espèces
Certains types de cellule de tumeurs mammaires utilisées sont injectées à des modèles immunodéficients ce que l’on ne retrouve pas chez toutes les espèces mais quasiment uniquement chez la souris. Ce modèle animal nous donne la possibilité d’utiliser des techniques d’imageries in vivo et ainsi limiter le nombre d’animaux utilisés. C’est ainsi le modèle animal de choix afin de réaliser des expérimentations permettant d’étudier la croissance de tumeurs primaires et de métastases issues de cellules cancéreuses humaines et murines. On utilisera des souris femelles adultes de 8 à 10 semaines; âge auquel tous les organes sont arrivés à maturation, ce qui est important pour l’élimination des agents de contraste (en particulier les reins).
Maintien et élevage de lignées de souris dans le cadre de l’étude de la réponse immune B et des lymphoproliférations
- Maintien des lignées génétiquement modifiées
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système immunitaire
1 044 souris seront tuées pour n'avoir pas hérité de la bonne modification génétique. Elles font partie des 3 480 animaux que ce projet d'élevage prévoit de faire naître en cinq ans, à raison de trois accouplements par an pour chacune de vingt-neuf lignées, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Chaque souris subit au sevrage un prélèvement du bout de la queue ou une prise de sang sous anesthésie pour son génotypage, les 2 436 qui portent le bon génotype retournant à l'élevage en attente d'expériences ultérieures. Le porteur décrit la souris comme un modèle "incontournable" pour l'étude des lymphomes B et affirme que le recours à des animaux vivants est "indispensable", le mélange cellulaire en cause n'étant pas reproductible en culture.
Objectifs
Notre laboratoire étudie la réponse immunitaire normale et pathalogique des cellules spécifiques appelées Lymphocytes B avec différents objectifs: • fondamentaux : mécanismes moléculaires régulant la production des anticorps / étude du remodelage génétique / biologie de la transformation tumorale des cellules et devellopement de cancers / physiologie du lymphocyte B normal… • appliqués à des questions de médecine expérimentale : réalisation de modèles mécanistiques d’étude des pathologies de l’immunité / participation à des travaux de recherche clinique / mise en place de nouveaux outils diagnostiques pour les lymphomes ; • finalisés : approches visant notamment à l’amélioration du diagnostic ou du traitement de pathologies tumorales ou immunitaires / développements technologiques autour des méthodes de détection des cellules immunitaires… Toutes ces études nécessitent l'utilisation de différents modèles murins dont le maintien, l'élevage et le génotypage sont décrits ici. Dans les conditions de maintien des lignées (élevage), le phénotype tumoral ne s'exprime pas. Les différentes techniques de génotypage décrites sont : soit par PCR (amplification en chaîne par polymérase) via une biopsie de la queue de la souris qui permet de mettre en évidence la modification génétique sur l'ADN de l'animal ou par ELISA (technique d'immunoadsorption par enzyme liée) via un prélèvement de sang qui permet de mettre en évidence la présence d'anticorps spécifique.
Bénéfices attendus
Ce projet permet de maintenir différentes lignées de souris génétiquement modifiées permettant ainsi aux chercheurs de l'unité d'avoir différents modèles d'étude pour mener à bien leur projet de recherche. Les modèles murins génétiquement modifié permettent d'intègrer une modification génétique précise au sein d'un organisme possèdant un système immunitaire physiologique complet. La modification spécifique d'un géne cible permet d'analyser et de comprendre la physiopathologie de nombreuses maladies en lien avec le dysfonctionnement du système immunitaire et particulièrement les lymphomes ou les maladies de depôts.
Procédures
Les animaux subiront au moment du sevrage un prélèvement de bout de queue ou de sang après anesthésie.
Impact sur les animaux
Le prélèvement de bout de queue sous anesthésie entraine une douleur de courte durée aprés le reveil de l'animal. Le prélèvement de sang sous anesthésie induit une douleur de courte durée chez l'animal au reveil. Les animaux immunodéprimés sont maintenus dans des conditions particulières afin que leur phénotype dommageable ne s'exprime pas et qu'ils ne soient pas en contact avec des pathogènes.
Devenir
Pour les 5 ans à venir, 3 accouplements seront lancés chaque année pour renouveller le stock d'animaux avec en moyenne 8 petits par portée soit au total 3 accouplements x 29 lignées x 8 petits x 5 ans = 3480 animaux. Sur la totalité des animaux, 70% auront le bon génotypes et seront replacés dans l'elevage soit 2436 aniamux. Les 30% n'ayant pas le bon génotype seront euthanasiés, soit 1044 animaux.
Remplacement
La réponse immune B et le développement des maladies lymphoprolifératives sont étroitement liés à la présence et à l'interaction de populations cellulaires et d’un microenvironnement adapté (cellules stromales de différents types, facteurs de croissance, chimiokines…). Ce mélange complexe n’est pas reproductible in vitro et c’est pourquoi le recours à des animaux vivants est indispensable pour pouvoir étudier ces mécanismes.
Réduction
Notre laboratoire possède une grande expérience dans l’élevage des lignées murines destinées à la recherche ce qui permet d’anticiper le nombre d’animaux reproducteurs nécessaires au maintien de chaque lignée ainsi que le nombre de portées nécessaires pour obtenir un nombre suffisant d’animaux pour effectuer les diverses expériences. Ce projet comprend un grand nombre d'animaux car il décrit l'ensemble des lignées de souris élevées par notre laboratoire pour une durée de 5 ans. Le nombre d'animaux produits est réduit au minimum afin d'être suffisant pour maintenir la lignée et effectuer les expérimentations ultérieures tout en évitant de produire des animaux inutilement.
Raffinement
L’ensemble des procédures sera réalisé de manière à limiter le stress et la souffrance des animaux : les prélèvements de sang et de tissus seront tous réalisés sous anesthésie générale gazeuse et par du personnel qualifié maitrisant ces gestes. Les animaux sont maintenus sous surveillance jusqu’à leur réveil. L'observation régulière des animaux et le suivi de leur comportement permettra d’avoir un contrôle sur leur état de santé et tout animal présentant des signes de souffrance sera immédiatement euthanasié.
Choix des espèces
Il existe une très forte homologie de structure et fonction entre les locus IgH humain et murins faisant de la souris un modèle expérimental incontournable pour l'étude des disfonctionnements oncogéniques aboutissant à la genèse des lymphomes B et pour le developpement de nouvelles stratégies thérapeutiques. La souris est également l'espèce de référence internationale pour l'étude des lymphomes. La réponse immune B et le développement des maladies lymphoprolifératives sont étroitement liés à la présence et à l'interaction de populations cellulaires et d’un microenvironnement adapté (cellules stromales de différents types, facteurs de croissance…). Ce mélange complexe n’est pas reproductible in vitro et c’est pourquoi le recours à des animaux vivants est indispensable pour pouvoir étudier ces mécanismes. Dans ce projet, les animaux seront mis en reproduction à partir de l’âge de 8 semaines, âge auquel mâles et femelles sont sexuellement matures et jusqu’à l’âge de 20 semaines car les animaux plus âgés (en particulier les femelles) commencent à présenter des difficultés à se reproduire. Le génotypage des animaux sera réalisé au moment du sevrage, c’est-à-dire à l’âge de 4 semaines.
Phénotypage métabolique d’une lignée de souris invalidée pour une protéine intervenant dans le stress du réticulum endoplasmique au niveau de l’hypothalamus.
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
Tuées d'abord pour n'avoir pas le bon génotype, tuées ensuite à la fin de chaque procédure pour que leurs organes soient prélevés, 1 920 souris vont être utilisées, 1 440 dans des procédures d'un niveau de souffrance léger et 480 au niveau modéré. Le bout de leur queue est coupé aux ciseaux pour le génotypage, une partie d'entre elles est rendue obèse et diabétique par trois mois de régime gras et sucré, et sept prélèvements de sang sont faits à la queue. Certaines sont opérées quarante-cinq minutes pour la pose d'un cathéter dans la veine jugulaire, puis soumises à un test de deux heures avec quinze mesures de glycémie et huit prises de sang, d'autres isolées cinq jours en cage de mesure, d'autres perfusées au paraformaldéhyde par le cœur. Le porteur justifie ses effectifs par des lots de douze souris par condition, sans expliquer comment ces lots conduisent à 1 920 animaux.
Objectifs
L'obésité entraîne une inflammation au niveau du cerveau qui perturbe son fonctionnement et modifie le comportement alimentaire des patients obèses. Ainsi ils sont moins sensibles à la satiété et ont tendance à manger plus qu'ils ne devraient. Nous étudions une protéine anti-oxydante qui agit au niveau de l'hypothalamus (une zone précise du cerveau, qui régule le comportement alimentaire) mais aussi sur d'autres organes comme le pancréas ou le foie . Cette protéine a la particularité de protéger contre l'inflammation due à l'obésité. Pour étudier cette protéine nous utiliserons un modèle animal, la souris, elle sera génétiquement modifiée et ne produira plus cette protéine anti-oxydante au niveau de l'hypothalamus. Les animaux seront nourris avec un régime alimentaire gras et sucré, afin de les rendre obèses et diabétiques, puis ils passeront plusieurs tests durant lesquels nous mesurerons la quantité de nourriture qu'ils mangent et leur activité physique. Enfin nous mettrons à mort les animaux pour prélever leurs organes et les étudier.
Bénéfices attendus
Ce projet pourrait permettre la mise au point d'un nouveau traitement contre l'obésité et le diabète de type 2, qui connaissent une progression significative depuis 30 ans de sorte que la pandémie actuellement observée au niveau mondial constitue un réel enjeu de santé publique.
Procédures
Le bout de la queue des animaux sera coupé (de 2 ou 3 mm) une seule fois, afin de réaliser un génotypage. Une partie des souris sera nourrie avec un régime hypercalorique pendant 3 mois, ainsi ces animaux deviendront obèses et diabétiques. Des prélévements de sang seront effectués à partir de la queue des animaux qui resteront libres de leurs mouvements (7 prélèvements par animal, chacun des prélévements prendra moins d'une minute). Certains animaux seront opérés pour placer un cathéter dans la veine jugulaire. Ils seront opérés une fois, la chirurgie sous anesthésie générale durera 45 minutes. Après 1 semaine de repos ces animaux suivrons un autre test : ils seront libres de leurs mouvements et porteront un collier. Pendant 2 heures nous mesurerons leur glycémie 15 fois et nous prélèverons un petit volume de sang (au bout de la queue, 8 fois). Il n’y aura qu’un seul test de ce type pour ces animaux. Une partie des animaux seront placés dans une cage individuelle qui mesurera en temps réel leurs déplacements, leur prise de nourriture et d'eau. Ils seront également scannés pour évaluer leur quantité de muscles et de graisses.
Impact sur les animaux
#1. Régime hypercalorique : Après 3 mois de régime hypercalorique les animaux ont un surpoids et présentent les premiers signes d'apparition du diabète de type 2, ces nuisances sont modérées. #2. Test de tolérance au glucose et à l'insuline : Le gavage, l’injection intra-péritonéale et les prélèvements sanguins peuvent stresser les animaux (nuisances légères). La queue des animaux sera coupée au ciseau, cela entraine une douleur considérée comme légère. #3. Pose d’un cathéter dans la veine jugulaire : Plusieurs effets indésirables sont possibles. Des souris peuvent mal supporter l'anesthésie. La chirurgie peut entrainer des douleurs modérées et des problèmes de récupération modérés. #4. Analyse de calorimétrie indirecte : les animaux seront individualisés pendant 5 jours, cela entrainera un stress et une possible perte de poids (nuisance modérée). #5. Mesure du renouvellement du glucose : le risque principal est de créer une hypoglycémie lors du test, si les niveaux de perfusion d’insuline et de glucose ne sont pas optimaux. Cet effet indésirable sera considéré comme modéré. #6. Perfusion intra-cardiaque de paraformaldéhyde ET #7. Prélèvement de sang intra-cardiaque : Des souris peuvent mal supporter l'anesthésie (effet indésirable modéré).
Devenir
Les animaux de génotype non adéquat pour les expériences ou le maintient de la lignée seront mis à mort. Tous les animaux seront mis à mort à la fin de chaque procédure, car nous avons besoin de prélever leurs organes pour les analyser ultérieurement.
Remplacement
Afin de comprendre, de façon globale, le rôle de la SELENOT dans le contrôle de l’homéostasie énérgétique au cours de l’obésité associée au diabète de type 2, nous utilisons une lignée de souris transgéniques obtenue par le système Cre-Lox, afin de pouvoir inhiber l'expression de la Sélénoprotéine T, de façon sélective, au niveau des neurones POMC de l'hypothalamus.
Réduction
En accord avec des expériences antérieures et pour limiter le nombre d'animaux utilisés, les processus physiologiques étudiés seront analysés sur des lots de 12 souris par condition de traitement. Ces effectifs nous assureront d’obtenir des données statistiquement analysables. De plus, les procédures n’impliquant pas d’effet néfaste à long terme, pourront être menées successivement sur les mêmes animaux intercalées avec des périodes de repos de 7 jours au cours desquelles les paramètres physiologiques et le bien-être des souris seront régulièrement évalués.
Raffinement
L’ensemble des actes pouvant entraîner une douleur (tatouage, génotypage, actes chirurgicaux) sera réalisé sous anesthésie (locale ou générale selon la méthode la plus adaptée) afin d’en minimiser l’impact au maximum. De plus, les animaux recevront un traitement analgésique avant l'acte qui peut être poursuivi après l'acte si nécessaire pour prévenir la douleur. Le bien-être de l’animal sera évalué quotidiennement par la mesure des prises de nourriture et de boisson, et le suivi du poids de chaque animal. Au cours des expérimentations, une observation continue des animaux nous permettra d’arrêter le protocole en cas de souffrance.
Choix des espèces
Seule l’utilisation d’un modèle mammifère intégré, donc in vivo chez l’animal entier, peut nous permettre de comprendre, de façon globale, le rôle physiologique de notre protéine d'intérêt dans le contrôle de l’homéostasie énérgétique au cours de l’obésité, associée au diabète de type 2; et d’établir des comparaisons pertinentes avec des données qui pourraient être obtenues chez l’homme.
Tests règlementaires de toxicité non spécifique pour la production de vaccins à destination de l’Homme.
- Tests réglementaires
- Toxicologie et autres tests de sécurité
Cochons d'Inde : 750
Le contrôle qualité de lots de vaccins destinés à l'humain passe par des tests de toxicité non spécifique sur 1 500 souris et 750 cobayes, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Chaque animal reçoit une seule injection, intrapéritonéale, sous-cutanée ou intradermique selon le produit, en moins de dix secondes. La plupart sont tués, une partie des cobayes étant réutilisée pour des formations réglementaires aux gestes techniques ou pour valider un nouvel enrichissement de cage. Le porteur affirme qu'il n'existe pas de méthode de remplacement de ces tests, tout en indiquant que les pays européens ont accepté leur suppression, en cours produit par produit, et que d'autres pays continuent de les exiger.
Objectifs
Ce projet décrit les essais règlementaires de toxicité non spécifique qui sont l’une des méthodes de contrôle d’innocuité des vaccins.
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus pour ce projet sont la mise sur le marché ou éventuellement l’utilisation en essai clinique, de lots de vaccins conformes aux spécifications et aux textes de référence après les tests de contrôle qualité.
Procédures
Procédure 1 : Une seule inoculation par voie intrapéritonéale est réalisée sur souris et cobayes. Procédure 2 : Une seule injection soit en intrapéritonéale, soit sous-cutanée, soit intradermique selon le produit testé, est réalisée sur souris et cobayes. Ces différents types d’injection durent moins de 10 secondes
Impact sur les animaux
Pour ce projet, les nuisances se limitent à des injections de vaccins par voie sous-cutanée, intra-dermique ou intra-péritonéale qui sont qualifiées en degré léger. En effet, le résultat attendu en contrôle est une absence de toxicité.
Devenir
La majorie des animaux est euthanasié. Une partie des animaux peut être réutilisée pour des formations réglementaires aux gestes techniques ou, plus exceptionnellement pour des essais non invasifs tels que la validation d’un nouvel élément ou enrichissement.
Remplacement
Il n’existe pas de méthode de remplacement des tests de toxicité non spécifique sur animaux. En revanche, l’amélioration continue de l’uniformité des lots de vaccins vise à pouvoir supprimer ce type de tests à l’avenir. Néanmoins, certains pays continuent à demander la réalisation de ces tests pour une liste de produits donnée.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisés est calculé au plus juste de façon à répondre aux exigences réglementaires et aux besoins de tests sur la période. Le nombre d’animaux par groupe est défini par la réglementation et ne permet pas de réduire au-delà. Une démarche réglementaire (dossier de variation au dossier d’autorisation de mise sur le marché) est en cours pour supprimer certains tests de toxicité : les pays européens ont accepté cette suppression et l’arrêt des tests a lieu progressivement pour chaque produit concerné. Pour les autres pays, un processus similaire est engagé.
Raffinement
Souris : Elles sont hébergées en groupe dans des cages avec litière contenant plusieurs enrichissements : des plateformes anti-noyades, des dome-home (abris en carton) pour créer des barrières visuelles, des nestlets (carrés de coton) utilisés pour la nidification. Cobayes : Ils sont hébergés en groupe dans des cages contenant plusieurs enrichissements : des buchettes en bois à ronger, des huttes pour créer des barrières visuelles, du foin de Crau pour compléter leur alimentation. Pour chacune de ces espèces, des récompenses alimentaires (graines et fruits secs) leur sont distribuées après un acte jugé stressant ou douloureux. En cas d’apparition de symptômes liés à la toxicité anormale ou de réaction anormale au produit détectés à l’aide de points limites adaptés, l’animal est euthanasié de façon anticipée par administration de barbituriques.
Choix des espèces
Il s’agit de la souris et du cobaye, espèces décrites comme modèles pour l’évaluation de la toxicité anormale des vaccins dans les Pharmacopées Internationales en vigueur, ainsi que dans les Rapports Techniques de l’OMS Les animaux sont tous utilisés au stade adulte afin que leur système immunitaire soit mature.