Souris

La moitié des 40 souris de ce projet est gavée, une minute par animal, et toutes passent une IRM sous anesthésie gazeuse dont le porteur reconnaît qu'elle expose à une défaillance cardiorespiratoire. Elles sont utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré et tuées pour que leur cerveau serve à l'étude de la sénescence cellulaire. Le projet évalue si un médicament déjà testé chez l'humain limite l'atrophie cérébrale d'un modèle du syndrome de Cornelia de Lange, pour lequel aucune piste thérapeutique n'existe. Le porteur mentionne des études du comportement sans en décrire aucune, et affirme que son modèle murin "récapitule parfaitement" le phénotype des patients, dont les comportements auto-agressifs qu'il compte parmi les nuisances du projet.

Objectifs

Le syndrome de Cornelia de Lange (CdLS) est un retard de développement accompagné de malformations du cerveau, du système auditif, du coeur et d’une partie du système digestif. La cause génétique de ce syndrome est une haploinsuffisance du gène Nipbl. Les enfants souffrant de CdLS sont de petite taille, doivent subir des chirurgies réparatrices, ne parlent souvent pas et ont des comportements auto-agressifs. Il n’y a aucune piste thérapeutique. Avec un modèle murin récapitule les symptomes des patients, nous avons trouvé que le syndrome induisait une sénescence (veillissement) embryonnaire programmée exacerbée. Des cellules sénescentes ont été identifiées dans tous les organes au cours du développement y compris dans le cerveau des nouveaux nés. Cette sénescence limite la migration des cellules ce qui est responsable des malformations cardiaques et potentiellement d’un défaut de migration des neurones voire de formation des connections inter neurones. Cette sénescence résulte d’une expression d'un facteur anormalement élevée. Un travail collaboratif a montré qu'un traitement des souris gestantes par un médicament bloqueur de ce facteur permet la naissance de souriceaux de taille normale sans malformation cardiaque et sans cellule sénescente y compris dans le cerveau. Il existe très peu d’études sur les anomalies cérébrales dans ce syndrome. Ces études post-mortem ou par imagerie montrent une atrophie du cerveau . Notre projet étudiera si le traitement des souris au sevrage et au cours de la maturation du cerveau peut limiter la sénescence cérébrale par imagerie in vivo. Cette méthode non invasive et quantitative permettra de faire une analyse du cerveau afin de comparer l’atrophie cérébrale chez des souris CdlS non traitées et traitées. Les anomalies du développement cérébral étant accompagnées de perturbations métaboliques, nous utiliserons une technique d'imagerie adaptée. Ceci permettra d’évaluer l’impact du traitement sur le cerveau.

Bénéfices attendus

Un effet positif du traitement sur les neurones impactant le développement et ou la maturation du cerveau serait un atout majeur et permettrait d’apporter pour la première fois une piste thérapeutique pour les patients qui n’en ont aucune jusqu’ aujourdh’ui. Ce projet ouvrirait les discussions avec les cliniciens qui s’occupent des enfants affectés par le syndrome quant à un médicament possible pour soulager certains symptômes neurologiques des enfants CdLS. Les méthodes IRM/SRM étant transversales, toute avancée dans la description du modèle pourrait potentiellement être utile au suivi neurologique des patients.

Procédures

20 souris seront gavées ; le protocole ne prend qu' une minute par souris

Impact sur les animaux

1. Le phénotype des souris modèles du syndrome de Cornelia de Lange est potentiellement une nuisance; elles souffrent des mêmes symptômes que les patients , notamment des problèmes neurologiques ( agressivité). Un enrichissement accru des cages estdonc prévu. 2. La prise du médicament validé en essai clinique humain et par nos experiences passées chez la souris comme n'ayant aucune toxicité par gavage est une nuisance bien que courte lorsque pratiquée par un expérimentateur très habitué. Le processus ne prend qu'une minute. 3. Examen clinique par IRM sous anesthésie gazeuse : la seule nuisance ou effet indésirable possible pour ces animaux est la défaillance cardiorespiratoire sous anesthésie, un évènement rare lorsque l' isoflurane est administré à faible dose. L’utilisation d’un monitoring physiologique pendant l'IRM permet de détecter les premiers signes d’alerte et d’interrompre immédiatement l’anesthésie ce qui permet le réveil rapide des animaux.

Devenir

Tous les animaux ayant été monitorés en études du comportement puis en IRM seront mis à mort pour prélèvement du cervaeau et étude de la sénéscence cellulaire au sein de ce dernier

Remplacement

Ce projet sera conduit dans le strict respect de la règle des 3R. L’étude de l’impact de la délétion de Nipbl sur le développement cérébral et l’éventuelle correction de ces anomalies par le traitement necessite de recourir à l’animal car il n’existe aucune alternative. Il n’est pas possible d’obtenir ces informations par les organoides qui ne peuvent rendre compte du développement, de la maturation et du fonctionnement d’un organe aussi complexe que le cerveau. Il n’existe pas non plus de modèle informatique de la maladie.

Réduction

Ce projet sera conduit dans le strict respect de la règle des 3R. Le nombre de souris a été calculé au plus juste en fonction des génotypes souhaités au moment des croisements tout en veillant à la significativité statistique des données obtenues y compris après calcul d 'une puissance statistique.

Raffinement

Le raffinement concernera la diminution du stress par l’utilisation d’une anesthésie légère lors de l’IRM. Les animaux étant hébergées dans le même bâtiment que celui où sera réalisé l’imagerie, le délai d’acclimatation ne sera que de 2 à 3 jours. Une habituation à l'expérimentateur sera assurée lors de l’arrivée des animaux. Pendant les sessions d’imagerie, les animaux seront plongés sous anesthésie gazeuse afin d’éviter tout stress. Ils bénéficieront d’un monitorage physiologique continu (t° rectale, respiration) avec un système dédié au rongeur permettant d’adapter immédiatement l’anesthésie afin d’éviter toute situation de détresse cardio-respiratoire. Les conditions d’hébergement seront optimisées afin de diminuer les comportements agressifs, réduire l’ennui, et favoriser l’expression d’un maximum de comportements naturels (animaux hébergés en groupes sociaux dans de grandes cages, boisson et nourriture ad libitum, enrichissement avec nid végétal, tubes en plexiglas, cartons à ronger, fast-track, balançoires). Des points limites adaptés et précoces seront mis en place pour la procédure . Les souris sont visitées chaque jour incluant le week end par l’expérimentateur et sont conditionnées aux examens IRM.

Choix des espèces

La souris peut être facilement modifiée génétiquement. Notre modèle murin récapitule parfaitement le phenotype des patients. Elle est un bon modèle de biologie du développement, un avantage pour une pathologie du développement. Les stades "nouveaux nés et adultes post-sevrage" été choisis en pensant à la clinique humaine où il ne sera possible de traiter que de très jeunes bébés et enfants après leur naissance.

Toutes tuées à l'issue pour des prélèvements d'organes, 30 souris rendues obèses et diabétiques vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chacune subit trente-sept pesées, six injections sous la peau et vingt-quatre piqûres au bout de la queue pour la mesure de sa glycémie. Le porteur teste trois formulations par animal, ce qui divise par trois l'effectif employé, et note que l'obésité réduit déjà la capacité de mouvement des souris. Il présente l'étude in vivo comme une "étape règlementaire incontournable" du dossier de demande d'essais chez l'humain, pour des formulations à libération prolongée d'un médicament déjà autorisé.

Objectifs

En 2021, 537 millions de personnes dans le monde étaient touchées par le diabète de type 2 tandis que 800 millions d’adultes souffraient d’obésité. Ces chiffres alarmants concernent deux “maladies du siècle” qui dépendent de plusieurs facteurs génétiques, environnementaux ou alimentaires. Cette prévalence inquiétante s'accompagne en outre d'une mortalité importante : on attribut directement à l'obésité et au diabète de type 2 associé environ 3,5 millions de décès par an au niveau mondial. Face ce contexte, les options thérapeutiques s'avèrent particulièrement pauvres. Récemment, une nouvelle génération de médicaments a été autorisée sur le marché afin de traiter à la fois l'obésité et le diabète de type 2. Néanmoins, bien que très efficaces, ces traitements s'administrent par injection et des recherches actives sont en cours afin de les améliorer afin de réduire la fréquence des injections. L’étude décrite dans le présent dossier vise à tester une forme à libération prolongée de ce médicament car il est connu que, dans ce cas, cela permet une réduction drastique des prises pour le patient (une administration par mois) améliorant ainsi largement son confort de vie. Par ailleurs, avec une diffusion plus lente du médicament, il est possible d’en améliorer l’efficacité. Au total, 9 formulations différentes à libération prolongée du médicament ont été développées et l'objectif du présent projet vise ainsi à démontrer que, sous ces nouvelles formes, le médicament X conserve ou améliore son efficacité malgré une fréquence d’administration réduite. .

Bénéfices attendus

Si les résultats obtenus sont positifs, les nouvelles formulations du médicament testées pourront entrer en phase d'étude clinique et être ensuite mise sur le marché en tant que traitements anti-obésité et antidiabétiques et dont la posologie serait bien moins contraignante pour les patients traités. Par ailleurs, un meilleur contrôle de la disponibilité du médicament dans le corps du fait de la libération prolongée pourrait également en améliorer son efficacité.

Procédures

Les animaux seront soumis aux interventions suivantes: 1) Manipulations par les expérimentateurs pour des mesures de poids corporel (37 mesures au cours de l'étude; durée de la mesure : 1 minute); 2) Injection des traitements (6 administration; durée : 1 minute); 3) Prélèvements d'une goutte de sang pour mesure de la glycémie (24 prélèvements; durée du prélèvement : 1 minutes).

Impact sur les animaux

Les mesures de poids corporel et les injections des traitements pourront être source de stress du fait d'une entrave aux mouvements de courte durée. Les injections des traitements et les prélèvement d'une goutte de sang à la pointe de la queue occasioneront également une douleur de faible intensité et de faible durée aux animaux. Enfin, le caractère obèse des souris sera source d'inconfort en réduisant légèrement leur capacité de mouvement.

Devenir

L'ensemble des animaux seront mis à mort à l'issue de l'étude. Des prélèvements d'organes sont prévus après euthanasie pour analyses ultèrieures.

Remplacement

L’utilisation d’animaux à des fins scientifiques se justifie ici car il n’existe aucune méthode de substitution n’utilisant pas l’animal de laboratoire et permettant l’étude de l’impact d’un composé sur le poids corporel, la prise alimentaire et la glycémie dans le cadre des troubles métaboliques. Par ailleurs, bien que le composé testé ait fait l'objet de plusieurs études réalisées in vitro dans les premières phases de son développement, l'étude in vivo reste une étape règlementaire incontournable pour la constitution d'un dossier de demande de premières études sur l'homme (passage aux études cliniques).

Réduction

Le nombre d’animaux utilisés a été rationalisé à partir de l'expérience acquise par notre laboratoire sur le modèle de souris obèse et l'analyse des paramètres d'intérêt de l’étude. Ainsi, le nombre de 6 animaux par groupe pour les souris obèses a été rationalisé de façon à être en mesure de mettre en évidence une différence statistiquement significative sur les paramètres étudiés. Par ailleurs, compte tenu du faible nombre de traitements (1 par formulation testée) et du caractère faiblement invasif des procédure employées, nous avons choisi de tester 3 formulations par animal, en laissant entre chaque administration une pèriode de repos suffisante (minimum deux semaines). Cette précaution nous permet de réduire par 3 le nombre d'animaux employés pour atteindre les objectifs du projet.

Raffinement

Le protocole a été planifié de façon à limiter au maximum le stress et l’inconfort des animaux sans compromettre les objectifs de l’étude. Les traitements seront injectés par des expérimentateurs rodés à ce type de pratique. Les animaux seront hébergés en cages individuelles pour les besoins de l’étude mais les animaux conserveront des contacts olfactifs et visuels et un enrichissement des cages sera assuré par l'ajout d'igloos, de matériels de nidification et de briquettes en bois spécialement conçues pour le rongeur. Les prélèvements sanguins prévus seront limités au volume minimum nécessaire aux dosages de glycémie (un seule goutte de sang prélèvée en bout de queue). Une pèriode de repos d'au minimum 2 semaines sera appliquée entre deux séries de traitements afin de laisser les animaux récupérer. Enfin, un suivi journalier des animaux à l'aide d'une grille de score permettra une action rapide en cas d'atteinte des points limites établis. Ces actions incluent, entre autres, une surveillance renforcée et l'emploi d'analgésiques en cas de douleur avérée.

Choix des espèces

Le modèle de souris obèses nourris avec une alimentation enrichie en graisses (60% de l'apport calorique provenant des graisses) est un des modèles de souris les plus classiquement utilisés et les mieux documenté dans le cadre d'études précliniques menées dans le contexte des troubles métaboliques. Les animaux seront utilisés au stade adulte de 20 semaines. Le choix de ce stade de développement est guidé par la population humaine ciblée par les composés testés, à savoir une population adulte et tient compte d'une pèriode de 14 semaines de régime enrichi en graisse chez le fournisseur.

60 souris rendues obèses par onze semaines d'un régime dont 60 % des calories viennent des graisses vont recevoir soixante-quatorze injections quotidiennes, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles passent quinze pesées, deux mesures de composition corporelle et une session de soixante-douze heures en cage individuelle pour mesurer leurs dépenses énergétiques, isolement que le porteur reconnaît comme une nuisance pour une espèce sociale. Toutes sont tuées pour des prélèvements d'organes. Le projet teste le candidat médicament d'un client à un stade précoce de développement, et le porteur rappelle que plusieurs molécules anti-obésité autorisées ces vingt dernières années ont été retirées du marché pour effets secondaires graves.

Objectifs

L'obésité dans le monde a presque triplé depuis 1975, pour atteindre plus d'1 milliard de personnes en 2022, selon l'OMS. L'obésité est alors considérée comme un véritable fardeau de santé publique, pour lequel une variété de thérapeutiques, de procédures chirurgicales et de dispositifs médicaux sont actuellement à l'étude. Le présent projet est relatif à une étude menée à un stade précoce du développement d'un candidat médicament de notre client et vise à tester son efficacité anti-obésité chez la souris rendue obèse par une alimentation enrichie en graisse. Le projet devra permettre de montrer l'impact d'un traitement chronique du candidat médicament sur l'appétit, les dépenses énergétiques et, en conséquence, sur le poids corporel du modèle d'obésité.

Bénéfices attendus

Ce projet s'inscrit dans le cadre du développement d'un composé anti-obésité visant l'humain. Alors que plusieurs molécules anti-obésité ont été autorisées ces vingt dernières années, un grand nombre d'entre elles se sont vues retirées du marché en raison d'effets secondaires graves. Seules 3 spécialités sont actuellement approuvées en Europe pour des traitements de longue durée du surpoids et de l'obésité, mais leur efficacité s'avère néanmoins très limitée. L'obésité est donc une pathologie présentant un besoin médical important sur le plan thérapeutique. Si l'issue du projet s'avère favorable, le développement dans lequel s'engage notre client pourrait aboutir à la mise sur le marché d'une nouvelle molécule anti-obésité.

Procédures

Les animaux seront soumis aux interventions suivantes : 1) Manipulations par les expérimentateurs pour des mesures de poids corporel (15 mesures au cours de l'étude; durée de la mesure : 1 minute); 2) Injection quotidienne de traitements ou du composé de référence ou véhicule (74 administrations; durée de l'administration : 1 minute); 3) Analyse non invasive de composition corporelle (2 mesures; durée de la mesure: 2 minutes); 4) Mesure de dépenses énergétiques (1 session de mesures de 72h)

Impact sur les animaux

De par leur caractère social, l'hébergement en cage individuelle constituera une nuisance d’isolement sur les animaux. Les animaux garderont toutefois un contact visuel et olfactif avec leurs congénères. Les mesures de poids corporel et autres manipulations ainsi que les mesures de composition corporelle pourront être source de stress du fait d'une entrave aux mouvements de courte durée. Les injections de traitement ou véhicule seront source de douleurs légères de courte durée et de stress. Enfin, le caractère obèse des souris sera source d'inconfort en réduisant légèrement leur capacité de mouvement.

Devenir

L'ensemble des animaux seront euthanasiés à l'issue de l'étude pour prélèvements d'organes nécessaires à des dosages biochimiques.

Remplacement

L’utilisation d’animaux à des fins scientifiques se justifie ici car il n’existe aucune méthode de substitution n’utilisant pas l’animal de laboratoire et permettant l’étude de l’impact d’un composé sur le poids corporel, la composition corporelle, la prise alimentaire et les autres paramètres altérés dans le cadre des troubles métaboliques. Par ailleurs, bien que le composé testé ait fait l'objet de plusieurs études réalisées in vitro dans les premières phases de son développement, l'étude in vivo reste une étape règlementaire incontournable pour la constitution d'un dossier de demande de premières études sur l'homme (passage aux études cliniques).

Réduction

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

Raffinement

Le protocole a été planifié de façon à limiter au maximum le stress et l’inconfort des animaux sans compromettre les objectifs de l’étude. Les traitements seront administrés par des expérimentateurs rodés à ce type de pratique. Les animaux seront hébergés en cages individuelles pour les besoins de l’étude mais les animaux conserveront des contacts olfactifs et visuels. Un enrichissement des cages sera assuré par l'ajout d'igloos, de matériels de nidification et de briquettes en bois spécialement conçues pour le rongeur. Enfin, un suivi journalier des animaux à l'aide d'une grille de score permettra une action rapide en cas d'atteinte des points limites établis. Ces actions incluent, entre autres, une surveillance renforcée et l'emploi d'analgésiques en cas de douleur avérée.

Choix des espèces

Le modèle de souris nourris avec une alimentation enrichie en graisses (60% de l'apport calorique provenant des graisses) est un des modèles de souris les plus classiquement utilisés et les mieux documenté dans le cadre d'études précliniques menées dans le contexte des troubles métaboliques. Les animaux seront utilisés au stade adulte âgés de 17 semaines (souris obèses) et de 18 semaines (souris non obèses). Le choix de ce stade de développement est guidé par la population humaine ciblée par les composés testés, à savoir une population adulte et tient compte d'une période de préconditionnement de 11 semaines de régime enrichi en graisse réalisée chez notre fournisseur.

Nées avec une mutation qui réduit leur poids dès le sevrage, des souris modèles d'une maladie mitochondriale deviennent apathiques entre un mois et un mois et demi, et certaines perdent brutalement du poids puis s'isolent entre quatre et sept mois. Une échographie cardiaque sous anesthésie générale, un test sur tapis roulant et cylindre rotatif, une IRM cérébrale de trente à soixante minutes, deux administrations orales par jour pendant deux mois et trois prélèvements de sang à la veine submandibulaire jalonnent le protocole appliqué à 2 720 animaux, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Le porteur range en sévérité modérée les seules nuisances liées aux gestes expérimentaux et décrit à part la dégradation due à la mutation, tout animal isolé dans sa cage ou ayant perdu plus de 20 % de son poids étant mis à mort. Les reproducteurs sont gardés pendant leur phase reproductive, de deux à six mois, puis tués comme tous les autres.

Objectifs

Les mitochondries jouent le rôle essentiel de centrale énergétique dans nos cellules. Les maladies mitochondriales regroupent de nombreuses pathologies héréditaires qui résultent d'un dysfonctionnement du métabolisme énergétique mitochondrial. Ces pathologies ont été associées à de nombreux symptômes incluant désordres du mouvement, cécité, surdité, épilepsie, accidents vasculaires, atteintes cardiaques ou encore neurodégénérescence. Les maladies mitochondriales peuvent débuter à tout âge, de la naissance, dans l'enfance et chez l’adulte jeune. A ce jour il n’existe pas de traitement curatif pour ces maladies. De ce fait, la recherche dans ce domaine des thérapies pour ces maladies mitochondriales est capitale. Nous avons identifié des médicaments candidats pouvant améliorer le fonctionnement des mitochondries. Certaines de ces molécules prometteuses ont été ensuite testées sur des cellules de peau de patients de maladies mitochondriales. Afin de tester les effets bénéfiques de ces médicaments sur un modèle in vivo, nous avons généré des souris présentant une mutation retrouvée chez des patients humains. Notre objectif principal pour ce projet est donc de caractériser en profondeur la pathologie de ces souris et valider l'efficacité des médicaments candidats identifiés, qui pourront ensuite être testés chez l’homme.

Bénéfices attendus

Ce projet est justifié d'un point de vue scientifique, car il propose d'étudier les effets de médicaments candidats dans les maladies mitochondriales, maladies qui ne bénéficient pas actuellement de traitements curatifs. Le développement d’une médecine mitochondriale est fortement compromis par l’absence de thérapies efficaces avec un nombre limité d'essais cliniques à ce jour. Raison pour laquelle la recherche sur les pathologies mitochondriales humaines s’oriente aujourd'hui résolument vers la thérapeutique. La présence de mutations pathogènes mitochondriales est responsable de maladies mitochondriales sévères et souvent fatales. Ainsi, déterminer l’impact de plusieurs médicaments pourrait permettre de restaurer le fonctionnement mitochondrial, apparaissant comme un objectif important, qui pourrait déboucher sur des essais cliniques pour les patients souffrant de maladies mitochondriales.

Procédures

Les animaux seront soumis aux interventions suivantes: Echographie cardiaque sous anesthésie générale (30 minutes, 1 fois); Test de la fonction motrice sur tapis roulant et cylindre rotatif (durée variable en fonction des performances des animaux); Imagerie par Résonance Magnétique du cerveau (sous anesthésie, durée 30 à 60 minutes, 1 fois); Administration par voie orale par pipette du médicament supplémenté d’une solution appétante ayant pour but que les souris viennent spontanément prendre le médicament (gavage si nécessaire à l'aide d'une sonde adaptée dans le cas où il serait difficile de délivrer le médicament par la technique d’administration orale par pipette ou si la solution appétante ne faciliterait pas le processus) (2 fois par jour pendant 2 mois) et un prélèvement sanguin au niveau de la veine faciale submandibulaire (5 minutes maximum) à 1.5 mois, 2.5 mois et 3.5 mois (1 fois à chaque temps).

Impact sur les animaux

Les souris des deux modèles, présentant une mutation que nous allons utiliser, sont de nouveaux modèles murins pour lesquels nous décrivons un phénotype pour la première fois. Les effets indésirables de cette mutation sur le modèle se traduit par un poids plus faible dès le sevrage et un comportement apathique qui apparaît entre 1 et 1,5 mois pour le modèle KI/KO et entre 2,5 et 4 mois pour le modèle KI/KI. Nous avons observé qu'entre l'âge de 4 mois et 7 mois, certains animaux présentent une perte de poids brutale et un isolement dans la cage. Les jeunes souris peuvent également parfois présenter une dépilation transitoire. Les nuisances/effets indésirables causés par les expérimentations (manipulations/gestes expérimentaux sur l'animal) sont classées de sévérité modéré. Les prélèvements sanguins au niveau de la veine faciale submandibulaire sur souris vivantes nécessitent une anesthésie mais n'induisent pas de conséquences sur le bien être de l'animal. Dans le cas où il serait difficile de délivrer le médicament par administration par voie orale par pipette, le gavage remplacera cette technique. Celle-ci, si utilisée régulièrement, pourrait entraîner un stress chez l'animal, lié au geste de contention et du geste de gavage, et une irritation de l’œsophage lié à la répétition de l'administration.

Devenir

Les reproducteurs seront utilisés pendant leur phase reproductive (2 à 6 mois) puis mis à mort. Pour toutes les autres expériences prévues, tous les animaux seront mis à mort en fin de procédure.

Remplacement

Nous utilisons des modèles cellulaires humains tels que les fibroblastes de peau pour répondre à certaines questions scientifiques. Cependant ces méthodes alternatives restent incomplètes pour l’étude de phénomènes physiologiques aussi complexes que les mécanismes impliqués dans les maladies mitochondriales, puisqu'elles ne tiennent pas compte l’ensemble des interactions biologiques existantes au sein d’un organisme tout entier. L'utilisation du modèle animal est donc une nécessité pour compléter nos résultats in vitro mais également pour la suite du programme de recherche et pouvoir valider et passer aux essais cliniques chez l'homme.

Réduction

Aucune expérience inutile ne sera menée. Nous réduisons au maximum le nombre d'animaux à utiliser pour obtenir des résultats exploitables au niveau statistique. Ainsi, nos expériences solides des méthodes Omics nous impose d'utiliser au minimum 15 souris/groupe expérimental par sexe pour la métabolomique. Pour la biologie moléculaire et l'histologie, des groupes de 8 animaux/génotype sont prévus, ce qui permet de réduire au maximum le nombre d'animaux sans compromettre l'obtention de résultats statistiquement valides.

Raffinement

Nous raffinons nos conditions d'expérimentation et d'hébergement pour le bien-être de nos animaux. En concertation avec la Structure de Bien-Etre Animal, les animaux sont hébergés dans des cages aux normes (au minimum par 2 et au maximum par 5) suivant l’âge et le poids des animaux. De plus les cages sont enrichies par des jouets (maisons, copeaux, papier…). Les animaux sont surveillés quotidiennement par le personnel compétent, et seront pris en charge selon la grille de points limites suivante: Perte de poids 20% = 3 points Diminution de la mobilité: légère = 1 point; modérée = 2 points; sévère = 3 points Isolement: 3 points. A partir de 1 point, un signalement sur la cage avec le numéro de l’animal concerné sera apposé, de telle sorte à ce qu’il y ait une attention particulière lors du contrôle quotidien pour déceler rapidement toute évolution négative, 2 points, surveillance bi-quotidienne de l'animal concerné, 3 points, l’animal est mis à mort en point limite. Pour les procédures de traitements des animaux, nous utiliserons au maximum, à la place du gavage, la technique dite MDA (micropipette-drug administration) qui consiste à donner oralement par pipette le médicament supplémentée d’une solution appétant pour habituer les souris à venir boire spontanément d’elle-même le médicament. En utilisant cette technique, nous évitons le stress et les irritations possibles par le gavage au niveau œsophage.

Choix des espèces

La souris est un excellent modèle pour les maladies humaines, car l'organisation de son ADN et l'expression de ses gènes sont très similaires à celles de l'homme. De plus, la disponibilité de souris génétiquement modifiées permet d'étudier finement les mécanismes sous-tendant la pathogenèse de ces maladies mitochondriales. Dans le présent projet, la souris que nous utilisons est un modèle de maladie mitochondriale unique, le seul qui permette d'étudier l'impact des médicaments candidats sur les fonctions mitochondriales dans les tissus habituellement affectés dans ces pathologies, que sont le cerveau, les muscles squelettiques et les coeur. Les animaux utilisés pour la mise en place de l'élevage le seront dans leur phase reproductive (2 mois à 6 mois). Pour la caractérisation de la maladie, les animaux seront utilisés entre les âges de 2 mois et 12 mois. De plus, nous traiterons les souris avec des médicaments candidats de l'âge de 1.5 mois à 4 mois dans la phase d'expérimentation de traitements potentiels.

Une nécrose, une ulcération de la tumeur ou une paralysie liée aux métastases comptent parmi les effets que le porteur juge possibles, et déclenchent la mise à mort. 400 souris, immunodéprimées ou immunocompétentes, vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue. Elles reçoivent une greffe de cellules tumorales dans la mamelle, subissent l'exérèse chirurgicale de la tumeur en vingt minutes, jusqu'à quatre prélèvements de sang sous anesthésie et des micro-prélèvements pouvant aller à deux par jour. Le projet sert à caler les conditions de greffe et les fenêtres de traitement pour de futures études de composés, sans qu'aucun traitement y soit encore évalué, à raison de dix souris par groupe et jusqu'à dix études en un an.

Objectifs

Chaque année, le cancer affecte des millions de personnes et représente la deuxième cause de décès dans le monde. Les modèles murins jouent un rôle essentiel dans le domaine de l'oncologie, notamment, dans la compréhension de la physiopathologie du cancer, l’identification de nouvelles cibles et de nouveaux candidats médicaments ainsi que dans la compréhension des mécanismes de résistance. Les études menées dans le cadre de ce projet seront réalisées chez la souris. Les lignées murines utilisées pourront être immunodéprimée ou immunocompétente. L’objectif de ce projet préliminaire, situé en amont des études d’efficacité anti-tumorale de composés thérapeutiques, consiste à déterminer les conditions optimales de greffe de tumeur en intra-mammaire (dose cellulaire, souche de souris, utilisation de matrice de membrane basale, etc.), leurs caractéristiques de croissance tumorale ainsi que les fenêtres de début des traitements à mettre en œuvre pour chacune des lignées tumorales qui constitueront nos modèles d’études.

Bénéfices attendus

Le cancer est l’une des principales causes de mortalité dans le monde, avec 10 millions de décès en 2022. Malgré de nombreuses avancées dans les traitements proposés, le besoin médical en thérapies innovantes et efficaces est donc considérable. L’immunothérapie est aujourd’hui une nouvelle approche thérapeutique qui a permis une avancée majeure dans le traitement du cancer. Ce projet permettra de déterminer les conditions optimales de greffe de tumeur intra-mammaire et leurs caractéristiques de croissance tumorale afin de disposer de modèles fiables et robustes utilisables pour la sélection de composés thérapeutiques pour une éventuelle utilisation en clinique chez l’homme.

Procédures

• Sur animal vigile : Administration post-opératoire d’analgésique (2 à 3 fois, 15 s) ; Micro-prélèvement de sang (maximum 2 fois/jour, 15 s). • Sur animal anesthésié (anesthésie gazeuse) ; Greffe de cellules tumorales (1 injection, 15 s) ; Exérèse chirurgicale de la tumeur (1 fois, 20 min) ; Prélèvement de sang (maximum 4 fois, 30 s) ; Prélèvement de sang terminal (1 fois, 5 min).

Impact sur les animaux

Douleur légère ou modérée en post chirurgie mammaire. Stress et douleur légère lors des micro-prélèvements sanguins. Possibilité d’effets indésirables sévères liés à la greffe tumorale : Perte de poids, modification du comportement, nécrose, ulcération et/ou inflammation de la tumeur, paralysie (dans le cas de métastases).

Devenir

Mise à mort de tous les animaux lorsque l’une des conditions ci-après est remplie : Prélèvement d’organe ou de tumeur au cours ou en fin d’étude ; Atteinte d’un point limite justifiant la mise à mort.

Remplacement

Evaluer les effets pharmacologiques d’un composé thérapeutique visant à réactiver le système immunitaire implique d’être dans un système biologique complexe. En effet, son efficacité dépend de son métabolisme et de sa distribution dans l'organisme ainsi que des caractéristiques de son environnement (et de la tumeur), ce qui n’est, actuellement pas possible de reproduire in vitro. Pour pouvoir effectuer ces évaluations in vivo, il est indispensable d’utiliser en premier lieu un modèle tumoral maitrisé et bien caractérisé en recréant la pathologie par implantation de cellules tumorales chez la souris. L’animal porteur de tumeur devient ainsi un bon modèle expérimental pour évaluer les composés anti-cancéreux. Il est donc nécessaire d'utiliser des animaux dans le cadre de ce projet.

Réduction

En se basant sur les données de la littérature et notre expérience, 10 souris par groupe sont nécessaires pour obtenir des résultats, statistiquement interprétables, en tenant compte de la variabilité inter-individuelle et de celle du succès de l’induction et de la croissance tumorale. Ces études sont menées à l’aide de différents modèles statistiques. Les volumes de prélèvement de sang sont limités pour obtenir la quantité minimale strictement nécessaire pour la réalisation des analyses. Ceci permet de prélever plusieurs fois un même animal, dans la limite des règles d’éthique et limiter ainsi le nombre d’animaux par étude. Un maximum de 10 études sera mené sur 1 an. Au cours de l’étude, les organes et/ou tumeurs peuvent être prélevés pour mutualiser l’utilisation des animaux dans le but d’étudier différentes questions et paramètres au sein de la même étude et ainsi limiter le nombre d’animaux utilisés en évitant la multiplication des expériences.

Raffinement

Les souris seront hébergées en groupes sociaux, avec un minimum de 2 enrichissements de milieu. Dans le cas où une souris doit être maintenue seule, un enrichissement supplémentaire sera ajouté dans la cage. Les souris seront hébergées dans des « zones protégées » dont les conditions d’environnement et d’hygiène sont contrôlées (barrière aseptique) pour éviter toute contamination et assurer ainsi le maintien de leur statut sanitaire. Le volume et la fréquence des prélèvements de sang suivront strictement les recommandations émises par la Structure chargée du Bien Être des Animaux (SBEA). En fonction du site de prélèvement, ils seront réalisés sous anesthésie gazeuse associée à un analgésique local. Le prélèvement terminal sera réalisé sous anesthésie gazeuse en combinaison avec un analgésique opioïde. La chirurgie sera réalisée sous anesthésie gazeuse associée à un anti-inflammatoires non stéroïdiens et un analgésique opioïde. Les conditions d’asepsie en expérimentation animale seront respectées et la température des animaux régulée. Un traitement analgésique adapté sera dispensé jusqu’à 3 jours après l’intervention et une surveillance quotidienne des animaux sera réalisée pour s’assurer de la bonne tenue des sutures et de la bonne récupération des animaux. Au-delà de ces jours d’observation post opératoire et dans le cas d’absence de complications, ce suivi sera réalisé, au minimum deux fois/semaine. L’apparence/comportement de l’animal, l’aspect et le volume de la tumeur et la perte de poids seront suivis et évalués de manière précise grâce à un tableau de scoring. Ils pourront justifier la mise en place d’enrichissement supplémentaire, d’une surveillance accrue ou la mise à mort de l’animal. Le poids des animaux sera suivi au minimum deux fois/semaine. Dans ce cas, la fréquence des pesées sera augmentée et de la nourriture humidifiée ou gélifiée pourra être ajoutée dans la cage pour faciliter son accessibilité. Cette surveillance renforcée sera maintenue jusqu'à ce que leur poids ne diminue plus sur 2 pesées successives. Le volume des tumeurs sera suivi au minimum deux fois/semaine. L’aspect général de l’animal (apparence, comportement, aspect des tumeurs) sera suivi lors des mesures de poids ou du volume tumoral. Si un animal présente une lésion cutanée mineure, une pulvérisation de spray cicatrisant et antiseptique (jusqu’à 2 fois/jour jusqu’à guérison complète) pourra être réalisée.

Choix des espèces

Le choix de la souris comme modèle in vivo est guidé par le haut niveau de similarité de sa biologie par rapport à l’homme, les outils et les structures disponibles pour sa manipulation et des temps de gestation et de sevrage courts. De plus, l’analogie fonctionnelle des systèmes immunitaires murin et humain et l’existence de lignées immunodéprimées et/ou génétiquement altérées font de la souris un modèle pertinent pour analyser l’efficacité de nouvelles thérapies et la réponse immunitaire associée. Les souris utilisées auront un âge compris entre 7 et 30 semaines lors de leur entrée dans l’étude, âge auquel le système immunitaire de l’animal est décrit comme mature.