Rongeurs

196 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. La plupart, 180 sur 196, sont soumises à un régime gras induisant une obésité, puis reçoivent des administrations orales quotidiennes pendant vingt-huit à quatre-vingt-dix-huit jours et des prélèvements sanguins, pour tester un composé contre la stéatose hépatique au bénéfice d'un client pharmaceutique. Le porteur euthanasie tous les animaux pour prélever leur foie et affirme qu'aucune méthode de substitution ne permet d'étudier l'effet d'un composé sur les troubles métaboliques. Les retombées annoncées, une première molécule autorisée contre cette maladie, sont renvoyées à l'issue favorable du développement.

Objectifs

L’étude décrite dans le présent dossier sera réalisée dans le cadre du développement de composés d'intérêt thérapeutique, destinés à l’amélioration des troubles métaboliques, notamment la stéatose hépatique non alcoolique. Une première étude pilote, réalisée par le laboratoire pharmaceutique client de l'étude, a permis d'identifier ces candidats-médicaments. L’objectif de la présente étude sera de confirmer et de compléter ces résultats préliminaires en évaluant l’impact à plus long terme de ce composé sur la prise alimentaire, le poids corporel et la régulation glycémique chez des souris atteintes de stéatose hépatique non alcoolique (NASH). Deux modalités seront abordées: - l'effet préventif du traitement sur le développement de la stéatose hépatique - l'effet curatif du traitement sur le développement de la stéatose hépatique.

Bénéfices attendus

Cette étude a pour objectif de constituer un dossier d'autorisation de première étude chez l'humain pour commercialiser un composé thérapeutique luttant contre la stéatose hépatique non alcoolique, une pathologie pour laquelle il n'existe aucun médicament sur le marché à l'heure actuelle. Si l'issue du projet s'avère favorable, le développement dans lequel s'engage notre client pourrait aboutir à la mise sur le marché de la première molécule autorisée pour le traitement de la stéatose hépatique.

Procédures

Les animaux seront pesés régulièrement et leur prise alimentaire mesurée une à deux fois par semaine. Ces mesures durent environ 2-3 minutes. Des prélèvements sanguins sont prévus après 4 heures de mise à jeun. Les prélèvements en eux même durent environ 3 minutes. Des mesures de composition corporelle non-invasives seront réalisées. Ces mesures sont rapides (

Impact sur les animaux

La majorité des animaux (180 sur 196) seront soumis à un régime stéatogénique pendant l'intégralité de l'étude. Ce régime induit une obésité qui peut être source d'inconfort pour les animaux. Tous les animaux seront soumis à des administrations quotidiennes du composé test, du composé de référence ou de véhicule par voie orale pendant 28 jours (Groupes de la modalité CURATIF) à 98 jours (Groupes de la modalité PREVENTIF) ce qui est une source de stress. Les animaux seront également manipulés fréquemment pour les mesures de poids corporel et de prise alimentaire e qui pourrait être source de stress. Trois mesures de composition corporelle seront pratiquées, pouvant induire du stress chez les animaux malgré la nature non-invasive et la courte durée (

Devenir

Tous les animaux seront mis à mort à l'issue de l'étude afin de collecter les foies. Des analyses histologiques et biochimiques seront réalisées a posteriori sur ces derniers.

Remplacement

L’utilisation d’animaux à des fins scientifiques se justifie ici car il n’existe aucune méthode de substitution n’utilisant pas l’animal de laboratoire et permettant l’étude de l’impact d’un composé sur le poids corporel, la prise alimentaire et les troubles métaboliques comme la stéatose hépatique non alcoolique.

Réduction

Le nombre d’animaux utilisés a été rationalisé à partir de l'expérience acquise par notre laboratoire sur l'analyse des paramètres d'intérêt. Ainsi, le nombre d'animaux par groupe a été adapté pour chaque série expérimentale en fonction des paramètres d'intérêt de façon à être en mesure de mettre en évidence une différence statistiquement significative sur les paramètres étudiés. Les paramètres étudiés sont les suivants : poids corporel, poids corporel cumulé, prise alimentaire, prise alimentaire cumulée, efficacité alimentaire, histologie du foie, dosages sanguins, dosages tissulaires sur le foie (triglycérides, acides gras libres, cholestérol total).

Raffinement

Le modèle animal qui sera utilisé est un modèle parfaitement caractérisé dans la littérature et couramment utilisé dans les études précliniques cherchant à mettre en évidence les effets bénéfiques de composés sur la prise alimentaire, le poids corporel et les troubles métaboliques. Le protocole a été planifié de façon à limiter au maximum tout stress et tout inconfort pour les animaux. Afin de respecter le caractère social de l'espèce, les animaux seront hébergés par 2 ou 3 en cage individuellement ventilée. Les animaux conserveront des contacts visuels avec leurs congénères des autres cages et un enrichissement des cages sera assuré par l'ajout de dômes en carton et de briquettes en bois. Les traitements par voie orale seront administrés par des expérimentateurs rodés à ce type de pratique et des canules souples à usage unique et pourvues d'embout de silicone seront employés afin de s'affranchir de toute lésion du carrefour aéro-digestif. Les prélèvements sanguins prévus seront limités au volume minimum nécessaire aux dosages ultérieurs (100μL de sang par prélèvement). Enfin, un suivi journalier des animaux à l'aide d'une grille de score permettra une action rapide en cas d'atteinte des points limites établis. Ces actions incluent une surveillance renforcée et l'emploi d'analgésiques (Buprénorphine).

Choix des espèces

Le modèle de souris C57BL/6NTac est un modèle murin de stéatose hépatique non alcoolique. Il est très classiquement employés dans le cadre des études précliniques dans le domaine de la stéatose. Le choix du modèle a été validé avec le client par le chef de projet. Les animaux seront utilisés à l'âge de 19 semaines au début des traitements. Le choix de ce stade de développement est guidé par la population humaine ciblée par les composés testés, à savoir une population adulte et par le fait qu'un pré-conditionnement de 13 semaines avec une nourriture stéatogénique est nécessaire pour induire la stéatose (8 semaines de pré-conditionnement à la nourriture stéatogénique chez notre fournisseur chez des souris âgées de 6 semaines + 5 semaines de conditionnement dans notre animalerie après réception).

170 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Rendues obèses par un régime gras fournissant 60 % de l'énergie sous forme de graisses, elles reçoivent des administrations orales quotidiennes pendant huit à vingt-neuf jours et des prélèvements sanguins répétés, pour tester un composé anti-obésité destiné à un client pharmaceutique. Le porteur reconnaît que le régime gras "constitue une nuisance" et euthanasie tous les animaux pour prélever tissu adipeux, foie et muscle. Il affirme qu'aucune méthode de substitution ne permet d'étudier l'effet d'un composé sur le poids corporel et que l'étude pharmacocinétique exige un "organisme entier".

Objectifs

Le présent projet vise au développement d'un composé d'intérêt thérapeutique en développement dans le domaine de l'obésité. Ce composé a fait l'objet d'études in vitro préalables ayant donné des résultats prometteurs. Ces données semblent indiquer que le composé serait capable de réduire le poids corporel chez le sujet obèse par une action augmentation des dépenses énergétiques. Le présent projet vise à vérifier cette hypothèse dans un contexte in vivo. Le projet est scindé en trois étapes indépendantes qui seront menées successivement, le succès de chacune de ces étapes conditionnant la réalisation de la suivante : - Etape 1 : étude des propriétés pharmacocinétiques du composé en conditions de traitement aigu ou chronique (7 jours) chez la souris rendue obèse par une alimentation enrichie en graisse (60% de l'énergie fournie par les graisses). - Etape 2 : étude court terme de l'effet du composé sur les dépenses énergétiques en condition de thermoneutralité chez la souris obèse rendue obèse par une alimentation enrichie en graisse (60% de l'énergie fournie par les graisses). - Etape 3 : étude long terme de l'effet du composé sur le poids corporel chez la souris obèse rendue obèse par une alimentation enrichie en graisse (60% de l'énergie fournie par les graisses). L'objectif final est ainsi de vérifier l'efficacité du composé testé sur l'obésité avant de pousser son développement sur les étapes préclinique et clinique règlementaires nécessaires à sa mise sur le marché.

Bénéfices attendus

Ce projet s'inscrit dans le cadre du développement d'un composés anti-obésité visant l'humain. Alors que de nombreuses molécules anti-obésité ont été commercialisées puis retirées du marché en raison d’effets secondaires graves, seules 3 spécialités sont actuellement approuvées en Europe pour des traitements de longue durée du surpoids et de l’obésité. L'obésité est donc une pathologie présentant un besoin médical important sur le plan thérapeutique. Si l'issue du projet s'avère favorable, le développement dans lequel s'engage notre client pourrait aboutir à la mise sur le marché d'une nouvelle molécule anti-obésité.

Procédures

Procédure 1 : Les souris recevront des traitements quotidiens par voie orale pendant 8 jours. Les souris seront soumises à deux séries de 5 prélèvements sanguins. Procédure 2 : Les souris recevront des traitements quotidiens par voie orale pendant 3 jours. Les souris seront soumises à trois jours de mesures des échanges respiratoires. Procédure 3 : Les souris recevront des traitements quotidiens par voie orale pendant 29 jours.

Impact sur les animaux

Procédure 1 : Les animaux seront soumis à des administrations quotidiennes du composé test, du composé de référence ou de véhicule par voie orale pendant 8 jours. Par ailleurs des prélèvements sanguins réalisés à la pointe de la queue seront pratiqués. Les animaux seront également manipulés quotidiennement pour les mesures de poids corporel. Procédure 2 : Les animaux seront soumis à des administrations quotidiennes du composé test, du composé de référence ou de véhicule par voie orale pendant 2 jours. Par ailleurs, les animaux seront placés dans des cages couplées à de la calorimétrie indirecte. Les animaux seront également manipulés quotidiennement pour les mesures de poids corporel. Procédure 3 : Les animaux seront soumis à des administrations quotidiennes du composé test, du composé de référence ou de véhicule par voie orale pendant 29 jours. Les animaux seront également manipulés quotidiennement pour les mesures de poids corporel. Il est à noté que, pour les trois procédures, les animaux seront hébergés en conditionde thermoneutralité. Enfin, les animaux seront rendus obèse par une alimentation enrichi en graisse ce qui constitue une nuisance aux animaux.

Devenir

L'ensemble des animaux seront euthanasiés à l'issue de l'étude. Des prélèvements d'organes (tissu adipeux, foie, muscle gastrocnémien) sont prévus après euthanasie pour mesures biochimiques ultèrieures.

Remplacement

L’utilisation d’animaux à des fins scientifiques se justifie ici car il n’existe aucune méthode de substitution n’utilisant pas l’animal de laboratoire et permettant l’étude de l’impact d’un composé sur le poids corporel, la prise alimentaire et les dépenses énergétiques. Par ailleurs, dans le cadre de l'étude des paramètres pharmacocinétiques du composé développé, ce type de protocole ne peut être réalisés que sur organisme entier.

Réduction

Le nombre d’animaux utilisés a été calculé et rationalisé à partir de l'expérience acquise par notre laboratoire sur l'analyse des paramètres d'intérêt mesurés sur le modèle de souris rendue obèse par une alimentation enrichie en graisses. Ainsi, le nombre d'animaux par groupe a été adapté en fonction des paramètres d'intérêt de façon à être en mesure de mettre en évidence une différence statistiquement significative sur les paramètres étudiés.

Raffinement

Le modèle animal qui sera utilisé est un modèle parfaitement caractérisé dans la littérature et couramment utilisé dans les études précliniques cherchant à mettre en évidence les effets bénéfiques de composés sur la prise alimentaire, le poids corporel et les troubles métaboliques. L'animal obèse est également employé dans la procédure 1 (étude pharmacocinétique) car il est déjà connu que le composé test est capable de se complexer avec les lipides circulants; les dyslipidémie observées chez la souris obèse seraient ainsi fortement susceptible d'induire une modification des paramètres pharmacocinétique comparatvement à l'animal sain. Le protocole a été planifié de façon à limiter au maximum tout stress et tout inconfort pour les animaux. Les traitements par voie orale seront administrés par des expérimentateurs rodés à ce type de pratique et des canules souples à usage unique et pourvues d'embout de silicone seront employés. Les animaux seront hébergés en cages collectives pour la procédure 1 (éude pharmacocinétique) mais en cages individuelles pour les procédure 2 et 3 du fait de la nécessité de mesurer précisemment l'impact du composé sur la prise alimentaire individuelle des animaux. Néanmoins, les animaux conserveront des contacts visuels avec leurs congénères et un enrichissement des cages sera assuré par l'ajout d'igloos, de matériels de nidification et de briquettes en bois spécialement conçues pour le rongeur. Les prélèvements sanguins prévus dans la procédure 1 seront limités au volume minimum nécessaire aux dosages ultèrieurs (30µL de sang par prélèvement) et seront réalisés en bout de queue pour minimiser l'inconfort des animaux. Enfin, un suivi journalier des animaux à l'aide d'une grille de score permettra une action rapide en cas d'atteinte des points limites établis. Ces actions incluent une surveillance renforcée et l'emploi d'analgésiques.

Choix des espèces

Le modèle de souris C57BL/6 nourris avec une alimentation enrichie en graisses (60% de l'apport calorique provenant des graisses) est un des modèles de souris le plus classiquement utilisé et les mieux documenté dans le cadre d'études précliniques menées dans le contexte des troubles métaboliques. Le choix du modèle a été validé avec le client par le chef de projet.

160 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, la moitié tuée à l'issue et l'autre moitié transférée vivante vers un autre établissement pour la suite du projet. Les animaux subissent des séances de course ou de marche imposées, des pesées répétées, une injection intraveineuse sous anesthésie et des prélèvements sanguins, pour étudier le rôle du lactate musculaire dans le vieillissement du cerveau. Le porteur affirme que seul un protocole in vivo reproduit la complexité des interactions muscle-cerveau et juge le modèle animal "nécessaire". Il annonce des tests comportementaux d'apprentissage et de mémoire sans en préciser le détail.

Objectifs

La population mondiale vieillit de plus en plus, et a tendance à avoir un mode de vie de plus en plus sédentaire. Ces deux facteurs constituent ensemble la recette parfaite pour l'une des plus grandes menaces pour la santé dans un avenir proche : les troubles cognitifs liés à l'âge. Nos fonctions cognitives se détériorent avec l'âge. L'exercice physique pourrait ralentir l'altération métabolique du cerveau au cours du vieillissement. En effet, différents métabolites sont sécrétés par les muscles squelettiques pendant l'exercice, dont le lactate. Il a été suggéré que le lactate a un effet protecteur qui retarde le vieillissement du cerveau. Des études suggèrent que le lactate pourrait être nécessaire pour l’apprentissage et le maintien de la mémoire à plus ou moins long terme. De plus l'exercice physique pourrait avoir des effets protecteurs sur le cerveau en raison de sa capacité à générer du lactate dans les muscles et le cerveau. L'objectif est donc d’évaluer le rôle du lactate et de son transporteur musculaire durant un exercice physique d’abord sur la performance musculaire elle-même, puis sur le comportement des animaux (capacité d'apprentissage et mémoire). Des tests de comportement permettront d'examiner les fonctions cognitives et la mémoire de l'animal. L'hypothèse est que l’inhibition du transport de lactate provenant des muscles réduirait l’apport du lactate vers le cerveau, induisant des différences de comportement mesurables en raison d'une moindre disponibilité d'énergie pour les neurones du cerveau, sans réduction significative des performances à l’exercice.

Bénéfices attendus

A court terme, les résultats obtenus vont nous permettre de mieux comprendre la communication biologique de l’axe muscle-cerveau, dans le but d’établir des stratégies neuroprotectrices afin de limiter les troubles de la mémoire liés à l'âge. À plus long terme, cela nous permettra de mieux prévenir ou guérir les troubles cérébraux causés par différentes pathologies chez l’homme.

Procédures

Sur animaux vigiles : 14 à 16 pesées par animal, acte d’une durée de 1 minute. 4 à 7 séances d’activités physiques (course ou marche) par animal, séance d’une durée de 5 à 30 minutes. Sur les animaux sous anesthésié générale + anesthésie locale : 1 injection intraveineuse par animal, acte d’une durée de 1 minute. 0 à 2 prélèvements sanguins par animal, acte d’une durée de 1 minute.

Impact sur les animaux

L’acte de pesée sur animal vigile peut induire un léger stress très transitoire. Suite à l’anesthésie générale et l’injection intraveineuse, l’effet indésirable attendu est un inconfort très transitoire au réveil. Suite à l’inhibition partielle du transport du lactate provenant des muscles, les effets indésirables attendus sur les animaux sont : une difficulté à apprendre une tâche cognitive complexe et à se remémorer cette tâche, ainsi qu’une fatigue musculaire plus précoce suite à un exercice physique prolongé et imposé. Les exercices physiques imposés aux animaux vigiles peuvent induire un léger stress ou une fatigue musculaire de l’animal lorsque soumis à un exercice physique prolongé, ces effets seront transitoires et « corrigés » par une période de repos prévue après l’exercice physique.

Devenir

La moitié des animaux seront mis à mort. Des prélèvements de tissus, incompatibles avec le maintien en vie des animaux, seront réalisés afin d’effectuer des analyses métaboliques, biochimiques, moléculaires et histologiques. Et la moitié des animaux seront gardés en vie pour poursuite du projet dans un autre établissement utilisateur.

Remplacement

Seul un protocole in vivo peut reproduire la complexité des interactions entre le muscle et le cerveau et permettre l'étude du comportement. A ce jour, il existe des modèles in silico ou in vitro permettant de recréer les interactions entre des cellules musculaires et les neurones, cependant ces modèles sont très limités et ne permettent pas de reproduire parfaitement les interactions entre le muscle et le cerveau, en effet les muscles et le cerveau ne se limitent pas simplement à des cellules musculaires et à des neurones, chacun de ces tissus est constitué de différents types cellulaires. Il est donc nécessaire d'utiliser un modèle animal.

Réduction

Le nombre d'animaux, défini pour répondre aux différentes questions du projet, est réduit au minimum pour obtenir des résultats statistiquement significatifs. Les tissus prélevés sur les animaux seront placés dans une banque d'organes/tissus murins afin de mutualiser les échantillons au sein du laboratoire.

Raffinement

Durant toute l’expérimentation, le bien-être des animaux sera respecté en réduisant au maximum l’inconfort, la douleur, la détresse ou l’angoisse. Les conditions d’élevage et d’hébergement seront optimisées (hébergement en groupe dans des locaux adaptés avec enrichissement du milieu adapté à l'espèce : matériel de nidification et tunnel). Durant toute la procédure, les animaux feront l’objet d’un suivi quotidien de leur état de santé (alimentation, apparence, comportement). et des « actions » seront mises en place en cas de « problème(s) » observé(s), avec la mise en place d’une grille de score, avec l’utilisation de points limites adaptés et gradés, d’un arbre décisionnel et de critères d’arrêt de souffrance. Les injections intraveineuses seront réalisées en asepsie stricte sous anesthésie générale et locale. Les prélèvements sanguins seront réalisés en asepsie stricte sous anesthésie locale. Durant toute la procédure, les animaux seront manipulés par la même personne afin de diminuer leur stress (personnel compétent et expérimenté à l’expérimentation animale).

Choix des espèces

Le choix du modèle de souris est basé sur les critères suivants : 1. Les tests physiologiques musculaires et les évaluations des tests comportementaux dans cette espèce sont des procédures validées et adaptées pour répondre aux objectifs. 2. La disponibilité dans cette espèce de l’ensemble des outils d’études biologiques. La procédure débutera chez des souris mâles et femelles âgées de 2 mois minimum. Puis 4 semaines après, des tests d’activité physique/musculaire et de comportement seront réalisés chez ces mêmes animaux. Ces tests d’activité physiques et ces tests de comportement se dérouleront pendant 2 à 15 semaines. Cela correspond à un âge et un poids adulte, qui sont appropriés pour les expériences.

192 souris humanisées vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chaque animal subit une chirurgie d'environ vingt minutes pour greffer des cellules tumorales sous la capsule du rein, puis des anesthésies répétées tous les deux jours pour suivre la tumeur par imagerie, la moitié recevant en plus des injections hebdomadaires d'anticorps. Le porteur décrit une chirurgie "invasive" entraînant douleur et stress, un risque de décès au réveil et des douleurs liées à la croissance tumorale et aux métastases. Il affirme que la souris humanisée est le "seul modèle pertinent" et que les procédures ont un caractère de "stricte nécessité".

Objectifs

Dans le cadre général de notre projet d'immunothérapie du cancer chez la souris humanisée, nous prévoyons d'implanter des lignées tumorales génétiquement modifiées dans le site primaire d'origine de la tumeur étudiée, à savoir le rein. Après greffe sous la capsule rénale, la croissance de la tumeur ainsi que son éventuelle dissémination metastatique sera mesurée par bioluminescence sur animaux anesthésiés. Ces expériences seront réalisées dans des lignées de souris immunodéficientes ou dans cette même souche de souris préalablement humanisées par transfert de cellules progénitrices humaines. Ces souris dites humanisées régénerent un système immunitaire humain complet et fonctionnel après quelques semaines. L'objectif du projet est donc d'évaluer la croissance sous la capsule rénale de lignées tumorales génétiquement modifiées en l'absence ou en présence d'un système immunitaire humain. La comparaison de la croissance des tumeurs exprimant ou non les molécules d'intérêt dans des souris humanisées ou non va nous renseigner sur le rôle intrinsèque de la molécule étudiée sur la qualité de la réponse immunitaire associée et sur l'impact de celle ci sur le contrôle de la croissance de la tumeur.

Bénéfices attendus

La comparaison des croissances tumorales dans différents groupes nous renseignera sur le rôle biologique d'une molécule exprimée par la tumeur sur la qualité de la réponse immunitaire contre la tumeur dans un modèle de souris humanisées. Un anticorps monoclonal est développé pour bloquer l'interaction entre cette molécule et son récepteur pour des applications thérapeutiques chez l'homme, après la validation de son efficacité dans des souris humanisées. En cas de résultats favorables, le bénéfice attendu du projet est donc de proposer un nouveau traitement pour le cancer du rein.

Procédures

La procédure implique une chirurgie sous anesthésie générale pour implanter les tumeurs sous la capsule rénale dans 192 animaux. La durée de l'acte est de 20 minutes par souris environ. Les souris sont traitées avec un analgésique 2h avant et deux fois après la chirurgie (24 et 48h). La procédure implique aussi que les souris greffées soient anesthésiées par voie gazeuse pour mesurer la croissance de la tumeur grâce à une injection dans le péritoine d'une molécule pour visualiser les tumeurs greffées et mesurer leur volume. Cet acte est de 10 minutes par souris. Il sera répété tous les 2 jours pendant un maximum de 45 jours. Tous les animaux de la procédure seront greffés et injectés avec la molécule permettant de visualiser les tumeurs. Dans la moitié des souris, soit 96 souris, une immunothérapie sera évaluée. Pour cela, les anticorps seront injectés une fois par semaine pendant 3 semaines en commencant 7 à 10 jours après la chirurgie pour une durée maximum de 45 jours.

Impact sur les animaux

Les animaux sont opérés avec une chirurgie invasive, entrainant douleur et stress. Il existe des risques infectieux suite à la chirugie. L'anesthésie présente des risques tels que hypothermie, difficultés respiratoires pouvant aller jusqu'à l'arrêt cardiaque. Le réveil de l'anesthésie est une étape critique avec un risque certain de décès. La croissance des tumeurs sous la capsule rénale pourrait entrainer douleurs et perte de poids liées soit à la croissance de la tumeur localement, soit à la dissémination métastatique de la tumeur.

Devenir

Les animaux seront euthanasiés en fin de période de maintien ou avant si un point limite est atteint afin de réaliser les prélèvements et analyses nécessaires dans le cadre de ce projet.

Remplacement

Ce projet étant basé sur l'observation in vivo des croissances tumorales, il n'est pas possible de remplacer l'expérimentation animale par d'autres types d'expériences. Seul le modèle des souris humanisées permet de répondre aux questions du projet sur la fonction de molécules ciblées sur la réponse immunitaire contre la tumeur et d'obtenir des résultats potentiellement transposables à la clinique.

Réduction

Le nombre d’animaux utilisés dans le projet (n=192) est réduit à son minimum sans compromettre les objectifs du projet. Du fait de la variabilité de croissance tumorale entre souris, nous utiliserons six animaux par groupe pour toutes les procédures et on répétera l’expérience 2 fois. Les différents groupes expérimentaux seront réalisés simultanément, réduisant le nombre d'animaux contrôles nécessaires. Chaque souris sera inclus dans un protocole d'analyse complet, allant de la mesure de la croissance tumorale aux analyses cellulaires et moléculaires subséquentes.

Raffinement

L’état général des animaux sera suivi de manière journalière par le personnel qualifié de l'animalerie et par les expérimentateurs habilités de l'équipe de recherche. Une grille de score sera remplie à chaque visite pour évaluer l'état général des souris tout au long du maintien. Tout animal atteignant un point limite défini dans la procédure sera immédiatement euthanasié. Tout état anormal sera communiqué au responsable de projet et les mesures pour remédier à la souffrance seront mis en oeuvre (administration d'analgésiques, euthanasie ou arrêt du protocole). Les animaux sont anesthésiés avec des anesthésique injectables ou gazeux dans les différents actes de la procédure. Les souris sont traitées avec un analgésique vétérinaire en pré et post opératoire. Les conditions d’élevage, d’hébergement et de soins sont contrôlées pour réduire toute douleur, souffrance, angoisse ou dommage durable potentiels. Le milieu sera enrichi avec du papier et une maison pour permettre aux souris de faire un nid. Les animaux sont regroupés de façon à éviter les combats et permettre l'installation d'une hiérarchie stable et non conflictuelle. Les animaux reçoivent nourriture et eau en quantité non limité.

Choix des espèces

Les procédures expérimentales chez l'animal décrites dans le projet ont un caractère de stricte nécessité et ne peuvent pas être remplacées par d’autres méthodes expérimentales n’impliquant pas l’utilisation d’animaux vivants. La souris humanisée est le seul modèle pertinent in vivo d'une réponse immunitaire de cellules humaines contre des tumeurs humaines in vivo. A ce titre, il permet la transposition des résultats à la situation physiologique chez l'homme mais aussi d'évaluer l'efficacité de molécules thérapeutiques destinées à la clinique, ce que ne permettent pas les modèles habituels. Nous travaillons depuis de nombreuses années avec les souris humanisées, ce qui nous a permis de proposer et de valider une nouvelle combinaison d'immunothérapie et de chimiothérapie dans le cancer du sein. Les souris humanisées sont livrées par le fournisseur entre 20 et 25 semaines d'âge. Ce temps est nécessaire pour le développement complet des cellules immunitaires chez la souris. Pour les animaux non humanisés, nous utiliserons des souris de 8-10 semaines.

576 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Des femelles gestantes sont exposées à la fumée de cigarette deux heures par jour, sept jours sur sept, de l'accouplement jusqu'à la mise bas, et leurs petits, dont certains reçoivent des injections, sont mis à mort pour prélever leurs poumons. Le porteur indique que les souriceaux exposés naissent avec un retard de croissance et une fonction pulmonaire diminuée, l'objectif étant d'étudier la régénération pulmonaire in vitro à partir de ces poumons. Il affirme que l'effet d'une molécule sur un organe "aussi complexe que le poumon" ne permet pas encore le recours à des méthodes de remplacement.

Objectifs

L'exposition au tabagisme actif et passif génère des coûts de santé importants à court et long terme. L'exposition au tabac perturbe la croissance globale et pulmonaire des foetus. Le tabagisme actif pendant la grossesse est un facteur de risque de certaines anomalies congénitales et est associé à un risque accru de mort foetale in utero. Le tabagisme passif pendant la grossesse est associé à un risque de prématurité avec une relation dose-effet. Le tabagisme maternel est aussi associé aux morts inattendues du nourrisson et à une diminution de la fonction respiratoire chez les enfants avec une augmentation de la susceptibilité aux infections respiratoires virales. On sait depuis quelques années que la croissance pulmonaire dans l'enfance impacte la fonction pulmonaire à l'âge adulte. Une croissance perturbée augmente le risque de bronchopneumopathie chronique obstructive à l'âge adulte. L'identification des mécanismes permettant la régénération de la structure pulmonaire chez les fœtus et nouveau-nés exposés au tabagisme passif dès la période in utero est essentielle dans un contexte où aucune thérapie n'est disponible. Nous supposons que la consommation de tabac par la mère pendant la grossesse module les différentes populations de cellules pulmonaires fœtales du micro-environnement . Les capacités du poumon à se réparer seraient altérées conduisant à un développement alvéolaire et bronchique pulmonaire anormal. Ceci serait lié à une altération du contenu en graisses et de son utilisation par les tissus pulmonaires qui contiennent des cellules souches. L'administration de médicaments stimulant ces voies métaboliques reprogrammerait ces cellules. Ceci pourrait contribuer à créer un environnement favorable à la croissance et la multiplication des cellules pulmonaires nécessaires pour induire la régénération alvéolaire chez les fœtus exposés en prénatal au tabac. L’objectif principal est donc de comparer les capacités de régénération alvéolaire des cellules pulmonaires de souris exposées ou non au tabagisme passif, en évaluant leur capacité à former du nouveau tissu pulmonaire in vitro. Dans les objectifs secondaires, nous espérons favoriser la régénération alvéolaire in vitro grâce à des traitements médicamenteux ciblés .

Bénéfices attendus

Nous espérons mieux comprendre les mécanismes qui conduisent à une diminution de la construction de nouvelles alvéoles et tenter de corriger ce défaut avec des médicaments stimulant le métabolisme et l’assimilation des lipides.

Procédures

Les animaux seront exposés à la fumée de cigarettes ou à de l'air filtré. Les animaux du groupe d’exposition à la cigarette sont exposés à la fumée filtrée grand public avec une machine à fumer. Les animaux sont placés dans une boîte, et les cigarettes sont délivrées de manière cyclique afin d’imiter de près le comportement tabagique typique dans la mesure du possible. Une procédure similaire est utilisée pour les animaux témoins, sauf qu’ils sont exposés à l’air ambiant filtré plutôt qu’aux cigarettes. L’exposition aux cigarettes ou à l’air filtré est faite pendant 2 heures/jour, 7 jours/semaine, en commençant 2 semaines avant l’accouplement et sont poursuivies pendant les 3 semaines de gestation jusqu’à l’accouchement. Des souriceaux seront exposés durant leur "adolescence" aux mêmes procédures. Les souriceaux vigiles pourront recevoir dans les premiers jours de vie une injection intra-péritonéale de médicaments (durée

Impact sur les animaux

L'exposition anténatale au tabac a déjà été réalisée et a montré que la fertilité était la même chez les souris exposées ou non au au tabac. Les portées sont équivalentes en nombre. Les souriceaux dont les mères étaient exposées au tabac lors de leur gestation ont un retard de croissance intra-utérin. Le rattrapage pondéral est complet en trois semaines. Les souriceaux dont les mères ont été exposées au tabac lors de leur gestation ont une diminution de leur fonction pulmonaire sans anomalie du nombre d'alvéoles. Certains animaux vont recevoir des injections médicamenteuses par voie intra-péritonéale.

Devenir

Les souris adultes seront mises à mort au moment où leurs petits seront sevrés. Les souriceaux seront mis à mort pour prélever leurs poumons qui seront étudiés en totalité pour analyse des cellules pulmonaires ou pour des analyses biochimiques.

Remplacement

Le tabagisme pendant la grossesse est associé à un risque accru de faible poids de naissance et de retard de croissance intra-utérin. L'exposition au tabac secondaire a un impact direct sur le développement pulmonaire et la morbidité respiratoire. La manière dont la fumée de cigarette affecte le développement pulmonaire et induit des conséquences à long terme reste à déterminer. Cependant, la consommation de tabac isolée induit rarement chez l’Homme une mort in utero. Le fœtus étant alors souvent porteur d’autres pathologies ce qui rend plus complexe l’interprétation des résultats en provenance de l’Homme. D’autre part, les prélèvements pulmonaires humains sont difficilement accessibles dans l’enfance. Dans cette étude, le tabagisme passif chez la souris permettra d’étudier des lésions directement et uniquement liées au tabagisme passif. Les souris adultes seront exposées pendant la gestation exposant les souriceaux dès la période in utero. Les modèles animaux nous permettent de mieux définir les organes et types cellulaires touchés et nous précisent donc les cibles moléculaires intéressantes pour des thérapeutiques éventuelles. L'étude de l’effet d'une molécule sur un organe aussi complexe que le poumon ne nous permet pas d'utiliser pour le moment de méthodes de remplacement.

Réduction

Les souris gestantes seront exposées pendant toute la gestation au tabac ou à un air filtré (contrôle). Les souriceaux issus de ces souris seront étudiés dans les différentes expériences. Les animaux issus d'une même portée seront tous étudiés pour les différentes techniques choisies. Les animaux seront mis à mort à J21 ou J49 de vie pour étude des modifications fonctionnelles et cellulaires. Un seul animal sera utilisé pour répondre à plusieurs questions en utilisant diverses technologies et notamment les cultures cellulaires. A partir des poumons de souris exposées ou non au tabac, nous récupérerons des fibroblastes et des pneumocytes de type 2 pour générer des organoïdes alvéolaires en culture cellulaire. Nous prélèverons aussi des poumons pour effectuer des analyses biochimiques. Afin de réduire au maximum le nombre de souris utilisées pour ces cultures, les cellules seront congelées à chaque fois que cela sera possible, permettant ainsi de réutiliser les cellules d'une même souris à plusieurs reprises et de multiplier par ce fait les expériences sans nécessité de réaliser de nouvelles mises à morts. Le nombre de souris et de groupes expérimentaux ont été limités au strict nécessaire. La quantité de 6 à 8 animaux / groupe est la quantité adéquate pour nos études immunohistochimiques et moléculaires.

Raffinement

Afin de respecter la règle des 3R (raffiner, réduire, remplacer) dans notre projet, les animaux seront particulièrement suivis par le personnel qualifié de l'animalerie, avec une attention particulière à l'aspect (général et vivacité), la mesure du poids et de la quantité de nourriture ingérée (femelles gestantes) et à l'aspect (trophique et vivacité) et la mesure quotidienne du poids pour les souriceaux. Les souris seront hébergées dans des portoirs ventilés avec un environnement enrichi. Les souris auront à leur disposition de la boisson et de la nourriture, des huttes en carton, des balles de coton, des feuilles de papier pour jouer et des baguettes de bois à ronger. En cas de mal-être, les souriceaux seront mis à mort.

Choix des espèces

La souris est un animal très utilisé dans la recherche translationnelle et son développement pulmonaire et cérébral est proche de celui de l'homme. Les possibilités d’analyse avec des anticorps sont importantes chez la souris et la mise au point d'animaux génétiquement modifiés est bien développée chez la souris. Les souris ont à la naissance un développement pulmonaire très immature sans alvéole,. Ainsi, l'alvéolisation chez la souris se déroule pendant les trois premières semaines de vie post-natale ce qui en fait un modèle de choix pour l'étude de leurs poumons. Les souris adultes seront étudiées à partir de l’âge de deux mois. Les souriceaux seront étudiés dès la période anténatale et jusqu’à la fin de l’adolescence.

1 500 souris immunodéprimées vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chaque animal reçoit une greffe de cellules cancéreuses humaines sur le flanc, puis des injections intraveineuses répétées d'anticorps et des prélèvements sanguins, pour sélectionner un candidat destiné à des essais cliniques. Le porteur reconnaît qu'un test in vitro existe et s'est révélé "probant" sur les anticorps concernés, mais affirme que le modèle animal reste "indispensable et non substituable" avant tout passage chez les patients. Les tumeurs des groupes témoins non traités sont laissées croître jusqu'à la fin de l'expérience.

Objectifs

Les objectifs du projet sont d’évaluer l’efficacité et la sécurité d’anticorps thérapeutiques ou des anticorps bispécifiques correspondants dans un modèle de souris greffées en sous cutanée avec des cellules de cancers humains Cette possibilité de combiner les anticorps ouvre la voie à de nouveaux traitements permettant une réponse thérapeutique et des rémissions plus importantes chez les patients. Les versions chimériques (= anticorps toléré chez la souris) de ces anticorps ont déjà été testés lors de précédents projets dans un modèle de souris syngénique optimisé et ont prouvé leur efficacité et leur bonne tolérance dans ce modèle. Dans ce projet, nous allons utiliser un modèle de souris immunodéficientes afin de tester les versions humanisées (= anticorps toléré chez l'Homme) de ces anticorps thérapeutiques sur des modèles de tumeurs xénogéniques.

Bénéfices attendus

Le meilleur anticorps thérapeutique sera sélectionné et développé pour des essais cliniques. Ces nouvelles biothérapies (anticorps humanisés, anticorps bispécifiques) sont plus efficaces en termes de réponse thérapeutique et plus respectueuses de la qualité de vie.

Procédures

Mesure de la masse corporelle sur animal vigile (10 pesées, 1 minute maximum chacune, soit 10 minutes au total). Implantation de la tumeur sur animal vigile : 1 injection, maximum 1 minute/ animal Injection intraveineuse anticorps sur animal vigile (8 injections, 3 minutes maximum chacune, temps de mise en boîte de contention + injection, soit 24 minutes au total). Prélèvement de sang sur animal anesthésié (5 prélèvements, 2 minutes maximum chacune, temps de mise en boîte de contention + prélèvement, soit 10 minutes au total). Mesure de la tumeur tous les 2 jours sur environ 5 semaines (18 mesures, maximum 1 minute / animal = 18 minutes)

Impact sur les animaux

Les nuisances attendues sont : premièrement le stress et la douleur liés à la manipulation (traitements, prélèvements de sang et pesées) et la contention des souris lors de l’administration de la tumeur puis des traitements (injections sous-cutanées puis intraveineuse). Deuxièmement, l’injection de cellules tumorales conduit à la formation d’une tumeur sur le flanc de l’animal, et des effets indésirables peuvent apparaître chez les animaux en fin d’expérimentation notamment sur les groupes témoins non traités par les anticorps (au fur et à mesure de la croissance des tumeurs). Ces effets indésirables sont pris en compte dans l’annexe attachée à cette demande de projet.

Devenir

Les animaux sont euthanasiés afin de permettre la réalisation de prélèvements pour évaluer l’efficacité thérapeutique des anticorps et de réaliser également des analyses complémentaires.

Remplacement

Il existe à ce jour un test in vitro nommé ADCC (Test de cytotoxicité à méditation cellulaire) qui permet de contrôler que l’anticorps peut reconnaitre et lier la cellule cancéreuse cible et provoquer sa destruction via des cellules effectrices. Nous avons réalisé ces tests sur les candidats anticorps humanisés notifiés dans cette saisine et les résultats se sont avérés probants. Cette étude nécessite impérativement un tissu tumoral en place dans un système physiologique et pharmacodynamique et comprenant un réseau vasculaire capable de se remodeler à partir de toute cellule de l’organisme. Le modèle animal reste indispensable et non substituable pour de telles études et donc un passage obligé avant de pouvoir commencer les études chez les patients.

Réduction

Le nombre d’animaux utilisés tient compte des contraintes statistiques. De plus, nous conserverons tous les prélèvements de sang, d’organes et tissus pour des analyses ultérieures. L’optimisation du modèle syngénique dans un précédent projet et le développement du modèle par notre partenaire, nous a permis d’optimiser les injections, les prélèvements et d’ainsi de diminuer le nombre d’animaux par groupe.

Raffinement

Nous assurerons une surveillance quotidienne des animaux par l’expérimentateur (en plus de celle réalisée quotidiennement par le personnel animalier) et nous fixerons des points limites sévères qui conduiront à la mise à mort des animaux dès leur apparition. Nous assurerons aux souris un hébergement de qualité avec 5 souris maximum par cage enrichie (frisotis). Concernant les injections (cellules tumorales ou traitements), une application de lidocaïne sera effectuée sur le site d’injection quelques minutes avant injection.

Choix des espèces

La souris est un modèle de référence. Grâce à beaucoup d’études, de nombreux outils cellulaires et moléculaires ont été développés. Chez la souris, la distribution de l’antigène ciblé, est semblable à celle décrite chez l’Homme : absence d’expression dans les tissus sains et surexpression dans les cancers chez la souris De plus, nous utilisons un modèle de souris sur lequel notre équipe partenaire a déjà évalué des traitements à base d’anticorps et pour lequel nous connaissons bien le développement. Les animaux sont âgés de 8 semaines, soit un poids approximatif de 20g au début des expérimentations, ce qui est idéal pour la bonne réalisation des injections intraveineuses. De plus, ce choix s’inscrit dans la continuité des études précédentes pour lesquelles des souris de 8 semaines avaient également été utilisées dans des traitements similaires avec d’autres anticorps.