Souris

Ovariectomisées pour une partie d'entre elles, puis opérées pour recevoir un fragment d'utérus hors de l'utérus, 384 souris subissent des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Suivent dix semaines d'injections hormonales hebdomadaires, des injections de traitement en intraveineuse, jusqu'à neuf échographies sous anesthésie et trois nuits de seize heures passées seules pour observer si elles construisent encore un nid. Le porteur décrit une douleur chirurgicale modérée mais prolongée, des douleurs abdominales pendant les semaines de développement des lésions et un stress supplémentaire lié à l'isolement nocturne. Des points limites déclenchent la mise à mort des souris dont la douleur n'a pas pu être corrigée, les autres étant tuées à la fin pour prélever les lésions.

Objectifs

L'endométriose est une maladie gynécologique inflammatoire qui touche plus de 10 % des femmes en âge de se reproduire (190 millions). Elle se caractérise par la présence anormale de tissus/lésions endométrial(e)s en dehors de l'utérus. Cette maladie touche plusieurs organes situés dans l’abdomen. Huit à dix ans sont généralement nécessaires afin de détecter cette maladie. L'endométriose a un impact considérable sur la qualité de vie des femmes et sur l'économie mondiale (environ 80 milliards de dollars par an). Les traitements disponibles actuellement servent uniquement à diminuer les symptômes mais ne soignent pas cette maladie. Dans certains cas, les lésions peuvent être retirées par chirurgie cependant 30 % des femmes opérées ont de nouvelles lésions dans les 5 ans post chirurgie. La progression de la maladie et de ces lésions endométriales se rapproche de ce qui est observé dans le développement des cancers comme le développement anarchique de cellules en dehors de leur organe d’origine. Récemment, une protéine connue pour son implication dans le développement du système nerveux a été identifiée pour jouer un rôle potentiel dans l’endométriose. Notre objectif est de tester un nouvel anticorps permettant de bloquer cette protéine et de voir les effets potentiels de ce traitement sur le développement des lésions endométriales.

Bénéfices attendus

En 2022, la France a décrété la lutte contre l’endométriose comme cause nationale. Ce projet fait partie du consortium national de recherche sur l’endométriose (dans le cadre du PEPR Santé des femmes, santé des couples). Cette demande d’expérimentation a pour objectif de tester l'efficacité d’une nouvelle thérapie afin d’améliorer le bien-être des femmes atteintes d’endométriose et également d'accroître les connaissances sur cette maladie.

Procédures

Les animaux subiront 1 ou 2 interventions chirurgicales sous anesthésie et analgésie parmi elles ; pour une partie des souris une ovariectomie (20 min/souris) qui vise à retirer les ovaires afin de contrôler la production d’hormones sexuelles, et pour toutes les souris une intervention permettant d’induire l’endométriose (selon 2 méthodes d’induction différentes ; soit la première 5 min/souris, soit la deuxième 15-20 min/souris). Les souris ovariectomisées recevront une injection hebdomadaire d’hormone en sous-cutanée pendant 10 semaines. Les injections sous-cutanées nécessitent une contention d’environ 30 secondes et les injections intraveineuses (pour les traitements) une contention de maximum 2min. Les souris subiront un test de comportements spontané pour lequel elles seront individualisées sur une nuit (16h) afin de voir leur capacité à former un nid reflétant leur bien-être. Ce test sera réalisé 3 fois au total.

Impact sur les animaux

Au sein de ce projet, les animaux seront soumis à différentes nuisances. La première des nuisances aura pour origine les procédures chirurgicales mais les douleurs post-chirurgies sont diminuées par la mise en place d'une analgésie spécifique et d’un suivi fréquent permettant de l’ajuster en cas de besoin. L'anesthésie des animaux peut entrainer une détresse légère et une courte hypothermie. La chirurgie peut entrainer une douleur modérée mais prolongée. Les souris subiront différentes manipulations chaque semaine pour des pesées et des traitements (injections sous-cutanées et/ou intraveineuses) et le suivi du développement des lésions par échographie (au maximum 9 fois). Ces manipulations peuvent entraîner du stress durant le temps des contentions ainsi que pour l'anesthésie (endormissement et réveil). Durant les semaines de développement de la maladie, il est possible que des douleurs abdominales apparaissent également. Les souris subiront un test de comportements spontané pour lequel elles seront individualisées sur une nuit (16h) pouvant induire un stress supplémentaire et ce test sera réalisé 3 fois (au départ puis sur les dernières semaines de suivi avec 1 semaine d’intervalle).

Devenir

Tous les animaux seront mis à mort pour collecter les tissus, puisqu'il faudra analyser les lésions générées par l'endométriose et comparer les différents groupes de traitements.

Remplacement

L’endométriose est une maladie qui fait intervenir de nombreux processus cellulaires et de nombreuses interactions tissulaires entre organes. En effet, l’endométriose est une maladie qui a pour origine la présence de tissu endométrial en dehors de l’utérus. Le seul moyen de l’étudier est donc de mimer la pathologie dans un contexte « corps entier » en apportant expérimentalement un fragment d’utérus là où il ne devrait pas être. Il n’existe à ce jour aucun modèle alternatif en culture cellulaire ou autre.

Réduction

Le nombre de groupes et l’effectif de chaque groupe d’animaux ont été réduits au maximum, en se basant sur la littérature et l’utilisation de tests statistiques. Les observations sur la taille et le volume des lésions endométriales et l’amélioration du bien-être des animaux seront analysés avec des méthodes statistiques appropriées, avec des groupes de 12 souris chacun. Les tests utilisés permettent de vérifier si le traitement a un effet réel sur le développement des lésions. La procédure est séparée en 2 lots d’animaux, le second lot ne sera réalisé que dans le cas où le premier lot a montré un effet sur le développement des lésions ou le bien être des animaux.

Raffinement

Les souris ont une période d’habituation aux expérimentateurs qui vont suivre le protocole. Les souris seront élevées et hébergées par groupes, avec un milieu enrichi pour améliorer leur bien-être (maison en carton, coton). Tout au long de notre expérience, le suivi rigoureux des animaux (pesées, suivi post-opératoire etc.) plusieurs fois par semaine permettra la recherche de tout signe de souffrance. Des points limites adaptés sont mis en place au- delà desquels, si aucun moyen de correction de la douleur n’a été efficace, les souris sont mises à mort. Les procédures de chirurgie et les injections sont réalisées par du personnel qualifié afin de réduire au maximum le temps de manipulation et le stress des animaux avec anesthésie et analgésiques adaptés dès que nécessaire. Des mesures de confort sont mises en place : éléments de nidification supplémentaires, tapis chauffant pendant l’anesthésie, nourriture semi- liquide en cas de perte de poids, gel protecteur pour les yeux, et enrichissement des cages après les injections.

Choix des espèces

La souris présente l’avantage d’être très similaire à l’homme que ce soit anatomiquement, physiologiquement et génétiquement. En effet, plus de 98% de ses gènes sont identiques à ceux de l’homme. Cette proximité physiologique et génétique permet de récapituler les évènements cellulaires observés chez l’homme et donc de l’utiliser comme modèle d’étude. Dans notre cas, le modèle d’endométriose murin permet de se retrouver dans des conditions physiologiques très proches de celles observées chez les patientes atteintes d’endométriose. De plus, la protéine étudiée n'est pas exprimée dans certaines espèces mais on retrouve une forte ressemblance entre la forme humaine de cette protéine et la forme murine, justifiant encore l'usage des souris. Les souris utilisées dans ce projet sont des souris femelles vierges d’au moins 8 semaines, possédant un utérus mature et fonctionnel.

700 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, chacune recevant jusqu'à 63 administrations et quatre prélèvements sanguins. Une colite chronique leur est provoquée par un composé chimique ajouté trois semaines durant à l'eau de boisson, avec diarrhées, sang dans les selles et douleurs abdominales, et chaque souris est hébergée seule alors que le porteur reconnaît des animaux sociaux. Le projet aligne dix études sur cinq ans pour tester des composés en développement contre les maladies inflammatoires de l'intestin. Les retombées annoncées pour les patients passent par des essais cliniques et une autorisation de mise sur le marché qui restent au conditionnel, quand l'inflammation infligée est programmée.

Objectifs

Les maladies chroniques de l’intestin, comme la maladie de Crohn et la rectocolite hémorragique, touchent plusieurs millions de personnes dans le monde, et leur fréquence augmente, surtout dans les pays industrialisés et chez les jeunes adultes. Cette augmentation résulte d’une combinaison de facteurs génétiques, environnementaux, alimentaires et liés au mode de vie. Les traitements existants sont encore limités et une partie des patients ne répond pas aux médicaments actuels ou perd leur efficacité avec le temps. Cela montre l’importance de développer de nouvelles solutions pour réduire l’inflammation et améliorer la santé intestinale. Le projet utilise un protocole standardisé et prévoit 10 études sur cinq ans. L’objectif est de tester l’efficacité de nouveaux composés susceptibles de réduire l’inflammation de l’intestin. Les résultats permettront de mieux comprendre leur fonctionnement et, si les résultats sont positifs, de poursuivre leur développement pour un usage chez l’homme.

Bénéfices attendus

La présente étude devrait permettre de mettre en évidence l’efficacité de composés d’intérêt thérapeutique en cours de développement pour réduire la colite, et d’apporter une confirmation de leur mode d’action. En cas d’efficacité avérée, ces composés pourront être testés ultérieurement dans le cadre d’études cliniques et pourraient, à terme, obtenir une autorisation de mise sur le marché.

Procédures

Les animaux seront soumis aux interventions suivantes : 1) Administration des traitements (7 administrations lors de l'habituation et 56 administrations lors de la phase de traitement : < 1 minute). 2) Hormis pour les 10 souris du groupe expérimental contrôle du modèle de colite, les animaux seront exposés à trois reprises pendant une semaine à un composé chimique induisant une inflammation du colon via leur eau de boisson (3 semaines). 3) Manipulations par les expérimentateurs pour des mesures de poids corporel deux fois par semaine avant traitement et quotidiennement pendant l'ensemble de la période de traitement (durée des pesées < 1 minute). 4) Prélèvements sanguins (4 prélèvements sanguins par souris : 5 minutes).

Impact sur les animaux

Le modèle utilisé est un modèle de colite chronique chez la souris. La concentration du composé chimique employée permet d’induire une colite légère. Cette concentration est inférieure à celle utilisée dans les modèles de colite aiguë afin de tenir compte du caractère chronique du modèle et de la répétition des phases d’exposition à ce composé. Dans ce contexte, les souris peuvent présenter des épisodes de diarrhée, parfois accompagnés de la présence de sang dans les selles, ainsi que des douleurs abdominales. Les différentes procédures réalisées au cours de l’étude, telles que les administrations, ainsi que les pesées quotidiennes à l’état éveillé, peuvent être sources de stress ou d’inconfort. Enfin, l’hébergement individuel, bien que nécessaire pour le bon déroulement du protocole, constitue également une contrainte pour les souris, qui sont des animaux sociaux.

Devenir

Tous les animaux seront euthanasiés à l'issue de la procédure. En effet, l'étude implique des analyses biochimiques et histologiques sur les colons et les rates qui doivent ainsi être collectés à l'issue de la procédure.

Remplacement

L’utilisation d’animaux à des fins scientifiques est justifiée dans ce projet, car il n’existe actuellement aucune méthode de substitution permettant d’étudier l’impact d’un composé sur l’inflammation du côlon sans recourir à un animal de laboratoire. Les inflammations chroniques de l’intestin sont des maladies complexes faisant intervenir plusieurs mécanismes biologiques, notamment inflammatoires et immunitaires.Des modèles alternatifs, comme les tests in vitro, sont utilisés en amont pour évaluer l’efficacité potentielle des composés. Toutefois, l’étude sur l’animal entier demeure indispensable afin de mieux comprendre les effets globaux du composé et constitue une étape nécessaire avant toute demande d’autorisation pour la réalisation d’études cliniques chez l’humain.

Réduction

Le nombre d'animaux utilisés a été calculé et rationalisé à partir de l'expérience acquise par notre laboratoire sur l'analyse des paramètres d'intérêt. Le nombre de 15 animaux par groupe a été défini comme le minimum nécessaire pour mettre en évidence une différence statistiquement significative sur les paramètres étudiés, en tenant compte de l’hétérogénéité du modèle employé. Un total de 70 souris sera utilisé, réparties en 1 groupe de 10 souris (groupe contrôle du modèle) et 4 autres groupes de 15 animaux chacun. Le groupe contrôle du modèle a été réduit à 10 animaux, puisqu’il ne présente pas de colite, ce qui réduit la variabilité des mesures.

Raffinement

Le modèle animal utilisé est un modèle d’inflammation du côlon chez la souris, induite par l’administration d'un composé chimique, largement décrit et validé dans la littérature scientifique. Le protocole a été conçu afin de limiter au maximum le stress et la souffrance des animaux, et des points limites adaptés ont été définis. La dose du composé chimique utilisée a été réduite par rapport aux modèles de colite aiguë, afin de tenir compte des administrations répétées et de limiter la sévérité de l’inflammation. Les animaux feront l’objet d’un suivi quotidien à l’aide de grilles d’évaluation standardisées permettant d’identifier précocement tout signe de souffrance ou d’aggravation de la colite. En cas d’atteinte de seuils prédéfinis, un traitement antalgique sera administré afin de prévenir toute douleur. Si l’inflammation devenait trop sévère, l’animal concerné serait retiré de l’étude. Les animaux seront hébergés individuellement pour les besoins du protocole, tout en conservant des contacts visuels et olfactifs avec leurs congénères. Un enrichissement renforcé de l’environnement sera mis en place, comprenant des briquettes de bois adaptées aux rongeurs, des abris en carton et du matériel de nidification.

Choix des espèces

Le modèle animal utilisé est un modèle d’inflammation colique induite par administration d'un composé chimique chez la souris qui est très bien caractérisé dans la littérature et couramment utilisé dans le cadre d'études précliniques. Les animaux seront réceptionnés à 7 semaines d'âge et les traitements débuterons à 9 semaine d'âge. Cela correspond à un stade de jeune adulte mimant la population cible majoritaire des inflammations chroniques de l'intestin chez l'humain.

Pour suivre par IRM où se logent les vaccins à ARN messager après injection dans le muscle, 90 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chacune est anesthésiée jusqu'à neuf fois, dont quatre fois une heure pour l'imagerie, et subit cinq prélèvements sanguins submandibulaires entre le jour 0 et le jour 28. Le porteur reconnaît que les ponctions répétées peuvent blesser, et alterne les côtés de prélèvement pour cette raison. La méthode est présentée comme un progrès parce qu'elle évite la mise à mort et les biopsies de ganglions, alors que toutes les souris du projet sont tuées à la fin pour vérifier la distribution du vaccin dans ces mêmes ganglions.

Objectifs

Le projet consiste à suivre la biodistribution de vaccins ARNm après injection intramusculaire dans un modèle murin. Plus particulièrement, nous voulons connaître la cinétique d'accumulation dans les ganglions drainants qui est cruciale pour l'effet vaccinal. A cette fin, nous allons ajouter des propriétés d'imagerie IRM à des formulations d'ARNm de composition similaire aux vaccins COVID19. Nous mesurerons également les taux sériques d'anticorps pour établir un lien entre signal IRM dans les ganglions et activité immunologique. L’intérêt est que nous allons doser les anticorps anti-Spike (protéine du COVID19) et pour avoir une relation entre signal IRM dans les ganglions et anticorps circulants.

Bénéfices attendus

Ce projet permettra de mieux comprendre les cinétiques de distribution des vaccins dans les ganglions après injection intramusculaire et d'établir des relations entre présence des formulations ARNm dans les ganglions et activité vaccinale. En effet, les méthodes existantes nécessitent la mise à mort ou des biopsies de ganglions pour quantifier la présence de vaccins dans les ganglions. La méthode proposée permettra un suivi non invasif et sans biopsies de la biodistribution des vaccins dans les ganglions.

Procédures

Nous prélèverons le sang à J0, J7, J14, J21 et J28 pour quantifier les anticorps induits par test ELISA. Chaque souris sera anesthésiée au maximum 9 fois: 5 fois pour les prélèvements submandibulaires, 2 fois pour les injections intramusculaires et 4 fois pour l'IRM. Les anesthésies dureront 5 minutes maximum pour les injections et prélèvements et une heure pour l'imagerie IRM.

Impact sur les animaux

Nous ne nous attendons pas à une douleur suite à l’injection des formulations mis à part la douleur induite lors de l'injection liée à l'aiguille. L'injection de formulations ARNm par voie intramusculaire peut entraîner une réaction inflammatoire. Nous avons déjà administré des vaccins ARNm sans 19F chez la souris sans observer de réactions allergiques ou de douleur. Les ponctions de sang répétées peuvent être aussi à l’origine de blessures.

Devenir

Tous les animaux sont mis à mort en fin de procédure afin d'effectuer des prélèvements qui permettront d’analyser différents paramètres immunologiques et histologiques notamment de confirmer la distribution des formulations dans les ganglions.

Remplacement

Des études sur l'animal entier sont nécessaires pour tenir compte des interactions de l'organisme avec les formulations ARNm et établir un lien entre accumulation dans les ganglions et activité immunologique. Etant donné la complexité des processus mis en jeu, aucune méthode de remplacement fiable n’est disponible. Les méthodes existantes utilisent la radioactivité avec une résolution spatiale inférieure à l'IRM et une toxicité cumulative des radioélements qui limite la généralisation de ces approches pour un suivi chronique par exemple.

Réduction

L’effectif des souris mis en oeuvre est limité au strict minimum permettant d’obtenir des résultats exploitables statistiquement. Les mêmes souris seront utilisées pour l'imagerie IRM et prélèvements de sérum ce qui permettra de diminuer le nombre d'animaux. Nous réaliserons des tests statistiques (ANOVA). L’imagerie permet un suivi longitudinal et donc de réduire l’utilisation d’animaux

Raffinement

Des points limites prédictifs avec une grille de scoring seront mis en place. Les animaux seront suivis quotidiennement dès leur arrivée. les souris seront anestésiées durant les injections, durant l'imagerie IRM et durant les prélèvements de sang. Pour les injections intramusculaires, les souris recevront une injection sous cutanée d'antalgique 10 minutes avant l'injection intramusculaire. Nous alternerons le côté de prélèvement submandibulaire pour éviter les blessures dues aux ponctions répétées de sang.

Choix des espèces

Le modèle souris permet d'évaluer les capacités des formulations ARNm dans une espèce à cycle de vie court où les mécanismes immunitaires sont les mêmes que chez l'Homme mais à des échelles de temps compatibles avec un criblage des formulations ARNm. Nous utiliserons des souris Balb/c car c'est ce modèle qui a été utilisé dans nos expériences précédentes de vaccination ARNm et dans les expériences publiées avec les vaccins ARNm de référence. Les souris BALB/c sont un modèle standard crucial dans la recherche immunologique en raison de leur système immunitaire bien caractérisé et de leur réponse régulière aux antigènes, ce qui permet de tester efficacement l’immunogénicité et la sécurité des vaccins ARNm avant les phases cliniques humaines. Des souris adultes (à partir de 8 semaines) ayant un système immunitaire mature seront utilisées.

Les souris utilisées sont sévèrement immunodéficientes, condition sans laquelle les cellules tumorales et immunitaires humaines qu'on leur injecte seraient rejetées. 40 d'entre elles vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chacune reçoit une injection de cellules cancéreuses humaines dans l'abdomen, y développe une tumeur suivie deux fois par semaine par imagerie sous anesthésie, avec jusqu'à 17 administrations d'un réactif de détection, quatre injections intraveineuses dans la queue et 24 injections sous-cutanées. Toutes sont tuées à la fin pour le prélèvement d'organes, le porteur n'excluant pas une dissémination tumorale et une gêne respiratoire en cas de métastases pulmonaires.

Objectifs

L’immunothérapie dans le domaine du cancer est une approche thérapeutique qui vise à stimuler le système immunitaire du patient pour qu’il puisse éliminer les cellules cancéreuses. Parmi les approches disponibles, il est possible de récupérer certaines cellules immunitaires du patient, de les modifier afin qu’elles reconnaissent spécifiquement les cellules cancéreuses avant de les réinjecter au patient. Cette approche, appelée thérapie cellulaire, a démontré son efficacité dans de nombreux essais cliniques pour le traitement de différents cancers. Nous avons réussi à générer des cellules immunitaires modifiées capables de reconnaître différents types de cancers, tels que le cancer de l’ovaire et un sous-type de cancer du sein très agressif. De plus, nous avons démontré que ces cellules immunitaires modifiées sont capables d’éliminer des cellules cancéreuses in vitro. Cependant, il est nécessaire de vérifier leur potentiel thérapeutique in vivo. Dans ce projet, nous utiliserons des souris immunodéficientes permettant l’étude de la croissance tumorale en présence de cellules immunitaires humaines spécifiques. L’objectif principal est de valider la capacité de ces cellules immunitaires modifiées à éliminer les cellules cancéreuses in vivo, et de déterminer si la version optimisée du produit présente une efficacité supérieure à celle du traitement de référence.

Bénéfices attendus

En cas de résultats positifs, cette étude permettra de valider une nouvelle approche thérapeutique innovante pour les patients atteints de cancer, notamment de cancers de l’ovaire et du sein qui ne répondent pas aux traitements standards. Ceci accélèrera la validation préclinique de cet outil thérapeutique afin d’entamer le transfert vers la clinique.

Procédures

Pour réaliser l’injection intrapéritonéale de cellules cancéreuses humaines, chaque souris est brièvement maintenue pendant environ 15 secondes. Une seule injection sera effectuée par animal. À la suite de cette injection, les souris développeront une tumeur au niveau de la cavité abdominale. La croissance tumorale sera suivie par imagerie deux fois par semaine durant toute la durée de la procédure. La veille de la première mesure, les animaux seront rasés. Cette intervention, d’une durée d’environ 2 minutes, pourra être répétée une fois au cours de la procédure si nécessaire. Le jour de chaque acquisition, les animaux seront anesthésiés et maintenus brièvement afin de recevoir un réactif permettant la détection du signal tumoral, puis resteront sous anesthésie durant toute la séance d’imagerie (environ 10 minutes). Chaque souris pourra recevoir au maximum 17 administrations de ce réactif. Le traitement expérimental sera administré par voie intraveineuse au niveau de la queue, nécessitant une immobilisation d’environ une minute ; quatre injections intraveineuses seront effectuées par animal. Des injections sous-cutanées de molécules de soutien aux cellules lymphocytaires seront réalisées trois fois par semaine durant toute la procédure, soit un total de 24 injections sous-cutanées, avec une contention d’environ 15 secondes par geste. Les animaux seront également pesés deux fois par semaine durant la procédure, une contention de 15 secondes étant nécessaire pour cette opération.

Impact sur les animaux

L’injection de cellules tumorales dans la cavité abdominale de la souris est susceptible d’entraîner une douleur modérée et temporaire au moment de l’administration. À la suite de cette injection, les animaux développeront des tumeurs localisées principalement dans la cavité péritonéale. Toutefois, une dissémination tumorale ne peut être totalement exclue. En cas de formation de métastases, notamment au niveau des poumons, une gêne respiratoire pourrait survenir. L’injection intraveineuse du traitement dans la queue peut provoquer une gêne modérée et passagère au moment de l’injection. Des inflammations locales légères peuvent également apparaître à la suite de multiples injections. À ce jour, aucun effet indésirable majeur lié au transfert de cellules immunitaires modifiées chez la souris n’a été rapporté dans la littérature. Nous n’envisageons donc pas d’effets secondaires spécifiques liés à ce traitement. L’administration sous-cutanée de protéines solubles pourrait entraîner une douleur légère ou temporaire au site d’injection. De même, les injections intrapéritonéales répétées nécessaires au suivi de la croissance tumorale par imagerie peuvent induire une inflammation locale ou une gêne transitoire, sans conséquence durable sur le bien-être des animaux. Enfin, les manipulations répétées (injections, pesées, surveillances) peuvent occasionner un stress transitoire.

Devenir

A la fin de la procédure, les animaux seront mis à mort afin de prélever certains organes dans le but d’analyser leur composition immunitaire.

Remplacement

Des expériences in vitro ont déjà été réalisées afin de confirmer l’efficacité des cellules immunitaires modifiées générées et leur capacité à éliminer des cellules tumorales. Les animaux sévèrement immunodéficientes correspondent au modèle majoritaire pour l’évaluation de l’efficacité des thérapies cellulaires utilisant des cellules immunitaires modifiées puisqu’elles permettent la greffe de cellules tumorales humaines et l’injection de cellules immunitaires humaines en l’absence de cellules immunitaires murines. Ce modèle est le seul modèle vivo disponible dans le cadre de notre projet, aucune alternative non-animale n’est aujourd’hui disponible pour s’assurer de la fonctionnalité des cellules immunitaires modifiées in vivo, ce qui est l’objectif de cette étude.

Réduction

Le projet comporte une seule procédure expérimentale, ayant pour objectif principal de démontrer l’effet antitumoral du traitement standard et d’évaluer si la version optimisée de ce traitement présente une efficacité supérieure au produit non optimisé. Dans l’hypothèse où les résultats in vitro montreraient que le traitement optimisé est moins efficace que le prototype initial, aucun test in vivo ne serait réalisé avec ce traitement optimisé. Un outil statistique approprié a été utilisé pour déterminer le nombre minimal d’animaux nécessaire et suffisant afin de garantir la validité scientifique de l’étude tout en respectant le principe de réduction du nombre d’animaux utilisés. De plus, un ensemble optimal de données et d’échantillons sera collecté pour chaque animal, de manière à maximiser les informations obtenues tout en limitant le recours aux animaux au strict minimum requis pour répondre à l’ensemble des objectifs expérimentaux.

Raffinement

L’effet des composés (cellules cancéreuses et réactifs injectés) sur l’état physiologique des souris est suivi par observation clinique, pesée des animaux et mesure des tumeurs par imagerie. Des points limites adaptés sont définis de manière objective pour le projet, incluant des critères d’arrêt de l’expérience en cas de souffrance des animaux. Aucun effet indésirable lié à des molécules de soutien dans le modèle de souris utilisé n’est attendu. Les souris seront anesthésiées pour le suivi longitudinal réalisé par imagerie. Leur réveil est facilité en plaçant la cage sur un tapis chauffant.

Choix des espèces

Les souris utilisées correspondent au modèle majoritaire pour l’évaluation de l’efficacité des thérapies cellulaires utilisant des cellules immunitaires modifiées puisqu’elles permettent la greffe de cellules tumorales humaines et l’injection de cellules immunitaires humaines en l’absence de cellules immunitaires de souris. Ce modèle est le seul modèle vivo disponible dans le cadre de notre projet, aucune alternative non-animale n’est aujourd’hui disponible pour s’assurer de la fonctionnalité des cellules immunitaires transférées in vivo, ce qui est l’objectif de cette étude. Les animaux utilisés seront à l’âge de 6-8 semaines afin de pouvoir réaliser les greffes dans l’abdomen et l’injection en intraveineuse des cellules immunitaires dans des conditions optimales.

420 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent un composé par voie orale six jours sur sept pendant huit semaines, puis passent le rotarod, où elles sont forcées de marcher cinq minutes sur une roue en rotation, le test du gait, et le test de von Frey, qui applique des forces croissantes sur la patte au moyen d'un filament. La lignée utilisée porte une mutation de Mfn2 qui reproduit une dénervation musculaire et des défauts locomoteurs apparaissant après six mois. Le porteur indique que les composés ont déjà montré un effet bénéfique sur un modèle in vitro dérivé de cellules humaines de patients, et qualifie néanmoins le passage chez la souris d'étape "indispensable".

Objectifs

La maladie de Charcot Marie Tooth (CMT) est une maladie génétique touchant le système nerveux périphérique (SNP). Les patients souffrant de CMT présentent une faiblesse et atrophie musculaire prédominante aux membres inférieurs, des déformations squelettiques des extrémités, ce qui entraine une difficulté pour se mouvoir et pour les formes de CMT les plus sévères, la nécessité d'un fauteuil roulant. Contrairement à la maladie de Charcot (ou sclérose latérale amyotrophique), la CMT ne réduit pas l’espérance de vie des patients, mais affecte fortement leur qualité de vie. Une des formes les plus fréquente de CMT est la forme CMT2A. Au niveau cellulaire, nos travaux précédents ont montré que la Mfn2 mutée entraine des défauts d'organelles dans les neurones conduisant à l’activation d’un stress cellulaire . Ce projet a pour but de tester plusieurs composés pharmacologiques, dont l’effet a d’abord été validé dans des modèles cellulaires, permettant d’améliorer le contact entre ces deux organelles et de réduire le stress cellulaire, dans un modèle murin modélisant de la maladie CMT2A.

Bénéfices attendus

L'ensemble de ce projet nous permettra de déterminer si ces composés pharmacologiques représentent une possibilité thérapeutique pertinente pour la CMT2A. Si un effet bénéfique est obtenu, cela pourrait dans le futur conduire à un essai clinique chez l’homme. A plus long terme ces approches pourront être mise en place pour d'autres formes de CMT liées à des défauts de stress du réticulum endoplasmique ou à des défauts d’organelles

Procédures

Les animaux seront soumis à : une administration de traitement par voie orale en prise spontanée 6j/7 pendant 8 semaines (léger; quelques minutes); des tests de comportement permettant la mesure de la locomotion et de la sensibilité des pattes (maximum 15 minutes par animal pour chaque test) . Chaque test sera réalisé sur deux jours (entrainement et test) en incluant des moments de récupération pour les animaux entre chaque essais ( 5 minutes) et entre chaque test (au moins deux jours). A la fin de l'expérience, les animaux seront euthanasiés.

Impact sur les animaux

Les animaux CMT2A présentent un phénotype léger d’apparition tardive (après 6 mois) sans impact sur la qualité de vie et surive des animaux. Dans le cas de l’administration guidée par micropipette, les animaux subiront à l’âge adulte un traitement par voie orale de 6 jours par semaine pendant deux mois. Cela impliquera une légère contention de l'animal une fois par jour au moyen d'une légère pression exercée par la paume de la main de l'expérimentateur. L'administration par micropipette ne créera pas d'inconfort, et les composés ont déjà été testé et sont bien tolérés. Au cours du test rotarod, les souris seront forcées à marcher sur une roue qui tourne pendant 5 min. Pour les souris transgéniques qui présentent des défauts locomoteurs sur ce test, cela pourra conduire à une fatigue musculaire légère. Nous n'anticipons pas de nuisance liée au test du gait. Le test VonFrey, qui a pour but d’analyser la réponse sensitive, entraîne par contre un inconfort de courte durée suite à l’exposition à un filament de 0.5 mm qui vient exercer des forces croissantes sur la patte de la souris. Les souris ressentiront ainsi une légère piqûre au niveau de leur paume qui entraine un léger inconfort de quelques secondes.

Devenir

mise à mort et récupération des tissus

Remplacement

l est difficile d'accéder aux cellules de patients du système nerveux périphériques (neurones moteurs et sensitifs et cellules de Schwann). Les neurones moteurs et sensitifs de patients peuvent être différentiés à partir de cellules pluripotentes humaines induites et constituer ainsi un modèle humain de la pathologie CMT pour les formes axonales. Nos données préliminaires ont déjà montré un effet bénéfique de ces composés sur un modèle in vitro de la CMT2A. Néanmoins le passage in vivo, notamment chez la souris, est une étape indispensable pour établir la preuve de concept et la mise au point de la dose du traitement, sa biodisponibilité, afin d'envisager par la suite un essai thérapeutique chez l'homme.

Réduction

Le nombre d'animaux a été limité au minimum nécessaire (= 15 animaux par groupe) pour mettre en évidence un effet significatif sur des paramètres de locomotion et de sensibilité en se basant sur nos travaux précédents et des tests statistiques. Au total nous utiliserons 420 animaux répartis de la manière suivante : Deux groupes génétiques : contrôles et mutants - Quatre groupes thérapeutiques : 1 solution véhicule (contrôle) et 4 différents composés pharmacologiques.

Raffinement

Nous nous assurerons de diminuer le stress des souris en les manipulant en coupe ou en tunnel. Afin d’optimiser le bien-être de nos animaux, nous avons opté pour une méthode d’identification couplée au prélèvement pour génotypage afin de réduire la douleur et le stress des animaux. Nous avons choisi de privilégier un mode d’administration de notre composé pharmacologique par voie orale via la méthode MDA plutôt que par gavage afin de réduire considérablement le stress des animaux et d’éventuels risques de blessures lors de l’injection.

Choix des espèces

La souris reste un des modèles les plus aisés à modifier génétiquement et proche de l'homme (99% des gènes sont homologues). Elle est l'espèce la plus utilisée pour modéliser des maladies neurodégénératives ou neuromusculaires telles que la CMT. Elles développent la plupart du temps des anomalies observées chez l'homme et ont permis de mieux comprendre les mécanismes cellulaires sous-jacents à ces pathologies. Dans notre cas, la lignée utilisée pour la CMT2A reproduit une partie des anomalies histologiques et comportementales observés chez ces patients telles qu'une dénervation musculaire, et des défauts locomoteurs tardifs. Pour les trois études, les traitements seront réalisés à 4 mois (proche du début ds symptômes moteurs) pendant 8 semaines. L'ensemble des groupes de souris de ces études seront suivis pendant les deux mois de traitement (soit de 4 à 6 mois).