Rongeurs

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  • Tests réglementaires
    • Toxicologie et autres tests de sécurité
Souris : 400
Rats : 1200
Cochons d'Inde : 200
Souffrances
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Devenir
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Pour vérifier qu'un candidat médicament ne perturbe pas la respiration avant son administration à des personnes, 1 200 rats, 400 souris et 200 cobayes vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chaque animal passe six heures, jusqu'à dix, enfermé dans une chambre de plexiglas de dix-neuf centimètres de diamètre, et certains subissent d'abord une chirurgie de quinze à trente minutes pour l'implantation d'un cathéter dans la veine jugulaire, puis restent isolés jusqu'à soixante-douze heures pour que leurs congénères n'abîment pas le dispositif. Les administrations peuvent se répéter deux fois par jour pendant un mois. 270 animaux pourront être réutilisés dans d'autres projets, notamment de formation, si la souffrance réelle est restée légère ou modérée, les autres seront tués pour des prélèvements terminaux ou après des effets marqués du produit testé.

Objectifs

Le projet a pour but d’évaluer les effets de différents candidat-médicaments sur les paramètres respiratoires en utilisant la pléthysmographie de corps entier chez le rongeur vigile. Cette technique permet d'évaluer la fonction respiratoire des animaux sans les contraindre (pas d'anesthésie ni contention pendant la réalisation des mesures). Dans la majorité des cas, ce test sera utilisé dans le cadre de la pharmacologie de sécurité pour vérifier que les candidats-médicaments n'ont pas d'impact sur la fonction respiratoire.

Bénéfices attendus

Les bénéfices attendus du projet sont la découverte de nouveaux médicaments présentant un minimum d'effets secondaires. Ce projet permettra de générer des données scientifiques robustes chez l'animal pour pouvoir passer ultérieurement aux premières administrations chez l'homme, étape indispensable dans le processus de développement et de mise sur le marché de nouvelles molécules.

Procédures

Si le candidat médicament doit être administré par voie intraveineuse, les animaux subiront au préalable une chirugie sous anesthésie générale afin d'implanter un cathéter dans la veine jugulaire (durée 15-30min). Les animaux seront tenus afin de pouvoir leur administrer des produits anesthésiques et analgésiques (durée: environ 1-2minutes). Et ces animaux seront ensuite hebergés seuls après la chirurgie afin que leur congénère ne puisse pas altérer le cathéter (maximum 72h). Dans tous les cas, les animaux de ce projet devront séjourner plusieurs heures (généralement 6h, maximum 10h) dans un pléthysmographe (c'est à dire une chambre en plexiglass transparent, de 19cm de diamètre pour 11cm de hauteur) afin de mesurer leurs paramètres respiratoires. Le candidat médicament et le placebo seront administrés aux animaux par différentes voies. Dans la grande majorité des cas, le candidat médicament sera administré une seule fois. S'il doit être administré plusieurs fois, l'administration aura lieu au maximum 2 fois par jour pendant 1 mois. Cette administration nécessitera une contention légère d'environ 1 minutes (non-nécessaire en cas d'administration iv via le cathéter). Des prélèvements sanguins pourront être effectués durant les phases expérimentales sur animal vigile ou anesthésié (durée des prélèvements: moins de 3min, maximum 2 prélèvements par 24h, sur 5 jours d'affilée maximum).

Impact sur les animaux

Certains animaux pourront subir une chirurgie d'implantation de cathéter veineux qui peut induire des douleurs, qui seront réduites au maximum grâce à une anesthésie et un traitement analgésique. Le séjour dans un espace restraint pendant plusieurs heures peut engendrer un stress léger, qui sera réduit par une habituation préalable aux conditions expérimentales. Par ailleurs, les contentions des animaux vigiles pour administrer le candidat-médicament peuvent engendrer un stress mineur. Enfin, peuvent être envisagés en cours d'expérience des prélèvements de sang, qui induisent chez l'animal une douleur de l'ordre d'une piqure d'aiguille.

Devenir

Les animaux seront mis à mort si réalisation de prélèvements terminaux, suite à des effets marqués des produits testés, si non-utilisés pour d’autres projets. Certains animaux (ex: témoins, animaux ne présentant pas d'effets marqués après traitement) pourront être réutilisés pour d'autres projets (ex: formation) si la gravité réelle a été de contrainte légère ou modérée et si les volumes sanguins prélevés et la période de récupération sont respectés.

Remplacement

Dans le cadre du développement de nouveaux médicaments, ce projet est réalisé chez le rongeur car il n’existe pas de méthode de substitution (in vitro ou in silico) pour évaluer les effets d’une nouvelle molécule sur la respiration; ou si elles existent, elles ne sont pas suffisantes pour répondre aux objectifs scientifiques du projet. En effet, l’objectif principal de ce projet est d'évaluer l'impact sur la fonction respiratoire, ce qu'il n’est pas possible de faire sur des cellules en culture ou organes isolés et qui nécessite un organisme entier dont la physiologie est fonctionnelle. Or, avant toute administration à l’homme, l’animal constitue un passage obligatoire pour l’évaluation de l’efficacité, la toxicité et la pharmacocinétique d’un candidat médicament. A ce jour, le rat, la souris et occasionnellement le cobaye sont les espèces rongeur qui sont les plus adaptées à ce type de modèle d’étude.

Réduction

Un nombre minimal et suffisant d’animaux par groupe est utilisé afin d’analyser de façon rigoureuse et efficace les résultats des expériences et d’effectuer des analyses statistiques (i.e. 8 par groupe).

Raffinement

Dans ce projet, le raffinement est obtenu principalement pas le recours à une procédure non-invasive sans contrainte de l'animal (pléthysmographie corps-entier). De plus, les animaux sont habitués préalablement aux conditions expérimentales. En cas de chirurgie (nécessaire pour une administration intraveineuse), le raffinement sera mis en place par un protocole anesthésique et analgésique adapté. Des points limites adpatés sont définis et le recours à l'euthanasie se fera lorsque cela s'averera nécessaire.

Choix des espèces

Le rat, la souris et occasionnellement le cobaye sont les espèces animales les plus adaptées et les plus couramment utilisées dans le modèle animal de pléthysmographie sur corps entier. Animaux adultes. Ce projet n’a pas pour objectif d’étudier les effets du produit sur l’animal à d’autres stades de développement.

  • Recherche fondamentale
    • Autre recherche fondamentale
    • Oncologie
Souris : 176
Souffrances
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Devenir
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Le virus respiratoire syncytial et le SARS-CoV-2 sont instillés dans le nez des souris, une à deux fois, au cours d'expériences de cinq à dix jours. 176 souris génétiquement modifiées pour porter le récepteur humain ACE2 vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, et toutes seront tuées au dioxyde de carbone pour le prélèvement de leurs poumons, de leur liquide broncho-alvéolaire et de leur sang. L'objet est de savoir si une enzyme pulmonaire, la MMP-7, freine l'entrée de ces virus dans les cellules, question déjà abordée en culture cellulaire. Le porteur affirme que les animaux "ne ressentent aucune gêne" et qu'aucune manipulation n'a lieu sur animal conscient, tout en listant une gêne respiratoire pendant un à cinq jours, un isolement et une posture recroquevillée pendant vingt-quatre à soixante-douze heures, et une hypothermie possible après anesthésie.

Objectifs

Ce projet part de l’idée que certaines molécules produites par les cellules des poumons lors d’une infection en particulier une enzyme qui décompose certaines protéines et qui pourraient aider le corps à se défendre contre des virus respiratoires. La molécule est naturellement présente en grande quantité dans les cellules qui tapissent nos voies respiratoires, et elle semble jouer un rôle important dans plusieurs maladies pulmonaires. Nos premières expériences en laboratoire montrent que cette enzyme pourrait empêcher ces virus d’infecter les cellules. Mais il reste à vérifier si elle joue le même rôle dans un organisme vivant. L’objectif du projet est donc de comprendre comment la molécule contribue à la défense immunitaire : -influence-t-elle l’entrée des virus dans les cellules ? -participe-t-elle à activer ou réguler la réponse immunitaire ? -permet-t-elle de réduire la gravité ou la progression de l’infection, y compris lors d’une co-infection par les deux virus ? En bref, ce projet cherche à déterminer si l’enzyme en question est un acteur clé de la protection naturelle des poumons contre ces infections virales.

Bénéfices attendus

Ce projet a pour but d’améliorer notre compréhension du rôle d’une molécule dans l’inflammation des voies respiratoires et dans les problèmes pulmonaires provoqués par les infections virales. En étudiant comment cette molécule influence l’infection et la réaction du corps, nous espérons identifier des mécanismes importants qui pourraient aider, à terme, à mieux prévenir, diagnostiquer ou traiter ces infections chez l’homme. Les observations recueillies permettront de comprendre : -comment les virus se développent dans les poumons, -comment l’organisme réagit (inflammation, substances libérées par le système immunitaire, production de mucus), -et dans quelle mesure la molécule aide à éliminer les virus. Les résultats attendus pourraient ouvrir de nouvelles pistes pour le développement de traitements ou d’outils médicaux destinés aux infections respiratoires. Le modèle utilisé dans ce projet deviendra également un outil précieux pour la recherche future, notamment pour étudier d’autres virus respiratoires ou pour tester de potentielles stratégies vaccinales.

Procédures

Aucune manipulation n’est réalisée sur des animaux conscients. Les virus sont administrés par voie intranasale uniquement lorsque les animaux sont complètement anesthésiés, ce qui évite toute douleur ou stress. L’administration des virus sera réalisée une à deux fois au cours des expérimentations, dont la durée totale est de 5 à 10 jours. Tous les prélèvements nécessaires à l’étude (sang, liquide pulmonaire, poumons) sont effectués uniquement après l’euthanasie, afin que les animaux ne ressentent aucune gêne. Par ailleurs, les animaux ne sont manipulés qu’une seule fois par jour, pour une durée courte de 2 à 3 minutes, afin d’assurer le suivi de leur bien-être. Ainsi, toutes les manipulations pouvant provoquer de l’inconfort sont réalisées sous anesthésie ou après l’euthanasie, et les animaux ne sont jamais vigiles pendant ces procédures.

Impact sur les animaux

Les animaux utilisés dans ce projet pourraient présenter certains effets liés à l’infection expérimentale ou aux procédures nécessaires à l’étude. Ces effets resteront en général modérés et temporaires, et feront l’objet d’une surveillance étroite. Les nuisances possibles sont les suivantes : 1.Gêne respiratoire légère à modérée : Les animaux pourraient respirer plus rapidement ou avec un certain inconfort durant les premiers jours après l’infection (environ 1 à 5 jours). Les signes respiratoires très marqués seront considérés comme un critère d’arrêt immédiat pour protéger l’animal. 2.Changements de comportement : Une baisse d’activité, un isolement ou une posture recroquevillée peuvent apparaître temporairement (24 à 72 heures). Ces réactions sont courantes lors d’infections ou après des interventions légères. 3.Baisse temporaire de la température après anesthésie : Une légère hypothermie peut survenir dans les heures suivant l’anesthésie, mais elle est corrigée rapidement grâce au maintien au chaud. Une hypothermie prolongée serait un critère d’arrêt. 4.Léger inconfort lié aux instillations intranasales : Des éternuements, toux légères ou irritations du nez peuvent apparaître juste après la procédure, mais ces signes sont brefs et disparaissent en quelques minutes ou heures. 5.Diminution transitoire de l’appétit ou de l’hydratation : Certains animaux pourraient manger ou boire un peu moins pendant 1 à 3 jours, entraînant parfois une légère perte de poids. Une perte trop importante ou persistante entraînera l’arrêt de l’expérimentation pour l’animal concerné. 6.Sensibilité accrue des lignées génétiquement modifiées : Les souris utilisées, dont certaines présentent des modifications génétiques, peuvent être plus sensibles aux infections. Elles pourront donc montrer des signes un peu plus marqués, ce qui justifie une surveillance renforcée et des mesures de prise en charge adaptées. Toutes ces nuisances prévues seront limitées au maximum grâce aux pratiques de raffinement, à un suivi rigoureux et à l’application stricte de critères d’arrêt pour garantir le bien-être des animaux.

Devenir

Les animaux ne pourront pas être réutilisés, car le protocole prévoit un prélèvement terminal des poumons, du liquide broncho-alvéolaire et du sang. Ces échantillons ne peuvent être obtenus que post-mortem et justifient que l’euthanasie soit réalisée en fin de procédure, garantissant la qualité et la validité des analyses prévues. Cette approche assure également que la procédure est uniforme et compatible avec le respect du bien-être animal. Les animaux seront euthanasiés à l’aide de dioxyde de carbone (CO₂), conformément aux recommandations réglementaires et éthiques en vigueur. Le gaz est introduit de manière progressive dans une chambre adaptée, ce qui entraîne une perte de conscience rapide. Les animaux sont observés en continu afin de garantir que la procédure se déroule correctement, et le décès est confirmé par l’absence de respiration et de réflexes. Cette méthode est réalisée uniquement par du personnel formé et autorisé. Une méthode secondaire validée peut être utilisée si nécessaire. L’utilisation du CO₂ permet de limiter les manipulations individuelles et d’assurer une procédure uniforme, réalisée dans des conditions contrôlées et compatibles avec le respect du bien-être animal.

Remplacement

Avant d’utiliser des animaux, nous avons d’abord réalisé toutes les études possibles sans modèle animal. Nous avons notamment travaillé sur des cellules cultivées en laboratoire et utilisé des outils informatiques permettant de faire des prédictions. Ces méthodes nous ont permis d’obtenir de nombreuses informations et de réduire autant que possible le recours aux animaux. Cependant, ces approches ne permettent pas de reproduire l’ensemble des réactions d’un organisme vivant, en particulier pour comprendre l’inflammation des poumons et la manière dont le corps réagit à une infection ou une coinfection. C’est pourquoi l’utilisation d’animaux reste nécessaire pour certaines étapes du projet.

Réduction

Le projet est conçu pour utiliser le minimum d’animaux nécessaire afin d’obtenir des résultats fiables. Le nombre de souris est défini en tenant compte de la quantité de données nécessaires pour répondre aux questions scientifiques, tout en évitant les groupes trop nombreux. Chaque animal sera étudié de manière optimale : plusieurs mesures et analyses seront effectuées sur le même animal (ex. analyse des poumons, du sang, observation de l’infection), ce qui permet de réduire le nombre total de souris. Nous utiliserons également des plans expérimentaux optimisés, qui combinent différentes analyses et exploitent au maximum les informations de chaque animal, sans compromettre la qualité des résultats. Cette approche respecte le principe des 3R : réduire le nombre d’animaux tout en obtenant des données fiables et significatives, et limiter les nuisances pour chaque animal.

Raffinement

Toutes les procédures sur les animaux sont conçues pour réduire au maximum toute douleur, stress ou inconfort. Elles sont réalisées par du personnel spécialement formé et expérimenté. Des mesures spécifiques seront appliquées pour le bien-être des souris : Les anesthésies seront faites de manière sûre avec un gaz adapté, et la température corporelle sera maintenue pour éviter toute hypothermie. Les yeux seront protégés pendant l’anesthésie, et les animaux seront surveillés de près jusqu’au réveil pour détecter tout signe de malaise. La douleur sera gérée avec des médicaments si nécessaire, et les signes de détresse ou de changement de comportement déclencheront une intervention immédiate. Les animaux disposeront d’un environnement enrichi, avec matériaux de nidification, objets pour explorer et cachettes, pour favoriser leur comportement naturel. Toutes les manipulations seront limitées au strict nécessaire, la durée des expériences sera réduite au maximum, et des critères d’arrêt sont prévus pour interrompre immédiatement toute procédure si un animal montre des signes de souffrance. Ces mesures permettent de garantir le bien-être des animaux tout en recueillant des données scientifiques fiables et pertinentes

Choix des espèces

Les souris (Mus musculus) sont le modèle le plus approprié pour étudier, dans un organisme vivant, les infections respiratoires virales. Elles permettent de mieux comprendre les mécanismes immunitaires et les réactions des voies respiratoires, ce qui n’est pas possible uniquement avec des cellules en laboratoire. Dans ce projet, nous utiliserons des souris génétiquement modifiées pour étudier le rôle de la molécule MMP-7 lors d’infections simples ou de co-infections. Ces modèles animaux sont nécessaires pour observer l’ensemble des réponses immunitaires et les interactions complexes entre les différents types de cellules impliquées dans l’infection. Les souris auront entre 5 et 12 semaines, correspondant à de jeunes adultes avec un système immunitaire mature. Cette tranche d’âge permet d’obtenir des résultats fiables tout en limitant la gravité des symptômes et le stress pour les animaux. Elle représente donc un bon compromis entre pertinence scientifique et bien-être animal, conformément aux principes de raffinement.

  • Recherche fondamentale
    • Oncologie
Souris : 120
Souffrances
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Devenir
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Une partie des souris utilisées a un système immunitaire volontairement affaibli, ce qui les expose davantage aux infections et impose un hébergement en cages ventilées avec eau et nourriture stériles. 120 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré et toutes seront tuées pour que leurs tissus soient collectés. Chacune reçoit une injection de cellules de mélanome sous la peau après épilation de la zone, et certaines reçoivent en plus une injection deux fois par semaine pendant quatre semaines, sans anesthésie. Le projet vérifie dans un organisme vivant ce que des cultures cellulaires ont déjà montré sur le rôle de GATA6, et le porteur situe les retombées pour le traitement du mélanome "à terme".

Objectifs

Le mélanome est une forme de cancer de la peau particulièrement agressive. Même s’il est moins fréquent que d’autres cancers cutanés, il est responsable de la majorité des décès liés à ces cancers, car il peut se propager rapidement et s’adapter aux traitements. Ce projet vise à mieux comprendre comment certaines cellules de mélanome changent de comportement et deviennent plus agressives et résistantes aux traitements. Nous étudions en particulier une molécule appelée GATA6, capable de modifier l’activité de nombreux gènes dans les cellules. Des résultats obtenus en laboratoire ont montré qu’un signal du système immunitaire, appelé interféron gamma, peut augmenter la quantité de GATA6 dans les cellules de mélanome. Dans ce cas, les cellules deviennent plus résistantes à certains traitements. À l’inverse, lorsque GATA6 est réduit, les cellules redeviennent sensibles aux traitements. Cela suggère que ce signal immunitaire et GATA6 agissent ensemble pour favoriser la résistance du cancer. Pour vérifier si ces phénomènes existent aussi dans un organisme vivant, nous étudierons la croissance de tumeurs de mélanome de souris. Nous comparerons des tumeurs avec ou sans GATA6 dans des souris ayant un système immunitaire fonctionnel ou affaibli, afin de comprendre comment ces facteurs influencent la progression du cancer. Dans un second temps, si GATA6 joue un rôle important, nous testerons son impact sur l’efficacité d’un traitement d’immunothérapie, qui aide le système immunitaire à combattre le cancer et qui est déjà utilisé chez des patients. L’objectif global de ce projet est de mieux comprendre les mécanismes qui rendent certains mélanomes plus agressifs ou résistants aux traitements, afin de contribuer à terme à l’amélioration des traitements.

Bénéfices attendus

Cette étude vise à mieux comprendre le rôle d’une molécule appelée GATA6 dans la progression du mélanome. Nous cherchons à savoir comment elle influence la croissance des tumeurs et leurs interactions avec le système immunitaire. Les expériences réalisées chez l’animal permettront de compléter les résultats déjà obtenus en laboratoire, en observant ces phénomènes dans un organisme vivant. Nous étudierons notamment si GATA6 joue un rôle dans la vitesse de croissance des tumeurs, dans leur agressivité et dans la présence de cellules immunitaires à l’intérieur des tumeurs. Si cette molécule influence la réponse du système immunitaire, nous analyserons aussi son impact sur l’efficacité de certains traitements récents contre le cancer, appelés immunothérapies, qui visent à aider le système immunitaire à mieux combattre les cellules cancéreuses. À terme, ces travaux pourraient contribuer à améliorer les traitements du mélanome.

Procédures

Tous les animaux recevront une injection unique de cellules tumorales sous la peau. Avant cette injection, la zone sera épilée et désinfectée. L’intervention dure moins de deux minutes et est réalisée sous anesthésie. Certaines souris utilisées dans ce projet possèdent un système immunitaire affaibli et peuvent être plus sensibles aux infections. Afin de limiter ce risque, elles seront hébergées dans des conditions sanitaires renforcées (cages ventilées, manipulation sous hotte, nourriture et eau stériles). Certains animaux recevront également un traitement deux fois par semaine pendant quatre semaines, sous forme d’injections rapides (moins d’une minute), réalisées sans anesthésie.

Impact sur les animaux

Les effets indésirables attendus chez les animaux sont principalement liés à l’implantation de cellules tumorales sous la peau, à la croissance de la tumeur et aux injections répétées. La croissance de la tumeur peut entraîner l’apparition de lésions cutanées au niveau du site d’implantation. Les injections peuvent provoquer un stress temporaire lors des manipulations, ainsi que, plus rarement, une irritation ou une lésion au niveau du site d’injection. Certaines souris utilisées dans ce projet possèdent un système immunitaire affaibli afin de permettre la comparaison entre des animaux avec ou sans réponse immunitaire fonctionnelle. Ces animaux peuvent être plus sensibles aux infections. Afin de limiter ce risque, ils seront hébergés dans des conditions sanitaires renforcées. Les animaux seront surveillés régulièrement afin de détecter rapidement tout signe de souffrance. Des critères d’arrêt stricts seront appliqués pour limiter au maximum les effets indésirables.

Devenir

Tous les animaux de ce projet seront mis à mort afin de collecter les tissus qui seront utilisés pour des analyses ultérieures.

Remplacement

L’étude des interactions entre les cellules cancéreuses et le système immunitaire, ainsi que l’évaluation des traitements par immunothérapie, nécessitent de prendre en compte de nombreux types de cellules qui interagissent entre elles dans la tumeur. Les expériences réalisées en laboratoire, en cultivant des cellules entre elles, ne permettent de reproduire qu’une partie de cette complexité, notamment la capacité des cellules cancéreuses à échapper aux défenses de l’organisme. L’utilisation d’animaux avec un système immunitaire fonctionnel est donc nécessaire pour répondre aux objectifs de ce projet.

Réduction

Le nombre d’animaux utilisés dans ce projet a été soigneusement déterminé pour en utiliser le moins possible tout en obtenant des résultats fiables. Il repose sur des résultats déjà obtenus en laboratoire ainsi que sur l’expérience de l’équipe avec ce type de modèle. Dans une première étape, nous comparerons plusieurs groupes de souris afin d’étudier le rôle de la molécule GATA6 et celui du système immunitaire dans la croissance des tumeurs. Chaque groupe comprendra 15 souris, ce qui permet d’obtenir des résultats solides malgré la variabilité entre individu, tout en limitant le nombre total d’animaux. Dans une seconde étape, nous étudierons l’effet d’un traitement d’immunothérapie sur ces tumeurs, également avec 15 souris par groupe. Cette deuxième phase ne sera réalisée que si les résultats de la première étape le justifient, afin d’éviter toute utilisation inutile d’animaux. Enfin, un maximum d’analyses sera réalisé à partir de chaque animal (analyses des tissus, des cellules, etc.), ce qui permet d’obtenir le plus d’informations possible tout en réduisant le nombre total d’animaux nécessaires.

Raffinement

Afin de limiter au maximum la douleur, la souffrance et le stress des animaux, le protocole est soigneusement planifié et optimisé à chaque étape. Des critères d’arrêt ont été définis pour interrompre les expériences si nécessaire et éviter toute souffrance excessive. Une anesthésie est utilisée lors des procédures qui le nécessitent afin de réduire le stress et l’inconfort. Les animaux sont observés quotidiennement, et leur état de santé est évalué régulièrement à l’aide d’une grille de suivi. Les souris sont hébergées en groupe de quatre par cage afin de respecter leur comportement social. Afin de limiter le risque d’infection, les souris possédant système immunitaire affaibli auront des conditions sanitaires renforcées (nourriture et eau stériles en plus des cages ventilées et de la manipulation sous hotte). Avant le début des expériences, elles bénéficient d’une période d’adaptation de deux semaines, incluant quelques jours sans manipulation puis une habituation progressive aux manipulations, afin de limiter le stress.

Choix des espèces

Les souris sont de petits mammifères dont le système immunitaire fonctionne de manière similaire à celui de l’être humain, ce qui en fait un modèle pertinent pour étudier le cancer. L’injection de cellules murines de mélanome chez des souris avec un système immunitaire fonctionnel permet d’observer comment l’organisme réagit face aux cellules tumorales, comment celles-ci parviennent parfois à échapper aux défenses naturelles et comment l’immunothérapie peut contrer ces mécanismes. Un groupe de comparaison sera composé de souris dont le système immunitaire est défaillant, afin de mieux comprendre l’implication de ce dernier dans la progression des tumeurs. Les souris seront utilisées à l’âge de 6 semaines. Avant cela, elles seront maintenues pendant deux semaines pour s’adapter à leur nouvel environnement. À cet âge, leur système immunitaire est mature pleinement fonctionnel, ce qui permet d’obtenir des résultats fiables et comparables entre les animaux.

  • Recherche appliquée
    • Troubles nerveux
Souris : 2550
Souffrances
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Devenir
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 2550

Exposées à un son fort pendant soixante secondes, trois jours de suite puis un à deux jours de tests, les souris déclenchent des crises tonico-cloniques suivies d'une pause respiratoire pour laquelle elles sont placées deux minutes sous assistance respiratoire. 2 550 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère, entre 21 et 41 jours de vie, âge auquel le porteur les dit les plus sensibles aux crises audiogènes. Il décrit un inconfort ou des douleurs "comparables à des crampes musculaires" et une pause respiratoire "généralement limitée à quelques secondes", tout en classant l'ensemble du projet en gravité sévère. Toutes seront tuées, le porteur indiquant que les crises répétées et les pauses respiratoires "ne permettent pas le maintien en vie des animaux dans de bonnes conditions".

Objectifs

L’objectif de ce projet est d’évaluer l’efficacité de nouveaux médicaments capables de prévenir ou réduire les pauses respiratoires induites par des crises épileptiques. Ces pauses respiratoires constituent un facteur majeur impliqué dans la mort subite inattendue en épilepsie (SUDEP), qui représente la cause la plus fréquente de décès directement liée à l’épilepsie. Les crises épileptiques généralisées de type tonico-clonique résultent de décharges électriques anormales et synchronisées au niveau cérébral, impliquant les deux hémisphères. Elles se caractérisent par deux phases principales : une phase tonique (contraction musculaire soutenue entraînant un raidissement du corps et des membres), suivie d’une phase clonique (secousses musculaires rythmiques et incontrôlées). Ces manifestations motrices peuvent s’accompagner de perturbations des fonctions vitales, notamment respiratoires. Bien que des traitements antiépileptiques permettent aujourd’hui de contrôler les crises chez une proportion importante de patients, environ 30 % des personnes atteintes d’épilepsie présentent une forme pharmaco-résistante, caractérisée par une absence de réponse satisfaisante aux traitements médicamenteux disponibles. Chez ces patients, le risque de SUDEP est significativement plus élevé, en particulier en présence de crises tonico-cloniques généralisées récurrentes. Dans ce contexte, le développement de nouvelles approches thérapeutiques visant à limiter les altérations respiratoires associées aux crises représente un enjeu majeur. Le présent projet vise ainsi à identifier et caractériser de nouveaux candidats médicaments susceptibles de prévenir les pauses respiratoires induites par les crises épileptiques, dans l’objectif à terme de réduire l’incidence de la mort subite inattendue en épilepsie et d’améliorer l’espérance de vie des patients.

Bénéfices attendus

Les bénéfices attendus de ce projet concernent l’identification et le développement de nouvelles approches thérapeutiques visant à prévenir ou limiter les pauses respiratoires associées aux crises épileptiques généralisées. Ces altérations respiratoires sont considérées comme un facteur majeur impliqué dans la mort subite inattendue en épilepsie, principale cause de mortalité directement liée à cette pathologie. Malgré la disponibilité de plusieurs traitements antiépileptiques, environ 30 % des patients présentent une épilepsie pharmaco-résistante et continuent à développer des crises généralisées récurrentes, ce qui augmente significativement leur risque de complications graves, dont la SUDEP. Dans ce contexte, l’identification de nouvelles stratégies thérapeutiques constitue un enjeu important pour améliorer la prise en charge de ces patients et augmenter leur chance de survie. Les modèles expérimentaux reproduisant les pauses respiratoires consécutives à des crises généralisées représentent des outils précliniques pertinents pour étudier les mécanismes physiopathologiques impliqués et pour évaluer l’efficacité de nouveaux candidats médicaments avant leur développement clinique. Ainsi, les résultats obtenus dans ce projet pourraient contribuer à identifier de nouveaux traitements capables de réduire les complications respiratoires associées aux crises épileptiques et, à terme, diminuer le risque de mortalité chez les patients atteints d’épilepsie pharmaco-résistante.

Procédures

Les candidats médicaments seront administrés par une injection rapide qui dure quelques secondes ou par perfusion de quelques minutes. Les administrations peuvent être uniques ou répétées pendant plusieurs jours (e.g. 1/jour x 10 jours max), en fonction des spécificités du candidat traitement. Les rongeurs seront soumis à un stimulus sonore d'une durée maximale de 60 secondes chez la souris pendant 3 jours (sensibilisation) puis 1 à 2 jours supplémentaires (tests). En cas de pause respiratoire, les animaux seront placés sous assistance respiratoire pendant 120 secondes jusqu'à la reprise naturelle de la respiration. Un prélèvement de sang pourra être réalisé sous anesthésie (durée de quelques secondes), en général juste avant euthanasie.

Impact sur les animaux

Dans ce projet, l’induction de crises par un stimulus sonore peut générer un stress physique et physiologique chez les rongeurs, comparable à celui observé chez les patients lors de la survenue d’une crise épileptique. Les crises tonico-cloniques induisent des mouvements musculaires involontaires et un raidissement du corps et des membres pouvant s’accompagner d’inconfort ou de douleurs transitoires comparables à des crampes musculaires. La survenue de ces crises peut également provoquer une pause respiratoire de courte durée, généralement limitée à quelques secondes. Après la crise, les animaux peuvent présenter une phase transitoire caractérisée par une désorientation, une diminution temporaire de l’activité ou une fatigue passagère. L’administration des candidats médicaments ainsi que les prélèvements sanguins, lorsque ceux-ci sont réalisés, peuvent générer un stress transitoire lié à la contention et une légère douleur comparable à celle associée à l’introduction d’une aiguille, conformément aux pratiques vétérinaires standard. Une gêne locale au site d’injection ou des effets indésirables transitoires liés aux composés testés (par exemple sédation ou modification de l’activité) peuvent également survenir.

Devenir

Les animaux seront euthanasiés à la fin de chaque expérience car ils auront été soumis à plusieurs stimulations sonores et plusieurs crises épileptiques suivies d'une pause respiratoire. Ces procédures ne permettent pas le maintien en vie des animaux dans de bonnes conditions.

Remplacement

Des approches alternatives, notamment in silico et in vitro, sont utilisées en amont afin de sélectionner les candidats médicaments les plus prometteurs et ainsi limiter le recours à l’expérimentation animale. Les méthodes in vitro, telles que les cultures primaires de neurones ou l’utilisation de tranches cérébrales, permettent d’étudier certains mécanismes cellulaires et moléculaires impliqués dans l’activité épileptique et d’évaluer les effets pharmacologiques préliminaires de nouveaux composés. Ces stratégies sont mises en œuvre dans les phases précoces du développement afin de présélectionner les composés présentant le meilleur potentiel thérapeutique et de réduire ainsi le nombre de molécules évaluées in vivo, contribuant à limiter le nombre d’animaux utilisés. Cependant, ces approches alternatives ne permettent pas de reproduire la complexité des interactions physiologiques observées à l’échelle de l’organisme entier. Dans le contexte de ce projet, l’évaluation de nouveaux traitements nécessite l’étude de phénomènes intégrant simultanément l’activité cérébrale, la régulation respiratoire et les réponses comportementales associées aux crises épileptiques. Les modèles animaux restent donc indispensables pour caractériser les effets des candidats médicaments sur ces paramètres physiologiques intégrés, notamment la survenue et la résolution des pauses respiratoires consécutives à une crise.

Réduction

Le nombre d’animaux utilisés dans ce projet est déterminé de manière à obtenir des résultats statistiquement interprétables tout en limitant au strict minimum le recours aux animaux. Les effectifs expérimentaux sont définis sur la base d’analyses statistiques adaptées au type de données recueillies et à la variabilité attendue dans ce modèle expérimental. La conception expérimentale vise également à optimiser l’utilisation des animaux. Lorsque cela est possible, plusieurs candidats médicaments et différentes doses peuvent être évalués au cours d’une même étude. Cette stratégie permet notamment de mutualiser les groupes contrôles et les groupes recevant un traitement de référence, réduisant ainsi le nombre total d’animaux nécessaires.

Raffinement

Les procédures expérimentales décrites dans ce projet ont été optimisées afin de limiter autant que possible la douleur, la souffrance et la détresse des animaux. La phase de sensibilisation au stimulus sonore, nécessaire à l’établissement du modèle expérimental, est réduite au strict minimum (suite à un précédent projet dans lequel une phase de mise en place avait permis de réduire cette durée de sensibilisation). Sur la base des données disponibles et de l’expérience acquise avec ce modèle, cette phase sera limitée à trois jours de stimulation afin de restreindre le nombre d’expositions nécessaires et de réduire les nuisances potentielles pour les animaux. Les animaux seront étroitement surveillés pendant les procédures expérimentales afin d’identifier rapidement l’apparition d’une pause respiratoire consécutive à la crise. Lorsqu’une pause respiratoire est observée, une assistance respiratoire adaptée sera mise en place dans les secondes suivant son apparition afin de favoriser une reprise rapide de la ventilation et de limiter les conséquences physiologiques associées. Les manipulations et administrations de traitements seront réalisées par du personnel formé et expérimenté afin de réduire le stress lié à la contention et d’optimiser les techniques d’administration. Les volumes et les voies d’administration seront adaptés aux recommandations en vigueur pour limiter l’inconfort des animaux. Lorsque des prélèvements sanguins sont réalisés, les animaux seront anesthésiés à l’aide d’une anesthésie gazeuse appropriée. Dans le cas de procédures terminales telles qu’un prélèvement d'une grande quantité de sang, l’intervention sera réalisée sous anesthésie profonde, avec administration d’analgésiques si nécessaire, conformément aux bonnes pratiques vétérinaires. Enfin, des points limites stricts et spécifiques ont été définis pour chaque procédure et l’état général des animaux sera régulièrement évalué tout au long de l’étude afin de détecter précocement tout signe de détresse ou d’altération du bien-être, permettant la mise en œuvre de mesures appropriées si nécessaire.

Choix des espèces

Les modèles de pauses respiratoires consécutives à des crises épileptiques sont largement étudiés chez la souris, espèce présentant une organisation neuronale et des mécanismes cardiorespiratoires pertinents pour l’étude des crises généralisées et pauses respiratoires associées. Les crises peuvent être induites de manière reproductible chez des souches sensibles aux stimulations sonores de forte intensité ou observées spontanément chez certaines lignées transgéniques, reproduisant des altérations respiratoires comparables à celles observées chez les patients. La souris constitue ainsi un modèle expérimental validé pour évaluer les effets de candidats médicaments sur la survenue et la résolution des pauses respiratoires associées aux crises épileptiques. Les animaux seront utilisés immédiatement après le sevrage, entre 21 et 41 jours après la naissance. Cette période correspond à une phase du développement au cours de laquelle les souris présentent une sensibilité élevée aux crises épileptiques et aux crises audiogènes, ce qui permet une induction reproductible des crises dans les modèles expérimentaux utilisés. Dans les modèles audiogènes, la susceptibilité aux crises est particulièrement marquée chez les jeunes animaux, alors qu’elle diminue progressivement à l’âge adulte. L’utilisation de souris dans cette fenêtre d’âge permet donc d’obtenir un phénotype stable et reproductible tout en limitant le nombre de stimulations nécessaires pour induire les crises. Par ailleurs, dans certains modèles génétiques d’épilepsie, notamment les lignées présentant des crises spontanées, les premiers événements épileptiques apparaissent également au cours de cette période juvénile. L’utilisation d’animaux dans cette tranche d’âge permet ainsi d’étudier les crises et les altérations respiratoires associées dans une phase précoce de la maladie.

  • Recherche fondamentale
    • Biologie du développement
    • Oncologie
Souris : 152
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Pesée chaque semaine de 2 à 15 semaines d'âge, soumise à six tests moteurs et neurodéveloppementaux et à deux prélèvements de sang, chaque souris de la lignée étudiée porte l'inactivation d'un gène soumis à empreinte parentale. 152 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger et toutes seront tuées pour que la plupart de leurs organes soient disséqués et prélevés. Le porteur attend un retard de croissance, une minéralisation osseuse anormale, un museau déformé, des difficultés à se nourrir et une faiblesse musculaire, signes qu'il rapproche du syndrome de Mulchandani-Bhoj-Conlin observé chez des enfants. Il annonce des tests destinés à évaluer la motricité, la mémoire et l'anxiété sans préciser lesquels, et deux échographies sous anesthésie chez les mères pour la partie embryonnaire.

Objectifs

L'empreinte parentale est un mécanisme biologique qui influence l'activation (ou l'expression) de certains gènes en fonction de leur origine maternelle ou paternelle. En générale, nous héritons de deux copies de chaque gène, une de notre mère et une de notre père. Cependant, environ 150 gènes ne s'expriment qu'à partir de l'une des copies (soit celle de notre mère, soit celle de notre père). Ces gènes sont importants pour la croissance et le développement. Lorsqu'un problème survient dans ce processus, cela peut entrainer des maladies rares, comme le syndrome de Mulchandani-Bhoj-Colin. Cette pathologie se caractérise par un retard de croissance, des difficultés d'alimentation et parfois d'autres troubles du développement. Chez les personnes atteintes de ce syndrome, la cause génétique est la présence de deux chromosomes 20 provenant de la mère, mais aucun provenant de leur père. Cela perturbe l'expression normale de certains gènes présents sur ce chromosome. Parmi ces gènes, nous avons identifié deux gènes d'intérêt qui pourraient jouer un rôle clé. Le premier gène d'intérêt est actif uniquement lorsqu'il vient du père, tandis que le second s'exprime différemment selon qu'il vient du père ou de la mère. Les versions maternelles de ce second gène d'intérêt produisent une enzyme particulière, alors que la fonction des versions paternelles reste inconnue. Ce projet a pour but d'étudier en détail la région de ces deux gènes d'intérêt chez la souris pour comprendre comment elle pourrait être impliquée dans le MBCS. Pour mieux comprendre l'impact de ces gènes sur le développement, nous allons utiliser des modèles cellulaires et un modèle de souris. En particulier, nous allons étudier des souris qui ont une modification génétique dans ce second gène et déterminer les conséquences de la transmission de cette modification à partir du père ou de la mère notamment sur la croissance et le métabolisme. L'objectif final est d'étudier comment l'absence de ces différentes versions du gène (selon qu'elles viennent de la mère ou du père) influence le développement de l'organisme, afin de mieux comprendre les mécanismes impliqués dans le syndrome de Mulchandani-Bhoj-Colin.

Bénéfices attendus

Les maladies rares touchent environ 6 % de la population mondiale, ce qui constitue un enjeu important pour la santé humaine. La majorité de ces maladies (80 %) sont d'origine génétique. Identifier les causes génétiques est essentiel, non seulement pour mieux comprendre les mécanismes qui provoquent ces maladies, mais aussi pour améliorer leur diagnostic et permettre des traitements plus précoces. Ce projet vise à étudier le rôle d’une région du génome afin de mieux comprendre les mécanismes conduisant à une maladie rare, le syndrome de Mulchandani-Bhoj-Conlin (MCBS). Cette maladie, découverte en 2016 se manifeste par des troubles de la croissance et du développement. Ce projet évaluera si le gène ciblé est impliqué dans cette maladie, et si c’est le cas, cela suggérera qu'il existe des causes génétiques du MBCS, non encore identifiées, affectant uniquement cette région. Il serait alors intéressant d'examiner les patients présentant des symptômes similaires à ceux du MCBS pour voir s'ils ont des anomalies génétiques dans cette région. Ce travail permettra de mieux comprendre les effets de ces anomalies et d'aider à développer des tests pour diagnostiquer les patients atteints de maladies génétiques affectant la croissance et le développement, mais qui n'ont pas encore de causes connues.

Procédures

Dans le but d'étudier le rôle de la région du génome ciblé et d'évaluer son lien avec une maladie humaine appelée le syndrome de Mulchandani-Bhoj-Conlin, une lignée de souris déficientes pour les différentes formes de ce gène sera étudiée. L'objectif est de voir si la perte de ce gène entraîne des symptômes similaires à ceux observés chez les patients. Une première partie de l’étude se focalisera sur le développement embryonnaire de cette lignée. Lors de cette étude, les animaux (mères) seront soumis à deux échographies sous anesthésie générale gazeuse pour contrôler le développement des embryons. La durée de ces échographies est d’environ 15 minutes. Ensuite, l’étude de la croissance des souris sera surveillée en mesurant le poids de 72 souris chaque semaine de 2 à 15 semaines d’âge. Ces souris seront soumises à des tests moteurs et neurodéveloppementaux, de difficulté légère, pour évaluer leurs capacités motrices, leur mémoire et leur niveau d'anxiété (6 tests dont la durée est de quelques minutes, toujours inférieur à une heure). L’hypotonie néonatale sera testée entre 8 et 10 jours après la naissance sur une durée de quelques minutes. Les données préliminaires montrent un retard de croissance, c'est pourquoi deux prélèvements sanguins à l’âge de 4 et 15 semaines seront effectués sur les souris pour mesurer les hormones de croissance (la durée de la prise de sang est d’environ 1 minute). Perfusion intracardiaque, sous anesthésie générale : Réalisée une seule fois sur 30 animaux en fin de protocole. Durée totale de la procédure de l'injection d'anesthésique au prélèvement des tissus : environ 30 minutes par animal.

Impact sur les animaux

Les animaux utilisés dans cette étude pourront développer des symptômes similaires à ceux observés lors d'une étude préliminaire et chez les patients atteints de MBCS. Chez la souris, ces symptômes incluent un retard de croissance, une augmentation du contenu minéral des os, une forme anormale du museau, ainsi qu'une baisse du taux de sucre dans le sang après les repas chez les mâles. De plus, certaines souris pourraient avoir des difficultés à se nourrir et une hypotonie (faiblesse musculaire). Concernant les procédures expérimentales, les étapes consistant à l’identification et au suivi de la croissance sont simples et ne causent presque pas de gêne. Elles sont classées comme des procédures légères. Pour la partie étude embryonnaire, deux anesthésies gazeuses sont prévues pouvant induire un stress léger. Les prélèvements sanguins seront limités au nombre de deux par animal et espacés dans le temps, ce qui en font aussi des procédures de classe légère. Les tests physiques et neurodéveloppementaux, utilisés pour vérifier la force musculaire, la coordination, la mémoire ou le niveau d’anxiété, sont de classe légère. Certains tests pourraient provoquer une légère anxiété, mais celle-ci sera de courte durée, avec un maximum de 6 tests espacés de minimum 48h. L'anesthésie générale réalisée en vue de la chirurgie terminale sans réveil (perfusion) peut induire un stress passager et une hypothermie de courte durée avant la perte de conscience.

Devenir

L'ensemble des animaux utilisés au cours des différentes procédures du projet décrit ici sera mis à mort à la fin du protocole. La majorité des organes sera disséquée et prélevée afin de poursuivre les études moléculaires et anatomo-pathologiques après avoir caractérisé le phénotype global des animaux. Ainsi, le maximum est fait pour obtenir le plus grand nombre de données à partir du nombre le plus restreint d'animaux.

Remplacement

L'objectif de ce projet est d'étudier la fonction d'une région du génome cible, afin de comprendre son rôle dans une maladie rare affectant le développement, appelée syndrome de Mulchandani-Bhoj-Conlin (MBCS). L'étude se fera en utilisant un modèle de souris, car il est impossible de remplacer cet animal pour cette partie du projet. En effet, pour comprendre comment ce gène agit au cours du développement, il est nécessaire d'observer les effets de la perte de ses différentes formes au fil du temps, depuis l'embryon jusqu'à l'âge adulte. Les signes attendus, comme un retard de croissance, des retards de développement et des troubles musculo-squelettiques (concernant les muscles et les os), ne peuvent être étudiés que dans un organisme entier en développement, comme la souris, modèle utilisé dans ce projet. Par exemple, le retard de croissance peut être dû à des problèmes de placenta (qui nourrit le fœtus), et cela ne peut être observé que pendant le développement de l'embryon dans l'utérus. En revanche, pour étudier les fonctions de ce gène au niveau moléculaire, il n'est pas nécessaire d'utiliser un organisme entier. Ces études seront réalisées in vitro, en utilisant des lignées de cellules souches neurales de souris, déjà disponibles, et d'autres lignées qui seront dérivées des animaux pour poursuivre les analyses moléculaires.

Réduction

La stratégie expérimentale sera planifiée afin d’utiliser le nombre d’animaux le plus petit possible pour l’obtention de résultats fiables et statistiquement exploitables. Ainsi, l’élevage est minimisé (en prenant en compte que le gène cible est soumis à empreinte parentale) et les schémas de croisements permettent de générer les animaux contrôles et tests dans la même portée. Pour les données testées (courbe de poids par exemple) dans l’étude pilote, un calcul de taille de l’échantillon a été réalisé. L’utilisation des animaux pour les différentes analyses sera optimisée afin que les animaux utilisés pour l’étude de croissance servent également à l’analyse des phénotypes neurodéveloppementaux et aux prélèvements sanguins. Enfin pour l’ensemble des animaux, à la fin de l’étude, la plupart des organes seront disséqués et collectés (congélation, inclusion en paraffine) afin de pouvoir réaliser a posteriori des analyses moléculaires et anatomo-pathologiques.

Raffinement

Une surveillance quotidienne sera effectuée par l'expérimentateur et/ou le personnel de l'animalerie afin d'identifier tout signe de souffrance ou de stress chez les animaux, ce qui permettra une intervention rapide si nécessaire. Si un animal présente une douleur excessive, une apparence anormale, des comportements répétitifs ou inhabituels, des mesures seront prises par le personnel avec la supervision d’un vétérinaire pour soulager l’animal jusqu’à un retour à la normale. Si un retour à la normale n’est pas possible, l’animal sera euthanasié par le personnel de l'animalerie. D'après les résultats préliminaires obtenus chez la souris et les caractéristiques observées chez les patients, les animaux pourraient montrer des défauts de croissance et des difficultés à s'alimenter. Si ces problèmes deviennent trop sévères, des mesures seront prises pour compléter leur nourriture, et l'étude de la croissance se concentrera principalement sur le développement embryonnaire. Les animaux seront logés par groupes de quatre au maximum par cage, conformément à la réglementation en vigueur. Les cages comprendront des éléments d'enrichissement, tels que des tubes et du matériel de nidification, pour améliorer le bien-être des animaux. En nous basant sur les résultats d’une analyse préliminaire, nous avons optimisé les croisements prévus dans cette étude afin d’une part d’éviter la mort embryonnaire associée à certains animaux mutants (qui ne seront pas produits dans nos croisements) et d’autre part de générer les animaux utiles, contrôles et mutants, à partir des mêmes portées.

Choix des espèces

Le choix de la souris comme modèle expérimental est motivé par la conservation des mécanismes d’empreinte parentale entre la souris et l’homme. Ainsi il sera possible d’évaluer la contribution de la région d’empreinte ciblée à une pathologie humaine rare liée à l’empreinte parentale, le MBCS. De plus, le modèle de souris génétiquement modifiées, présentant une inactivation du gène d'intérêt, est disponible (puisque générée par l’IMPC) et des données pilotes de tests phenotypiques sont disponibles. Enfin, il existe de nombreux outils chez cette espèce rendant les analyses plus faciles. Pour la caractérisation du phénotype après la naissance, les animaux seront étudiés à partir de 2 semaines (jeune non sevré) jusqu’à l’âge adulte (15 semaines pour la croissance et entre 4 et 15 semaines pour les tests comportementaux). Pour les études embryonnaires, les animaux seront étudiés à 18.5 jours après la fécondation.

  • Recherche fondamentale
    • Système immunitaire
Souris : 1680
Souffrances
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Devenir
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Toutes tuées pour que leurs organes soient prélevés et analysés, 1 680 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent une irradiation de 90 secondes, une injection de cellules leucémiques dans la veine de la queue, des prélèvements de sang à la joue environ une fois par semaine et des ponctions de moelle osseuse dans le tibia environ une fois par mois, auxquelles s'ajoute pour certaines une implantation chirurgicale sous la peau. La leucémie qui se développe peut leur faire perdre du poids, réduire leur activité, modifier leur pelage et provoquer des difficultés respiratoires aux stades avancés. Sur la réduction, le porteur écrit en une phrase avoir utilisé "des logiciels de calcul statistique" pour arrêter ce nombre de 1 680.

Objectifs

La leucémie aiguë myéloïde est un cancer grave du sang qui se développe dans la moelle osseuse, où des cellules anormales appelées blastes se multiplient de manière anarchique, perturbant la production normale des globules rouges, des globules blancs et des plaquettes. Dans ce contexte, les cellules leucémiques interagissent étroitement avec leur environnement, qui joue un rôle clé dans leur survie et leur résistance aux traitements, notamment en les protégeant des chimiothérapies. L’objectif de ce projet est d’identifier et de caractériser les interactions entre les cellules leucémiques et leur microenvironnement, afin de mettre en évidence de nouvelles cibles thérapeutiques. Ces travaux visent à mieux comprendre les mécanismes impliqués dans la progression de la maladie et la résistance aux traitements, dans le but ultime de développer des stratégies thérapeutiques plus efficaces permettant d’éliminer les cellules leucémiques tout en préservant les cellules saines.

Bénéfices attendus

À ce jour, les modèles disponibles en laboratoire ne reproduisent pas fidèlement les interactions entre les cellules leucémiques et leur microenvironnement dans la moelle osseuse humaine, limitant la compréhension des mécanismes de résistance aux traitements. Ce projet vise à mieux reproduire ces interactions afin d’identifier des vulnérabilités spécifiques de la leucémie aiguë myéloïde. L’objectif est de mettre en évidence de nouvelles cibles thérapeutiques et de développer des stratégies de traitement innovantes, potentiellement combinées aux chimiothérapies existantes, capables d’agir à la fois sur les cellules leucémiques et sur leur environnement protecteur. L’enjeu est d’améliorer l’efficacité des traitements en s’attaquant aux mécanismes impliqués dans la résistance thérapeutique.

Procédures

Une première étape consiste en une préparation préalable de l’organisme par une exposition courte et contrôlée à des rayonnements, réalisée en une seule fois (durée: 90s). Cette intervention est brève et les animaux retournent ensuite rapidement à leur cage sous surveillance. Des cellules leucémiques sont ensuite introduites dans l’organisme afin de permettre l’installation et le développement de la maladie (injection dans la veine de la queue; souris non anesthésiées, durée: 1 min). Au cours du suivi, des prélèvements de sang au niveau de la veine de la joue seront réalisés sur animaux non anesthésiés afin de contrôler l’évolution de la leucémie. Ces prélèvements sont rapides (quelques minutes) et effectués de manière limitée, généralement à raison d’environ une fois par semaine. Des prélèvements de moelle osseuse (au niveau du tibia) pourront également être réalisés environ une fois par mois afin de suivre plus précisément l’évolution de la maladie. Ces prélèvements sont effectués sous anesthésie générale et anti-douleur (durée: 3 min). Par ailleurs, des interventions réalisées sous anesthésie et traitement antibiotique (dans l'eau de boisson) seront effectuées sur une partie des animaux. Elles incluent des gestes chirurgicaux simples visant à implanter sous la peau (au niveau du dos) des structures en trois dimensions permettant de mimer l'environnement des cellules leucémiques lors de leur développement et multiplication. Ces procédures durent quelques minutes, avec une surveillance jusqu’au réveil. Ces souris seront ensuite traitées avec des traitements pharmacologiques contre la leucémie et/ou soumises à des régimes alimentaires spéciaux permettant d'empêcher l'expression de certains gènes au niveau de la tumeur. L'administration des traitements sera réalisée sur souris non anesthésiées soit dans la cavité abdominale (durée: 10s), soit dans la veine (durée: 1 min), soit par gavage (durée: 30s). Au total, chaque animal sera soumis à un nombre limité d’interventions (environ 4 à 6 au maximum) réparties sur la durée de l’étude, avec une surveillance régulière tout au long du protocole afin de garantir son bien-être.

Impact sur les animaux

Les animaux sont susceptibles de présenter des effets liés au développement de la maladie ainsi qu’aux procédures expérimentales. Au cours de la progression de la leucémie, certains signes généraux peuvent apparaître, tels qu’une diminution progressive de l’activité, une perte de poids, une modification de l’aspect du pelage, ainsi qu’une altération de l’état général. Une augmentation de la fatigue ou des difficultés respiratoires peuvent également être observées à des stades avancés de la maladie. Les procédures réalisées dans le cadre de l’étude (prélèvements biologiques, interventions sous anesthésie, manipulations) peuvent entraîner des effets transitoires tels qu’un inconfort local, une réaction au site d’intervention ou un stress lié à la manipulation. Des réactions locales temporaires peuvent également être observées au niveau des sites où des procédures spécifiques sont réalisées ainsi qu'une irritation/inflammation au niveau de la suture.

Devenir

Tous les animaux seront euthanasiés et des études seront réalisés sur des organes prélevés en post-mortem pour compléter nos analyses.

Remplacement

Les modèles de culture en laboratoire, comme les cultures en trois dimensions, ne permettent pas de reproduire complètement la complexité des interactions entre les cellules leucémiques et leur environnement dans la moelle osseuse. Ils ne reflètent pas fidèlement les conditions réelles présentes dans l’organisme, notamment l’apport en oxygène, en nutriments, la présence de vaisseaux sanguins et les interactions avec l’ensemble des types cellulaires. C’est pourquoi des modèles plus proches de la situation réelle sont nécessaires pour étudier ces interactions, valider les hypothèses et identifier des cibles thérapeutiques exploitables. Il est donc indispensable d'avoir recours à l'utilisation d'un modèle animal entier dans notre projet.

Réduction

Le nombre d’animaux utilisés dans ce projet a été déterminé afin d’obtenir des résultats statistiquement significatifs avec le nombre de souris minimum. Nous avons pour cela utilisé des logiciels de calcul statistique.

Raffinement

Toutes les expériences et manipulations des animaux seront réalisées dans le respect du bien-être animal. Les animaux bénéficieront d’un hébergement adapté avec un accès libre à la nourriture et à l’eau, ainsi que d’un environnement enrichi. Une période d’acclimatation sera prévue avant toute manipulation. En plus de l'observation quotidienne des souris, un suivi hebdomadaire de l’état de santé des animaux sera effectué à l’aide d’une grille d’évaluation portant sur l’apparence générale, le comportement et l’évolution de la maladie. En cas de signes de souffrance ou de dégradation de l’état général, l’animal sera immédiatement euthanasié conformément aux points limites établis.

Choix des espèces

Le modèle souris est à la base de la compréhension du développement du cancer chez l’homme. Du fait de la présence de nombreux gènes équivalents chez l’homme et la souris, ils intègrent les caractéristiques de la pathologie humaine Dans cette étude, nous utiliserons des souris âgées d’environ 6 à 8 semaines car les transplantations de cellules cancéreuses sont plus efficaces chez les jeunes adultes et permettent donc une meilleure prise de greffe.

  • Recherche fondamentale
    • Système nerveux
Rats : 108
Souffrances
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Devenir
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Pour tester si l'odeur de lavande apaise le stress, 108 rats vont être exposés à un bruit destiné à les faire sursauter, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Chaque rat respire une odeur pendant vingt minutes par jour, cinq jours de suite, puis subit une session de trente minutes de réflexe de sursaut acoustique, seul effet indésirable que le porteur reconnaît. Il affirme que ce stress se limite à une seule session et n'entraîne pas de douleur, et que les organoïdes ne reproduisent ni les connexions cérébrales ni la respiration. Tous les rats seront tués pour le prélèvement de leur cerveau ou de leur liquide céphalo-rachidien, afin de chercher le passage des composés de l'huile essentielle du nez vers le cerveau.

Objectifs

Le système olfactif joue un rôle important dans la régulation des émotions et du système nerveux autonome (qui contrôle notamment la respiration et le rythme cardiaque). Cela s’explique par ses interactions étroites avec la respiration, ses connexions avec des régions du cerveau impliquées dans les émotions, ainsi que par l’activation de voies nerveuses sensibles à certaines odeurs, qui peuvent aussi influencer ces fonctions. Les odeurs, et en particulier les huiles essentielles, pourraient avoir des effets apaisants sur la respiration, la variabilité de la fréquence cardiaque et l’activité cérébrale. Ce projet vise à étudier, chez le rat, l’effet spécifique de l’huile essentielle de lavande sur la réponse au stress et sur les régions cérébrales impliquées, en comparaison avec une odeur contrôle et une condition sans odeur. Il vise également à explorer le passage éventuel de certains composés de cette huile du nez vers le cerveau, notamment dans le liquide céphalo-rachidien. Le premier objectif est de tester l’hypothèse selon laquelle l’exposition à l’huile essentielle de lavande diminue le stress, en s’accompagnant d’une respiration plus lente et plus profonde, ce qui refléterait une modulation du système nerveux autonome. Pour cela, des groupes distincts de rats seront exposés de manière répétée soit à l’huile essentielle de lavande, soit à une odeur contrôle, soit à l’absence d’odeur. Une tâche de réflexe de sursaut acoustique sera ensuite utilisée pour évaluer leur niveau de stress. Les résultats attendus incluent une adaptation plus rapide à la stimulation sonore (traduite par une diminution du réflexe de sursaut), ainsi qu’une respiration plus lente et plus profonde chez les animaux exposés à l’huile essentielle. Nous attendons également une activation plus importante de certaines régions du cerveau impliquées dans la perception des sensations internes et le contrôle de la respiration, mise en évidence par un marquage de l’activité des cellules cérébrales. Le second objectif est d’évaluer le passage éventuel de composés de l’huile essentielle dans le liquide céphalo-rachidien. Les résultats attendus incluent la détection d’au moins un des principaux composants de l’huile dans le liquide céphalo-rachidien. Ce projet permettra d’évaluer de manière rigoureuse les effets et les mécanismes d’action des huiles essentielles, et pourrait contribuer au développement de nouvelles approches pour la prise en charge de l’anxiété et du stress.

Bénéfices attendus

Développer des approches nouvelles, scientifiquement validées, pour soulager l’anxiété et le stress constitue un enjeu majeur pour la santé et le bien-être. En combinant un protocole comportemental bien contrôlé à des enregistrements de la respiration, de l’analyse des réseaux neuronaux activés et enfin du mode d’action possible par le passage nez-cerveau, ce projet permettra d’évaluer de manière rigoureuse l’effet et le mécanisme d’action des huiles essentielles. À court terme, le projet apportera des données fondamentales sur l’effet et le mode d’action des huiles essentielles pour soulager le stress. À long terme, ce projet a des applications translationnelles fortes. Il est d’utilité publique d’élaborer, de valider et de combiner des approches pharmacologiques et non-pharmacologiques qui visent à soulager l’anxiété. L’utilisation d’huile essentielle, si elle est démontrée comme effective, serait une option supplémentaire simple et peu coûteuse pour les patients atteints d’anxiété dans le but d’améliorer, en adjonction avec des traitements médicamenteux, la prise en charge des patients.

Procédures

Tous les animaux seront soumis à une exposition à une odeur de 20 min répétée quotidiennement pendant 5 jours. Les animaux seront soumis à une tâche de réflexe de sursaut acoustique qui durera 30min en une seule session

Impact sur les animaux

Le principal effet indésirable attendu dans ce projet est lié au protocole de réflexe de sursaut acoustique qui induit un stress. Cela étant dit ce stress sera réduit à 1 seule session et il n’y a pas de douleurs associées.

Devenir

Tous les animaux seront euthanasiés pour chaque procédure afin de recueillir leur cerveau ou leur liquide céphalo-rachidien.

Remplacement

Il n’existe pas de méthode alternative à l’expérimentation animale pour ce projet. En effet, ce projet combine une étude du comportement avec des expositions répétées aux odeurs chez le rat, un protocole de réflexe de sursaut acoustique et une analyse des régions cérébrales activées. De plus, ce projet s’intéresse au mode d’action et au passage nez-cerveau des huiles essentielles. Il est à ce jour impossible de réaliser ces expériences sur les organoïdes qui de plus ne sont pas encore assez aboutis pour reproduire les connexions cérébrales mais aussi les données physiologiques telles que la respiration.

Réduction

Le nombre d’animaux est réduit au minimum grâce à une stratégie expérimentale optimisée. Chaque animal est suivi à plusieurs reprises au cours de l’étude, ce qui permet de recueillir davantage d’informations sans augmenter le nombre total d’animaux. De plus, différentes mesures sont réalisées sur un même animal (respiration, comportement et activité de certaines zones du cerveau), ce qui maximise les données obtenues. Enfin, les méthodes d’analyse utilisées permettent d’exploiter efficacement l’ensemble des données, même si certaines mesures sont manquantes, contribuant ainsi à limiter le nombre d’animaux nécessaires.

Raffinement

Nous ajouterons des enrichissement dans les cages des rats (tunnels, bouts de bois à ronger et lamelles de carton). Les animaux seront toujours par deux dans les cages. Les animaux sont habitués progressivement à l’expérimentateur, à la salle d’expérience et au pléthysmographe. Ils seront aussi quotidiennement manipulés par l’expérimentateur réduisant ainsi leur stress. Des points limites clairs et objectifs ont été définis afin de limiter au maximum tout stress.

Choix des espèces

Le rat est un modèle couramment utilisé pour étudier les liens entre le cerveau, le comportement et les réponses au stress. Chez cette espèce, le réflexe de sursaut acoustique est une méthode bien établie et fiable pour évaluer les réactions émotionnelles. Les mécanismes cérébraux impliqués dans ce réflexe sont bien connus, ce qui permet d’interpréter les résultats de manière robuste et pertinente. Le rat est également adapté pour l’étude du liquide céphalo-rachidien, car le volume accessible permet de réaliser des analyses sensibles dans de bonnes conditions expérimentales. Les méthodes alternatives, telles que les modèles in vitro (en culture cellulaire) ou in silico (modélisation informatique), ne permettent pas de reproduire l’ensemble des phénomènes étudiés ici, notamment les interactions entre les odeurs, le comportement, la respiration et l’activité cérébrale. L’utilisation du rat constitue donc l’approche la plus adaptée pour répondre aux objectifs du projet, tout en respectant les principes des 3R (Remplacement, Réduction, Raffinement). Les animaux utilisés seront de jeunes adultes : ils arriveront à l’âge de 8 semaines, puis bénéficieront d’une période d’habituation avant les expériences. Les tests seront réalisés lorsqu’ils auront environ 11 semaines. Ce choix permet d’étudier des animaux à un stade de développement stable, sans les effets liés au vieillissement.

  • Recherche appliquée
    • Diagnostic des maladies
Souris : 15000
Souffrances
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Devenir
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 15000

15 000 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Chacune reçoit une injection d'un échantillon susceptible de contenir de la toxine botulique, qui peut la paralyser et lui provoquer des difficultés respiratoires, et une partie reçoit des doses croissantes de toxine jusqu'à établir celle qui tue la moitié du groupe. Le porteur indique que les effets de la toxine sont irréversibles, ce qui interdit toute réutilisation, tout replacement et toute adoption. Il décrit plusieurs méthodes sans animaux, jugées trop peu sensibles, et inscrit leur mise en œuvre parmi les bénéfices attendus "à long terme" du projet.

Objectifs

Ce projet vise à réaliser le diagnostic du botulisme qui est une maladie grave causée par une toxine puissante, pouvant entraîner des paralysies sévères chez l'homme et l'animal et potentiellement mortelle. Actuellement, la méthode la plus fiable pour confirmer cette maladie repose sur des tests utilisant des souris, car aucune alternative aussi sensible n'existe pour détecter d'infimes quantités de toxine. Les objectifs principaux sont dans un premier temps, de détecter la présence de toxine : des échantillons (sérum, selles, aliments) de patients ou animaux suspects sont injectés à des souris. Leur observation permet de confirmer la présence de toxine si des signes de paralysie apparaissent. Dans un second temps, de mesurer la puissance de la toxine : des souris reçoivent différentes doses de toxine pour déterminer la quantité provoquant la mort de 50 pourcents d'entre elles. Cette mesure permet d'évaluer la dangerosité des préparations de toxine. Enfin, d’identifier le type de toxine : des sérums spécifiques (obtenus à partir de lapins immunisés) sont utilisés pour neutraliser et identifier le type de toxine présent dans les échantillons.

Bénéfices attendus

Bénéfices à court terme : diagnostic fiable du botulisme, qui est une affection neurologique sévère, le plus souvent d’origine alimentaire. Importance de ce diagnostic : bénéfice individuel pour le patient permettant la mise en place d’un traitement adapté de manière rapide. Bénéfice collectif : effectuer des retraits de lots de manière rapide en cas de transmission par des aliments identifiés grâce à ce diagnostic. Bénéfices à long terme : mise en œuvre de méthodes diagnostiques alternatives et réduction de l’utilisation des souris.

Procédures

Les souris recevront une injection d’échantillon à tester qui peut provoquer une douleur légère, réversible et de courte durée (une seule injection par souris, durée de l’acte inférieure à 30 s). Les souris seront mises à mort par une méthode réglementaire en fin de procédure.

Impact sur les animaux

Les souris peuvent ressentir une douleur légère de courte durée ponctuelle et réversible lors de l’injection (une injection par souris, durée de l’acte inférieure à 30 s). L’injection de toxine via l’échantillon biologique à tester (potentiellement contaminé) peut induire une paralysie de l’animal et des difficultés respiratoires.

Devenir

Tous les animaux seront mis à mort à la fin de chaque procédure car ils seront injectés avec des échantillons biologiques contenant potentiellement des toxines. Les effets des toxines étant irréversibles, les animaux ne peuvent donc ni être réutilisés, ni replacés, ni adoptés.

Remplacement

Plusieurs techniques de laboratoire sans recours aux animaux ont été développées pour détecter les toxines responsables de cette maladie grave. Ces méthodes présentent cependant des limitations majeures qui les rendent actuellement inadaptées pour répondre aux besoins spécifiques de ce projet. Les tests immunologiques, bien que rapides, standardisés et sans utilisation d’animaux, ont une sensibilité insuffisante pour détecter les très faibles concentrations de toxine présentes dans les prélèvements cliniques. De plus, certains sous-types de toxine échappent à la détection, et ils ne permettent pas de différencier la toxine active de résidus de toxine. Une technique déjà identifiée est rapide et n’utilise pas d’animaux mais la sensibilité est insuffisante pour détecter les très faibles concentrations de toxine présentes dans les prélèvements cliniques. Les méthodes de biologie moléculaire sont très spécifiques et sensibles pour certains types de toxine, mais ne détectent que la présence du matériel génétique, pas l'activité biologique de la toxine. De plus, certains variants ne sont pas identifiables et ils nécessitent la présence de la bactérie (inadaptée sur échantillons de sérum). Malgré ces avancées technologiques, aucune méthode alternative ne permet actuellement de détecter l'ensemble des variants de toxine avec une sensibilité suffisante ni d’évaluer l'activité biologique réelle de la toxine. De ce fait, aucune méthode alternative permet de garantir la sécurité des diagnostics pour les patients Dans l'état actuel des connaissances scientifiques, le recours aux animaux reste donc indispensable pour garantir la fiabilité des diagnostics, assurer la sécurité des patients, développer des traitements efficaces et maintenir la surveillance épidémiologique.

Réduction

Le nombre d’animaux prévus pour ce projet est lié au nombre d’échantillons reçus pour suspicion d’intoxination annuellement. Pour chaque demande, une fiche de renseignements cliniques est fournie par le prescripteur. Une revue de la pertinence de la prescription est réalisée et les demandes non justifiées sont annulées par le biologiste. Le laboratoire travaille en collaboration avec d’autres équipes à la fois au niveau national et international pour utiliser une méthode alternative à l’expérimentation animale pour faire ce diagnostic, sans compromettre la prise en charge des patients et la prévention en cas d’identification d’un nouveau foyer.

Raffinement

Avant de débuter le projet, les souris seront acclimatées pendant une semaine en conditions standard d’animalerie. Des critères d’arrêt ou points limites spécifiques et précoces ont été déterminés pour chaque procédure expérimentale, avec gel nutritif et renforcement de l’enrichissement dès l’apparition d’un signe clinique afin d’éviter la souffrance inutile des animaux.

Choix des espèces

La méthode de référence pour le diagnostic du botulisme est le test d’inoculation à la souris, espèce qui est sensible à tous les sous-types connus de toxines botuliques. Des animaux adultes de 4 à 8 semaines seront utilisés dans ce projet : la sensibilité des souris aux toxines dépend de leur âge et de leur poids ; nous avons acquis une longue expérience et de nombreuses données avec les animaux de cet âge pour lequel les résultats sont reproductibles.

  • Recherche appliquée
    • Cancers
Souris : 1301
Souffrances
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Devenir
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1 301 souris vont être utilisées, chacune pouvant recevoir jusqu'à vingt-cinq gavages et vingt-cinq injections sur trois à cinq semaines, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Toutes reçoivent d'abord une injection de cellules tumorales, sous anesthésie générale ou locale selon le modèle, et toutes finissent tuées après un prélèvement de sang par ponction intracardiaque. La croissance de la tumeur peut altérer leur état général, gêner leurs mouvements ou provoquer des difficultés respiratoires selon la localisation. Le projet teste un composé contre l'ostéosarcome, un cancer qui touche 100 à 200 personnes par an en France, et ce que le porteur annonce pour les patients se limite à une "base solide" pour choisir les immunothérapies à combiner ensuite.

Objectifs

Les ostéosarcomes sont des cancers osseux rares qui surviennent principalement chez les enfants, adolescents et jeunes adultes, avec environ 100 à 200 nouveaux cas diagnostiqués chaque année en France. Ils représentent la forme la plus fréquente de tumeur osseuse maligne chez cette population et touchent majoritairement des patients âgés de 10 à 25 ans, avec une incidence particulièrement élevée chez les adolescents. Malgré des protocoles combinant chimiothérapie et chirurgie, 30 % à 50 % des patients rechutent, et ces récidives concernent principalement des patients présentant des maladies métastatiques ou réfractaires aux traitements standard. Pour ces patients, le pronostic reste très sombre et il n’existe actuellement aucun traitement standard clairement efficace, ce qui constitue un enjeu clinique majeur. Dans ce contexte, des données préliminaires de notre laboratoire ont identifié un composé comme une piste thérapeutique potentielle pour les tumeurs d’ostéosarcome pédiatriques de mauvais pronostic, justifiant une évaluation préclinique approfondie de son efficacité, de ses mécanismes d’action et de ses combinaisons thérapeutiques dans des modèles expérimentaux appropriés. En effet, ce composé a montré une activité antitumorale prometteuse in vitro et in vivo dans des modèles de tumeurs de patients implantées chez des souris immunodéficientes, issus de patients atteints d’ostéosarcomes pédiatriques récurrents ou réfractaire. De plus, nous avons synthétisé une douzaine de variants chimiques d'un composé à visée d’optimisation. Le premier objectif de ce projet est d’évaluer la tolérance et l’efficacité du composé, de ses analogues et de leurs différentes formulations dans des modèles murins d’ostéosarcome immunocompétents, afin de sélectionner le meilleur candidat. Le deuxième objectif est de caractériser le microenvironnement tumoral et les réponses immunitaires associées après traitement par ce candidat optimal, dans le but d’identifier et de prioriser des stratégies d’immunothérapie pertinentes. Enfin, le troisième objectif consiste à évaluer l’efficacité de la combinaison entre le meilleur candidat sélectionné, la meilleure formulation et les immunothérapies retenues. À terme, ce projet devrait permettre d’identifier une association thérapeutique prometteuse pouvant faire l’objet de développements précliniques et translationnels ultérieurs pour le traitement des ostéosarcomes pédiatriques récurrents ou réfractaires.

Bénéfices attendus

Le protocole évaluera l’efficacité antitumorale et les effets immunologiques du meilleur analogue et de sa formulation optimisée du composé testé, sélectionnés après des études préliminaires de tolérance et d’efficacité. Les expériences seront conduites chez des souris porteuses de tumeurs , dans des modèles d'ostéosarcome. Cette approche permettra de caractériser de manière intégrée la progression tumorale, les réponses immunitaires associées et le profil de biodistribution du composé, fournissant une base solide pour le choix des immunothérapies à tester en combinaisons ultérieures. Le bénéfice potentiel global attendu est le développement de nouvelles thérapies plus efficaces contre l'ostéosarcome.

Procédures

Les souris recevront une injection de cellules tumorales afin d’établir les modèles tumoraux. Pour un modèle , une unique injection de cellules tumorales dans l'organe sera réalisée sous anesthésie générale pour une durée de 5-10 minutes par souris, sous analgésie. Pour un autre modèle métastatique, une injection de cellules tumorales sera réalisée chez l’animal vigile sous anesthésie locale, pour une durée maximale de 5 minutes par souris. Les traitements seront administrés par gavage oral ou par injection selon les groupes expérimentaux. Les administrations par gavage auront une durée maximale d’environ 1 minute par souris et seront réalisées jusqu’à 5 fois par semaine pendant une durée de 3 à 5 semaines (maximim 25 gavages). Les injections de composés seront réalisées sous anesthésie locale avec une durée maximale d’environ 1 minute par souris, avec une fréquence pouvant atteindre 5 fois par semaine pendant 3 à 5 semaines selon les procédures expérimentales (25 injections au maximum). Dans certaines expériences, des immunothérapies candidates seront également administrées selon leur voie d’administration spécifique, avec une durée similaire (moins d'1 minute par injection), vigile, anesthésie locale. À la fin de l’étude, un prélèvement terminal de sang sera réalisé sous anesthésie générale et analgésie par ponction intracardiaque transcutanée (durée approximative: 5 minutes), suivi immédiatement de l’euthanasie et de la collecte des organes pour analyses.

Impact sur les animaux

Les effets indésirables attendus sont principalement liés à la croissance tumorale, pouvant entraîner une altération progressive modérée de l’état général, une gêne fonctionnelle au niveau des membres ou des difficultés respiratoires modérées selon la localisation tumorale. Les effets indésirables dûs aux interventions (injections, gavages) seront transitoires et légers.

Devenir

Tous les animaux seront euthanasiés afin d'étudier au mieux sur tissus et organes la réponse antitumorale mise en place après traitement par nos molécules.

Remplacement

Les modèles alternatifs in vitro ne permettent pas de reproduire la complexité du comportement tumoral in vivo, en particulier les interactions dynamiques entre la tumeur, son microenvironnement et le système immunitaire, ni la réponse intégrée à des traitements systémiques. L’utilisation de modèles murins immunocompétents est donc indispensable pour évaluer l’activité antitumorale du composé M30-E05 et de ses formulations optimisées dans un contexte physiologique pertinent, ainsi que pour étudier leurs effets en association avec des approches d’immunothérapie. Ces modèles permettront de caractériser les mécanismes d’action du traitement, d’explorer des stratégies combinées et de générer des données précliniques essentielles en vue d’une application thérapeutique chez des patients atteints d’ostéosarcomes pédiatriques de mauvais pronostic.

Réduction

Pour limiter le nombre d’animaux utilisés, les doses du composé à tester, de ses analogues et de leurs formulations optimisées seront définies à partir des données précliniques obtenues dans notre laboratoire précédemment. Ces nombres tiennent compte du taux de prise tumorale attendu (~80 %), des différents modèles tumoraux, des voies d’administration et des analyses supplémentaires, et représentent le maximum nécessaire, pouvant être réduits selon les résultats obtenus au cours des différentes étapes.

Raffinement

Les souris seront greffées et suivies sous anesthésie générale pour l’ensemble des procédures de greffe. Les animaux feront l’objet d’une surveillance quotidienne afin de détecter précocement toute altération de l’état général, du comportement, de la mobilité ou de la prise alimentaire, ainsi que l’évolution du développement tumoral aux sites d’implantation. Des points limites précoces, adaptés aux modèles, seront strictement appliqués. En cas de signes cliniques pertinents, un traitement antalgique adapté sera administré. Les animaux seront hébergés en groupes, avec un accès ad libitum à l’eau et à l’alimentation, et bénéficieront systématiquement d’un enrichissement environnemental adapté à l’espèce, pouvant être renforcé si nécessaire.

Choix des espèces

La souris est un modèle de référence en oncologie préclinique, permettant l’étude de la croissance tumorale et des interactions avec le système immunitaire. L’utilisation de souris immunocompétentes est essentielle pour évaluer l’activité du M30-E05 et de ses analogues/formulations dans un contexte immunitaire fonctionnel et pour explorer des stratégies de combinaison avec l’immunothérapie. Les cancers étudiés touchant principalement les enfants et adolescents, nous utiliserons donc des jeunes souris de 4 à 6 semaines pour refléter ce stade de développement.

  • Recherche fondamentale
    • Oncologie
    • Système immunitaire
Souris : 3598
Souffrances
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Devenir
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 3598

Injectées avec des cellules tumorales puis avec des bactéries jusqu'à quatre fois, 3 598 souris passent ensuite sous imagerie une à deux fois par semaine pendant trois à cinq mois, chaque séance sous anesthésie. Elles vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré et seront toutes tuées, soit à l'atteinte d'un point limite, soit à date fixe pour le prélèvement de leurs organes. L'objet est de vérifier si des bactéries provoquent la formation d'amas de cellules immunitaires dans les tumeurs pulmonaires et si cela améliore l'effet des immunothérapies, qui ne fonctionnent aujourd'hui que chez environ 40 % des patients. Le RNT annonce aussi "une injection d'une substance qui agit sur le système nerveux", administrée deux fois, sans nommer cette substance ni décrire l'effet attendu.

Objectifs

Les immunothérapies, notamment les inhibiteurs des points de contrôle immunitaire (ou ICI), ont révolutionné le traitement de plusieurs cancers solides, dont le cancer du poumon. Cependant, seuls jusqu'à 40 pour cent des patients atteints d'un cancer du poumon obtiennent une réponse après traitement par ces immunothérapies. Des recherches récentes ont montré que la présence, dans les tumeurs, de petits groupements de cellules immunitaires appelés "structures lymphoïdes tertiaires" (ou TLS) est liée à une meilleure réponse à ces traitements. Ces structures se forment en cas d’inflammation et disparaissent une fois l’inflammation résolue. Il a été récemment montré qu’une molécule, issue de certaines bactéries, pouvait provoquer l’induction de TLS dans les poumons de souris. Ce projet vise donc à tester si certaines bactéries peuvent, elles aussi, induire la formation de ces structures, et si cela améliore l’efficacité des immunothérapies dans des modèles murins de cancer. Nous chercherons aussi à comprendre les mécanismes impliqués dans la formation et la maturation des TLS, dans l’objectif, à long terme, de développer de nouvelles stratégies pour renforcer l’efficacité des traitements chez les patients atteints de cancer. (MODIFICATION) Une modification de projet est nécessaire afin de modifier la méthode réglementaire d'euthanasie pour obtenir des analyses plus fiables.

Bénéfices attendus

En France, le cancer du poumon touche plus de 50 000 personnes chaque année et est responsable de près de 33 000 décès. Il représente également un coût économique majeur estimé à plus d’un milliard d’euros par an pour le système de santé. Malgré les avancées en immunothérapie, notamment avec les inhibiteurs des points de contrôle immunitaire (ICI), seulement environ 40 pour cent des patients atteints d’un cancer du poumon répondent favorablement à ces traitements. Ce projet vise à renforcer l’efficacité des immunothérapies. Il reposera sur un modèle de cancer du poumon chez la souris, dans lequel des bactéries seront administrées soit à titre préventif (comme une vaccination), soit à titre curatif (après l’apparition de la tumeur). L’objectif est d’évaluer leur capacité à induire des structures immunitaires dans les tumeurs, appelées structures lymphoïdes tertiaires (TLS), et à améliorer la survie des souris. Le projet permettra de déterminer : 1) si ces bactéries améliorent la survie des souris et induisent la formation de TLS ; 2) si l’effet thérapeutique de ces bactéries est dû à la formation des TLS ; 3) les mécanismes immunitaires à l’origine de l’effet thérapeutique de ces bactéries 4) les mécanismes immunitaires à l’origine de l’induction et de la maturation de TLS. Les résultats de ce projet pourraient ouvrir la voie à de nouvelles stratégies thérapeutiques chez les patients atteints de cancer, soit en utilisant directement ces bactéries comme traitement, soit en développant de nouvelles molécules capables de stimuler la formation de TLS dans les tumeurs. Cette approche pourrait s’appliquer non seulement au cancer du poumon, mais aussi à d’autres types de cancers dans lesquels la présence de TLS est associée à un meilleur pronostic

Procédures

Les animaux seront soumis à : des injections pour administrer les cellules tumorales (animal vigil ou anesthésié, 1 à 2 fois, 1 minute), des injections pour administrer les bactéries (animal vigil, 1 à 4 fois, 1 minute), un suivi par imagerie (animal anesthésié, 1 à 2 fois par semaines pour 3 à 5 mois, 15 minutes) avec injection au préalable de produit de contraste (animal vigil, 1 à 2 fois par semaines pour 3 à 5 mois maximum, 1 minute) pour les animaux avec tumeurs, une injection d'une substance qui agit sur le système nerveux (animal vigil, 2 fois, 1 minute), une injection d’anticorps dans certains cas (animal vigile, jusqu’à 6 fois au maximum, à raison de 2 fois par semaine pendant 3 semaines au maximum, 1 minute) (MODIFICATION) ainsi qu’une euthanasie par une méthode réglementaire (animal sous anesthésie générale et analgésie, 10 minutes).

Impact sur les animaux

Les manipulations des animaux pourront induire un stress. Les injections pourront induire une douleur de courte durée aux animaux. Les injections répétées peuvent induire un risque de péritonite. L’injection de bactéries pourra engendrer une réponse inflammatoire générant une douleur modérée à l’animal associée à une difficulté de se mouvoir et s’alimenter. L’injection de cellules tumorales pourrait engendrer une gêne à se mouvoir. L'imagerie in vivo sera effectuée sous anesthésie et pourra engendrer une baisse de la thermorégulation. Ces administrations et anesthésies pourront également engendrer une gêne respiratoire transitoire. L'induction de tumeur pourra induire une douleur modérée, une perte de poids ainsi qu'une réduction de la mobilité.

Devenir

Les souris injectées avec des cellules tumorales développeront des tumeurs pulmonaires. Dès l’apparition de signes cliniques indiquant l’atteinte d’un point limite défini, elles seront euthanasiées afin de prévenir toute souffrance inutile. Les autres animaux seront euthanasiés à des temps définis expérimentalement pour permettre le prélèvement d’organes. Ces échantillons seront utilisés pour analyser la réponse immunitaire induite, notamment l’organisation locale du système immunitaire suite à l’injection de bactéries ou en réponse à la présence de cellules tumorales.

Remplacement

Les structures lymphoïdes tertiaires (TLS) sont des organisations en 3 dimensions de cellules immunitaires se développant à proximité des vaisseaux sanguins. L’étude des TLS ne peut se faire à ce jour que chez l’animal. En effet, il n’est pas possible de recréer in vitro la complexité d’un organisme entier avec tous les acteurs cellulaires du système immunitaire impliqués dans l’effet thérapeutique du BCG (Bacillus Calmette-Guérin), une souche atténuée de Mycobactérium Bovis, et dans la formation des TLS. Ainsi, les modèles souris sont considérés comme un modèle nécessaire et indispensable pour étudier la fonction des TLS dans le développement d’une réponse immunitaire contre la tumeur. Les éventuelles voies d’interactions entre les cellules immunitaires seront testées tout d’abord in vitro puis in vivo.

Réduction

Les structures lymphoïdes tertiaires (TLS) sont des organisations en 3 dimensions de cellules immunitaires se développant à proximité des vaisseaux sanguins. L’étude des TLS ne peut se faire à ce jour que chez l’animal. En effet, il n’est pas possible de recréer in vitro la complexité d’un organisme entier avec tous les acteurs cellulaires du système immunitaire impliqués dans l’effet thérapeutique du traitement et dans la formation des TLS. Ainsi, les modèles souris sont considérés comme un modèle nécessaire et indispensable pour étudier la fonction des TLS dans le développement d’une réponse immunitaire contre la tumeur. Les éventuelles voies d’interactions entre les cellules immunitaires seront testées tout d’abord in vitro puis in vivo Le nombre d’animaux utilisés dans ce projet a été déterminé par un calcul de puissance statistique et réduit au strict nécessaire pour atteindre les objectifs sans compromettre la validité des résultats. En raison de la variabilité de la croissance tumorale entre les souris, 7 souris par groupe seront utilisées dans les expériences suivant l’effet des traitements sur la survie et la progression tumorale (jusqu’à atteinte d'un point limite ou au maximum 3 mois après la dernière injection de cellules tumorales). Pour étudier la présence et le stade de maturation des structures lymphoïdes tertiaires (TLS), 3 souris par groupe seront utilisées à chaque point temporel. Afin d’établir les cinétiques d’induction et de maturation des TLS, 5 souris par time point seront nécessaires. Les analyses par cytométrie nécessiteront quant à elles 7 souris par groupe et par point temporel. Les écarts attendus entre les groupes devraient garantir une puissance statistique suffisante malgré la taille restreinte des groupes. Pour les expériences nécessitant des souris survivantes, 20 animaux seront inclus initialement pour assurer un nombre suffisant de survivantes, qui seront ensuite soit réinjectées avec des cellules tumorales, soit euthanasiées pour récupérer les cellules immunitaires. Le suivi de la croissance tumorale sera réalisé par imagerie, permettant des mesures répétées sur un même animal. Chaque expérience sera répétée au moins 2 fois afin d’assurer la reproductibilité des résultats, conformément aux bonnes pratiques expérimentales. Au total, 3 598 animaux seront utilisés dans ce projet

Raffinement

Les animaux seront hébergés dans des portoirs ventilés dans un environnement A2 et ne seront expérimentés qu'après une semaine minimum de stabulation. Les conditions d'hébergement sont conformes à la réglementation avec un cycle jour nuit automatique. Le cycle d’éclairage est de 12h par jour (6h-18h). Les animaux sont hébergés avec leurs congénères (hébergement individuel limité à la fin des expériences s’il ne reste qu’une seule souris survivante dans la cage) en portoirs ventilés avec un système d'abreuvement automatique et un accès ad libitum à la nourriture et à l'eau. Le milieu est enrichi avec 2 des enrichissements ci-après : 6 à 10 bâtonnets de coton, 1 à 2 rouleau en carton ou 1 à 2 maisonnette. La taille des cages est variable, permettant d’héberger jusqu’à 12 souris, tout en respectant la densité réglementaire. Dans les situations nécessitant un hébergement individuel de l’animal (dernier animal dans la cage), il bénéficiera d’un enrichissement en plus et il sera vérifié par le responsable du Bien-Être Animal de l'animalerie pour valider son hébergement individuel. Les conditions de températures et d'hygrométrie seront contrôlées et monitorées. Dans la réalisation de ce projet, l'ensemble des procédures a été mis au point afin de permettre une interprétation fiable dans le respect du bien-être animal, en limitant la douleur et le stress (anesthésie). Tout sera mis en œuvre pour limiter au maximum les nuisances. Les animaux sont manipulés par du personnel formé et compétent dans des pièces dédiées à chaque type d'intervention. Pour les injections, les volumes injectés seront réduits au minimum. L'évolution tumorale sera suivie et mesurée. Quand l'acte technique le nécessite, les animaux seront sous anesthésie. Les animaux seront vérifiés quotidiennement. Ils seront également pesés au minimum deux fois par semaine et leur état de santé sera reporté sur une grille de suivi individuel. Nous nous efforçons à chaque instant de raffiner nos procédures afin de garantir le bien-être des animaux en cours de la procédure grâce à une surveillance attentive (point limite) et des soins adaptés (anesthésie). (MODIFICATION) L’utilisation d’une analgésie avant l’anesthésie et la perfusion intracardiaque constitue une mesure de raffinement visant à limiter au maximum la douleur et l’inconfort des animaux. L’administration préventive d’un antalgique permet d’assurer une meilleure prise en charge de la douleur potentielle liée à l’acte chirurgical.

Choix des espèces

L’utilisation de souris comme modèle est un outil précieux pour étudier les structures lymphoïdes tertiaires (TLS), car leur système immunitaire fonctionne de manière similaire à celui des humains, en particulier pour les réponses immunitaires innée et adaptative. Malgré quelques différences, la souris reste un modèle pertinent pour comprendre comment se forment les TLS et comment les cellules immunitaires interagissent avec les cellules cancéreuses dans le microenvironnement tumoral. Le modèle de cancer que nous utiliserons a déjà permis d’observer des TLS chez la souris. De plus, il existe de nombreux outils expérimentaux adaptés à ce modèle, comme des anticorps spécifiques ou des cellules tumorales modifiées permettant le suivie de la croissance tumorale par imagerie, ce qui facilite les analyses. Enfin, plusieurs protocoles déjà validés chez les souris commerciales femelles non génétiquement modifiées permettent de mener les expériences efficacement, sans augmenter le nombre d’animaux, ce qui est essentiel dans une démarche préclinique responsable. Les animaux seront reçus à l'âge de 7 ou 11 semaines puis mis en stabulation pendant une semaine minimum avant de débuter l'expérimentation. Cet âge a été choisi car à ce stade de développement, les souris sont sevrées, ont atteint une taille adulte et disposent d'un système immunitaire mature. Les animaux seront identifiés par un code couleur et le nombre de points fait aux feutres sur la base de la queue de l'animal.

  • Recherche appliquée
    • Troubles musculosquelettiques
Souris : 168
Souffrances
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▲ 96
▲ 72
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Devenir
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 120

Pesées chaque jour ou chaque semaine pendant trois à quatre semaines, traitées six jours sur sept dans l'eau de boisson ou directement dans la bouche, soumises à un ou deux prélèvements de sang sous anesthésie, 168 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger pour 96 d'entre elles et modéré pour 72. Les souris porteuses de la mutation reproduisent une myopathie congénitale qui réduit leur masse et leur force musculaires, et le médicament testé peut leur provoquer une douleur musculaire légère à modérée. L'étude porte sur l'innocuité du produit, avec huit animaux par groupe et le raisonnement qu'aucune atteinte sur huit animaux vaut absence d'effet indésirable dans ce contexte génétique. 48 souris seront gardées comme reproductrices, les autres tuées pour les analyses qui doivent valider la sécurité du médicament.

Objectifs

La myopathie que nous étudions est une maladie très rare qui affecte les enfants dès leur naissance et qui se caractérise par une réduction de la masse et de la force musculaire. Les enfants atteints nécessitent souvent une alimentation par sonde au cours des premiers mois puis présentent de gros retards à l’acquisition de la marche puis une intolérance à l’effort les empêchant de courir. Cette maladie est actuellement orpheline de tout traitement. Grâce à notre expertise sur un modèle de souris que nous avons développé pour cette myopathie, nous avons pu identifier des mécanismes mis en jeu et identifié un défaut de fonctionnement spécifique des cellules musculaires. A l’aide d’études in vitro sur des levures et des cellules musculaires en culture, nous avons pu sélectionner des médicaments candidats pour le traitement de cette myopathie. Cette étude vise à valider l’absence de toxicité de la famille la plus prometteuse dans ce contexte génétique précis.

Bénéfices attendus

Ce projet permettra de vérifier la sécurité d’une famille de médicaments pour une myopathie congénitale rare, orpheline de tout traitement, chez des souris modèles de cette myopathie. Si cette bonne tolérance est confirmée, ces résultats ouvriront la voie à l’étude de l’efficacité de ces traitements sur la fonction musculaire de ces souris. En cas de résultats positifs, ce traitement pourrait constituer une avancée majeure dans la prise en charge des nourrissons et des enfants atteints de cette myopathie, avec un médicament très peu cher et utilisable à domicile par voie orale.

Procédures

Les animaux seront pesés tous les jours ou toutes les semaines selon les stades, pendant 3 à 4 semaines (30s par pesée). Ils subiront un ou deux prélèvements de sang sous analgésie et anesthésie (30 min au total par prélèvement, moins d’1 min pour le prélèvement en tant que tel). Certains animaux recevront le traitement dans l’eau de boisson pendant 4 semaines et d’autres le recevront directement dans la bouche pendant 3 semaines (6j/semaine, moins de 5 min par prise).

Impact sur les animaux

Les souris connaitront des stress légers dus aux pesées et une douleur et un stress légers liés au marquage à l’oreille et aux prélèvements de sang. Les animaux qui recevront le traitement directement dans la bouche subiront un stress léger lors de cette manipulation. En cas d’effet indésirable du traitement, les animaux pourraient connaitre une douleur musculaire légère à modérée.

Devenir

Une partie des animaux pourra être utilisée comme reproducteurs. Les autres animaux seront mis à mort pour la réalisation de multiples analyses qui permettront de valider la sécurité du médicament testé.

Remplacement

Nous avons réalisé une recherche de candidats médicaments sur des cellules modèles pour cette myopathie et obtenu des résultats prometteurs. Il nous faut maintenant valider la sécurité de cette famille pharmacologique chez des souris mutantes car les effets indésirables que nous voulons exclure ne se manifestent qu’à l’échelle de l’animal après plusieurs semaines de traitement. Ces études in vitro et in vivo seront donc complémentaires pour valider l’intérêt de ce traitement.

Réduction

Cette étude vise à vérifier l’absence d’effet indésirable d’un candidat médicament dans le contexte génétique de la myopathie que nous étudions. A ce titre, si un animal sur 8 ou plus subit une atteinte musculaire, le traitement ne devra pas être utilisé, à cette dose, dans ce contexte génétique. A l’inverse, si aucun événement grave ne survient sur 8 animaux, c’est qu’il n’existe pas d’effet indésirable de cette famille pharmacologique dans cette maladie et qu’un test d’efficacité pourra être testé. Nous traiterons donc avec le candidat médicament 8 animaux mutants en les comparant à 8 animaux sains également traités, ainsi qu’à 8 animaux sains et 8 mutants non traités, pour disposer de tous les contrôles nécessaires pour interpréter les résultats obtenus. Chaque groupe comprendra 4 mâles et 4 femelles pour ne pas passer à côté d’une interaction avec le sexe des animaux. L’effectif sera donc de 8 x 4 groupes, soit 32 animaux. En cas de problème musculaire à la dose testée, une demi-dose sera testée dans les mêmes conditions (8 x 4 groupes, soit 32 animaux). Nous testerons ensuite le médicament chez des souriceaux, avec les mêmes effectifs de 8 x 4 animaux. Afin d’obtenir les 16 animaux mutants et 16 animaux sains nécessaires ici, nous réaliserons des croisements qui feront naitre environ 32 animaux supplémentaires (porteurs sains de la mutation), soit 64 souriceaux au total. Les distributions n’étant jamais exactes, il est possible que nous ayons besoin de faire naître jusqu’à 80 souriceaux pour constituer ces groupes. Enfin, nous poursuivrons l’étude des anomalies musculaires liées à cette maladie sur un maximum de 12 mâles et 12 femelles mutants et leurs frères et sœurs sains correspondants, uniquement sur des prélèvements post-mortem. Ce projet utilisera donc au maximum un total de 168 animaux.

Raffinement

Le risque associé au médicament testé correspond à une atteinte musculaire donc nous assurerons une surveillance rapprochée des animaux pour détecter au plus vite l’apparition d’une douleur à la marche. Le cas échéant, une injection d’analgésique permettra de soulager l’animal. En cas de persistance de la douleur, l’animal concerné sera rapidement mis à mort et les prélèvements réalisés seront utilisés dans les conclusions du projet. Les adultes recevront la molécule dans l’eau de boisson, aussi nous surveillerons très attentivement au cours de la première semaine que les animaux s’hydratent bien, sans quoi nous leur proposerons de l’eau gélifiée le temps de la transition. Pour les souriceaux, la molécule sera administrée une fois par jour, si possible par prise spontanée d’un mélange à base de lait concentré sucré. Un gavage ne sera réalisé qu’en cas d’échec de la prise spontanée. Dès l’obtention de l’identité des souriceaux, seuls les souriceaux mutants et sains continueront à être traités (nous cesserons de traiter les porteurs sains de la mutation). Cette approche épargnera un traitement inutile plus longtemps à ces animaux. Par ailleurs, l’ensemble des animaux sera manipulé avec douceur pour leur bien-être et éviter toute lésion musculaire. Les prélèvements de sang seront réalisés avec une analgésie et une anesthésie de la manière la moins invasive possible pour préserver là encore les muscles de toute lésion et assurer le bien-être des animaux.

Choix des espèces

Les souris mutantes et leurs frères et sœurs de portée seront utilisés ici car elles représentent un très bon modèle de la myopathie que nous étudions, dont la reproduction rapide, la petite taille et la durée de vie courte sont compatibles avec des études robustes. Les données issues de cette étude seront donc très pertinentes pour les médecins soignant les enfants atteints de cette maladie. Nous utiliserons de jeunes souris, autour de 2 mois, afin de pouvoir tester la sécurité du traitement à un stade mature du muscle et dans des conditions facilitées d’administration dans l’eau de boisson. En cas de succès, nous vérifierons la sécurité du traitement au cours du développement musculaire chez des souriceaux . Ces études seront complémentaires pour orienter ensuite vers la meilleure phase de traitement pour cette myopathie. Enfin, nous étudierons des adultes entre 2 et 8 mois, en phase de maturité musculaire et avant l’entrée dans le vieillissement.

  • Maintien des lignées génétiquement modifiées
  • Recherche appliquée
    • Autres troubles humains
Souris : 594
Souffrances
▲ -
▲ 72
▲ 522
▲ -
Devenir
 -
 -
 -
 594

Les souriceaux chez qui apparaît un phénotype jugé dommageable sont mis à mort aussitôt, et la lignée entière peut l'être. 594 souris vont être utilisées, 522 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré et 72 d'un niveau léger, pour tester une injection d'ARN messager dans l'ovaire censée restaurer la fertilité. Les mâles subissent une vasectomie de trente minutes puis sont utilisés pendant un an pour rendre des femelles pseudo-gestantes, les femelles reçoivent deux injections hormonales puis une chirurgie de vingt minutes pour la réimplantation d'embryons, ou une chirurgie de trente minutes pour l'injection intra-ovarienne. Le porteur affirme que "l'infertilité en elle-même n'entraîne pas d'effet indésirable pour les animaux", alors que les femelles sont tuées pour la récupération de leurs ovocytes et que les ovaires sont prélevés pour vérifier la restauration. Une partie des souris pseudo-gestantes est gardée en vie pour l'allaitement ou pour des tests menés par d'autres utilisateurs.

Objectifs

La totalité du projet est réalisé dans l'EU1. Certaines procédures expérimentales seront réalisées également dans l'EU2 ; ainsi, une partie des animaux générés dans l'EU1 est transférée dans l'EU2. Le nombre total d’animaux reste identique et aucun animal n’est dupliqué. Les protocoles expérimentaux sont identiques dans les deux sites et le transfert est réalisé conformément aux normes de bien-être animal et aux exigences réglementaires. L’infertilité est un problème de santé majeur qui concerne un couple sur sept. Dans environ 50 % des cas, la femme est impliquée dans l'infertilité du couple. L’une des causes de cette stérilité est une déficience au niveau des gamètes de cause génétique. A l’heure actuelle, des solutions sont apportées aux couples souffrant d’infertilité grâce au développement des techniques de Procréation Médicalement Assistée (PMA). Néanmoins, ces approches ne s’appliquent pas aux patients n’ayant pas d’ovocytes. L’objectif de notre étude est donc de générer des animaux déficients pour ces gènes en reproduisant les mutations identifiées afin de développer de nouvelles approches pour ces femmes infertiles qui ne peuvent pas être traités par la PMA. Il s’agit de réintroduire dans les cellules germinales, le message génétique capable de produire la protéine manquante. Il ne s’agit pas de thérapie génique, car il n’y a pas d’intégration dans le génome des cellules germinales, ce dernier ne sera donc pas modifié. Le traitement, sera injecté au niveau des ovaires. Le message génétique ainsi introduit permettra ensuite aux cellules de produire la protéine manquante et de restaurer la fertilité. Il s’agit d’un projet multi-sites impliquant 2 établissements.

Bénéfices attendus

Ce projet pré-clinique pourrait conduire à la mise au point d’une technique innovante de prise en charge de femme génétiquement infertiles avec une thérapie ciblée.

Procédures

Pour les mâles vasectomisés (utilisé dans l'UE1): 30 minutes de chirurgie par souris, 1 seule chirurgie sous anesthésie générale. Pour la génération embryons 2-cells (réalisée dans l'UE1 et l'UE 2) : Injection pour les stimulations hormonales (5-10 secondes par injection), 2 injections par souris femelles à 48 h d'intervalle. Pour la réimplantation d’embryons dans femelles pseudogestantes (réalisé dans l'UE1): Chirurgie de 20 minutes par souris pour la réimplantation embryonnaire dans les femelles pseudo-gestantes, 1 seule chirurgie sous anesthésie générale. Pour le phénotypage (réalisé dans l'UE1) : Risque éventuelle de phénotype dommageable durant la création de lignée, mise à mort directement si c’est le cas. Pour l'Injection intra-ovaire ARNm (réalisé dans l'UE1 et l’UE2): 30 minutes de chirurgie par souris, 1 seule chirurgie sous anesthésie générale. Pour l'idnetification et le genotypage:L'intervention est une contention de l'animal (5sec) 1 seule fois pour l'identification et un prélèvement de tissu d'une biopsie d'oreille avec du matériel stérile et adapté (5sec) 1 seule fois. L'anesthésie par inhalation d'isoflurane est utilisée lors du tatouage et la biopsie d'oreille pour les animaux âgés de plus de 14 jours ainsi que les rats nouveaux nés.

Impact sur les animaux

Les différentes manipulations réalisées sur les animaux peuvent entraîner des effets indésirables généralement légers et de courte durée. La manipulation des animaux, notamment lors de leur prise en main pour l’anesthésie, peut provoquer un stress passager. Celui-ci peut se traduire par une agitation brève ou une augmentation temporaire du rythme cardiaque et respiratoire, mais ces effets disparaissent rapidement. Les injections hormonales chez les femelles peuvent également entraîner un léger stress. Les interventions chirurgicales peuvent occasionner une perte de poids temporaire ainsi qu’une diminution de la mobilité pendant quelques jours. Une inflammation au niveau de la zone opérée peut également apparaître, mais cela reste peu fréquent et fait l’objet d’une surveillance adaptée. Chez les mâles vasectomisés et les femelles ayant subi une intervention, une perte de poids peut être observée, généralement transitoire. Lors de la création de nouvelles lignées génétiques, il existe un faible risque d’apparition de modifications affectant l’état général des animaux. Celles-ci peuvent se traduire, par exemple, par une perte de poids, une diminution de la mobilité ou des troubles du développement. Ces situations restent rares. Car l'’infertilité en elle-même n’entraîne pas d’effet indésirable pour les animaux. L’ensemble de ces effets fait l’objet d’une surveillance attentive afin de limiter au maximum l’inconfort et d’assurer le bien-être des animaux.Lors de l’identification, la contention peut engendrer un stress ainsi que de légères douleurs au moment du tatouage et du prélèvement de tissu (biopsie d’oreille).

Devenir

La récupération des gamètes pour l'injection intra-cytoplasmiques de sperme nécessite la mise à mort des femelles. Après vasectomisation, les males sont utilisés pendant plusieurs mois. Suite à l'implantation embryonnaire, les souris pseudo-gestantes donnent naissance aux petits avant d'etre mises à mort ou gardés en vie pour allaitement ou test par les utilisateurs. Si des animaux présentent un phénotype dommageable, nous déciderons d’euthanasier la lignée. Pour les chirurgies intra-ovaire, les animaux seront mis à mort à la fin de chaque procédure, le sovaires seront prélevés pour réaliser des coupes histologiques. Ce qui nous permettra de vérifier la qualité de la restauration de l’infertilité.

Remplacement

L’étude des mécanismes de l’ovogenèse, ainsi que de l’infertilité nécessite l’utilisation des animaux car ces processus ne sont pas reproductibles in vitro. En effet, il n’existe pas de système de culture cellulaire permettant d’obtenir des gamètes viables et matures qui sont essentiels à la fécondation. L’étude des phénotypes d’infertilité humaine requiert donc des animaux présentant les mêmes défauts que ceux observés chez les patients. Par ailleurs, aucun modèle alternatif à celui du modèle murin ne permet encore de reproduire en globalité la complexité de la gamétogenèse et l’impact sur la fertilité. En conclusion, nous ne pouvons pas remplacer l’animal vivant par un modèle cellulaire ou de simulation informatique.

Réduction

Le nombre minimal d'animaux sera utilisé dans chaque procédure tout en garantissant une étude statistique correcte. Les ovocytes pourront être utilisés pour différentes expériences permettant de réduire le nombre d'animaux utilisés. Chaque ovaire de souris sera injecté afin de réduire le nombre d’animaux utilisés. L’ovaire gauche sera injecté avec une solution saline (control) et l’ovaire droit sera injecté avec nos traitements. Les gamètes femelles utilisées pour l'injection intra-cytoplasmique de spermatozoide sont récupérées suite à la stimulation hormonale des souris, ce qui permet de récupérer un grand nombre d'ovocytes, et donc de réduire le nombre de souris femelles. Les males vasectomisés seront utilisés pour générer des femelles peudo-gestantes pendant 1 an. A partir des données que nous disposons au laboratoire concernant des analyses sur des souris mâles pour ce type d’injection et non femelles, la taille d’effet, avec un écart type convenable minimal varie entre 3 à 6 souris.

Raffinement

Les interventions chirurgicales sont réalisées sous anesthésie afin que les animaux ne ressentent pas de douleur. Des médicaments contre la douleur sont également administrés. Pendant l’opération, les animaux sont maintenus au chaud, et leurs yeux sont protégés pour éviter le dessèchement. Après l’intervention, ils sont surveillés régulièrement jusqu’à leur réveil complet. Dans les jours qui suivent, les animaux sont observés quotidiennement afin de vérifier leur état de santé. Une alimentation adaptée, plus facile à consommer, est mise à leur disposition. Si des signes d’inflammation ou d’infection apparaissent, un traitement approprié est administré. Des critères précis sont définis pour évaluer l’état des animaux. Si leur état de santé se dégrade au-delà de ces limites, ils sont retirés de l’étude et euthanasiés afin d’éviter toute souffrance inutile. Certaines mesures sont mises en place pour limiter le stress et prévenir les blessures. Par exemple, les mâles vasectomisés sont hébergés individuellement, avec des aménagements et de la compagnie pour améliorer leur bien-être. Les procédures de mise à mort sont réalisées dans un environnement séparé afin de ne pas perturber les autres animaux. Le projet se déroule sur deux établissements. Le transport des animaux est réalisé par du personnel formé, dans des conditions adaptées (conteneurs sécurisés, litière, ventilation), afin de limiter le stress. La durée de transport est réduite au minimum. À leur arrivée, les animaux disposent d’une période de repos d’au moins 48 heures avant toute manipulation, avec une surveillance régulière.Lors de l’identification, nous veillerons à réaliser le tatouage d'identification et la biopsie de génotypage de manière rapide et précise. Ces gestes seront réalisés par du personnel dûment formé, ayant suivi un tutorat spécifique à cette procédure technique

Choix des espèces

Grâce aux connaissances acquises ces dernières années sur la génétique de la souris et du fait de la conservation, entre l’homme et la souris, de la majorité des gènes impliqués dans la gamétogenèse et la fécondation, la souris représente actuellement le modèle de choix pour étudier les causes génétiques de l’infertilité. L'utilisation du modèle de souris est incontournable car il n'existe à l'heure actuelle aucune technique permettant la production de spermatozoïdes ou d’ovocytes in vitro. Trois modèles de souris transgéniques seront utilisés pour les besoins de cette étude. Toutes les lignées de souris utilisées constituent des modèles d’inactivation génique ou de transgenèse additive qui ne concerneront que des gènes impliqués dans la fonction de reproduction. Les femelles pseudo-gestantes devront avoir eu une portée avant utilisation, donc entre 5 et 12 semaines. Les souris males seront vasectomisés à maturité sexuelle vers 9-10 semaines. Les souris femelles pour les chirurgies seront âgées au minimum de 6 semaines pour avoir une ovogenèse fonctionnelle et être matures sexuellement.