Rongeurs
Etude de traitements pharmacologiques du syndrôme de Alport sur modèle murin.
- Recherche appliquée
- Troubles urogénitaux
- Recherche fondamentale
- Système urogénital
140 souris mâles vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Elles subissent un gavage quotidien sous contention pendant 30 jours, puis une injection rétro-orbitaire d'un fluorochrome et deux heures de mesure de la fonction rénale, avant d'être tuées par dislocation cervicale pour prélever leurs reins. Le projet teste des médicaments censés stimuler l'activité d'un gène impliqué dans une maladie rénale génétique, la maladie d'Alport, et le porteur affirme viser un traitement pour une maladie aujourd'hui sans traitement pharmacologique. Il décrit un modèle où les souris ne présentent pas de symptômes douloureux et conclut que le recours à la souris est "absolument nécessaire" pour reproduire un processus "difficile, voire impossible" à récapituler in vitro.
Objectifs
Nous étudions un gène qui joue un rôle important dans la morphogenèse du rein ainsi que le maintien des fonctions rénales chez l’adulte. Chez l’homme, des mutations dans ce gène sont responsables de pathologies rénales diverses et graves comprenant des anomalies du développement rénal (dysplasie, hypoplasie) et des atteintes de la différenciation tubulaire plus tardive (kystes). Il s’avère que nous avons constaté que le développement des dysfonctionnements liés à l'apparition d'une maladie rénale, en générale, s’accompagne par une profonde diminution de l'activité de notre gène d'étude. Nous émettons donc l’hypothèse qu’une partie des dysfonctionnements observés dans l'insuffisance rénale chronique puissent être expliqués par la baisse soudaine de l’activité de notre gène. Nous allons tester cette hypothèse en traitant des souris qui soufrent d'insuffisance rénale par des médicaments qui stimulent l'activité de notre gène d'étude.
Bénéfices attendus
Le bénéfice susceptible de découler de ce projet est le développement et la validation d'un nouveau traitement pour une maladie génétique qui n'a pas de traitements pharmacologiques disponibles. Nous attendons pouvoir mesurer l’effet du traitement par ces médicaments sur le degré d’avancement du disfonctionnement rénal. Ces mésures seront effectué par 1) analyse d’image de sections histologiques (quantification de fibrose interstitielle par analyse de coupes histologique coloré au Sirius Red et PAS) 2) par mesure de la fonctione rénale en se basant sur la clearence de la sinistrine. 3) par mesure de l'expression génique liée au dysfonctionnement rénal dans l'ARN rénal.
Procédures
Nous allons traiter 140 souris males. Chaque souris sera soumise à un gavage quotidien pendant 30 jours (en état vigile en contention) d'un médicament (ou du placebo). Chaque procédure de gavage va durer moins de 2 minutes. A la fin des traitements, une injection retrorbitale d'un fluorochrome pendant moins d'une minute. Une mesure de la fonction rénale sera effectuée avec un photodiode pendant la durée de deux heures.
Impact sur les animaux
En dépit de la présence d'une insuffisance rénale progressive liée à un défaut génétique, au stade du developpement de la maladie qu'on étudie dans ce protocole, les souris ne souffrent pas de nuisances évidentes. D’autre part, pour ce qui concerne les médicaments qu'on doit tester, des études récentes ont montré que ces composés, administrés par gavage à ces doses, ne provoquent pas de conséquences visibles sur le bien-être des animaux. Les souris seront exposées au stress lié à un gavage quotidien pendant 30 jours.
Devenir
Tous les animaux utilisés dans ce protocole seront mis à mort à la fin de procédure. En effet, le prélèvement des reins nécessite la mise à mort des souris.
Remplacement
Remplacement : La complexité du rein et de la maladie rénale nécessite l’utilisation d’un modèle animal. Mais les molécules à l'étude de ce protocole ont préalablement été testées sur des cultures cellulaires ce qui nous permet d’envisager une gamme d’efficacité sans toxicité pour les animaux.
Réduction
Réduction : nous utiliserons le nombre minimum d’animaux requis pour obtenir des résultats statistiquement interprétables et atteindre l’objectif scientifique du projet. En effet, nos résultats antérieurs ont montré que le nombre d'animaux qu'on a choisi pour effectuer nos expériences nous garantit que par rapport à l’effet biologique attendu, la variabilité expérimentale qui inévitablement va accompagner nos mesures, va nous permettre d’atteindre une puissance statistique suffisante pour pouvoir tirer une conclusion scientifiquement acceptable. Le test statistique adopté sera le ANOVA.
Raffinement
Comme chez l’homme, les maladies rénales restent longtemps silencieuses et le modèle murin qu'on va adopter ne comporte pas de souffrance spécifiquement liée à la déficience rénale. En tout cas, les animaux seront mis à mort avant l’apparition de symptômes douloureux. Une surveillance quotidienne sera effectuée auprès des animaux afin de s’assurer de leur bien-être constant en se référant à une grille de points limites. Pour compléter cette surveillance les souris seront pesée chaque jour pendant le traitement. Si les souris dépassent un niveau de score 1 pour l'évaluation de leur apparence physique ou de leur comportement, on mettra en place l’administration d’un antalgique. En cas d'atteinte d'un point limite, on choisira la mise à mort de l’animal.
Choix des espèces
Le développement de l'insuffisance rénale dans les modèles murins représente un excellent modèle experimental qui se rapproche de celui de l'homme. En effet, en néprologie experimentale, la souris représente l' animal le plus adapté pour ce qui concerne l'études des organismes génétiquement modifiés. La complexité du système étudié (la fonction rénale) est très importante. L'utilisation d’un modèle animal est absolument nécessaire car il nous permettra de démontrer l’efficacité de certains médicaments pendant le développement des lésions rénales, un processus hautement complexe qu’il est difficile, voire impossible, de récapituler in vitro. De plus, le développement des lésions rénales chez la souris Alport est un excellent modèle expérimental qui se rapproche de celui de l'homme. Le traitement des souris sera effectué à partir du 30eme jour après la naissance, à un stade de developpement de la maladie assez précoce où les lésions rénales sont à peine visibles. Normalement, ce modèle génétique va developper des lésions rénales plus sévères 1 mois après le début du traitement pharmacologique. En fin de traitement (au 60eme jour après leur naissance), la fonction rénale sera mesurée et par la suite les mâles seront mis à mort par dislocation cervicale et les reins prélevés pour analyse histologique (par une coloration des coupes histologiques en PAS et SyrusRed) et d’expression génique. Le traitement des souris sera effectué à partir du 30eme jour après la naissance, à un stade de developpement de la maladie assez précoce où les lésions rénales sont à peine visibles. Normalement, ce modèle génétique va developper des lésions rénales plus sévères 1 mois après le début du traitement pharmacologique. En fin de traitement (au 60eme jour après leur naissance), la fonction rénale sera mesurée et par la suite les mâles seront mis à mort par dislocation cervicale et les reins prélevés pour analyse histologique (par une coloration des coupes histologiques en PAS et SyrusRed) et d’expression génique.
Efficacité thérapeutique anti-tumorale de la combinaison entre un inhibiteur de topoisomerase 1 et un inhibiteur de la voie PARP sur une lignée cellulaire de cancer du sein HER2+ chez la souris immunodeficiente et PARP
- Recherche appliquée
- Cancers
194 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent une ou deux greffes de tumeurs mammaires puis des injections et des administrations orales répétées de médicaments, pour tester une combinaison de deux molécules contre le cancer du sein HER2+. Le porteur affirme que les modèles cellulaires ne rendent pas compte du microenvironnement tumoral, rendant selon lui le modèle in vivo "indispensable". Toutes les souris sont porteuses de tumeurs et euthanasiées pour analyse des tissus.
Objectifs
Les anticorps conjugués aux médicaments sont une classe émergente de produits thérapeutiques en oncologie. Ils sont capables de délivrer une concentration élevée de molécule thérapeutique spécifiquement aux cellules cancéreuses. Ce projet vise à mieux comprendre les mécanismes d'action et de régulation de ces anticoprs conjugués et du médicament qui lui est liée. Ceci a pour objectif de définir de nouvelles stratégies thérapeutiques qui allieront l'utilisation de ces nouveaux médicaments à d'autres traitements afin de potentialiser leurs effets. Dans ce contexte, nous étudions des combinaisons thérapeutiques de notre molécule dans le traitement du cancer du sein. Des résultats prometteurs obtenus sur des lignées cellulaires du cancer du sein, montrent que la combinaison de notre molécule avec un autre inhibiteur de croissance des cellules cancéreuses a un effet synergique. Ainsi, la combinaison de ces 2 molécules permettrait une amélioration de l'efficacité thérapeutique tout en limitant les doses d'anti-cancéreux administrés, donc les effets secondaires du traitement.
Bénéfices attendus
Ce projet apportera les caractérisations précliniques en vue de préparer l’étude sur des modèles de greffes de tumeurs de patientes puis l’étude clinique chez des patientes atteintes de cancer du sein triple négatif.
Procédures
Injections de cellules : 1 à 2 par souris. Administrations de médicaments : 3 injections (1 fois par semaine pendant 2 semaines), durée 1 minute. Administration par voie orale 10 par animal (5 fois/semaine pendant 2 semaines). L'administration orale d'un animal dure 30 secondes.
Impact sur les animaux
Nuisances liées à la présence de tumeurs sur les flancs des animaux et aux administrations orales répétées de médicaments non toxiques aux doses utiliséees.
Devenir
En fin de procédures, tous les animaux sont euthanasiés car ils seront tous porteurs de tumeurs et pour pratiquer des analyses post-mortem sur certains tissus.
Remplacement
Les modèles cellulaires alternatifs ne permettent pas d’appréhender le comportement tumoral dans toute sa complexité, en particulier les interactions avec le microenvironnement ou encore la réponse aux traitements impliquant souvent différents systèmes au sein de l’organisme (système vasculaire, endocrine…), l’utilisation des modèles appliqués in vivo et donc indispensable. Ces modèles vont à la fois nous permettre d'étudier l’efficacité de la moléculetestée seule et en combinaison afin de proposer le meilleur traitement aux patientes lors d’éventuelles futures études cliniques.
Réduction
Si le schéma de croissance tumorale le permet et que la croissance tumorale est rapide et homogène, il pourra être envisagé de greffer les animaux sur chacun des 2 flancs afin de réduire le nombre d'animaux. Afin de réduire le nombre d'animaux utilisés, les doses seront calibrées en fonction des données de la littérature et des résultats obtenus in vitro. Concernant l'analyse des critères d'évaluation de l'efficicaité anti-tumorale, une étude statistique préliminaire a permis d'établir le nombre d'animaux greffés pour chaque étape du projet.
Raffinement
Les souris sont greffées sous anesthésie générale par inhalation ou par anesthésie locale par application cutanée d'un analgésique. Les animaux seront surveillés quotidiennement afin de détecter précocement le développement de la tumeur ou l'apparition de signes cliniques. Des points limite précis ont été définis et seront strictement appliqués. Si des signes de douleurs sont détectés un analgésique adapté sera administré. Les animaux seront stabulés en groupe, aliment et eau ad libitum. Un enrichissement adapté sera présent dans toutes les cages. En cas de suspicion de mal-être, un enrichissement supplémentaire sera ajouté.
Choix des espèces
La souris est le modèle le plus utilisé en oncologie, notamment du fait de l'existence de souches immunodéficientes permettant le développement de tumeur d'origine humaine. Le cancer du sein est un cancer de l'adulte. Les animaux seront donc utilisés à l'âge adulte.
Dexmedetomidine: nouvel agent anti-tumoral
- Recherche fondamentale
- Oncologie
540 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent une greffe de tumeur puis des injections et prélèvements sanguins sous anesthésie, pour tester si un anesthésique, la dexmédétomidine, freine la croissance tumorale. Le porteur affirme que ces effets multiparamétriques ne sont pas modélisables ailleurs que dans un "être vivant entier". Les tumeurs peuvent nécroser ou saigner, et toutes les souris sont euthanasiées pour analyse des tissus.
Objectifs
Des études rétrospectives ont suggéré un possible rôle anti tumoral des anesthésiques après observation d’une diminution de récidives métastasiques et une meilleure survie chez les patients ayant reçu ces produits. Le but du projet est donc d'étudier si un anesthésique utilisable en chirurgie oncologique induit une réponse anti-tumorale in vivo en diminuant la croissance tumorale et en augmentant la survie. C'est aussi de démontrer si les effets anti-tumoraux de cet anesthésique peuvent être potentialisés par les traitements anti-cancéreux conventionnels et en fin de démontrer si cet anesthésique diminue le stress glucocorticoïde. Le dernier objectif est de démontrer si les effets anti-tumoraux médiés par cet anesthésique, s'ils existent, impliquent une réponse du système immunitaire.
Bénéfices attendus
Démontrer si l'anesthésique étudié pourrait être un nouvel agent anti-tumoral in vivo. Ce résultat pourrait amener à des essais randomisés contrôlés chez l'homme car actuellement cet agent est utilisé comme complément analgésique per-opératoire et n'a aucune recommandation spécifique en chirurgie oncologique.
Procédures
Génération de tumeurs après injection de cellules sous anesthésie générale (1 fois, durée 5 minutes) -traitement par injection (1 fois, durée 1 minute) -prélèvements sanguins sous anesthésie (2 fois, durée 3 minutes) -
Impact sur les animaux
Greffe et croissance de tumeurs (risque de nécrose intratumorale, voire de saignements intratumoraux).
Devenir
Euthanasie pour analyses sur tissus et organes post-mortem.
Remplacement
Les effets des traitements anticancéreux seuls ou en association impliquent des processus multiparamétriques mettant en jeu des sécrétions humorales et des répercussions immunitaires non modélisables ailleurs que dans un être vivant entier. On ne peut donc se contenter de l'étudier uniquement in vitro ou in silico, il est indispensable d'avoir recours à l'animal de laboratoire. Notre hypothèse est que l'association dun anesthésique aux traitements anticancéreux conventionnels potentialiseraient la réponse anti-tumorale. . La compréhension de cette potentialisation et sa reproduction in vivo ouvriraient la possibilité d'associer systématiquement ces agents au cours des chirurgies oncologiques chez l'homme afin de diminuer le risque de récidives grâce à une destruction potentialisée des cellules tumorales résiduelles.
Réduction
Pour la réalisation de ce projet, nous utiliserons des groupes de souris déterminés en nombres pour permettre une évaluation statistique solide des effets analysés. Nous regrouperons les expériences dans le but de réduire le nombre d'animaux contrôles. Les réusltats seront analysés selon des méthodes de statistiques non paramétriques.
Raffinement
Les animaux seront acclimatés pendant une semaine avant le début des expériences puis suivis quotidiennement. Le poids des souris sera mesuré avant le début des traitements, et plusieurs fois par semaine lors de l'expérience de croissance tumorale. Concernant l'enrichissement du milieu, les animaux disposeront de nids, de tunnels en carton. Le stress des animaux sera évalué quotidiennement par des échelles d'hétéroévaluation. Des mesures seront prises pour limiter le stress: plusieurs souris par cage pour un hébergement en groupes sociaux,, animaux hébergés au calme. Les interventions seront réaliséés sous anesthésie générale à l'écart des animaux hébergés et par des personnes expérimentées. Des points limite ont été définis et seront strictement appliqués.
Choix des espèces
Nous souhaitons prouver l'efficacité d'une association de traitements anti-cancéreux afin d'augmenter la réponse anti-tumorale chez l'homme qui est un mammifère. Avant de passer à des études cliniques, il est absolument nécessaire de réaliser des études pré-cliniques sur le modèle mammifère afin de tester notre hypothèse mais également afin de vérifier l'absence de toxicité qui pourrait être majorée par l'association de traitements. Le modèle souris est le modèle mammifère de choix en oncologie préclinique. Souris adultes de 6-8 semaines. Les tumeurs murines générées sont des tumeurs survenant chez l'adulte, mimant la population de patients.
Imagerie par résonance magnétique de tumeurs cérébrales.
- Recherche appliquée
- Diagnostic des maladies
58 rats vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère, 12 réutilisés en l'absence de tumeur et le reste tué. Ils reçoivent une injection de cellules tumorales dans le cerveau puis jusqu'à six séances d'IRM par semaine, avec cathéters dans la veine caudale, pour comparer des agents de contraste. Le porteur classe la procédure sévère faute de pouvoir garantir l'absence de signes cliniques liés au développement tumoral. Les rats non réutilisés sont tués une fois le suivi terminé ou à l'atteinte d'un point limite.
Objectifs
Le Gold Standard en imagerie diagnostique concernant les pathologies cérébrales est l’Imagerie par Résonance Magnétique (IRM) avec injection d’agents de contraste (AC) à base de gadolinium. En effet, les tumeurs cérébrales sont mises en évidence via l’accumulation des AC au sein des tumeurs selon les caractéristiques de ces dernières (nécrose, vascularisation…). La détermination de l’efficacité de nouveaux ACs sur la détection tumorale est primordiale pour permettre de détecter le plus tôt possible les tumeurs afin de mettre en place les traitements appropriés. Dans cette étude, l’utilisation d’un modèle oncologique rongeur va permettre de déterminer l’efficacité de divers agents de contraste de nouvelle génération en comparaison avec des ACs de référence d’ores et déjà utilisés en clinique chez l’Homme. Dans le cadre de ce projet d’une durée de 3 ans, un total de 58 animaux (rats) sera utilisé. L’expertise du centre expérimental ainsi que les compétences/expériences des intervenants dans ces différentes procédures garantissent une prise en charge optimale du bien-être de l’animal.
Bénéfices attendus
Sur le court terme, ce projet va permettre de documenter l’efficacité de nouveaux AC sur la détection de tumeurs in vivo. La comparaison de nouveaux AC entre eux et par rapport à des agents déjà commercialisés ou en développement dans ce modèle animal a pour but de déterminer leurs performances et leurs limites. Sur le plus long terme, ce projet s’inscrit dans l’intérêt clinique des patients. En effet, il va permettre de déterminer l’efficacité de nouveaux produits de contraste utilisés à doses réduites pour la détection de tumeurs cérébrales.
Procédures
Injection de cellules tumorales au niveau cérébral (une fois) et imagerie par résonance magnétique (jusqu'à 6 par semaine).
Impact sur les animaux
Les effets indésirables potentiels qui pourront être observés sur les animaux seront principalement dû à la répercussion du modèle oncologique mis en place. En effet, des signes cliniques peuvent apparaître à partir 3 semaines post-implantation tumorale. Cependant, le développement tumoral n’est pas obligatoirement associé à l’apparition de signes cliniques. L’état général des animaux sera suivi quotidiennement et une grille d’évaluation par scoring sera mise en place (2fois/semaine). Concernant les produits qui seront injectés aux animaux, ce sont des agents de contraste destiné à l’usage chez l’Homme. Les produits de contraste ont globalement un excellent profil de tolérance, avec une élimination rapide très majoritairement par les reins. Concernant les effets potentiels chez l’animal, ils sont considérés comme très faibles : ces produits ont en effet suivi toutes les phases de développement et présentent un excellent profil de sécurité. Par conséquent, il n’est pas attendu de toxicité particulière dans cette étude chez le rat. Concernant les voies d’administration intraveineuses choisies. La mise en place de cathéters au niveau de la veine caudale à plusieurs reprises pour l’injection des produits de contraste peut entraîner un hématome.
Devenir
La procédure sera considérée modérée en cas d’absence de pousse tumorale. La pousse sera contrôlée par 2 ou 3 sessions d’imagerie différentes. Dans le cas d’une absence de pousse tumorale, l’animal pourra être réutilisé. Tous les animaux non réutilisés seront euthanasiés une fois que leur suivi en imagerie sera considéré comme terminé ou lors de l’atteinte d’un point limite.
Remplacement
Pour limiter l’utilisation d’animaux dans l’étude, un modèle vitro sera mis en place pour étudier les propriétés de diffusion des différents agents de contraste. Cependant, pour s'assurer de l'efficacité réelle des agents de contraste, des tests in vivo sont indispensables. En effet, le recours aux animaux permet de reproduire un modèle oncologique proche de l’Homme soulignant ainsi l’aspect translationnel des résultats. Une telle étude permet de standardiser un protocole pour comparer dans les meilleures conditions possibles différents agents de contraste au sein de mêmes individus. En effet, ce projet évaluera l’efficacité de plusieurs agents de contraste injectés chez un même animal. La conception du protocole de cette étude se base sur de précédentes études effectuées en interne pour évaluer l’efficacité d’agents de contraste. Le projet sera conduit sur des rats Sprague Dawley à partir de 150 g.
Réduction
Les procédures seront réalisées par du personnel expérimenté, ayant une expertise de l'anesthésie, de la chirurgie et de l’euthanasie chez le rat. En se basant sur la littérature des groupes de 8 animaux sont suffisants pour conclure de façon statistiquement pertinente sur les propriétés d’efficacité d'un agent de contraste. De plus, le modèle oncologique utilisé est un des plus référencés dans la littérature. Cela nous permettra de comparer nos résultats à ceux obtenus avec d’autres agents de contraste utilisés à diverses doses.. Cette approche permet de limiter les biais liés à la variabilité intrinsèque d’un modèle tumoral (ex : taux de nécrose, micro-architecture tumorale..) Le calcul du nombre d’animaux nécessaire a été déterminé selon l’expertise du laboratoire et en s’appuyant sur des analyses rétrospectives d’études similaires. Ces retours d’expérience permettent de s'assurer d’une meilleure inclusion des animaux. Un total de 58 rats sera nécessaire sur la durée totale du projet de 3 ans.
Raffinement
Des actions seront mises en place pour assurer le suivi et le bien-être des animaux. Lors de la chirurgie, la prémédication pré-opératoire ainsi que le suivi peropératoire et post-opératoire sont mis en place afin de limiter au maximum la douleur pouvant être infligée aux animaux entrant dans ce projet. Dans ce modèle, l’apparition des premiers signes cliniques s’effectue à partir de 3 semaines post implantation. Les animaux seront imagés dans les 21 jours suivants l’induction tumorale, aucun signe clinique n’est donc attendu. Cependant, un suivi régulier des animaux sera mis en place. Si toutefois des signes cliniques apparaissent, cela conduira à la mise en place d’actions pouvant aller jusqu’à l’euthanasie pour soulager l’animal en cas de souffrance. Pour déterminer les actions à mettre en place, un scoring clinique de l’état de l’animal sera réalisé 2 fois par semaine à partir d'une grille d’évaluation comprenant plusieurs catégories (apparence, abreuvement et alimentation, comportement naturel, comportement provoqué). Selon le score obtenu lors de l’examen clinique, des actions thérapeutiques peuvent être mises en place en accord avec le directeur d’étude et/ou le vétérinaire.
Choix des espèces
L’utilisation des modèles rongeurs permet d’intégrer les caractéristiques de la pathologie humaine ou au moins un grand nombre de ces caractéristiques (expansion tumorale, caractère invasif de la tumeur, vascularisation…). Le modèle de gliome C6 chez le rat est un modèle très référencé dans la littérature par conséquent très utilisé en expérimentation animale dans le domaine de la recherche en cancérologie pour l’évaluation de nouvelles molécules qu’elles soient à portée du diagnostic ou thérapeutique. Dans ce modèle, l’objectif sera d’évaluer l’efficacité de nouveaux AC à détecter une tumeur tout en recherchant la dose de produit de contraste minimale à injecter pour permettre l’obtention d’une performance de détection équivalente aux agents de contraste utilisés à dose clinique. Ces nouveaux agents de contraste seront comparés aux agents de contraste déjà existants et reconnus sur le marché comme les plus efficaces et les mieux tolérés dans l’indication ‘’tumeur cérébrale’’. Les rats seront utilisés à partir d’un poids de 150g g.
Immunothérapie ciblant les lymphocytes T
- Recherche fondamentale
- Oncologie
752 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent des injections de cellules tumorales et de médicaments sous anesthésie, pour tester l'effet antitumoral d'un antihistaminique repéré lors d'un criblage. Le porteur décrit l'usage d'animaux vivants comme "indispensable", l'impossibilité de reconstruire un système immunitaire fonctionnel in vitro étant invoquée. Les tumeurs peuvent provoquer perte de poids et ulcérations, et toutes les souris sont euthanasiées pour analyse des tissus.
Objectifs
Ce projet s’inscrit dans une recherche qui vise à améliorer l'efficacité de la thérapie anti-tumorale utilisant certains lymphocytes. Nous avons effectué in vitro un criblage à haut débit sur 2100 composés afin d’identifier de nouveaux activateurs de lymphocytes. Nous avons ainsi identifié un antihistaminique. L'objectif du projet est d’évaluer l'effet antitumoral de cette molécule chez des souris immunocompétentes comparé à son effet sur des animaux immunodéficients. Nous étudierons également si l'efficacité de cette molécule peut être améliorée en présence de traitement d'immunothérapies.
Bénéfices attendus
Ce projet nous permettra de valider dans un modèle préclinique une nouvelle stratégie pharmacologique antitumorale efficace dans plusieurs types de cancer. En cas de succès, cette stratégie pourra être utilisée pour améliorer la prise en charge des cancers humains.
Procédures
Injection une à cinq fois de médicaments sous anesthésie générale: durée 1 minute. Injections de cellules tumorales sous anesthésie générale: durée 1 minute. Imagerie in vivo (luminescence) pour un type tumoral, une fois sous anesthésie générale, durée 10 minutes.
Impact sur les animaux
Les différentes manipulations (contentions, injections) peuvent induire du stress à l’animal ainsi qu’une légère douleur au site d’injection.. La croissance tumorale, la chimiothèrapie et l'immunothèrapie peuvent induire une perte d’appétit et donc une perte de poids. La croissance tumorale peut engendrer l’apparition d'ulcérations ou infection au site de la tumeur.
Devenir
Tous les animaux seront euthanasiés pour analyses post-mortem de tissus et d'organes.
Remplacement
L’utilisation d’animaux vivants est indispensable car, ce projet visant à tester l'efficacité des traitements anticancéreux et à confirmer l'activation du système immunitaire, ne peut qu’être effectué chez l’animal en raison de l'impossibilité de reconstruire un système immunitaire fonctionnel in vitro/ex vivo à la limite des technologies actuelles.
Réduction
Le nombre de souris par groupe a été déterminé rationnellement par calcul de puissance. Pour la réalisation de cette étude, nous utiliserons des groupes de souris déterminés pour permettre une évaluation statistique solide des effets analysés (test ANOVA pour comparer l’effet étudié entre les groupes). Les expérimentations seront regroupées au maximum afin de réduire le nombre d'animaux contrôles. L’étude sera arrêtée si la procédure initiale invalide l’hypothèse de travail. Plusieurs tissus seront prélevés et soumis à diverses analyses (immunologiques, histologiques ou de biologie cellulaire et moléculaire) pour extraire le maximum de données de chaque expérimentation. Ces tissus seront également partagés avec nos collaborateurs dans le but de réduire le nombre d’animaux utilisés.
Raffinement
Les conditions d’hébergement seront conformes à la réglementation et adaptées en accord avec le personnel de l’animalerie (les animaux disposeront de nourriture et d’eau ad libitum; le milieu est enrichi à l’aide de sizzlenests et maisons en carton ou tunnels). Les manipulations seront réalisées dans le souci constant de réduire au maximum l’inconfort et la souffrance des animaux (points limites surveillés, anesthésie des animaux, utilisation de cages préchauffées et de lampes chauffantes...). Les animaux seront observés quotidiennement. La mise en place d’une grille de suivi stricte des points limites permettra d’éviter au maximum le stress et/ou la douleur au cours de l’expérimentation. De plus, le personnel impliqué dans ce projet est qualifié sur le plan technique et formé en continu sur les pratiques. Il assure également une veille scientifique continue, évitant toute expérimentation déjà rapportée dans la littérature.
Choix des espèces
Le choix de la souris pour la réalisation des expériences envisagées se justifie par le fait que la souris est le modèle le plus couramment utilisé et admis en cancérologie prélinique. Les souris âgées de 6-8 semaines (18-20g à la livraison) seront utilisées dans ces études. A ce stade de développement, le système immunitaire est à maturité. Ceci correspond à la population de patients visée. Les animaux sont utilisés au stade adulte (6-8 semaines) afin de disposer d’un organisme avec un processus de développement terminé et dont le système immunitaire est mature (développement thymique achevé). Les paramètres étudiés étant le développement de la masse tumorale après injection de cellules cancéreuses, une souris juvénile ou trop âgée induirait un biais dans l’expérimentation.
Etude de l’effet de la fibrose sur la croissance du cancer du poumon
- Recherche appliquée
- Cancers
- Troubles respiratoires
Opérées sous anesthésie générale pour qu'une molécule provoquant une fibrose pulmonaire leur soit injectée dans la trachée, après incision de la peau, puis intubées deux semaines plus tard pour recevoir des particules virales qui déclenchent un cancer du poumon, 640 souris génétiquement modifiées vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Le projet doit établir si la fibrose favorise la croissance de ces cancers, plus fréquents chez les patients atteints de fibrose pulmonaire idiopathique. Le porteur prévoit des difficultés respiratoires, une posture de repli et une perte de poids, sans nommer la molécule fibrosante, et tient compte dans ses effectifs d'un "risque de mortalité si les points limites sont atteints". Toutes sont tuées à trois temps différents pour le prélèvement de leur sang et de leurs poumons.
Objectifs
La fibrose pulmonaire idiopathique (FPI) est une maladie chronique grave, entrainant la mort en 3 à 5 ans. La fibrose est la formation d'une quantité anormalement abondante de tissu cicatriciel. La cause et les mécanismes qui sous-tendent le développement et l’évolution de cette maladie dans le poumon sont inconnus. Elle se manifeste par une perte d’élasticité du tissu de soutien pulmonaire, résultant en une altération des échanges entre les alvéoles contenant l’oxygène et les vaisseaux sanguins. Le poumon devient progressivement trop abimé pour assurer l'oxygénation du sang et le patient développe une insuffisance respiratoire chronique conduisant au décès. Les médicaments disponibles sont uniquement capables d’en ralentir la progression. Ces traitements permettent d'augmenter la survie de ces patients mais on peut craindre l’apparition de cancer du poumon. En effet, les patients atteints de fibrose pulmonaire sont plus susceptibles de développer des cancers du poumon. Avec l'émergence de nouveaux traitements prometteurs contre la fibrose pulmonaire, il est donc crucial de mieux comprendre les mécanismes favorisant la survenue de ces cancers, menaçant potentiellement les patients atteints de fibrose pulmonaire. Les mécanismes conduisant à l'apparition du cancer chez les patients FPI sont encore mal connus. Notre hypothèse est que la fibrose va favoriser la croissance des cancers chez ces patients atteint de fibrose pulmonaire. Nous étudierons des souris génétiquement modifiées pour modéliser le développement du cancer pulmonaire dans le contexte de la fibrose pulmonaire. Ainsi, nous utiliserons des modèles de fibrose pulmonaire établis chez la souris, impliquant une injection au niveau de la trachée sous anesthésie générale de différentes molécules favorisant le développement de la fibrose pulmonaire.
Bénéfices attendus
Les patients atteints de fibrose pulmonaire sont plus enclins à développer des cancers du poumon (une des formes de cancers les plus courantes et mortelles dans le monde). Nos travaux de recherche permettront d’identifier le rôle de la fibrose sur le développement de ces cancers afin 1) d'identifier de nouvelles thérapies potentielles et 2) de permettre une meilleure prise en charge de ces patients fragiles.
Procédures
En début de procédure, les souris recevront, sous anesthésie générale, une injection unique d'une molécule induisant la fibrose pulmonaire. Cette molécule sera injectée directement au niveau de la trachée chez les souris endormies, après dissection de la peau et des tissus sous cutanés : la visualisation directe de la trachée permet une meilleure chance de succès de la procédure. Après injection, la lésion sera suturée par un ou deux points de suture (la totalité de la procédure de l’incision de la peau à la suture durera de 5 à 7 minutes) : la souris recevra un antalgique au cours de la procédure, et qui pourra être répétée. Deux semaines plus tard, les souris recevront une injection unique de particules virales qui activera la formation du cancer du poumon. L’injection se fera via la trachée, après intubation, sous anesthésie générale gazeuse (durée de la procédure: 5 minutes) avec des suites post-opératoires similaires à l’injection du produit fibrosant. A l'issue de la procédure, les souris seront euthanasiées à 3 temps différents après anesthésie profonde, après quoi un prélèvement de sang sera réalisé ainsi que le recueil des poumons sur l'animal euthanasié.
Impact sur les animaux
Il faut noter que l'induction de la fibrose pulmonaire et d'éventuelle lésions cancéreuses chez les animaux peut déclencher des difficultés respiratoires et une possible altération de l'état général (posture de repli...) avec perte de poids. Un risque d'irritation au niveau de la cicatrice suite aux procédures est également possible et constitue un point de surveillance en post-opératoire.
Devenir
L'ensemble des animaux seront euthanasiés en fin de procédure en suivant une méthode réglementaire. L'euthanasie de l'animal est nécessaire pour le prélèvement des poumons. Ces prélèvements sont nécessaires pour l’analyse des tissus afin d'étudier et de mieux comprendre les mécanismes impliqués dans le développement des cancers associés à la fibrose pulmonaire.
Remplacement
Dans le cadre de ce projet, nous utilisons des modèles alternatifs comme des cultures d'alvéoles pulmonaires reconstituées en laboratoire ou de tranches de poumon. Cependant, ces méthodes alternatives ne permettent pas de modéliser la réponse d’un organe entier vivant dans le cas du développement de la fibrose pulmonaire et du cancer du poumon.
Réduction
Nous avons réduit le nombre de souris utilisées au minimum nécessaire et suffisant pour valider scientifiquement notre étude du point de vue de l’analyse statistique, tout en tenant compte du risque de mortalité si les points limites sont atteints. De plus, les prélèvements obtenus grâce à une seule souris permettent de mener de multiples mesures.
Raffinement
1) Surveillance quotidienne: nous veillerons à ce qu'il n'y ait pas d'animaux isolés dans les cages durant les expériences afin de préserver les groupes sociaux. L'enrichissement consistera en la mise en place de coton dans les cages, et d'une nourriture facile à ingérer en cours de protocole. Les souris auront un accès permanent à de la nourriture et de la boisson. 2) Surveillance clinique en lien avec les procédures: les animaux seront anesthésiés lors des procédures et recevront des antalgiques systématiquement en préopératoire. Une surveillance visuelle quotidienne des animaux est effectuée par l'expérimentateur et permettra de détecter une éventuelle souffrance. Selon la grille de surveillance mise en place, la douleur sera prise en charge par l'administration d'antalgiques si nécessaire. La fréquence de surveillance des animaux pourra être augmentée selon l'état général des animaux et leur poids. En post-opératoire, la douleur et la cicatrice seront également suivies de manière rapprochée. En cas de douleur et d'atteinte d'un point limite, les animaux seront euthanasiés (des antalgiques seront administrés avant l’euthanasie).
Choix des espèces
Les modèles de fibroses pulmonaires chez la souris sont largement décrits dans la littérature. Les souris offrent la possibilité de travailler sur des organismes génétiquement modifiés. Des animaux adultes d'au moins 8 semaines seront utilisés car la fibrose pulmonaire est une pathologie du sujet adulte. Le modèle murin est pertinent du fait de son système respiratoire très similaire à celui de l’Homme.
Evaluation pharmacocinétique et pharmacodynamique de molécules pharmacologiquement actives chez le rat cathétérisé à la veine jugulaire
- Recherche fondamentale
- Multisystémique
- Oncologie
480 rats vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Ils subissent la pose chirurgicale d'un cathéter dans la veine jugulaire puis des prélèvements sanguins répétés, pour mesurer le comportement de molécules candidates-médicaments. Le porteur reconnaît l'existence de modèles cellulaires de criblage mais affirme qu'aucun modèle in vitro ne peut remplacer un "organisme vivant" et décrit ces analyses comme "incontournables". Tous les rats sont tués, l'administration de molécules empêchant selon lui leur réemploi.
Objectifs
La recherche et le développement de nouveaux médicaments impliquent la réalisation de tests visant à caractériser les molécules candidates et leur comportement après administration chez l'animal. En effet, il est indispensable d'évaluer les paramètres pharmacocinétiques (PK), pharmacodynamiques (PD) et d'absorption, de distribution, de métabolisme et d'élimination (ADME) des molécules car ce sont des éléments cruciaux pour la sélection de candidats médicaments. Les analyses de PK, PD et de métabolisme ont considérablement amélioré le taux de succès de la recherche et du développement de médicaments ces vingt dernières années pour trois raisons principales : (i) ces études ont été incorporées en routine dès les phases précoces de découverte de nouvelles molécules, (ii) les scientifiques ont une meilleure connaissance des enzymes et des transporteurs impliqués dans le métabolisme des médicaments ainsi que des différences entre les espèces et individus, (iii) des stratégies d'optimisation des propriétés métaboliques et pharmacocinétiques des molécules ont été établies et appliquées à la recherche et au développement de médicaments. Il existe des modèles cellulaires permettant d'évaluer l'absorption des molécules et des hépatocytes peuvent être utilisés pour évaluer leur métabolisme in vitro. Ces tests permettent d'effectuer un premier criblage de molécules ; cependant, aucun modèle in vitro ne peut remplacer complètement un organisme vivant. Il est indispensable de mener ces études dans un modèle animal reflétant l'intégralité des paramètres métaboliques et pharmacocinétiques des molécules testées. Il s'agit notamment d'évaluer des paramètres essentiels comme la clairance, la biodisponibilité, l'exposition, la demi-vie et le volume de distribution d'une molécule suite à son administration chez l'animal. Ces analyses, qui aident à la détermination de la dose à administrer, sont incontournables et doivent être réalisées avant de passer aux études de toxicologie et d'efficacité des molécules. L'ensemble de ces données aident à la prédiction du comportement d'un médicament lors d'une administration chez l'Homme.
Bénéfices attendus
L'ensemble de ces données aident à la prédiction du comportement d'un médicament lors d'une administration chez l'Homme.
Procédures
Pour la pose du cathéter, les animaux seront anesthésiés puis subiront une procédure chirugicale (durée d'intervention 20 minutes). Les animaux seront anesthésiés pour effectué l'administration des molécules pharmaceutiques (durée d'intervention 10 minutes). Le sang des animaux vigiles sera prélevé plusieurs fois au cours de la procédure, l'animal sera alors contenu pour retirer le capuchon en métal et effectuer le prélèvement et le flush du cathéter (durée d'intervention 3 minutes).
Impact sur les animaux
L'installation du cathéter chez l'animal peut entraîner des douleurs post-opératoires les premières 48h, c'est pourquoi une analgésie de type buprénorphine sera systématiquement appliquée en post-chirurgical pour pallier à une éventuelle souffrance. Malgré l'aseptie rigoureuse pratiquée lors de l'étape chirurgicale, il est également possible que l'animal présente de légères complications (infections) au niveau des zones incisées, une désinfection locale de la plaie sera alors mise en place (Vétédine) et l'animal placé sous surveillance renforcée. En cas d'infection majeure, l'animal sera soumis à un traitement par antibiothérapie. Une observation clinique quotidienne sera également mise en place afin d'évaluer l'état général des animaux opérés.
Devenir
Tous les animaux de la procédure seront mis à mort car ils auront subi une administration de molécules et ne pourront donc pas être inclus dans un nouveau protocole expérimental.
Remplacement
Il existe des modèles cellulaires permettant d'évaluer l'absorption des molécules et des hépatocytes peuvent être utilisés pour évaluer leur métabolisme in vitro. Ces tests permettent d'effectuer un premier criblage de molécules ; cependant, aucun modèle in vitro ne peut remplacer complètement un organisme vivant. Il est indispensable de mener ces études dans un modèle animal reflétant l'intégralité des paramètres métaboliques et pharmacocinétiques des molécules testées. Il s'agit notamment d'évaluer des paramètres essentiels comme la clairance, la biodisponibilité, l'exposition, la demi-vie et le volume de distribution d'une molécule suite à son administration chez l'animal. Ces analyses, qui aident à la détermination de la dose à administrer, sont incontournables et doivent être réalisées avant de passer aux études de toxicologie et d'efficacité des molécules.
Réduction
Le design de l'étude étant un plan d'expérience contrôlé, le nombre d'animaux est déterminé et est réduit à son minimum pour chaque groupe. Les résultats obtenus sont analysés avec des tests statistiques adaptés.
Raffinement
La pose d'un cathéter veineux va permettre un meilleur confort de l'animal puisqu'il implique une réduction du nombre d'anesthésie et de ponction lors du prélèvement sanguin chez ce dernier. Les expérimentateurs sont exclusivement des personnels formés à l'expérimentation animale et maîtrisent les bons gestes garantissant le bien-être animal. La chirurgie sera effectuée sous anesthésie générale, et une analgésie sera mise en place pour soulager les animaux. Les points finaux seront évalués quotidiennement (poids, état d'hydratation, comportement de l'animal, état des lésions induites...) et le milieu sera enrichi dans les cages (igloo, buchettes, cotons pour nidification). Afin de minimiser le potentiel de souffrance et/ou de détresse chez les animaux, les points limites ont été établis en concertation avec le Comité de Suivi du Bien Être Animal (SBEA) de notre établissement : - défaut d'alimentation et/ou de boisson sur une période de 24 à 48h se traduisant par un amaigrissement et une déshydratation ; - perte de poids >20 % du poids normal maintenue sur 72h ; - hypothermie persistante, décelée par un animal froid au toucher et réticent à bouger ; - difficulté respiratoire, avec augmentation du rythme respiratoire ; - faiblesse ou paralysie des membres, se traduisant par des défauts de locomotion; - lésion non résorbée dans la zone d'implantation du cathéter malgré les soins; - infection non contrôlée dans la zone d'implantation du cathéter malgré les antibiotiques. Si un de ces points limites est atteint, les animaux seront mis à mort immédiatement.
Choix des espèces
L'espèce animale utilisée dans ce projet (rat) est recommandée par les agences de réglementation pour les études de métabolisme, de pharmacocinétique et de toxicologie. Cette espèce est la plus utilisée et il s'agit d'un excellent modèle pour ce type d'études. Ainsi, il existe de nombreuses références bibliographiques scientifiques relatives aux études dans cette espèce. Les multiples homologies de séquences entre le rat et l'Homme rendent ce modèle prédictif du comportement des molécules après administration. Il est ainsi d'un grand intérêt pour le criblage de nouvelles molécules. De plus, il présente certains intérêts pratiques décisifs : faibles coûts, cycles de reproduction courts, croissance rapide, facilité de transport, facilité de manipulation, et une très bonne adaptation aux conditions expérimentales. Il est important de noter que les molécules utilisées actuellement en clinique ont été découvertes ou évaluées sur ces modèles. Les animaux seront utilisés au stade de jeunes adultes (4-10 semaines) car il s'agit du stade auquel ils sont les plus susceptibles de fournir des résultats satisfaisants. Il permet d'allier à la fois maturité sexuelle, hormonale et immunitaire.
Etude du rôle de l’activité neuronale dans les interactions neurone-glie aux noeuds de Ranvier dans des modèles murins
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
466 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dont 60 dans des procédures classées sévères et 406 modérées. Elles subissent des injections dans la moelle épinière et la pose d'une fenêtre spinale, la procédure sévère tenant à l'isolement des animaux pendant deux semaines au maximum après cette chirurgie, pour étudier la réparation de la myéline dans la sclérose en plaques. Le porteur affirme travailler d'abord in vitro et ex vivo mais juge le modèle murin in vivo "nécessaire" pour étudier la démyélinisation dans un contexte intégré. Les 60 souris imagées ne sont pas réutilisables et toutes sont euthanasiées pour analyse des tissus.
Objectifs
La Sclerose en plaques (SEP) est une maladie inflammatoire démyélinisante du système nerveux central. Elle conduit au ralentissement (ou au blocage) de la conduction de l’influx nerveux et à des lésions axonales irréversibles à l’origine d’un handicap permanent. Les nœuds de Ranvier, qui permettent la propagation rapide de l’influx nerveux, sont désorganisés lors de la démyélinisation. Lors de la réparation, la mise en place de ces domaines peut précéder la remyélinisation. Les cellules gliales présentes dans l’environnement direct des nœuds (cellules oligodendrogliales, microglie, astrocytes) ont un rôle prépondérant dans la réparation. Comprendre le rôle des interactions entre structures nodales et cellules gliales est une étape majeure pour comprendre les mécanismes sous-jacents à la remyélinisation et favoriser le développement de thérapies visant à promouvoir la réparation dans la SEP. Objectifs du projet : Caractériser les interactions entre cellules gliales et domaines nodaux, ainsi qu’évaluer l’impact de ces interactions sur la remyélinisation et la neuroprotection. Nous souhaitons notamment étudier comment l’activité neuronale peut influencer les fonctions gliales associées à la remyélinisation.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra d'étudier les phénomènes d'intérêt dans l'organisme entier et ainsi compléter et valider des résultats récemment obtenus in vitro et ex vivo. Il nous permettra de mieux comprendre l'impact de l'activité neuronale sur l'interaction neurone-glie aux nœuds de Ranvier et sur ses rôles en condition physiologique et lors de la remyelinisation. Il implique notamment des études sur tissu fixé (immunofluorescence), de l'imagerie en temps réel et le prélèvement de tissus frais pour réaliser des études transcriptomiques. La découverte des effets bénéfiques de l'activité neuronale sur la réparation pourrait permettre d'envisager des stratégies thérapeutiques visant à limiter la progression du handicap chez les patients.
Procédures
Certains animaux seront soumis à des procédures chirurgicales sous anesthésie générale (injection(s) focale(s) au niveau de la moelle épinière dorsale (durée maximale de 15 min) et/ou pose d’une fenêtre spinale (durée maximum : 1h30). Tous les animaux soumis à une procédure chirurgicale reçoivent une prise en charge analgésique adaptée. Certains animaux recevront une injection intrapéritonéale pour activer les récepteurs modulant l’activité neuronale (durée de la manipulation de l’ordre de la minute). Certains animaux seront imagés sous anesthésie (durée maximum : 3h). Les animaux euthanasiés le sont afin de pouvoir prélever et analyser les tissus d’intérêt.
Impact sur les animaux
Les animaux peuvent présenter des signes de douleur ou tiraillement post-chirurgie, qui ne doivent pas persister après 48h post-opératoire. Un inconfort temporaire lors du réveil après anesthésie (de l’ordre de la demi-heure maximum). La procédure d’injection du CNO par voie intrapéritonéale peut générer un stress et une douleur très localisée liée à la contention et l’injection. Ces effets doivent disparaitre de l’ordre de la minute après injection. Enfin, la procédure classée comme « sévère » l’est car les animaux sont isolés après la pose de la fenêtre spinale (durée maximale de conservation des animaux inférieures à 15 jours post-chirurgie
Devenir
Tous les animaux utilisés seront euthanasiés en fin de projet pour analyse de tissus post-mortem (406 animaux) ou après imagerie dynamique (60 animaux, non réutilisables pour un autre projet).
Remplacement
Dans un effort de remplacement et de réduction, nous travaillons en première approche avec des modèles in vitro et ex vivo. Cependent, les modèles murins in vivo sont ultimement nécessaires pour l’étude fondamentale de la sclérose en plaques, car permettant d'étudier la demyelinisation et la remyelinisation dans un contexte intégré, impliquant des interactions entre tissu nerveux, effecteurs de l’immunité et apports métaboliques par le réseau sanguin, qui sont des composantes importantes de cette pathologie.
Réduction
Afin de limiter le nombre d'animaux utilisés (nombre total pour le projet : 466), nous avons en première approche réalisé nos études autant que faire se pouvait in vitro et ex vivo, mais il est nécessaire de valider les résultats obtenus in vivo, car les mécanismes étudiés peuvent être partiellement altérés dans les modèles in vitro. Des approches statistiques permettront de plus d’utiliser un nombre minimal d’animaux après des expériences pilotes et de ne pas sur-dimensionner le nombre d’animaux étudiés lors de nos expériences : ce nombre sera calculé pour chaque groupe d’expériences à l’aide d’un calcul de puissance après utilisation initiale de 3 à 8 animaux par condition, selon l’expérience considérée. Les analyses statistiques des résultats obtenus seront adaptées à chaque expérience et réalisées en partenariat avec des biostatisticiens.
Raffinement
Les animaux sont hébergés en groupe, dans un environnement à température contrôlée, avec cycle diurne-nocturne de 12h. L’eau et la nourriture sont fournies à volonté. Les animaux sont examinés quotidiennement par les techniciens animaliers, sous la supervision permanente du vétérinaire clinicien, également en charge du bien-être animal. L’hébergement animal est en accord avec l’annexe III de la directive 2010/63/EU. Un environnement enrichi est fourni aux animaux, selon nos procédures standards. Les animaux sont manipulés uniquement par un personnel qualifié et sensibilisé au bien-être animal. Des traitements analgésiques sont donnés à titre préventif avant tout acte chirurgical. En cas d'observation de la persistance de douleur ou d’inconfort suite à l’opération, les souris recevront un traitement analgésique après consultation du concepteur et du vétérinaire (classiquement burpénorphine 0,05mg/kg, en sous-cutané deux fois par jour). Si des signes de douleur devaient persister (isolement social, poil hérissé, stéréotypie), les animaux seraient euthanasiés pour éviter toute souffrance.
Choix des espèces
La souris (Mus musculus) est l'espèce de choix pour générer des modèles de maladies humaines et ces modèles sont bien caractérisés. Son anatomie, sa physiologie et la génétique sont bien connues et sont relativement proche de l'Homme. Par ailleurs, les méthodes pour la manipulation génétique de ces animaux sont les plus développées. Pour ce projet, les animaux seront utilisés à deux stades différents : - Animaux âgés de 10-12 jours pour étudier la myélinisation dévelopmentale. - Animaux adultes pour étudier le tissu myélinisé et le processus de remyélinisation.
Impact de la température corporelle sur les complications cliniques du choc infectieux chez la souris
- Recherche fondamentale
- Multisystémique
- Oncologie
- Système cardiaque
- Système immunitaire
Une ligature suivie d'une perforation du cæcum en trois minutes de chirurgie, ou une injection de contenu cæcal dans le péritoine : 496 souris adultes, munies d'une sonde thermique sous la peau, vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère pour déclencher chez elles une septicémie. Les deux méthodes s'accompagnent d'un changement important de la température du corps, d'une perte de poids, de possibles diarrhées, d'une prostration et d'une activité sociale fortement altérée, avec une prise de sang par jour sous anesthésie gazeuse pendant les 48 premières heures. L'équipe veut contrôler leur température pour vérifier son hypothèse d'une fièvre bénéfique en cas d'infection, sur une espèce retenue parce que ces protocoles y sont "largement décrits dans la littérature scientifique", puis toutes sont tuées par surdose d'anesthésique gazeux pour prélever leurs organes. Le porteur ne mentionne aucun antidouleur, ni pour la chirurgie du cæcum, dont il ne précise pas l'anesthésie, ni pendant la septicémie.
Objectifs
Le choc septique est le dysfonctionnement des organes à la suited'une infection, impliquant une atteinte des vaisseaux sanguins et un changement de la température corporelle. Malgré les recherches et les travaux publiés ces dernières années, le rôle de la température sur ce dysfonctionnement est encore mal connu. Notre hypothèse est que la fièvre est bénéfique chez des souris atteintes d'infections. Dans ce projet, nous souhaitons contrôler la température pour étudier finement la dysfonction des organes lors d'un choc septique chez la souris.
Bénéfices attendus
Ce projet devrait nous permettre de mieux comprendre le rôle que joue la température dans l'évolution du choc septique, et pourrait aider les cliniciens à mieux prendre en charge la température chez les patients en choc septique.
Procédures
Les souris seront implantées avec des sondes thermiques en sous-cutanée sous anesthésie (2 minutes par souris). Un modèle de septicémie sera induit chez ces souris au niveau du péritoine, soit par injection de contenu caecal dans le péritoine (simple injection péritonéale), soit par ligature et perforation du caecum par chirurgie (3 minutes par souris). Puis les souirs seront placées sous surveillance. Un prélèvement sanguin quotidien sera réalisé durant les 48 premières heures après une courte anesthésie gazeuse, afin de suivre les paramètres sanguins au cours du temps. Les souris seront euthanasiées par excès d'anesthésie gazeuse lors de la fin de l'expérience, et les organes seront prélevés.
Impact sur les animaux
Les deux modèles sont associés à un un changement important de la température corporelle des souris, à une perte de poids, à des diarrhées possibles, à une prostration et à une activité sociale fortement alterée.
Devenir
Les animaux seront euthanasiés « afin de prélever les organes et le sang nécessaires pour l'étude que nous menons
Remplacement
Afin de tester les mécanismes moléculaires, des expériences in vitro seront menées indépendamment. Néanmoins, le remplacement total par la culture cellulaire n'est pas possible à ce jour car les expériences in vitro ne rendent pas compte de l'immense complexité des intéractions moléculaires et physiologiques qui ont lieu dans un organisme comme l'homme ou la souris. Nous utilisons les modèles de péritonite afin de nous rapprocher au plus près des causes du choc septique chez l'homme, qui représentent la 1ere cause de mortalité dans le monde. A cet égard, aucune étude expérimentale chez l'animal n'a permis de contrôler finement la température corporelle dans un modèle de sepsis.
Réduction
Pour minimiser le nombre d'animaux, nous nous sommes basés sur des études préalablement publiées dans la littérature ainsi que sur des tests statistiques. Des résultats antérieurs fournissent des informations importantes concernant la mortalité, les modalités de modèles de sepsis, les temps d'étude etc. Ainsi, nous proposons d'utiliser 496 animaux au total. Cet effectif permettra d'approfondir les mécanismes de la septicémie en réponse à la température, tout en limitant l'étude.
Raffinement
Afin de minimiser le stress animal, les souris seront placées en groupe avec des éléments d’enrichissements comme des bâtons à ronger, des éléments permettant la nidification ainsi qu’un accès illimité à la nourriture et l’eau de boisson. Les animaux seront surveillés quotidiennement. La mise en place de nourriture humidifiée dans la cage sera faite une semaine avant le début du protocole pour éviter le stress. Nous mettrons en place une grille d'évaluation de la souffrance des souris pour suivre l'évolution de la maladie. Le poids, l'apparence, la conscience, l'activité physique, la réponse aux stimuli, les yeux, la respiration seront évalués pour suivre l’évolution de la maladie et intervenir par euthanasie lorsque les points limites seront atteints.
Choix des espèces
Pour notre étude, nous avons choisi la souris car les modèles de choc septique que nous utilisons sont largement décrits dans la littérature scientifique chez la souris. De plus, de nombreux souris génétiquement modifiées permettant l'étude des mécanismes pathologiques sont largement développés. Age adulte (2 à 3 mois). Nous utiliserons des souris adultes car les données de la littérature scientifique montrent que l'incidence de la péritonite est beaucoup plus importante chez l'adulte que chez l'enfant.
Analyse de l’expression des gènes induite par l’hormone thyroïdienne dans l’hypothalamus
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Sur 402 souris utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, 384 sont mises à mort pour prélever leur cerveau, et les 18 autres, des femelles reproductrices, peuvent être gardées à l'animalerie pour d'autres portées. Les souriceaux sont identifiés entre 5 et 7 jours par l'ablation d'une phalange au bout d'un ou deux doigts, les futures adultes par tatouage des phalanges et biopsie de la queue, puis une hypothyroïdie est provoquée par un aliment au goût amer, donné trois semaines aux adultes ou aux mères gestantes du 10e jour de gestation à 15 jours après la mise bas. Les souriceaux de ces mères accusent un retard de croissance de 10 à 15 %, des adultes et des petits reçoivent une injection d'hormone thyroïdienne, et toutes ces souris sont tuées sous anesthésie après une prise de sang dans la veine cave ou une injection de fixateur dans le cœur. Le porteur affirme que ce traitement n'a "pas d'effet flagrant" chez les adultes, puis prévoit une perte de poids, une baisse d'activité mesurable par des "tests comportementaux dédiés" qu'il ne décrit pas, et écrit qu'"on peut supposer une fatigue générale".
Objectifs
L'hormone thyroïdienne est primordiale pour le bon fonctionnement de l'organisme, autant pendant le développement foetal que pendant la vie adulte. Elle régule notamment le neurodéveloppement durant la vie foetale, et le maintien de fonctions vitales, comme la production de chaleur par le corps, à l'âge adulte. L'ormone thyroïdienne agit dans presque tous les tissus de l'organisme. Les perturbations de cette signalisation entraînent des conséquences délétères sur la santé des individus : hypothyroïdie, problèmes de développement cérébral, déficit intellectuel... L'hormone thyroïdiennes agit en activant ou en inhibant la transcription de gènes cibles. Toutefois, ces gènes-cibles sont globalement mal connus et ne sont pas les mêmes d’un tissu à l’autre. Le manque de compréhension des mécanismes d’action de l'hormone thyroïdienne freine le développement de traitements adaptés aux différentes pathologies associées. Ce projet consiste à déterminer les gènes cibles de l'hormone thyroïdienne dans l’hypothalamus chez la souris, à la fois chez le jeune et chez l'adulte. Cette aire cérébrale représente un élément essentiel du contrôle des fonctions physiologiques. L’influence qu’y exerce l'hormone thyroïdienne est importante, mais la façon dont cette influence s’exerce, c’est-à-dire la nature des gènes-cibles de l'hormone, est très peu connue.
Bénéfices attendus
Ce projet vise à faire avancer les connaissances fondamentales dans un domaine dans lequel beaucoup d’inconnues persistent. Il devrait permettre d’effectuer une distinction fondamentale entre les processus développementaux et les régulations physiologiques contrôlés par l'hormone thyroïdienne dans l’hypothalamus. À terme on peut en attendre les bénéfices suivants : - une compréhension des liens qui existent entre différents phénomènes qui dépendent de l'hormone thyroïdienne dans l’hypothalamus : le déclenchement de la puberté, la perception des saisons, la régulation de l'activité de la glande thyroïde... - des hypothèses innovantes pour des traitements pharmacologiques de l’obésité. L'hormone thyroïdienne donnée en excès est capable d’augmenter la dépense calorique et de provoquer une perte de poids. Un tel traitement reste cependant inenvisageable en raison de ses effets secondaires majeurs (fonte de la masse musculaire et tachycardie). Si nous parvenons à identifier un type cellulaire de l’hypothalamus dans lequel l'hormone thyroïdienne exerce un effet favorable, il sera possible de cibler ces cellules pour le développement de nouvelles approches thérapeutiques de lutte contre l'obésité, en évitant les effets indésirables sur d'autres organes.
Procédures
Les souris utilisées à l'âge adulte seront identifiées individuellement par tatouage des phalanges à l'âge de 10-12 jours (geste < 1 minute). Une biopsie de queue (< 20 secondes) sera réalisée le même jour sur ces animaux pour pouvoir réaliser des analyses génétiques. Les souris utilisées à l'âge de 15 jours seront identifiées entre 5 et 7 jours d'âge par prélèvement d'une phalange distale sur un ou deux doigts (< 1 minute). Ces prélèvements permettront également de réaliser des analyses génétiques. Des souris adultes seront nourries pendant 3 semaines avec un aliment contenant un médicament qui bloque la fonction de la glande thyroïde et induit une hypothyroïdie. Ce traitement pharmacologique prolongé n’a pas d’effet flagrant chez les adultes, mais peut causer une légère perte de poids. Des mères gestantes seront également nourries avec cet aliment, à partir du 10ème jour de gestation et jusqu'à 15 jours après la mise bas. Ce traitement provoque chez les souriceaux en développement un net ralentissement de la croissance pondérale après la naissance. Des souris adultes et des souriceaux âgés de deux semaines précédemment rendus hypothyroïdiens recevront une injection unique d'hormone thyroïdienne (< 20 secondes). En fin de procédure, les souris seront profondément anesthésiées (par injection de médicaments, < 20 secondes), après injection d'un analgésique (< 20 secondes). Sur une partie d'entre elles, nous réaliserons un prélèvement sanguin à la veine cave (2-3 minutes), puis elles seront mises à mort sous anesthésie. Sur les autres souris, une procédure chirurgicale sera employée (durée < 10 minutes) pour injecter dans le coeur un produit qui permet d'assurer une bonne conservation de la structure du cerveau, pour la réalisation d'analyses histologiques. Ces souris seront également mises à mort sous anesthésie après la procédure chirurgicale.
Impact sur les animaux
Les actes liés à l'identification des souris et aux biopsies pour analyses génétiques (tatouage des phalanges, biopsie de queue ou de phalange) induisent une douleur aigüe temporaire. Chez la souris adulte, nous induirons une hypothyroïdie temporaire, qui a un effet modéré et réversible. Cela se traduit par une perte de poids modérée (inférieure à 10% du poids initial) et une légère baisse d’activité, qui n'est pas détectable de façon évidente, mais qui peut être mesurée en utilisant des tests comportementaux dédiés. Par analogie avec les données médicales humaines, on peut supposer une fatigue générale. Le médicament utilisé donne un goût amer à l'aliment, ce qui limite la prise de nourriture par les souris. L’induction d'une hypothyroidie au cours de la gestation a des effets significatifs sur le développement des petits. Toutefois, notre expérience passée montre que le degré d’hypothyroïdie atteint dans nos conditions expérimentales ne compromet pas la survie des souriceaux, le seul effet notable étant un retard de croissance (10-15 % de retard pondéral par rapport aux souris témoins). L'injection d'hormone thyroïdienne induit une douleur temporaire liée à l'injection mais ne provoque pas d’inflammation ni d'altération notable du bien-être animal. Le prélèvement d'un grand volume de sang sous anesthésie générale, ainsi que l'injection d'un produit fixateur dans le coeur, également sous anesthésie générale, n'induisent pas de douleur et sont systématiquement suivis de la mise à mort des souris.
Devenir
384 souris de ce projet seront mises à mort pour prélèvement de leur cerveau. Les femelles utilisées pour mettre au monde des souriceaux pourront être gardées et réutilisées comme reproductrices au sein de l'animalerie, après une période de récupération d'au moins 2 semaines pour les femelles qui auront reçu l'aliment induisant une hypothyroïdie.
Remplacement
L’hypothalamus est une structure neurale pour laquelle il n’existe aucun modèle in vitro pertinent. Le recours aux cultures primaires n'est possible pour quelques types cellulaires. Nous avons mesuré la réponse à l'hormone thyroïdienne de cultures primaires de certaines cellules de l’hypothalamus, mais il n’est pas encore démontré qu’elle soit comparable à leur réponse in vivo. Il n’existe pas de situations qui permettraient de prélever des tissus provenant de patients hypothyroïdiens ayant reçu un très court traitement hormonal pour évaluer les modifications d'expression de gènes induites par l'hormone thyroïdienne dans l'hypothalamus.
Réduction
Les méthodes prévues pour l'analyses du tissu cérébral ont été optimisées pour être applicables avec des quantités minimes de matériel. Pour les études impliquant un séquençage des ARN , notre expérience passée montre que des lots de 6 animaux minimum (3 mâles + 3 femelles) sont requis pour garder une marge de sécurité. L’analyse statistique est effectuée à l’aide d’une méthode dédiée capable de mettre en évidence des différences mineures avec des effectifs très faibles en prenant en compte une interférence possible entre la réponse hormonale et le sexe des animaux. Toutefois, ces méthodes peuvent conduire à l’élimination occasionnelle d’un échantillon en raison de problèmes techniques. Des animaux surnuméraires permettent également de réaliser des expériences de confirmation (analyse ciblée sur certains gènes identifiés comme intéressants par l'analyse globale). Le nombre de femelles nécessaire pour générer les souriceaux pour l'étude du développement du cerveau a été déterminé sur la base de l'obtention d'environ 6 souriceaux par portée. Nous réutiliserons les femelles pour plusieurs portées. Notre estimation prévoit également de possibles problèmes de reproduction (interruption de gestation, mortalité des souriceaux...).
Raffinement
Les souris adultes et juvéniles seront observées et pesées régulièrement pendant toute la durée des procédures. En cas d'approche d'un point limite par l'un des animaux, la surveillance sera réalisée quotidiennement. Chaque femelle sera utilisée au maximum pour 2 gestations sous traitement hypothyroïdien, avec une période de repos d'au moins 15 jours (alimentation normale) entre la mise à mort des petits et la nouvelle mise en reproduction. En fin de procédure, les souris seront profondément anesthésiées pour éviter toute douleur liée au prélèvement sanguin ou à la perfusion intracardiaque de fixateur. Elles recevront également un analgésique 30 minutes avant induction de l'anesthésie.
Choix des espèces
Le recours à des outils génétiques performants et la spécificité du métabolisme énergétique des espèces homéothermes impose le choix de la souris comme modèle. Le mode d’action de l'hormone thyroïdienne, ainsi que la structure des récepteurs, sont similaires chez l’homme et la souris. Des adultes âgés de 2 à 4 mois seront utilisés pour étudier le rôle de l'hormone thyroïdienne dans l'hypothalamus chez l'adulte. La maturation de l’hypothalamus est considérée comme terminée à l’issue de la puberté. Des juvéniles traités indirectement (via la mère) dès le 10ème jour de vie foetale et âgés de 15 jours en fin de procédure seront utilisés pour étudier le rôle de l'hormone thyroïdienne au cours du développement de l'hypothalamus.
Etude des gènes impliqués dans l’infiltration lymphocytaire des tumeurs du sein
- Recherche appliquée
- Cancers
- Recherche fondamentale
- Oncologie
370 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent une greffe de tumeur sous la peau et des injections répétées, avec imagerie et prélèvement sanguin, pour étudier un gène impliqué dans l'infiltration lymphocytaire des tumeurs du sein triple-négatives. Le porteur décrit le modèle murin comme "incontournable" et affirme que l'étude de ces infiltrations immunitaires ne peut se faire que dans un "animal entier". Toutes les souris sont euthanasiées pour analyse du sang et des tissus.
Objectifs
Un traitement par des agents chimiothérapeutiques, notamment les anthracyclines, est souvent utilisé pour réduire la taille des tumeurs avant chirurgie ou radiothérapie chez les patients atteints de cancer du sein. Récemment, il a été montré dans notre laboratoire que la présence de lymphocytes infiltrants les tumeurs après chimiothérapie est associée à un meilleur pronostic chez les patientes atteintes de cancer du sein de type triple-négatif (TNBC) qui est particulièrement agressif. Des publications récentes montrent que le traitement des patientes par chimiothérapie, notamment par les anthracyclines, pourrait favoriser la réponse immunitaire en provoquant la mort des cellules cancéreuses et permettre ainsi la présentation d'antigènes tumoraux induisant l'activation d'une réaction immunitaire spécifique, qui se traduit notamment par l’infiltration de la tumeur par les cellules immunitaires. Une analyse génomique récente menée dans notre laboratoire sur des échantillons provenant de patients TNBC après chimiothérapie a conduit à l'identification d'une combinaison de quatre gènes liés au système immunitaire et dont le niveau d'expression est corrélé au niveau d’infiltrats lymphocytaires intratumoraux. Un des gènes appartenant à cette signature génomique, a été trouvé en relation négative avec la présence de TILs. En d’autres termes, une expression élevée de ce gène inhibe l’infiltration des cellules du système immunitaire dans la tumeur.
Bénéfices attendus
Amélioration de la prise en charge de certains cancers du sein (triple-négatifs) dans le cas ou l'attraction lymphocytaire est inhibée, si l'hypothèse est vérifiée.
Procédures
Injections: 5 par souris, durée 1 minute, sous anesthésie locale. Imagerie in vivo sous anesthésie générale: 1 fois, durée 15 minutes. Prélèvement de sang sous anesthésie 1 fois, durée 5 minutes.
Impact sur les animaux
Nuisances liées à la présence de tumeurs greffées sous la peau.
Devenir
Les animaux seront euthanasiés pour analyses post-mortem sur le sang et les tissus.
Remplacement
Le but de ce projet est de déterminer l’implication du gène HLF (pour Hepatic leukemia factor) dans l’inhibition de l’infiltration des tumeurs du sein par les lymphocytes. Des études biostatistiques ont montré que lorsque ce gène est surexprimé dans les cellules tumorales de patientes souffrant de cancer de type TNBC, une inhibition de l’attraction lymphocytaire est constatée et corrélée à un mauvais pronostic. L’étude in vivo de l’infiltration lymphocytaires de tumeurs du sein induites chez la souris exprimant ou non HLF est indispensable afin de confirmer le rôle joué par ce gène dans ce processus et qui pourrait devenir une cible pour de nouvelles stratégies thérapeutiques. En effet, l'étude de ces infiltration en rapport avec l'immunité ne peut se faire que dans un animal entier.
Réduction
les lots d'animaux nécessaires seront réduits au nombre minimal nécessaire afin d'obtenir des résultats statistiquement valables. Un nombre minimum de 30 souris dans chaque lot a été déterminé comme nécessaire pour avoir des données fiables. Cependant, si les résultats obtenus avec une première série de 10 souris dans chaque série donnent des résultats significatifs et robustes, le nombre de souris utilisées sera diminué. Les résultats seront analysés statistiquement par analyse de variance.
Raffinement
Toutes les procédures expérimentales seront faites sous anesthésie générale (injections des tumeurs, imagerie in vivo) ou locale. Des points limites précoces ont été définis et seront strictement appliqués.
Choix des espèces
La lignée tumorale murine 67NR établie à partir d’une tumeur du sein spontanée chez la souris BALB/c est largement utilisée dans la littérature comme modèle d’étude des cancers de type TNBC. Cette lignée exprime le gène HLF et nous avons réussi à supprimer son expression par la technique CRISPR/Cas9. Le modèle murin est par conséquent incontournable dans notre projet pour l’étude in vivo du rôle joué par ce gène dans la réponse immunitaire antitumorale et en particulier dans l’infiltration des tumeurs par les lymphocytes. A partir de 6 semaines, pour que les souris aient un système immunitaire mature.
Apports de nouvelles méthodes d’imagerie pour la caractérisation longitudinale d’un modèle d’accident vasculaire chez le rat
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
76 rats vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Ils subissent deux chirurgies, un amincissement du crâne et une injection d'un vasoconstricteur dans le cerveau pour provoquer un accident vasculaire, puis quatre à cinq anesthésies consécutives pour des séances d'imagerie. Le porteur reconnaît un risque de dépression respiratoire lié à cette succession d'anesthésies et d'hémorragie lors de l'amincissement du crâne. Les rats sont gardés vivants trois à quatre jours puis tués pour prélever le cerveau.
Objectifs
L’accident vasculaire cérébral ischémique (AVCi) est une maladie fréquente et invalidante. Disposer de modèles animaux bien caractérisés est nécessaire à l’évaluation de nouvelles stratégies thérapeutiques en neuroprotection. De plus, leur utilité en recherche translationelle est renforcée lorsque l’effet thérapeutique peut être mesuré par la même méthode d’imagerie chez l’animal et le patient. L’objectif global du projet est de caractériser par imagerie in vivo le modèle d’AVCi expérimental consistant en une injection intra-cérébrale d'un vasoconstricteur (endothelin-1) chez le rongeur. Plus précisement, il s’agit d’étudier la dynamique de la formation de la lésion ischémique lors de l’injection intra-cérébrale du vasoconstricteur ainsi que la réaction neuroinflammatoire qui s’ensuit. Pour cela seront mises en œuvre différentes méthodes d’imagerie, i) récemment développées, ii) en voie de transfert clinique, et iii) susceptibles d’apporter un nouvel éclairage sur la physiopathologie de ce modèle animal : ultrasons fonctionnels (fUS), permettant de visualiser l’activité cérébrale grâce aux variations de volume sanguin cérébral, et IRM moléculaire ou cellulaire, utilisant un agent de contraste à base de particules d’oxyde de fer, respectivement spécifique d’un récepteur sur-exprimé en condition inflammatoire (sur la paroi des vaisseaux) ou d’un type cellulaire (macrophages/microglies). Ces deux méthodes sont donc particulièrement adaptées à ce modèle où l’infarct ischémique dérive d’une réaction vasculaire (vasoconstriction) induite localement par l’endothelin-1. En résumé, ce projet consiste en une caractérisation renouvelée d’un modèle d’AVCi chez le rat grâce à de nouvelles méthodes d’imagerie. Il comprend 3 procédures de sévérité modérée, et a une durée de 4 ans.
Bénéfices attendus
L’accident vasculaire cérébral est une maladie invalidante chez l’adulte. Ce projet permettra de mieux comprendre la dynamique de formation de l’infarct, et la réaction inflammatoire associée, dans un modèle animal plus simple à mettre en œuvre et à standardiser que le modèle classique d’occlusion artérielle mécanique avec un filament. Ces aspects inexplorés du modèle animal permettront ensuite de définir des biomarqueurs d’imagerie utiles pour évaluer de nouvelles approches thérapeutiques. Ces biomarqueurs seront à terme utilisables chez l’homme puisque le transfert en clinique des techniques d’imagerie utilisées dans ce projet est à l’étude.
Procédures
Deux chirurgies : amincissement du crâne (30 min) et injection stéréotaxique (45 min), sous anesthésie générale. Deux à trois sessions d'imagerie (ultrasons et IRM), de durée moyenne
Impact sur les animaux
Les animaux subissent deux chirurgies (amincissement du crâne et injection stéréotaxique intracérébrale), ainsi que des sessions d’imagerie (ultrasons et IRM). Cette succession d’anesthésies générales sur 4 à 5 jours consécutifs comporte des risques de dépression respiratoire et peut affecter leur état général. L’emploi systématique d’un anesthésique gazeux (isoflurane) et une surveillance étroite au réveil permet de contrôler ces effets. Suite à la chirurgie permettant de réaliser le modèle d’ischémie cérébrale, une perte de poids minime (
Devenir
Euthanasie pour prélèvement post-mortem du cerveau et analyses complémentaires.
Remplacement
Ce projet consiste en une étude à l’échelle du cerveau entier, dont les mécanismes physiopathologiques (ischémie et inflammation associée) et les méthodes d’imagerie sélectionnées (US & IRM) ne peuvent être actuellement adaptés et étudiés sur un système in vitro. Ce projet vient compléter notre connaissance d’un modèle animal utilisé depuis les années 90. L’utilisation du modèle animal adéquat conditionne la validité de l’évaluation des traitements et la possibilité de transfert en clinique. L’utilisation d’animaux est également justifiée par le rôle central de l’imagerie in vivo dans ces procédures. Le projet utilisera des rongeurs, plutôt que des mammifères de plus grande taille (cochon, primate) grâce à l’utilisation d’appareils d’imagerie dédiés aux petits animaux.
Réduction
Le nombre minimal et suffisant d'animaux a été estimé par une étude bibliographie de la variabilité du modèle. Des groupes expérimentaux de 10 animaux (5 mâles et 5 femelles) seront typiquement utilisés, avec une analyse intermédiaire à 6 animaux. Si la variabilité est faible, notamment dans les groupes contrôles (injection sans endothelin-1), alors l’inclusion sera stoppée. Il n’y a pas de mortalité directement liée à l'infarct ischémique, qui est de taille limitée en comparaison du modèle d‘AVC le plus utilisé (occlusion artérielle mécanique). L’imagerie longitudinale permet de réduire le nombre d’animaux car chaque animal est son propre contrôle (on peut rapporter la taille de lésion au cours du suivi à la taille de l’atteinte initiale chez chaque individu). Enfin, lors des prélèvements finaux, d'autres tissus pourront être prélevés et conservés en concertation avec nos collaborateurs au moment de la mise en place du projet afin de limiter, optimiser et valoriser au mieux les prélèvements et le nombre d'animaux utilisés dans cette étude.
Raffinement
Plus spécifiquement dans ce projet, des méthodes d’imagerie innovantes vont permettre de mieux décrire la cascade physiopathologique dans ce modèle d’AVC. Si la variabilité du modèle s’avère plus importante que décrite dans la littérature, celle-ci pourra être mieux contrôlée car à l’imagerie réalisée très précocement (pendant ou juste après l’occlusion). Les chirurgies sont réalisées sous traitement anti-douleur adapté (buprénorphine), avec thermorégulation continue, et hydratation intra-péritonéale. Une grille de score dédiée permet de juger objectivement les déficits sensori-moteurs, et le codage des expressions faciales permet de quantifier la souffrance post-opératoire. La salle d’évaluation neurofonctionnelle a été installée dans un endroit dédié et calme avec une lumière rouge afin de ne pas agresser les yeux des animaux albinos. En soins post-opératoires, nourriture et boisson sous forme gélifiée sont mises à disposition de l'animal en plus de la nourriture et boisson habituelles, et les groupes sociaux sont conservés (isolement limité au réveil complet de l’animal, sauf en cas d’aggressivité constatée).
Choix des espèces
L’utilisation du rat est optimale car l’organisation neurochimique du cerveau du rat est proche de celle de l’homme. Ce modèle est aussi pertinent car la taille du cerveau est suffisante pour la mise en place de l’imagerie ultrasonore et IRM de manière efficace et le modèle ET-1 est très bien défini chez le rat. Les animaux auront entre 6 et 8 semaines (adultes) : maturité cérébrale atteinte.