Rongeurs

166 souris privées d'une partie de leur système immunitaire vont être utilisées, toutes tuées au plus tard quatre-vingts jours après la greffe, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chacune reçoit une irradiation corporelle totale de 2 Gy, une à deux injections de cellules leucémiques humaines et une injection intrapéritonéale par semaine, et 130 d'entre elles sont saignées trois fois. La progression tumorale attendue entraîne une baisse d'activité, une perte de poids et des tumeurs abdominales, le porteur écrivant que les souris ne seront pas gardées au-delà de ce délai pour leur éviter de souffrir. Il qualifie ce modèle de "mondialement reconnu" et d'"indispensable" pour valider toute étude préclinique de thérapie cellulaire humaine.

Objectifs

Ce projet porte sur l'utilisation des lymphocytes T natural killer invariant (iNKT), des cellules immunitaires capables de cibler et de détruire naturellement les cellules cancéreuses associées à la leucémie. En ajoutant une molécule ciblant la tumeur (le CAR) aux iNKT, on leur confère une meilleure capacité à cibler spécifiquement les cellules cancéreuses et à s'activer plus efficacement après le contact avec celles-ci. Dans le contexte de la leucémie aiguë myéloïde, où la greffe de moelle est le seul traitement curatif, mais malheureusement inaccessible à tous les patients, les approches de thérapie génique impliquant des cellules CAR sont en développement. Les premières études chez l'homme ont montré des réponses prometteuses mais de courte durée, nécessitant une optimisation. Une alternative envisagée est l'utilisation de cellules immunitaires moins susceptibles de s'épuiser dans le temps. Les lymphocytes iNKT se présentent comme des candidats potentiels dans ce contexte, offrant ainsi une piste intéressante pour le développement de nouvelles stratégies thérapeutiques contre la leucémie.

Bénéfices attendus

Dans le contexte de la leucémie aiguë myéloïde (LAM), les thérapies génétiques sont toujours en développement. Cependant dans la leucémie aiguë lymphoïde (LAL) elles sont déjà utilisées en clinique avec des résultats très probants. Il est possible d'explorer de nombreuses voies d’optimisation de ces thérapies, notamment en changeant leur base cellulaire. L’utilisation d'un sous-type de lymphocytes rare et naturellement anti-tumoral, les iNKT, permettrait une meilleure action directe contre les cellules tumorales avec une double action : la modification génétique et l'efficacité naturelle de la cellule. De plus, les iNKT ont aussi un effet contre les cellules empêchant l'action du système immunitaire. Ils peuvent aussi activer ce dernier, par leur production importante de molécules d’activation. Le développement de CAR-iNKT serait une très bonne opportunité d’amélioration des approches par cellules CAR.

Procédures

-Une radiothérapie corporelle totale de faible dose (2 gy) de chaque animal soit 166 souris -Une injection intra-veineux (IV) sur animal vigile, une seule fois en début d’expérience pour 18 souris, deux injections pour 148 souris. -Une injection intra-péritonéal (IP) sur animal vigile, une fois par semaines pour toutes les souris soit 166. -Un prélèvement de sang sur animal vigile, pour les animaux des tâches 2 et 3 soit 130 animaux à J21, J42 et J63 après injection des cellules leucémiques.

Impact sur les animaux

La piqure d'aiguille pour l’injection et le prélèvement entraîne une douleur légère de courte durée. L'administration de cellules tumorales entrainera une diminution de l’activité, une perte de poids, et possiblement le développement de petites tumeurs en intra-abdominal dans les trois premières semaines sans traitement.

Devenir

Les souris étant partiellement dépourvu de système immunitaire et ayant reçu une injection de cellules humaines leucémiques, une progression tumorale va se développer. Afin d’éviter une souffrance à l’animale, les animaux ne seront pas conservés au-delà de 80 jours post injections, ni en cas de point limite atteint.

Remplacement

Nous continuons à réaliser des expériences en laboratoire sur des modèles cellulaires pour valider la fonctionnalité des cellules humaines, et de façon à limiter le nombre d’expériences chez l’animal. Le projet est essentiellement basé sur la recherche d’efficacité et des meilleures conditions d’administration des cellules, ce qui ne peut pas être déterminé sur cellules, et ce qui permettra de prévoir les conditions des essais cliniques.

Réduction

Nous avons réduit le nombre de souris pour chaque étape du projet au minimum nécessaire pour les études statistiques, en se basant sur des expérimentations antérieurs ainsi que sur la littérature, et en calculant le nombre nécessaire sur la base de logiciel adequats. Nous avons aussi réuni des expérimentations afin de mutualiser les contrôles. Ainsi, au maximum 166 souris seront utilisées. L'utilisation de l'imagerie par bioluminescence avec anesthésie permet d'obtenir des données sur la progression tumoral sans sacrifice de l'animal. Suite à la mise à mort certains organes seront récupérer ainsi que du sang pour des analyses complémentaires.

Raffinement

Les souris seront dans une cage contenant de l’enrichissement (buchette en bois, frisure de papier Craft et coton) avec maximum 4 à 5 individus par cage dans un secteur spécifiquement adapté pour leur état immunitaire déficient. Leur état clinique sera surveillé quotidiennement et un score d’évaluation sera utilisé. Des points limites sont mise en place.

Choix des espèces

La souris permet l’élaboration d’un modèle de greffe de cellules humaines, car cette souris dépourvu de système immunitaire ne rejete pas les cellules humaines normales et leucémiques. Ce modèle murin est mondialement reconnu et indispensable pour valider toute étude pré-clinique de thérapie cellulaire humaine. Ce modèle permet d’une part d’étudier l’impact de nouvelles thérapies cellulaires sur le contrôle anti-leucémique, et d’autre part d’analyser les mécanismes d’action des cellules de thérapie cellulaire. Les résultats obtenus seront indispensables à l’élaboration d’essais cliniques chez l’homme dans un second temps. Les souris sont expérimentées entre 8 et 12 semaines de vie, pour limiter la variabilité de poids, et parce que dans la littérature la prise de greffe des cellules humaine est meilleure dans cette période de vie.

Opérés une première fois pour l'implantation d'un cathéter intraveineux, une seconde pour une chirurgie crânienne d'une heure, 520 rats enchaînent dix séances quotidiennes d'auto-administration de sucre de deux heures, puis dix séances de cocaïne de six heures. Suit une abstinence sous restriction alimentaire pouvant durer soixante-sept jours, en cage individuelle, l'isolement étant présenté comme le seul moyen de mesurer la consommation de chaque animal. Les procédures relèvent d'un niveau de souffrance modéré et le porteur ramène la restriction alimentaire à un "léger stress ou frustration alimentaire". Tous les rats seront tués pour le prélèvement de leur cerveau.

Objectifs

La consommation chronique de cocaïne est associée à des modifications du poids corporel et à des habitudes alimentaires déséquilibrées. Contrairement à l’idée d’une simple baisse de l’appétit, les personnes dépendantes consomment souvent une alimentation riche en calories mais pauvrement équilibrée, et ces perturbations persistent fréquemment après l’arrêt de la drogue. Cela suggère une altération durable des mécanismes cérébraux qui régulent la faim, les choix alimentaires et le plaisir lié à la nourriture. Ce projet a pour objectif d’étudier les effets à long terme de l’exposition chronique à la cocaïne sur le comportement alimentaire, la régulation énergétique et le poids corporel pendant une période d’abstinence. L’étude repose sur un modèle expérimental chez le rat, dans lequel les animaux s’auto-administrent de la cocaïne. Nous faisons l’hypothèse que la cocaïne induit des changements durables des préférences alimentaires et de l’attrait pour les aliments plaisants, notamment sucrés ou riches en énergie, pouvant conduire à une augmentation de la consommation alimentaire et à une prise de poids après l’arrêt de la drogue. Le projet vise également à mieux comprendre les mécanismes cérébraux impliqués dans ces perturbations, afin d’identifier des pistes thérapeutiques pour améliorer la régulation alimentaire après le sevrage.

Bénéfices attendus

Ce projet permettra de mieux comprendre les mécanismes comportementaux et métaboliques qui lient la consommation chronique de cocaïne et la dérégulation du métabolisme énergétique, notamment la prise de poids et les altérations du comportement alimentaire observées après l’arrêt de la drogue. Ces recherches sont essentielles pour identifier les bases physiologiques des troubles observés chez les patients en rémission et ainsi anticiper de nouvelles approches thérapeutiques. En recourant au modèle animal, il est possible d’explorer finement les interactions entre circuits neuronaux, métabolisme énergétique et comportements alimentaires, ce qui ne peut être réalisé directement en clinique. Les connaissances obtenues contribueront à améliorer la prise en charge future des personnes dépendantes, en offrant des pistes concrètes pour limiter les complications métaboliques et favoriser un rétablissement durable.

Procédures

Sur animaux anesthésiés : - chirurgie d’implantation de cathéter intraveineux (durée : 15minutes par animal) pour permettre l’auto-administration. - chirurgie crâniale pour permettre l’étude de l’activité neuronale : 1 fois (1 heure par animal) Sur animaux vigiles : - en amont de chaque chirurgie, 1 injection d'antalgiques et 1 injection d’analgésique - après la chirurgie, 2 injections sous d’antalgiques par animaux - 10 sessions d’auto-administration de sucre (1 session / jour, 2 heures par session). - 10 sessions d’auto-administration de cocaïne ou injection de saline (1 session / jour, 6 heures par session). -2 Mesures maximum de l’activité neuronale (1 session / jour ; 1 heure / session) - Restriction alimentaire pendant 67 jours maximum - Prélèvements sanguins pour étude et suivi du métabolisme (6 prélèvements par animal)

Impact sur les animaux

Les nuisances attendues pour ce projet sont : -Chirurgies : inconfort transitoire au réveil, et douleurs post-opératoire minorée par des antalgiques -Cathéter intraveineux : gène légère pendant la durée de l’expérience -Dispositif de mesure de l'activité cérébrale : gène légère pendant la durée de l’expérience -Auto-administration de cocaïne : stress transitoire chez certains rats -Période d’abstinence : léger stress -Isolement : stress modéré mais nécessaire pour pouvoir évaluer la consommation alimentaire individuelle -Restriction alimentaire : léger stress ou frustration alimentaire, mais sans perte de poids significative -Prélèvements sanguins : inconfort transitoire, stress léger.

Devenir

Tous les animaux seront mis à mort pour des prélèvements et analyse des cerveaux.

Remplacement

Ce type de recherche vise à comprendre les bases d'un processus psychobiologique et peut être uniquement mené sur un animal vivant. En effet, nous étudions les bases comportementales et neurobiologiques de la prise alimentaire dans le cadre de l’addiction. L’étude de ce processus nécessite la présence de réseaux neuronaux intacts et fonctionnels qui sont uniquement accessibles dans des modèles d’animaux intègres et donc vivants. Après vérification, il n’a pas été trouvé de test in vitro ou in silico permettant d’effectuer cette recherche et il n’est donc pas envisageable d’utiliser des méthodes de substitution à l’animal entier.

Réduction

Le nombre d’animaux utilisés dans ce projet a été soigneusement calculé afin de répondre aux objectifs scientifiques tout en utilisant le minimum d’animaux nécessaire. Les effectifs sont déterminés de manière à obtenir des résultats fiables, en tenant compte des différences naturelles entre les individus, sans recourir à un nombre excessif d’animaux. L’étude est organisée de façon progressive : chaque étape est analysée avant de passer à la suivante. Cette stratégie permet d’adapter le nombre d’animaux en fonction des résultats obtenus et d’éviter la réalisation de certaines procédures si elles ne sont pas nécessaires. Par exemple, certaines expériences ne seront pas menées si aucune différence n’est observée entre les groupes étudiés. Les animaux sont répartis de manière équilibrée entre mâles et femelles afin de limiter les répétitions inutiles et de maximiser les informations obtenues à partir d’un même effectif. Un petit nombre d’animaux supplémentaires est prévu uniquement pour compenser d’éventuelles pertes liées aux interventions chirurgicales ou techniques, afin d’éviter de relancer de nouvelles expériences. Au total, le nombre maximal d’animaux susceptibles d’être utilisés est plafonné, mais le nombre réel devrait être nettement inférieur, grâce à cette approche graduée et conditionnelle. Cette organisation permet de garantir une utilisation raisonnée des animaux, conforme au principe de réduction, tout en assurant la qualité scientifique des résultats.

Raffinement

Le bien-être animal est pris en compte à chaque étape du protocole, avec une attention particulière portée à la limitation du stress, de la douleur et de toute souffrance inutile. Une surveillance régulière de l’état de santé des animaux est assurée à l’aide d’une grille de suivi du bien-être, permettant d’identifier précocement l’atteinte éventuelle de points limites gradés (perte de poids, apparence générale, comportement). Ces points limites sont associés à une grille de score et à un arbre décisionnel définissant clairement les critères d’intervention et d’arrêt. Tout animal atteignant un point limite nécessitant une intervention est pris en charge sans délai. Les rats seront hébergés en cages ventilées, avec contrôle de la température et de l’humidité, et bénéficieront d’un enrichissement standard (objets à ronger). L’eau sera disponible ad libitum. Lorsque requis par le protocole, une restriction alimentaire limitée dans le temps sera mise en place et ajustée afin de maintenir un poids stable sans altérer l’état de santé des animaux. Les procédures débuteront après une période d’acclimatation à l’animalerie d’au moins 10 jours, incluant une habituation progressive à la manipulation par l’expérimentateur. Les animaux soumis à une restriction alimentaire seront pesés au moins trois fois par semaine, tandis que les rats engagés dans les protocoles d’auto-administration seront pesés au minimum une fois par semaine, avec des pesées supplémentaires réalisées en cas de besoin. La manipulation quotidienne permet également une évaluation continue de l’état général des animaux. Les chirurgies seront réalisées sous anesthésie générale, complétée par une anesthésie locale, avec maintien de la température corporelle à l’aide d’un tapis chauffant. Une analgésie systématique sera administrée en pré- et post-opératoire pendant au moins 72 heures, associée à une surveillance clinique rigoureuse afin de détecter rapidement tout signe de douleur ou de complication.

Choix des espèces

Le rat est l’une des espèces les plus pertinentes et les plus utilisées pour l’étude des mécanismes d’addiction. Il présente une pharmacosensibilité aux substances addictives proche de celle observée chez l’humain, et consomme spontanément la plupart des drogues d’abus, dont la cocaïne. Le rat apprend facilement des tâches opérantes complexes et développe des comportements addictifs reproductibles, ce qui n’est pas le cas d'autres espèces. Ceci en fait un modèle de choix pour étudier l’addiction et les rechutes. Dans cette étude, nous utiliserons des rats de 8 semaines au début du projet, ce qui correspond au stade de développement utilisé dans l’ensemble de nos projets de recherche afin de limiter le risque de variabilité qui pourrait être lié à l’utilisation de rats en phase d’adolescence (juvéniles).

Aux stades avancés de la maladie, les rats peuvent ne plus accéder à la nourriture ni à l'eau, et ceux dont l'état général se dégrade sont tués par anticipation. 30 rats porteurs d'une mutation du gène Mfn2, qui reproduit la maladie de Charcot-Marie-Tooth de type 2A, vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. À six semaines, trois mois et cinq mois, ils passent une mesure de force d'agrippement, une analyse de la marche et un test du faisceau rétréci, de cinq à dix minutes chacun. Tous seront tués pour peser leurs muscles et mesurer les propriétés contractiles de muscles isolés, le projet ne visant pas à les soigner mais à repérer des paramètres de suivi utilisables dans de futurs essais thérapeutiques.

Objectifs

La neuropathie périphérique axonale liée au gène Mfn2 (correspondant à la maladie de Charcot-Marie-Tooth de type 2A ou CMT2A) est une affection génétique du système nerveux périphérique caractérisée par une dégénérescence progressive des axones, entraînant des déficits moteurs et sensitifs prédominant aux extrémités des membres. Malgré une compréhension partielle des mécanismes physiopathologiques impliqués, il n’existe à ce jour aucun traitement curatif. Dans ce contexte, l’objectif de ce projet est de caractériser de manière fonctionnelle les atteintes neuromusculaires dans un modèle de rat CMT2A, porteur de cette mutation. Cette étude vise à décrire l’installation et la progression des déficits moteurs et musculaires par une approche intégrée combinant des évaluations in vivo longitudinales et des analyses in vitro à des temps clés. Elle a pour finalité d’identifier des paramètres fonctionnels pertinents et robustes, en lien avec la physiopathologie de la maladie, pouvant servir de critères de suivi de la progression et d’outils d’évaluation dans un contexte de développement thérapeutique.

Bénéfices attendus

Ce projet permettra d’améliorer la compréhension des atteintes neuromusculaires associées aux neuropathies périphériques axonales liées au gène Mfn2, en documentant leur installation et leur progression dans un modèle préclinique pertinent. L’identification de paramètres fonctionnels robustes et reproductibles contribuera à définir des critères objectifs de suivi de la maladie. Ces éléments constituent un prérequis essentiel au développement et à l’évaluation de nouvelles approches thérapeutiques, en facilitant la mise en place d’études précliniques et en renforçant la transposabilité des résultats vers la clinique.

Procédures

Au cours de la période de suivi, les animaux seront soumis à des tests non invasifs d’exploration fonctionnelle réalisés sur animaux vigiles, incluant des évaluations de la force musculaire, de la marche et de la coordination motrice. Chaque test a une durée comprise entre 5 et 10 minutes. Ces évaluations seront réalisées à trois reprises au cours du projet, aux âges de 6 semaines, 3 mois et 5 mois. En fin d’étude, les animaux seront soumis à une procédure terminale comprenant une anesthésie suivie d’une euthanasie conforme à la réglementation, puis à des prélèvements tissulaires (muscles squelettiques et cœur) réalisés après confirmation de la mort.

Impact sur les animaux

Les tests fonctionnels non invasifs (mesure de la force d’agrippement, analyse de la marche, test du faisceau rétréci) peuvent induire un stress léger à modéré lié à la manipulation des animaux et à leur isolement temporaire. La répétition des mesures au cours du suivi longitudinal peut également entraîner une fatigue passagère. L’évolution de la pathologie elle-même peut entraîner une altération progressive de l’état général, se traduisant notamment par des troubles locomoteurs, une diminution de la force musculaire et, potentiellement, des difficultés d’accès à la nourriture ou à l’eau aux stades avancés.

Devenir

L’ensemble des animaux sera euthanasié à l’issue de la procédure expérimentale afin de permettre la réalisation d’analyses terminales indispensables à la caractérisation du phénotype neuromusculaire. Ces analyses incluent notamment la mesure de la masse de différents muscles ainsi que l’étude des propriétés contractiles de muscles isolés, qui ne peuvent être réalisées que sur des tissus prélevés post-mortem.

Remplacement

Il n’existe à l’heure actuelle aucun modèle alternatif non animal permettant de caractériser de manière intégrée le phénotype neuromusculaire associé à une neuropathie périphérique axonale liée au gène Mfn2. Les approches in vitro ou ex vivo ne permettent pas de reproduire la complexité des interactions entre système nerveux périphérique, muscle et contrôle moteur, ni d’évaluer la progression de la maladie à l’échelle de l’organisme. Le recours à un modèle animal est donc nécessaire pour étudier de façon fonctionnelle et longitudinale les altérations neuromusculaires et identifier des paramètres pertinents de suivi.

Réduction

Le nombre d’animaux a été défini au strict minimum nécessaire pour garantir la validité scientifique des résultats, tout en respectant le principe de réduction. Sur la base de données issues de la littérature et d’expériences antérieures sur des modèles similaires, un effectif de 15 animaux par groupe a été retenu.Ce nombre est nécessaire pour mettre en évidence de manière fiable les différences attendues entre les animaux porteurs de la mutation et les animaux témoins sains. Afin de limiter la variabilité expérimentale, les groupes seront constitués d’animaux issus de plusieurs portées, avec inclusion d’animaux mutés et témoins issus des mêmes portées lorsque cela est possible. Cette stratégie permet de contrôler les effets liés à la portée tout en optimisant le nombre total d’animaux utilisés. Par ailleurs, une approche longitudinale sera mise en œuvre, permettant le suivi répété des mêmes animaux au cours du temps, ce qui réduit le nombre total d’animaux nécessaires. Enfin, les différentes analyses (fonctionnelles in vivo et ex vivo) seront réalisées sur les mêmes individus afin de maximiser les informations obtenues par animal et d’éviter toute utilisation supplémentaire.

Raffinement

Les animaux seront hébergés conformément à la réglementation en vigueur, avec un enrichissement du milieu adapté. L’état général des animaux sera surveillé quotidiennement par le personnel animalier et les expérimentateurs afin de détecter précocement tout signe de gêne, de douleur ou d’altération de l’état de santé, notamment en lien avec la progression de la pathologie (troubles locomoteurs). Des critères d’arrêt anticipé, définis à partir de grilles de suivi du bien-être animal et des recommandations en vigueur, seront appliqués. En cas d’apparition de signes cliniques sévères ou d’une dégradation importante de l’état général, le responsable de l’étude et le responsable de la structure de bien-être animal (SBEA) seront informés et une euthanasie sera réalisée sans délai afin d’éviter toute souffrance prolongée. Les signes observés seront évalués en tenant compte de leur persistance et de leur impact sur l’état général de l’animal. L’ensemble des évaluations fonctionnelles, validées et non invasives, sera réalisé sur animaux vigiles. Afin de limiter le stress lié à la manipulation et aux procédures expérimentales, les animaux bénéficieront d’une phase d’habituation préalable à la salle d’expérimentation, aux dispositifs et à l’expérimentateur. Les tests seront réalisés dans un environnement dédié, distinct de la salle d’hébergement, et des mesures de renforcement positif (récompense après les essais) seront mises en place. L’organisation et la fréquence des tests seront optimisées afin de limiter la fatigue et l’impact sur le bien-être des animaux.

Choix des espèces

Il n’existe à l’heure actuelle aucun modèle alternatif non animal permettant de caractériser de manière intégrée le phénotype neuromusculaire associé à une neuropathie périphérique axonale liée au gène Mfn2. Les approches in vitro ou ex vivo ne permettent pas de reproduire la complexité des interactions entre système nerveux périphérique, muscle et contrôle moteur, ni d’évaluer la progression de la maladie à l’échelle de l’organisme. Le recours à un modèle animal est donc nécessaire pour étudier de façon fonctionnelle et longitudinale les altérations neuromusculaires et identifier des paramètres pertinents de suivi. Les animaux seront suivis à partir du stade juvénile, dès le sevrage (3–4 semaines), et jusqu’à l’âge adulte (jusqu’à 5 mois). Les évaluations in vivo neuromusculaires seront réalisées à 6 semaines, 3 mois et 5 mois d’âge permettent ainsi de caractériser précocement les premiers signes fonctionnels, puis leur évolution au cours du temps.

Gavées jusqu'à onze fois, injectées jusqu'à dix fois, saignées à la joue puis à la queue, mises à jeun six heures, 252 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées pour le prélèvement de leurs tissus. Le projet cherche à mettre au point un dosage sanguin d'une molécule bactérienne reconnue par un récepteur immunitaire, soupçonné de relier le microbiote intestinal à la régulation du glucose. Le porteur affirme que cette étude ne peut être menée ni en culture cellulaire ni par modélisation informatique, et qu'elle "nécessite" donc des animaux. Le RNT ne tranche ni entre le gavage et l'injection ni sur le nombre d'administrations, alors que trente-six souris seraient traitées dix jours de suite.

Objectifs

Le surpoids et l’obésité constituent aujourd’hui un problème majeur de santé publique. En 2022, ils touchaient plus de 2,5 milliards et 890 millions de personnes dans le monde et sont associés à de nombreuses maladies, dont le diabète de type 2 et les maladies cardiovasculaires. Mieux comprendre leurs causes est essentiel pour développer de nouvelles stratégies de prévention et de traitement. L’obésité est une maladie complexe influencée par la génétique, l’alimentation et des facteurs environnementaux. Parmi eux, le microbiote intestinal, c’est-à-dire l’ensemble des bactéries vivant dans notre intestin, joue un rôle important. Ces bactéries interagissent avec l’organisme et participent à la régulation de nombreux processus biologiques. Un déséquilibre du microbiote est fréquemment observé chez les personnes atteintes de maladies métaboliques. Récemment, le gène que nous étudions a été identifié comme un récepteur du système immunitaire capable de détecter une molécule produite par des bactéries intestinales. Plusieurs études associent des variations de ce gène à l’obésité et au diabète de type 2. De plus, son expression est plus élevée chez des patientes obèses. Des données préliminaires chez la souris montrent également que l’absence de ce gène modifie la prise de poids et la régulation du glucose. Nous faisons donc l’hypothèse que ce récepteur joue un rôle clé dans la communication entre le microbiote intestinal et le métabolisme. Dans ce projet, l’objectif est de développer une méthode permettant de détecter dans le sang la molécule reconnue par ce récepteur. Des souris élevées sans microbiote seront utilisées pour établir et calibrer cette méthode, avant son application à des échantillons humains. À terme, cette molécule pourrait devenir un nouveau biomarqueur des maladies métaboliques. Cette étude vise à déterminer : 1-La quantité de la molécule produite par le microbiote présente dans la circulation sanguine selon le mode d’administration 2-L’impact de l’administration de cette molécule (et in fine l’activation du récepteur), sur la glycémie, la prise de poids et les dérégulations métaboliques.

Bénéfices attendus

Notre travail vise à mieux comprendre les interactions entre l’hôte et des ligands bactériens et leur rôle dans la régulation de la glycémie, car sa dérégulation est un élément central du développement du diabète. Il est essentiel de poursuivre les recherches qui pourront permettre le développement de nouveaux moyens de lutter contre l’obésité et les maladies associées. Ce dosage pourrait dans un futur proche constituer en un nouveau biomarqueur des maladies métaboliques.

Procédures

Les animaux seront soumis aux interventions suivantes, réalisées exclusivement sur animaux vigiles : •Gavages: o Nombre maximal estimé : 11. o Ce total inclut : Soit une administration unique pour chacun des 216 animaux, soit maximum 10 actes (administration quotidienne sur 10 jours si cette voie est retenue) pour les 36 autres, auquel s’ajoute l’administration de glucose pour le test de tolérance. o Durée : Environ 10 secondes par geste de contention et d'administration. •Injections: o Nombre maximal estimé : 10. o Ce total inclut : Soit une administration unique pour chacun des 216 animaux, soit maximum 10 actes (administration quotidienne sur 10 jours si cette voie est retenue) pour les 36 autres. o Durée : Environ 5 à 10 secondes par geste (contention et piqûre). •Prélèvements sanguins : o Prélèvements à la joue : Chaque souris subit au maximum 2 prélèvements, 36 souris seulement 1 prélèvement. o Micro-prélèvements à la queue : Maximum 8 actes pour les 36 animaux concernés par le test de tolérance au glucose o Durée : 10 à 20 secondes à la joue ; 1 seconde à la queue. •Prélèvements de fèces : o Nombre total : 1 par animal. o Un prélèvement unique par animal en début de protocole pour contrôle de la stérilité. o Durée : Moins de 5 minutes.

Impact sur les animaux

-Gavages et injections : Les animaux subiront un stress modéré lié à la contention manuelle (environ 5 secondes). Pour les injections, une douleur légère, brève et transitoire est attendue lors de la piqûre. -Mise à jeun (6h) : Ce jeûne de courte durée peut induire une sensation de faim et un stress physiologique léger. -Test de tolérance au glucose : Stress léger de très courte durée et douleur brève lors de l’incision au bout de la queue pour les micro-prélèvements de sang (1 seconde). -Prélèvements de sang à la joue : Stress modéré durant 10 à 20 secondes lié à la contention et douleur liée à la piqûre. -Prélèvements de fèces : Stress très bref lié à la contention (

Devenir

Les animaux seront mis à mort afin d’effectuer des prélèvements de tissus pour analyse biologique, histologique et moléculaire.

Remplacement

Cette étude de l’effet systémique d’activateurs du récepteur d’intérêt sur le métabolisme de l’hôte ne peut pas être réalisée en cultures cellulaires ni modélisée informatiquement. Elle nécessite donc l’utilisation d’animaux.

Réduction

Le nombre d’animaux prévu permet d’effectuer des tests statistiques (12 animaux par lot) sans nécessité de répétition ultérieure de l’expérience.

Raffinement

Les volumes de gavage seront adaptés aux poids des animaux et cette étape sera pratiquée par des expérimentateurs entrainés à la contention et au gavage. Les animaux seront habitués à être manipulés tous les jours durant la phase d’adaptation afin de diminuer leur stress lors des prélèvements. Toutes les souris auront dans chaque cage un enrichissement de milieu par l’ajout d’un abri obscur en polycarbonate. Les souris seront 4 par cage pour éviter l’isolement. L’état de santé des animaux sera surveillé tout au long de l’expérience. Cela nous permettra d’intervenir rapidement et de façon appropriée si un problème survenait. Les équipements utilisés sont adaptés à la physiologie du petit animal telle que l’utilisation de lecteur de glycémie performant (rapide et nécessitant un volume de sang faible). Enfin, des points limites adaptés sont définis afin de réduire au maximum la douleur.

Choix des espèces

Le modèle souris est largement utilisé pour les recherches sur les maladies métaboliques en raison de ses réponses proches de l’homme et permettant une reproductibilité des résultats. Il s’agit également du modèle principal dans le cadre d’études en condition d’absence de microbiote. De plus les seules données de la littérature s’intéressant à la détection de la molécule que nous étudions utilisent ce modèle et nous servent donc de référence. Enfin, nous avons choisi de travailler sur des animaux adultes en fin de croissance afin de travailler sur des animaux, dont la réponse métabolique est stable et répétable.

Sept injections en huit jours, puis une ponction de sang par semaine pendant un mois et deux le même jour la dernière semaine : 786 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue. Le projet compare les anticorps anti-plaquettes produits selon le contexte, transfusions répétées ou grossesse, en reproduisant chez la souris ce qui survient chez des patients transfusés et des femmes enceintes. Les souris utilisées sont génétiquement modifiées pour que leur nombre de plaquettes puisse être manipulé. Des petits de trois semaines à peine sevrés sont inclus parce qu'ils fournissent un volume de sang suffisant pour les analyses, et la mise à mort est justifiée par ce besoin de grands volumes de sang ou d'organes.

Objectifs

Les plaquettes sont des éléments essentiels qui, lors d’un saignement, permettent de le stopper en formant des caillots. La génération d’anticorps dirigés contre nos propres plaquettes sanguines) est problématique dans les maladies qui nécessitent une transfusion de plaquettes. En effet, la présence de tels anticorps chez le patient conduit à la destruction des plaquettes transfusées, qui a pour conséquence une inefficacité thérapeutique. La génération de ces anticorps peut également être observée chez la femme enceinte. Dans ce contexte, les plaquettes du fœtus présentent à leur surface des molécules provenant de la mère (« molécules du soi »), mais aussi celles du père (« molécules du non soi ») qui vont être considérées comme étrangères à la mère, et donc entrainer la production d’anticorps contre les plaquettes du foetus. Ceci peut entrainer une baisse du taux de plaquettes chez le nouveau-né, et favoriser l’apparition d’un état réfractaire plaquettaire chez la mère, si elle devait par la suite être transfusée. La probabilité d’apparition de ces anticorps, serait plus importante à partir de la troisième grossesse, la mère ayant déjà été exposée aux molécules du père lors d’une première grossesse. Nous savons à quel endroit sont produits ces anticorps, nous souhaitons à présent étudier si la quantité et le type d’anticorps produits chez la souris, va changer selon le contexte (grossesse ou transfusion de plaquettes étrangères). Pour cela, nous mimerons ce qui se passe chez l’Homme, en réalisant plusieurs transfusions de plaquettes, des plaquettes obtenues différemment, chez la souris, ou encore en suivant des femelles ayant eu plusieurs portées. Pour finir, nous étudierons également l’élimination des plaquettes, à la suite d’une transfusion faite aux femelles ayant eu plusieurs portées ou ayant été transfusées.

Bénéfices attendus

Ce projet nous permettra de comparer, le type et la proportion d’anticorps anti-plaquettes produits selon différentes situations. Le but étant par la suite, de pouvoir les bloquer grâce à un médicament chez des patients qui ont besoin d’être transfusés, mais ont déjà éliminé des plaquettes lors de transfusions auparavant.

Procédures

La souris vigile recevra 1 injection de 5 secondes pendant 4 jours consécutifs, suivies pour certaines, 4 jours après, d’une injection de 5 secondes pendant trois jours consécutifs. La souris vigile recevra 1 injection pendant 5 secondes avant le prélèvement de sang. La souris anesthésiée par inhalation, sera prélevée à la queue, 15 secondes, une fois par semaine, pendant 4 semaines, puis la 4ème semaine deux fois dans la même journée. La souris anesthésiée par inhalation, recevra une injection de plaquettes de 5 secondes, une fois pour certaines, et une fois par semaine pendant 4 semaines pour d’autres.

Impact sur les animaux

L’injection répétée réalisée sur animal réveillé peut entrainer un stress à la contention et une douleur au point de piqûre de l’aiguille de quelques secondes. L’injection d’anesthésiants, peut entrainer un stress à la contention, et une douleur au point de piqûre de l’aiguille de quelques secondes. Pour les procédures d’anesthésie, le rythme respiratoire peut être impacté : rythme modifié ou apnée. L'injection de plaquettes à l'animal n'a aucun effet sur sa santé, aucun choc anaphylactique et aucune inflammation n'apparaît.

Devenir

Tous les animaux seront mis à mort à la fin de la procédure, car nous aurons besoin soit d’un grand volume de sang, soit de prélever des organes.

Remplacement

Les évènements induisant la production d’anticorps anti-plaquettes que l’on souhaite étudier, ne peuvent éthiquement se faire chez les patients. En effet, il parait inenvisageable de pouvoir bloquer la production de plaquettes, afin de pouvoir transfuser au patient des plaquettes d’une maturation précise, ou encore de pouvoir transfuser des plaquettes fluorescentes, ou de pouvoir réaliser des gestes invasifs comme des biopsies d’organes tels que le foie ou la rate. Or, l’apparition de ces évènements ne peut avoir lieu qu’au sein d’un organisme vivant, suite à l’interaction de différents organes, et la mise en place de mécanismes complexes, qui n’existent pas encore autre que sur le vivant.

Réduction

Le nombre de souris utilisé dans cette étude est réduit au minimum et permet l’obtention de résultats statistiquement significatifs. Les effectifs ont été déterminés en amont par une approche statistique.

Raffinement

Le stress et la douleur de tous les animaux utilisés dans ce projet seront diminués au minimum : -Par l’acclimatation de nos souris à la pièce d'hébergement pendant deux semaines suite au sevrage ou à leur arrivée - Par l’habituation des animaux à l’expérimentateur et aux différents gestes, une fois par jour pendant 5 jours, la semaine avant le début de la procédure -Par l’hébergement en groupes sociaux. Les cages sont munies de particules de bois et enrichies avec des carrés de cellulose + des bâtons de coton + de la frisure, afin de permettre aux animaux de réaliser un nid conformément à leurs besoins comportementaux -Par l'utilisation d'anesthésiants et d'analgésiques adaptés lors des différents gestes sur l'animal -Par l’installation de l’animal sur une plaque chauffante à 38°C lors des anesthésies, et pour son réveil, dans une boite thermostatée à 38°C - Des points limites permettront de soustraire l’animal aux procédures expérimentales et ainsi limiter sa souffrance et son inconfort.

Choix des espèces

Nous utilisons des souris car nous disposons des souris génétiquement modifiées qui nous permettent de modifier le nombre de plaquettes sanguines chez la souris. Les plaquettes sanguines de souris sont très proches au niveau fonctionnalité que celles de l’Homme. Nous utiliserons des souris de 7 à 20 semaines période où le nombre de plaquettes chez les individus est stable, et des petits de 3 semaines sevrés, pour pouvoir avoir un volume de sang suffisant pour nos analyses.

300 animaux sur 3 990 pourront être gardés en vie et renvoyés en hébergement hors étude après avis vétérinaire, les autres seront tués pour le prélèvement d'organes et de fluides. 3 300 rats et 690 souris vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, pour mesurer les effets de candidats-médicaments commandés par des donneurs d'ordre. Certains reçoivent un cathéter intraveineux implanté à demeure sous anesthésie, portent une veste à capteurs jusqu'à dix-neuf heures, passent jusqu'à sept heures trente dans une enceinte respiratoire ou jusqu'à six heures dans une enceinte à diurèse sans eau ni nourriture, et subissent jusqu'à huit prélèvements sanguins par séance. Le porteur affirme qu'aucune alternative ne permet de mesurer ces effets sur un "organisme entier" et revendique la "nécessité" d'accéder à l'animal dans son entièreté.

Objectifs

Les études de pharmacologie de sécurité chez les rongeurs visent à évaluer les effets d'un candidat-médicament en développement sur les grandes fonctions physiologiques et sont des prérequis réglementaires précliniques permettant à un donneur d’ordre d'initier des études cliniques pour un candidat-médicament destiné à l'Homme. Selon le candidat-médicament, l’établissement utilisateur évalue la procédure à effectuer, sachant que plusieurs procédures peuvent être combinées au sein d’une même étude (par exemple : étude combinant l’évaluation des fonctions respiratoire et neurologiques). Chaque animal est traité par un placebo ou une dose de candidat-médicament selon la voie d'administration prévue chez l'Homme. Les effets du candidat-médicament sont évalués sur une fonction physiologique données (neurologique, respiratoire, gastro-intestinale, rénale ou cardiovasculaire) à l'aide de capteurs et de logiciels enregistrant, en continu, le signal physiologique (fonctions respiratoire et cardiovasculaire), de tests spécifiques (fonctions neurologiques) ou de prélèvements d'organes/fluides biologiques (fonctions gastro-intestinale et rénale) effectués à un ou plusieurs temps après traitement, et dont l'analyse génère des valeurs quantitatives caractérisant la fonction étudiée. Les valeurs des paramètres mesurés à chaque dose de candidat-médicament sont ensuite comparées à celles mesurées en placebo et permettent ainsi d'évaluer l'impact du candidat-médicament sur la fonction étudiée. Pendant la durée de la procédure, de la réception des animaux à leur sortie d'étude, leur état de santé est suivi quotidiennement a minima, leur poids est mesuré périodiquement et l'atteinte de points limites est étroitement surveillée, avec prise de décision vétérinaire rapide et appropriée en cas d'altération du bien-être animal. Des dispositions, compatibles avec l'atteinte des objectifs de l'étude, sont prises pour limiter tout inconfort, stress, souffrance ou douleur inutile, par l'utilisation d'habituation à l'environnement expérimental et aux dispositifs d'enregistrement des fonctions physiologiques, de protocoles anesthésiques et analgésiques appropriés, ou par décision vétérinaire d'appliquer des soins, de diminuer les doses de candidat-médicament ou d'arrêter le traitement. En fin de procédure, selon les prérequis du protocole d'étude, les animaux peuvent être gardé en vie ou euthanasiés.

Bénéfices attendus

L'évaluation des effets fonctionnels d'un candidat-médicament en développement par un donneur d'ordre dans les études de pharmacologie de sécurité chez le rongeur est conduite selon des recommandations ("lignes directrices") internationales, et constitue une étape réglementaire avant la conduite d'essais cliniques avec ce candidat-médicament chez des volontaires sains ou des patients. Ces études visent à définir le profil des effets pharmaco-toxicologiques de candidats-médicaments sur certaines fonctions physiologiques (incluant les fonctions vitales) qui surviennent généralement dans les heures à jours suivant leur administration. L'identification des fonctions modifiées par le candidat-médicament - s'il est considéré par le donneur d'ordre comme pouvant progresser dans les phases cliniques - permettra la mise en place de procédures de suivi de ces mêmes fonctions ("monitoring") chez l'Homme (ex.: mesure de l'électrocardiogramme, de la tension artérielle ou de la fréquence respiratoire; examens neurologiques) et donc, de rendre les essais cliniques plus sûrs pour les volontaires ou les patients y participant. En relation avec les données collectées dans les études de toxicologie réglementaire, celles issues des études de pharmacologie de sécurité permettent aussi de définir la dose qui sera testée (avec une marge de sécurité) pour la première administration à l’Homme. Au final, ce projet contribuera au développement de nouvelles solutions thérapeutiques, prophylactiques ou diagnostiques sûres pour les patients. Il est envisagé que, sur une durée de 3 ans, entre 25 et 35 candidats-médicaments pourront être évalués.

Procédures

Ces études consistent généralement en une administration unique du candidat-médicament, pendant une durée de quelques secondes pour des administrations par les voies orale, sous-cutanée, intramusculaire, intraveineuse rapide, ou de quelques minutes pour les administrations par la voie intraveineuse dites en "bolus lent". Certaines administrations par voie intraveineuse peuvent également durer plusieurs dizaines de minutes à quelques heures, et nécessitent l'implantation chirurgicale, sous anesthésie générale gazeuse profonde et avec un protocole analgésique péri-opératoire adapté, d'un cathéter laissé en place de manière permanente dans une veine périphérique. Ce cathéter est relié à un dispositif externe de perfusion adapté aux rongeurs, permettant de connecter la seringue délivrant le candidat-médicament, tout en laissant l'animal libre de ses mouvements. Ce dispositif de perfusion intraveineuse est implanté sous anesthésie générale profonde, à une seule occasion, pendant la période d'acclimatation. Les administrations de candidats-médicaments sont suivies d’évaluation de leurs effets sur les paramètres neurologiques (évalués individuellement pendant un maximum de 15 minutes, à différentes heures après traitement), respiratoires (avec placement de chaque animal dans une enceinte dédiée jusqu'à 7,5 heures), urinaires (avec placement de chaque animal dans une enceinte à diurèse jusqu'à 6 heures). Les animaux dont la fonction cardiovasculaire est évaluée portent une veste avec capteurs intégrés jusqu'à 19 heures. Si requis par le protocole d'étude, un ou plusieurs prélèvements sanguins seront effectués, par ponction d'une veine superficielle chez l'animal vigile, suivant des modalités et un nombre définis par les besoins de l'étude (jusqu'à 2 occasions par étude, avec un maximum de 8 prélèvements par occasion), tout en respectant les recommandations éthiques de l'établissement utilisateur. Si le protocole d'étude requiert un prélèvement sanguin unique d'un volume dépassant ces recommandations, ce prélèvement est effectué chez l'animal en fin d'expérimentation, sous anesthésie générale gazeuse profonde, puis celui-ci est euthanasié. Si requis par le protocole d'étude, une ponction de liquide céphalo rachidien unique est effectuée chez l'animal en fin d'expérimentation, sous anesthésie générale gazeuse profonde, puis celui-ci est euthanasié.

Impact sur les animaux

Les nuisances peuvent inclure (variables selon les individus) : Stress, inconfort ou douleur brève (quelques minutes) lors des administrations, prélèvements sanguins ou euthanasie au gaz carbonique. Les injections intraveineuses lentes peuvent nécessiter une contention en tube, après une période d'habituation. Sensation de chaleur et stress lors du placement en enceinte chauffante utilisée pour prélèvements de sang ou injections intraveineuses ne nécessitant pas de pose de cathéter à demeure. Anesthésie de quelques minutes - avec risque d’incoordination motrice au réveil - , pour prélèvements de sang ou autres fluides biologiques. Anesthésie suivie d’une douleur légère à modérée pendant quelques jours après la pose de cathéters intraveineux à demeure. Port d’un harnais ou d’un bouton métallique permettant la perfusion prolongée par voie intraveineuse sans contention, pouvant provoquer gêne à l'ambulation et au toilettage, grattage et/ou frottements. Connexion à un dispositif de "joint tournant" lors des perfusions intraveineuses de 30 min à 24 heures/jour, pouvant limiter les déplacements dans la cage d'hébergement. Restriction d’espace et absence d’aliment (eau disponible) dans l'enceinte dédiée aux mesures respiratoires jusqu’à 7,5 heures. Restriction d’espace sans accès à l’eau ni à l’aliment dans les enceintes pour collectes urinaires (jusqu’à 6 heures) ou les arènes d’observations comportementales (jusqu’à 10 min). Stress lié à l’hébergement individuel, notamment chez les souris mâles et les animaux porteurs de dispositifs de perfusion intraveineuse implantés à demeure. Effets toxicologiques ou pharmacologiques légers à modérés des candidats-médicaments.

Devenir

Si le protocole d'étude prévoit des prélèvements de tissus et d'organes pour analyses métaboliques, de biologie moléculaire, d'évaluations histopathologiques ou de prélèvements terminaux de fluides biologiques, une fraction ou la totalité des animaux nécessaire à ces analyses sera euthanasiée. Si le protocole d'étude ne prévoit pas de prélèvements nécessitant l'euthanasie des animaux, ceux-ci pourront être gardé en vie et retourner en zone d’hébergement hors étude suite à l’avis du vétérinaire avec l’évaluation de la gravité réelle des procédures subies.

Remplacement

Il n’existe pas actuellement d’alternatives à l’utilisation d’animaux qui permettent de déterminer la nature et l'amplitude des effets pharmacologiques de candidats-médicaments sur un organisme entier. Dans les études de pharmacologie de sécurité visant essentiellement à évaluer les effets de candidats-médicaments sur les fonctions physiologiques interdépendantes (en particulier, les fonctions vitales (neurologique, respiratoire et cardiovasculaire), il est nécessaire d’avoir accès à l’animal dans son entièreté, pour évaluer l’ensemble des paramètres demandés par les lignes directrices édictées dans des recommandations réglementaires internationales.

Réduction

Lorsque la pharmacocinétique et/ou le mécanisme d'action du candidat-médicament le permet, les mêmes animaux peuvent être utilisés dans une même étude, dans le but d'évaluer, soit simultanément, soit séquentiellement, plusieurs fonctions physiologiques. Dans le cadre d'application de procédures de manière séquentielles, l'inclusion des animaux dans la seconde procédure suivant la première sera effectuée après un temps d'élimination du candidat-médicament de l'organisme suite à l'administration au cours de la première procédure, et après un examen clinique confirmant la capacité des animaux inclus dans la première procédure, à être inclus dans la seconde. Si l'étude requiert des prélèvements sanguins sur animal vigile et que la méthode analytique le permet, des microprélèvements de quelques dizaines de microlitres seront effectués chez les animaux en exploration fonctionnelle, évitant ainsi l'utilisation d'animaux satellites. S'il n'est pas attendu de différences pharmacologiques ou pharmacocinétiques notable entre mâles et femelles, et sauf avis contraire du protocole d'étude, ou justification d'une indication thérapeutique limitée à un seul sexe chez l'Homme, les études de pharmacologie de sécurité sont effectuées chez des mâles.

Raffinement

Rats mâles et femelles et souris femelles sont hébergés en groupes sociaux (sauf incompatibilité comportementale ou avec la procédure expérimentale) en cage sur litière, avec enrichissement adapté, augmenté en cas d’hébergement individuel. Les techniques limitant stress et inconfort seront privilégiées; les actes pouvant les engendrer seront réduits en nombre et durée au minimum nécessaire et réalisés sous anesthésie générale avec un protocole analgésique adapté. Les rongeurs sont observés au moins une fois par jour pour rapidement détecter des signes cliniques et limiter toute souffrance ou douleur inutile. En cas d'atteinte du bien-être, un vétérinaire prendra des mesures rapides et appropriées (soins, arrêt momentané ou définitif du traitement…). Le stress de la manipulation est réduit par la procédure de gestion de faible stress. Etudes d'évaluation de la respiration par pléthysmographie: une habituation à l'enceinte de mesure en Plexiglas transparent (permettant aux animaux de voir et d'entendre leurs congénères et leur environnement) est effectuée par placement des animaux pendant 1 à 2 heures avant traitement (et en période de prétraitement, si requis au protocole d'étude). Etudes d'évaluation cardiovasculaire par veste connectée: en prétraitement, un fragment du tissu de la veste est déposé dans la cage d'hébergement pendant au moins 24 heures, puis les rats sont équipés de la veste seule (sans capteurs) jusqu'à 5 heures. Administration IV lente > 5 minutes: l'habituation au tube de contention est faite au moins 2 fois avant le premier traitement. Administration par voie orale et prélèvement sanguin en veine jugulaire chez rongeurs âgés ou peu manipulés: l'habituation à la manipulation est mise en place avant le premier traitement. Les procédures chirurgicales seront réalisées sous anesthésie générale avec un protocole analgésique adapté. Si compatibles avec les objectifs de l'étude, des microprélèvements sanguins seront effectués, limitant ainsi le stress et facilitant la récupération. Le design de chaque étude sera détaillé dans le protocole d’étude et une évaluation éthique sera réalisée avant le démarrage. Le pH et l'osmolarité seront mesurés (ou communiqués par le donneur d'ordre) avant toute première administration par voie parentérale. Enfin, les volumes d'administration et de prélèvement de sang ont été établis selon des recommandations internes, elles-mêmes basées sur des recommandations éthiques (Diehl et al. (2001); J. Appl. Toxicol.).

Choix des espèces

Le choix de l'espèce animale dans les études visant à étudier les effets de candidats-médicaments sur les fonctions physiologiques est basé sur les recommandations réglementaires édictées dans des lignes directrices internationales, les informations concernant la distribution et l'élimination des candidats-médicaments dans l'organisme, leur mécanisme d'action après liaison à leur cible biologique, les données de la bibliographie scientifique, et les analogies des fonctions physiologiques entre l’animal et l'Homme. Selon les fonctions physiologiques susceptibles d'être modifiées par le candidat-médicament et de la population concernée par celui-ci, l’âge le plus adéquat sera sélectionné, cet âge pouvant varier de l’âge juvénile jusqu’à l’âge de maturité sexuelle. Ce choix de l'âge répond à l’ensemble des études réglementaires conduites chez l'animal et nécessaires à la conduite des essais cliniques avec un candidat-médicament chez l’Homme.

Pour produire directement dans le corps des cellules immunitaires modifiées censées attaquer les tumeurs, 1 770 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées pour le prélèvement d'organes et de tumeurs. Chacune reçoit des injections dans la tumeur sous anesthésie, au moins six prises de sang et cinq séances d'imagerie, pendant que la tumeur grossit. Le porteur ramène ces atteintes à un inconfort modéré et transitoire, et décrit la croissance tumorale comme une gêne progressive. Les souris seront mises à mort dès qu'un volume tumoral maximal sera atteint, seuil dont le RNT ne donne pas la valeur.

Objectifs

L’objectif de ce projet est d’étudier une nouvelle approche de traitement du cancer visant à activer directement, dans l’organisme, certaines cellules du système immunitaire pour qu’elles reconnaissent et détruisent les cellules tumorales. Contrairement aux méthodes actuelles, qui nécessitent de modifier ces cellules en laboratoire avant de les réinjecter, cette stratégie permettrait de produire ces cellules directement dans le corps, de façon plus simple et potentiellement plus rapide. Les travaux seront réalisés chez la souris, dans des modèles de tumeurs, afin de reproduire au mieux certaines situations observées chez l’humain. Dans un premier temps, l’objectif est de vérifier que cette approche permet bien de produire ces cellules immunitaires modifiées dans l’organisme, et qu’elles sont capables de fonctionner correctement. Les chercheurs étudieront notamment leur capacité à reconnaître et attaquer les cellules tumorales, leur répartition dans le corps, leur durée de présence, ainsi que leur tolérance par l’organisme. L’état de santé des animaux sera suivi attentivement afin de détecter d’éventuels effets indésirables. Dans un second temps, l’efficacité de cette approche sera testée sur différents types de tumeurs. Les stratégies les plus prometteuses seront sélectionnées, puis éventuellement combinées avec d’autres approches visant à renforcer la réponse immunitaire. L’efficacité du traitement sera évaluée en suivant l’évolution des tumeurs et la capacité des cellules immunitaires à pénétrer dans celles-ci. Ce projet permettra de mieux comprendre le potentiel de cette nouvelle approche et de déterminer si elle pourrait, à terme, contribuer au développement de nouveaux traitements contre les cancers, en particulier les tumeurs solides.

Bénéfices attendus

Ce projet a pour objectif de mieux comprendre et évaluer une nouvelle approche de traitement du cancer, qui consiste à produire directement dans l’organisme des cellules capables de reconnaître et de détruire les cellules tumorales. Cette stratégie pourrait représenter une alternative aux méthodes actuelles, qui sont plus complexes et nécessitent de manipuler les cellules en laboratoire avant de les réinjecter au patient. Les résultats attendus permettront tout d’abord de vérifier que cette approche fonctionne réellement, c’est-à-dire que ces cellules sont bien produites dans le corps et qu’elles sont capables d’agir contre les tumeurs. Le projet permettra également d’identifier les approches les plus efficaces parmi plusieurs options testées, et de mieux comprendre leur comportement dans l’organisme, notamment leur répartition, leur durée de présence et leur tolérance. Dans un second temps, l’efficacité de cette stratégie sera évaluée sur différents types de tumeurs, afin de confirmer son potentiel dans des situations variées et proches de la réalité des cancers humains. Certaines combinaisons de stratégies pourront aussi être testées pour voir si elles permettent d’améliorer encore les effets du traitement. À plus long terme, ce projet pourrait contribuer au développement de nouvelles formes d’immunothérapie plus simples à mettre en œuvre, potentiellement plus accessibles et moins coûteuses que les traitements actuels. Il pourrait également ouvrir la voie à de nouvelles solutions pour traiter les tumeurs solides, pour lesquelles les options restent aujourd’hui limitées.

Procédures

Injection intra tumorale sous anesthésie : 2 x 5 minutes = 10 minutes Manipulation pour mesures et pesées sur animaux vigiles : 2 x 1min / semaines Prélèvements de sang sur animaux anesthésiés : 6 prélèvements de sang minimum x 2 min = 12 minutes Imagerie sur animal anesthésié : 5 mesures minimum x 10 min = 50 min

Impact sur les animaux

Les procédures réalisées dans ce projet peuvent entraîner un inconfort modéré et transitoire chez les animaux. Les injections et les prises de sang répétées peuvent générer un stress passager. L'activation du système immunitaire induite par le traitement peut provoquer une légère baisse d'activité ou une perte de poids temporaire. Dans les expériences impliquant des tumeurs, la croissance de celles-ci peut entraîner une gêne progressive. Des phénomènes inflammatoires liés à l'activation des cellules immunitaires modifiées sont également possibles. L'ensemble de ces effets sera surveillé attentivement tout au long de l'étude, et des mesures adaptées seront prises dès l'apparition de tout signe de détresse.

Devenir

Tous les animaux des différentes procédures seront euthanasiés car des organes/tumeurs seront récupérés.

Remplacement

Les méthodes alternatives, telles que les modèles cellulaires ou informatiques, ne permettent pas de répondre aux questions posées par ce projet. En effet, étudier comment des cellules immunitaires modifiées se développent, se déplacent et agissent dans l'organisme nécessite un système vivant complet. Les interactions entre les différentes cellules du système immunitaire, les organes et les tissus ne peuvent pas être reproduites en laboratoire ou par simulation informatique. L'utilisation d'un modèle animal est donc indispensable pour évaluer l'efficacité et la tolérance de cette approche dans des conditions physiologiques réalistes.

Réduction

Le nombre d'animaux utilisés dans ce projet a été calculé de manière à obtenir des résultats fiables tout en limitant au maximum leur utilisation. Dans un premier temps, de petits groupes de 5 animaux sont utilisés pour identifier rapidement les approches les plus efficaces et éliminer celles qui ne fonctionnent pas. Dans un second temps, des groupes de 10 animaux sont constitués pour évaluer l'efficacité du traitement sur des tumeurs, un effectif nécessaire pour tenir compte de la variabilité biologique de ces modèles. Cette approche progressive permet de n'utiliser que le nombre d'animaux strictement nécessaire à chaque étape du projet.

Raffinement

Les procédures expérimentales ont été conçues afin de réduire au maximum la douleur, le stress et l’inconfort des animaux. Les manipulations (injections, prélèvements sanguins, imagerie) seront réalisées par du personnel formé et expérimenté, selon des protocoles standardisés. Les prélèvements sanguins respecteront les volumes et fréquences recommandés. L’imagerie sera réalisée sous anesthésie adaptée afin de limiter le stress et les mouvements. Dans les modèles tumoraux, une surveillance clinique régulière sera mise en place, incluant le suivi du poids, de l’état général et du comportement. Des points limites stricts seront appliqués, notamment en cas d’atteinte d’un volume tumoral maximal ou d’altération de l’état général. Les animaux seront hébergés dans des conditions conformes à la réglementation (5 par cages) , avec enrichissement du milieu (tunnel et frisotis + ajout d’un morceau de bois à ronger si nécessaire).

Choix des espèces

La souris est l'espèce la plus adaptée à ce projet car elle est largement utilisée en recherche sur le cancer et le système immunitaire, et de nombreux outils scientifiques sont disponibles pour ce modèle. Les tumeurs utilisées sont spécifiquement compatibles avec les souris employées, ce qui permet de les étudier dans un organisme avec un système immunitaire intact et fonctionnel, proche des conditions réelles. Des souris jeunes adultes, âgées d'environ 7 semaines, seront utilisées. Cet âge correspond à un système immunitaire pleinement mature, garantissant des résultats fiables et reproductibles. Dans la première partie du projet, les animaux seront âgés d'environ 11 semaines en fin d'expérience. Dans la seconde partie, impliquant des tumeurs, la durée de suivi sera adaptée à la vitesse de croissance des tumeurs étudiées.

1 996 souris vont être utilisées, chacune ne subissant qu'une contention de trente secondes pour recevoir des bactéries ou une molécule inhibitrice, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. L'infection qui suit peut provoquer une gêne respiratoire, un dos voûté, une prostration et une perte de coloration de la peau, chez des souris adultes comme chez des souriceaux de deux jours. Toutes seront tuées pour le prélèvement de leurs organes, et le sexe des nouveau-nés sera lu sur des tissus prélevés après leur mise à mort. Le porteur reconnaît que la manipulation des souriceaux peut conduire la mère à les rejeter ou à ne plus les nourrir.

Objectifs

Le sepsis est une réponse immunitaire dérégulée entraînant un dysfonctionnement organique potentiellement mortel. Malgré les connaissances actuelles et les progrès de la prise en charge médicale, le sepsis demeure la principale cause de décès dans la plupart des unités de soins intensifs du monde et ne dispose pas de traitements efficaces. Cette réponse immunitaire dérégulée touche particulièrement les nouveaux-nés pour des raisons qui restent encore peu connues. Il est donc urgent de mieux caractériser les mécanismes cellulaires qui régulent les différents aspects responsables du déclenchement et du développement du sepsis et ses complications à long terme. Nos travaux ont montré le rôle essentiel de cellules immunitaires appelées macrophages dans le maintien des tissus. Dans ce projet, nous étudierons la réponse de ces cellules dans des modèles murins d’infection bactérienne, principale responsable du sepsis chez l'adulte et le nouveau-né. Puis en utilisant des souris qui ne possèdent pas ces macrophages nous examinerons leur implication dans le dysfonctionnement des tissus associés au sepsis. Ce projet permettra d’ameliorer nos connaissances sur les mécanismes responsables du déclenchement et du développement du sepsis et d’identifier de nouvelles cibles pour des applications thérapeutiques.

Bénéfices attendus

Ce projet permettra de mieux comprendre les mécanismes responsables du déclenchement et du développement du sepsis (une réponse immunitaire dérégulée) et à terme de proposer de nouvelles options thérapeutiques pour les patients souffrants de sepsis.

Procédures

Dans ce projet les animaux vigiles seront soumis à des contentions pour leur administrer des bactéries (30 secondes, 1 fois) ou de molecules inhibitrices (30 secondes, 1 fois).

Impact sur les animaux

Les animaux pourront subir des nuisances et des effets indésirables auxquels nous serons très attentifs. L'infection pourrait induire des comportements d’une gêne ou d’une souffrance (gêne respiratoire ou poils hérissés ou dos voûté ou mobilité réduite ou absence de toilettage ou prostration chez la souris adulte ou perte de couleurs du la peau chez la souris adulte et nouveau-née. La manipulation des souriceaux peut également induire un stress chez les souriceaux et la mère qui peuvent mener au rejet par la mère et/ou absence d'alimentation chez le nouveau-né.

Devenir

Tous les animaux seront mis à mort afin de prélever les organes pour réaliser les analyses nécessaires à notre étude.

Remplacement

Les mécanismes responsables du déclenchement et du développement de la réponse immunitaire dérégulée (sepsis) et le dysfonctionement des organes associés au sepsis reposent sur un ensemble de changements cellulaires et moléculaires complexes induits par une infection qui sont étroitement influencés par le système immunitaire. A ce jour, il n’existe donc pas d’autre alternative intégrée, comparable à l’utilisation des souris pour l’étude in vivo de ces mécanismes conduisant au sepsis et de l'implication du systeme immunitaire dans ce processus, nous permettant de remplacer l'utilisation des modèles de souris.

Réduction

Dans un but de réduction, nous proposons de faire des études "pilotes" pour definir les conditions (dose de bactérie et cinétique de la réponse des macrophages) afin de sélectionner une dose et un temps après infection pour prélever les tissus et répondre à notre objectif scientifique. Pour les procédures utilisant des souriceaux, nous utiliserons toute la portée et tous les sexes. Le sexe des souriceaux sera determiné sur des tissues prélevés après leur euthanasie.

Raffinement

Après infection, les souris adultes et nouveau-nées seront remises dans leur cage et surveillés toutes les heures jusqu’à 8 heures post infection et deux fois par jour (le matin et l'après-midi) pour les temps 24 et 48 postinfection par les personnes en charge de l'expérimentation. Les cages seront déposées sur des tapis chauffant pour éviter l'hypothermie qui peut survenir suite à l'infection Pour les souris adultes, nous déposerons de l'eau gelifiée et les croquettes alimentaires sur la litière de la cage pour s'assurer de l'hydratation et l'alimentation des animaux. Pour les souriceaux, les infections par seront faites en utilisant des seringues très fines et précises pour injecter de petits volumes. Le sexe des souriceaux sera determiné sur des échantillons de tissus prélevés sur animal euthanasié.

Choix des espèces

Le modèle souris est largement décrit dans la littérature comme modèle d'étude de l'infection bacterienne in vivo et du sepsis. De plus, les systèmes de défense et en particulier, les réponses des macrophages de l'hôte vis à vis du pathogène sont très similaires entre la souris et l'homme. De plus les modèles murins utilisés sont déjà établis dans notre institut de recherche. Les animaux utilisés seront soit des souriceaux nouveau-nés de 2 jours soit des souris adultes agées de 8-12 semaines pour étudier l'implication des macrophages dans les mécanismes responsables du déclenchement et du développement de la réponse immunitaire dérégulée (sepsis) chez le nouveau-né et l'adulte.