Souris
Evaluation de l’efficacité de nouvelles thérapies dans un modèle d’acné chez la souris
- Recherche appliquée
- Troubles sensoriels
- Recherche fondamentale
- Organes sensoriels
Mettre sur le marché un traitement contre l'acné : 280 souris porteuses d'une mutation retenue comme "excellent modèle d'acné" vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, toutes tuées à l'issue pour des prélèvements post-mortem. Elles reçoivent un traitement topique quotidien, une mesure de l'épaisseur de la peau au pied à coulisse chaque jour, puis une séance d'imagerie sous anesthésie et un prélèvement sanguin par semaine pendant quatre semaines, avant un prélèvement sanguin total sous anesthésie générale. Le porteur retient de jeunes adultes de six à douze semaines en affirmant qu'il s'agit du stade auquel les animaux sont "les moins susceptibles de ressentir de la douleur". Il reconnaît l'existence de modèles in vitro permettant un premier criblage, et conclut qu'il est "indispensable" de confirmer l'efficacité chez l'animal avant tout essai chez l'humain.
Objectifs
L'acné touche en France environ 6 millions de personnes : majoritairement des adolescents, mais aussi près de 25% des adultes, surtout des femmes. L’acné est une maladie de la peau caractérisée par l’éruption de boutons rouges, de points noirs et de kystes. Elle touche le plus souvent le visage et le thorax, mais aussi le dos, le torse voire le cuir chevelu. L'acné est un vrai enjeu de santé publique : c'est la maladie de la peau qui a les répercussions psychologiques les plus importantes chez les patients. Parce qu'elle modifie l'image corporelle des individus à des moments clés de la vie (l'adolescence, la femme jeune) et parce qu'elle atteint le visage, elle interfère alors dans la relation avec les autres. Les personnes touchées sont en proie au mal-être et ont tendance à se replier sur elles-mêmes. Ce projet permettra d'étudier de nouvelles molécules afin de développer un traitement efficace contre l'acné.
Bénéfices attendus
L'acné est une maladie de la peau qui a des répercussions psychologiques très importantes chez les patients car elle modifie l'image corporelle des individus à des moments clés de la vie (l'adolescence, la femme jeune) et parce qu'elle atteint le visage, elle interfère alors dans la relation avec les autres. Les personnes touchées sont en proie au mal-être et ont tendance à se replier sur elles-mêmes. Les bénéfices de ce projet, si une molécule se révélait efficace, serait de mettre sur le marché un nouveau traitement permettant aux patients atteints d'acné de résoudre les symptomes de l'acné et de son inflammation, réduisant ainsi les conséquences physiques et les répercussions psychologiques impactées par cette maladie de peau. Un traitement efficace permettrait donc une résolution de l'atteinte psychologique et physique que l'acné engendre chez les patients.
Procédures
Les souris seront identifiées au niveau de la queue à l'aide d'un marqueur (durée d'intervention
Impact sur les animaux
Ce projet, bien que conçu pour minimiser l'impact sur les animaux, peut entraîner certaines nuisances ou effets indésirables inhérents à la mise en oeuvre du modèle. Bien que l'application des traitements par voie topique soit très bien tolérée par les animaux, les prélèvements sanguins peuvent présenter une potentielle source de douleur même si ceux-ci sont effectués sous anesthésie. Un suivi rigoureux des animaux est par ailleurs mis en place afin d'éviter une potentielle nuisance chez les animaux.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à la fin de la procédure car des prélèvements post-mortem seront réalisés.
Remplacement
Nous n'utiliserons le modèle animal qu'à la suite d'études réalisées in vitro. Il est indispensable de tester ces molécules dans ce modèle pour plusieurs raisons : - Il n’existe pas vraiment de modèle in vitro d'acné pouvant remplacer complètement la peau en tant que tissu biologique vivant. Il existe cependant des modèles in vitro qui permettent d’effectuer un premier criblage d’efficacité de molécules, mais cette efficacité doit ensuite être confirmée chez l’animal. Ces modèles in vitro ne permettent pas de tester des produits thérapeutiques ou des dispositifs médicaux destinés à être appliqués sur la peau (voie dermique / topique) - L’efficacité ne pouvant être complètement testée in vitro, des premières preuves d’efficacité in vivo doivent être apportées avant de passer au stade clinique de développement de ces molécules (tests cliniques chez l’Homme).
Réduction
Le projet nécessitera l'utilisation de 56 animaux au maximum par lot, nombre nécessaire pour obtenir des résultats satisfaisants. En effet, le nombre d’animaux sera de 8 animaux maximum par groupe de traitement (7 groupes d’animaux par lot). Ce nombre a été déterminé par un test statistique. 7 groupes de 8 animaux seront testés chaque année. Soit 280 souris pour une durée de 5 ans. Il est prévu de tester différents traitements à différentes doses. Des analyses post mortem sur les tissus seront réalisées afin d’obtenir le plus d’informations possibles relatives à l’efficacité des molécules administrées sur les animaux. Les différentes approches permettront de réduire le nombre d’animaux comparé à une technique telle que l'histologie seule qui aurait nécessité le sacrifice des animaux à différents temps. Si la réduction du nombre d’animaux par groupe est réalisable dans le cas où il s’agira de groupe où des résultats auraient déjà été acquis précédemment dans un autre lot et montrant des données homogènes, le nombre d’animaux dans ces groupes sera diminué.
Raffinement
L’évaluation des conditions de vie des animaux sera réalisée quotidiennement (poids, état d'hydratation, comportement de l'animal, état des lésions induites...), enrichissement du milieu dans les cages (igloo, buchettes, cotons pour nidification). Les conditions d’hébergement seront identiques pour les mâles et les femelles. Les animaux seront rigoureusement suivis 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. Si l'un de ces points limites est atteint, les animaux seront euthanasiés immédiatement.
Choix des espèces
La souris s'est rapidement imposée au cours du temps comme un modèle fondamental dans la recherche biomédicale. La souche de souris utilisée dans ce projet est un excellent modèle d'acné. Il existe de nombreuses références bibliographiques scientifiques relatives à l'évaluation de l'acné utilisant des animaux présentant cette mutation. Finalement, la souris 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. Les animaux seront utilisés au stade de jeunes adultes (~6-12 semaines), qui correspond à l'âge de maturité sexuelle, hormonale et immunitaire. Tous les animaux auront le même âge. Il s'agit également du stade auquel les animaux sont les moins susceptibles de ressentir de la douleur, de la souffrance, de l'angoisse ou de subir des dommages durables dans les conditions de procédure expérimentale.
Etude de pathologies immunitaires chez la souris
- Maintien des lignées génétiquement modifiées
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
1 200 souris vont être utilisées, chacune pouvant subir six à dix prélèvements sanguins mensuels et trente injections en deux mois, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Les nouveau-nés sont maintenus en contention pour une biopsie de queue d'un à deux millimètres, puis séparés de leur mère cinq minutes au plus. Les souris développent la pathologie immunitaire recherchée, dont le porteur attend un stress ou une douleur légère à modérée. Aucune n'est déclarée gardée vivante à l'issue, le porteur indiquant que "l'ensemble des animaux devront être utilisés pour arriver à une conclusion statistiquement valide", et le bénéfice attendu tient à un "savoir crucial au développement de traitements thérapeutiques adaptés".
Objectifs
Ce projet vise à étudier le rôle d'un gène dans le contrôle de la réponse immunitaire à l'état physiologique ainsi qu'à déterminer les mécanismes par lesquelles des mutations de ce dernier entraînent la maladie chez la souris. Pour ce faire, nous étudierons la réponse immunitaire au sein de modèles de souris dans lesquels ce gène d'intérêt est soit non-fonctionnel, soit muté. Les connaissances apportées par cette étude permettront d'approfondir la compréhension de ces maladies ainsi que leur traitement.
Bénéfices attendus
Le principal bénéfice attendu du projet est d'approfondir les connaissances sur les mécanismes de la réponse immunitaire à l'état physiologique et comment leur altération peut conduire au développement de maladies immunitaires. Un savoir crucial au développement de traitements thérapeutiques adaptés.
Procédures
- des prélèvements sanguins d’une minute seront effectués sur des animaux tous les mois jusqu'à leur 6-10 mois pour un total de 6-10 prélèvements par animal . - des traitements par injection de quelques secondes seront administrés à des animaux vigiles tous les 2 jours sur une durée de 2 mois = 30 injections. - les nouveau-nés subiront une contention courte d'une minute pendant laquelle une biopsie de queue de 1 à 2 millimètres sera prélevé.
Impact sur les animaux
- La piqûre de l'aiguille peut provoquer un léger stress/douleur chez l'animal. - La contention et la biopsie peuvent provoquer un stress/douleur léger chez l'animal. - Le développement de pathologie immunitaire peut provoquer un stress/douleur léger à modéré chez l'animal. – La piqûre et la contention liée à l’injection de traitements peut provoquer un stress léger à modéré chez l’animal.
Devenir
L'étude a été optimisée de telle sorte que l'ensemble des animaux devront être utilisés pour arriver à une conclusion statistiquement valide.
Remplacement
La mise en place de pathologies immunitaires décrit un mécanisme complexe d'interaction entre le système immunitaire et les autres systèmes de l'organisme qui nécessite des expériences in vivo. Toutefois, des expériences préliminaires nous ont permis d’axer et planifier judicieusement cette étude.
Réduction
Les stratégies d'accouplement et le nombre d'animaux utilisés ont été calculés à partir de nos expériences antérieures afin de réduire au maximum le nombre d'animaux utilisés tout en obtenant des tests statistiques fiables et valides.
Raffinement
Les animaux sont maintenus dans des groupes de plusieurs individus dans un environnement enrichi. Les nouveau-nés sont séparés de leur mère pendant 5 minutes maximum et sont surveillés après génotypage pour vérifier qu’ils soient bien acceptés par leur mère. - Des points limites ont été prédéterminés minutieusement en tenant compte des différents phénotypes des souris. Un système de score associé permettra une prise en charge adaptée des souris notamment via un plus grand enrichissement de l'environnement et l'utilisation d'antalgiques/analgésiques. Les animaux seront contrôlés régulièrement et scorés par un personnel formé et compétent. Les prélèvements sanguins seront espacés dans le temps et avec des volumes faibles et des aiguilles fines. Les injections de traitements avec des aiguilles fines, des volumes faibles.
Choix des espèces
La souris représente un organisme modèle de choix pour étudier le développement du système immunitaire et ses pathologies associées, en particulier parce que son système immunitaire est proche de celui de l'Homme. En effet, le système immunitaire murin et humains partagent les mêmes sous-populations cellulaires. De plus, il est à noter qu'un grand nombre de mutations identifiées chez l'Homme comme causant la maladie immunitaire, lorsqu'introduites chez la souris entrainent la mise en place de pathologies similaires, confirmant leur proximité biologique dans des contextes aussi bien physiologiques que pathologiques. Les animaux seront utilisés à un stade de développement adulte permettant d’atteindre un stade de maturité immunitaire suffisant.
Etude de l’effet de l’inflammation sur l’expression du gène Fkrp
- Recherche appliquée
- Troubles musculosquelettiques
- Recherche fondamentale
- Système musculosquelettique
Des injections intramusculaires quatre jours de suite sous anesthésie, des injections intrapéritonéales deux à cinq fois par semaine sur animaux éveillés, des prélèvements sanguins deux fois par semaine : 300 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue pour prélever leurs muscles et leurs organes. Les molécules injectées sont pro-inflammatoires. Le porteur décrit la réaction locale ou générale qu'elles provoquent comme transitoire, résolue en moins de 76 heures, et situe l'objet du projet dans la compréhension du lien entre inflammation et aggravation d'une myopathie des ceintures, les retombées pour les patients tenant à des "perspectives d'amélioration". Il retient la souris adulte parce que son muscle est assez volumineux pour recevoir la quantité de produit voulue, et affirme avoir "besoin" d'un modèle animal parce que les cultures cellulaires n'intègrent pas les interactions avec le système immunitaire.
Objectifs
Les dystrophies des ceintures sont des maladies génétiques qui affectent principalement les muscles proches du tronc, comme ceux des épaules et des hanches. Ces maladies entraînent une dégradation des muscles, ce qui cause une perte de mobilité des bras et des jambes. Parmi les différentes formes existantes, notre laboratoire étudie particulièrement la LGMD-R9 (Limb Girdle Muscular Dystrophy R9 en anglais ou Myopathie des Ceintures de type R9 en français), causée par des mutations dans le gène responsable de la production de la protéine FKRP. Une des options pour traiter cette maladie est la thérapie génique. Cela consiste à utiliser des virus modifiés pour introduire une version saine du gène FKRP (Fukutin Related Protein) dans les cellules malades. Cependant, même si cette méthode a montré des résultats prometteurs, elle pose encore des défis importants. Par exemple, les doses nécessaires pour traiter les muscles sont très élevées, ce qui peut provoquer des réactions immunitaires et des inflammations. Le but de notre projet est de comprendre comment l'inflammation est liée à l'aggravation des symptômes de cette maladie. En comprenant mieux ce lien, nous espérons développer de nouvelles méthodes de traitement pour cette maladie.
Bénéfices attendus
Ce projet nous permet d’approfondir nos connaissances fondamentales sur l’expression du gène FKRP. Les approches thérapeutiques destinées aux patients atteints de LGMD-R9 pourraient directement bénéficier des résultats générés par cette étude. Ces résultats pourraient contribuer aux perspectives d’amélioration des traitements de thérapie génique dans le cadre de cette maladie.
Procédures
Des injections sont réalisées par voie intramusculaire au maximum 1 fois par jour pendant 4 jours, ou en une seule fois sur la durée de l’étude, sous anesthésie gazeuse de courte durée, c’est-à-dire moins de 5 minutes. D’autres injections seront faites par voie intra-péritonéale (durée d’injection : moins de 1 minute), sur animaux vigiles. Dans ce cas les molécules seront injectées entre 2 et 5 fois par semaine en fonction de leur demi-vie. Des prélèvements de sang seront faits au maximum deux fois par semaine sur animaux sous anesthésie gazeuse de courte durée, c’est-à-dire moins de 5 minutes. Aucune procédure chirurgicale ne sera effectuée.
Impact sur les animaux
Les nuisances (douleur ou stress) attendues sur les animaux sont classées légères à modérées. Certaines sont liées à la nature des différents actes réalisés : douleur de l’injection pour administration de molécules en intramusculaire ou intra-péritonéale (classe légère). Certains actes qui seraient susceptibles d’entrainer des douleurs sont réalisés sous anesthésie, la nuisance sera donc liée à l’acte d’anesthésie (classe légère). Il y a une possibilité de sécheresse oculaire au cours des anesthésies. D’autres nuisances sont liées à la nature des molécules injectées. Il s’agit de molécules pro-inflammatoires induisant une réaction inflammatoire systémique ou locale (classe modérée). Il s’agit de réactions transitoires qui sont résolues en moins de 76h.
Devenir
Tous les animaux seront euthanasiés à la fin des procédures afin de réaliser le prélèvement des muscles et des organes.
Remplacement
Les méthodes in vitro les plus utilisées aujourd’hui comme alternative en expérimentation animale sont basées sur l’utilisation de cultures cellulaires. Elles présentent l’avantage d’offrir la possibilité d’utiliser des cellules humaines avec les considérations éthiques correspondantes bien sûr. Il est possible de réaliser des cultures cellulaires ou des organoïdes pour les organes considérés avec, même une certaine complexité, comme en co-culture avec certaines cellules additionnelles. Cependant, ces modèles ne permettent pas d’aborder les questions posées dans ce projet qui doit prendre en compte des paramètres tels que les interactions avec le système immunitaire. Pour poursuivre l’étude et en tirer des conclusions potentiellement applicables à l’espèce humaine, nous avons donc besoin d’utiliser un modèle animal.
Réduction
Ce projet se limite aux expériences considérées comme absolument indispensables et prévoit l'exploitation maximale des données obtenues. Lorsque ce sera possible, nous utiliserons les mêmes souris contrôles pour des expériences différentes en tant que contrôles pour les différentes conditions évaluées. De plus, un maximum d’analyses sera réalisé sur organes prélevés après la mort des animaux pour éviter des doublons de procédures expérimentales. Un test statistique a été utilisé pour pouvoir tirer des conclusions à partir des expériences.
Raffinement
Le raffinement du projet inclut la sélection des modèles : la souris est un modèle déjà utilisé et bien étudié pour les maladies musculaires. Les souris étant des animaux sociaux, elles sont hébergées par groupes. Une phase d’adaptation de 7 jours est mise en place avant l’entrée en protocole. Les animaux sont élevés dans un environnement enrichi et sont observés quotidiennement. Les souris sont anesthésiées lorsque les procédures expérimentales sont potentiellement douloureuses ou stressantes. Dans ce cas, les animaux reçoivent au préalable un traitement analgésique. Les prélèvements de sang seront effectués sous anesthésie de courte durée (moins de 5 minutes). Nous appliquons les points limites établis préalablement grâce à l’utilisation d’une grille d’évaluation de la souffrance pour lesquels des mesures sont mises en œuvre. Nous utilisons les procédures d’euthanasie appropriées. Des mesures pour augmenter le confort des animaux sont également appliquées, telles que l’utilisation d’une plaque thermostatée pour maintenir une température corporelle stable lors de la phase de réveil et l’application de gel oculaire pour éviter le dessèchement des tissus lors des anesthésies.
Choix des espèces
Pour ce projet, nous utiliserons l’espèce souris car les modèles existants des pathologies étudiées sont sur cette espèce. Les animaux seront utilisés au stade adulte. A ce stade les animaux présentent une taille de muscle suffisamment importante pour injecter une quantité suffisante de molécules. Chez une souris plus jeune nous ne pourrions pas injecter une quantité suffisante pour mesurer l’efficacité du traitement administré.
Ciblage des Glioblastomes par transfert adoptif de lymphocytes T Vγ9Vδ2 exprimant OAcGD2-CAR
- Recherche appliquée
- Cancers
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système nerveux
Deux passages d'IRM par semaine sous anesthésie générale, pendant jusqu'à quatre-vingts jours, attendent chacune des 404 souris du projet. Toutes sont utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère et tuées pour récupérer leur cerveau. Après l'implantation d'un glioblastome humain dans le cerveau, 192 reçoivent une irradiation cérébrale de 15 Gy en une séance et 288 une injection intracrânienne de lymphocytes T modifiés, le porteur attendant une perte de poids, de motricité et de sensibilité. Les souris NSG sont choisies pour leur absence d'immunité, qui permet la greffe de cellules humaines et évite les réactions contre le traitement, et le porteur ajoute que le laboratoire partenaire maîtrise déjà ce modèle.
Objectifs
Le glioblastome (GBM) est une tumeur cérébrale maligne dont l’hétérogénéité et l’agressivité limitent l’efficacité du traitement. Parmis les nouveaux enjeux thérapeutiques, l’immunothérapie constitue une piste intéressante. A ce jour, la meilleure approche d’immunothérapie réside dans le transfert cellulaire adoptif, basé sur l’administration d’effecteurs cellulaires immunitaires spécifiques aux antigènes tumoraux afin de stimuler et promouvoir la prolifération, l’expansion et le maintien des fonctions effectrices immunitaires anti-tumorales. L’utilisation de cette technique avec des cellules T modifiées par des récepteurs antigéniques chimériques (CAR) représente une piste thérapeutique pertinente contre les GBM. Ce projet a ainsi pour but d’évaluer l’efficacité préclinique d’un transfert adoptif de lymphocytes T Vγ9Vδ2-CAR (LTgd) expriment un CAR dirigé contre la forme acétylée du disialoganglioside GD2 (CAR-OAcGD2), cible prometteuse pour la thérapie par cellules CAR T contre les GBM. Le protocole d’injection du traitement par CAR-LT (ou solution saline) correspond à une injection intracrânienne intratumorale à un débit de 0.6µL/min. Cette procédure d’administration fait suite à une précédente saisine.
Bénéfices attendus
Le bénéfice attendu est une amélioration des stratégies thérapeutiques actuelles pour les tumeurs cérébrales (GBM).
Procédures
Les animaux sont soumis à plusieurs types d’interventions : - chirurgie : implantation de tumeurs cérébrales sous anesthésie générale, 20 minutes par animal maximum, réalisée une fois sur chaque animal. 404 animaux sont concernés. - imagerie IRM : pour suivie de la croissance tumorale : sous anesthésie générale, 10 minutes par animal maximum, réalisée deux fois par semaine jusqu’à 80 jours. 404 animaux sont concernés. - radiothérapie : irradiation cérébrale (15 Gy en une fraction) sous anesthésie générale, 15 minutes par animal maximum, réalisée une fois sur chaque animal. 192 animaux sont concernés. - injection intracrânienne du traitement sous anesthésie générale, 30 minutes par animal maximum, réalisée une fois sur chaque animal. 288 animaux sont concernés.
Impact sur les animaux
L’établissement du modèle de tumeur cérébrale est permis grâce à une procédure chirurgicale sévère qui peut induire des douleurs. Les animaux recevront une prise en charge analgésique pré- et post-opératoire et seront surveillés jusqu'à leur réveil, puis replacés dans leur cage et remis à l'animalerie. Les animaux seront surveillés quotidiennement. D’après l’expérience du laboratoire concernant les procédures expérimentales, nous nous attendons à observer une perte de poids, de motricité et de sensibilité chez les aniamux ayant développé un GBM, suite à l'injection (procédure sévère). Les séquences d’imagerie par IRM (procédure légère) n’induisent pas de douleur, de perte de poids ou de perturbation du comportement, mais elles peuvent induire un autre point limite qui est défini pendant l’acquisition IRM : c’est la diminution de la fréquence respiratoire en deçà de 30 respirations par minutes. S’il est atteint et que la diminution du pourcentage d’isoflurane ne suffit pas à augmenter la fréquence respiratoire, la procédure sera arrêtée. A chaque sortie des animaux de la zone EOPS, lors des séquences d'imagerie par IRM, un risque d'infection ou de contamination par les autres animaux n'ayant pas de phénotype dommageable existe. D'après l'expérience du laboratoire, la radiothérapie cérébrale (procédure légère) induit une perte de poids transitoire chez les animaux.
Devenir
A la fin de chaque procédure, les animaux seront mis à mort dans le but de récupérer le cerveau pour des analyses post-mortem.
Remplacement
Les tumeurs de type GBM sont connues pour être multi-compartimentales, hétérogènes et caractérisées par une immunosuppression forte. Au-delà du compartiment tumoral, d’autres composantes jouent un rôle essentiel dans la réponse au traitement, telles que la vascularisation, l’hypoxie et l’immunité. Leurs interactions réciproques avec les cellules tumorales influencent la réponse au traitement et la survie des patients. L’utilisation de modèles in vivo permet d’intégrer ces différentes composantes, indispensables à la compréhension des mécanismes de développement tumoral et de réponses aux traitements. Ce projet a été initié sur des cultures de lignées humaines de GBM afin de déterminer le comportement des cellules de ces lignées de GBM. Ce projet ne peut cependant pas être intégralement effectué sur ces modèles de remplacement in vitro ou in silico.
Réduction
L’utilisation de méthodes d’imagerie non-invasives se conforme à la réglementation en vigueur dans le respect de la réduction du nombre d’animaux car elles permettent de suivre à différents temps l’évolution de la tumeur chez le même animal sans nécessité d’euthanasie de plusieurs animaux à chaque temps. Chaque animal constitue dans ce cas son prorpre contrôle et permet de réduire le nombre total d’animaux nécessaires pour l’étude. Pour pouvoir obtenir des analyses statistiques robustes, ces simulations ont été faites à l’aide d'un l’outil statistique en ligne et selon des données préliminaires acquises dans l’unité, pour lesquelles la survie du modèle murin de glioblastome du 1er groupe (tumeur) est de 28 jours et celle du 2ème groupe (tumeur + radiothérapie) est de 10 jours. Les paramètre saisis sur BiostaTGV sont les suivants : valeur de variabilité = 14 (écart type commun σ), risque de première espèce α = 0.05, puissance 1-β = 0.8, avec un test de nature bilatéral. Un nombre de 12 animaux par sous-groupe de traitement est donc nécessaire afin d'obtenir une différence significative avec une valeur statistique de 5 % pour un effet de 80 % du traitement. Ce nombre d’animaux est considéré comme maximum et pourra être revu à la baisse durant l’étude. Nous justifions également le nombre d’animaux par sous-groupe d’après l’expérience du laboratoire et la DAP issue du laboratoire collaborateur au projet.
Raffinement
À leur arrivée, les animaux seront placés en groupe sociaux de quatre individus par cage, dans des cages standards répondant aux normes européennes. Ils bénéfécieront d’un temps d’adaptation avant toute expérimentation et également d’enrichissement dans leur cage (roue d’activité, cartons, craft). Une surveillance étroite des animaux sera effectuée, de leur arrivée à la fin du protocole, par un personnel compétent, afin de déterminer leur état général (mesure du poids, évaluation de l’apparence physique, respiration). Si nécessaire, ce même personnel mettra en place des mesures afin d’améliorer le bien-être animal. La mesure du poids sera faite trois fois par semaine. Les animaux disposeront de croquettes humidifiées dans le fond de leur cage ainsi que de complément alimentaire (DietGel Recovery) afin de limiter et compenser la perte de poids attendue suite aux procédures expérimentales. Les différences procédures ont été pensées de manière à limiter au maximum la souffrance animale par l’administration d’agents analgésiques et anesthésiques appropriés ainsi que par le choix de points limites cohérents. A chaque sortie des aniamux de la zone EOPS, une désinfection au phagospray est réalisée sur chaque matériel utilisé avant chaque expérimentation et pour chaque procédure.
Choix des espèces
Les modèles tumoraux in vivo sont nécessaires afin d’évaluer l’effet du traitement sur la progression de la tumeur tout en prenant en compte toutes les composantes du microenvironnement tumoral dont les interactions avec les cellules tumorales peuvent biaiser l’effet thérapeutique du traitement. Le développement de xénogreffes de tumeurs humaines nécessite l’utilisation d’individus immunodéficients afin d’éviter tout rejet de greffe. Nous utiliserons donc des souris immunodéprimées NSG. Notre traitement étant constitué de CAR-T, l’absence d’immunité de ces souris évitera les réactions croisées et dirigées contre les CAR-T. Ce modèle permettra donc la croissance de cellules tumorales humaines et la survie des cellules immunitaires humaines, permettant ainsi d’étudier l’effet du traitement sur un modèle de tumeur cérébrale reposant sur l’implantation de cellules de glioblastome d’origine humaine et reflétant l’hétérogénéité moléculaire des GBM observée en clinique. Le choix de la souris NSG est idéal car ce modèle étant déjà maîtrisé dans le laboratoire partenaire, il permettra d’obtenir des résultats fiables et reproductibles. Nous utiliserons des souris mâles et femelles, en lien avec les recommandations actuelles pour mieux représenter la réalité clinique car, si le sexe ratio du GBM est de 1.6 (en faveur des hommes), il touche aussi bien des femmes que des hommes. L’ensemble des animaux utiliés dans cette étude seront de jeunes adultes âgés de 8 semaines en début de protocole. A ce stade, le cerveau est mature et cela permettra le développement de tumeurs plus reproductibles. Il sera possible de suivre l’évolution des animaux sur des temps plus longs.
Évaluation de la biodistribution et de l’efficacité thérapeutique de nanoparticules dans les maladies inflammatoires de l’intestin MODIFICATION
- Recherche fondamentale
- Système gastrointestinal
Rats : 95
Une partie des animaux témoins sera réintégrée en hébergement pour être réutilisée dans une autre phase du projet, dont le porteur demande la prolongation après une suspension imprévue des expériences. 1 293 souris et 95 rats vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, la plupart tués pour collecter des organes ou vérifier la tolérance des produits. Les nanoparticules sont administrées par gavage, par voie rectale ou dans la veine de la queue, une même souris pouvant passer onze fois en une semaine sous anesthésie gazeuse pour l'imagerie, tandis qu'une colite est provoquée chez d'autres, avec perte de poids et troubles digestifs. Le porteur classe la nuisance des nanoparticules comme "inconnue a priori" et présente le choix du rat, dont on peut prélever davantage de sang, comme une mesure de raffinement.
Objectifs
L’objectif du projet est la mise au point d’un outil thérapeutique innovant, afin d’accroitre l’arsenal thérapeutique et d’améliorer l’efficacité de prise en charge des MICI. Pour répondre à cet objectif, trois nouveaux systèmes d'ingénierie constitué des nanoparticules capables de cibler la muqueuse intestinale enflammée ont été développés. Dans le cadre de notre projet d’expérimentation animale initial, nous souhaitons solliciter une extension de sa durée afin de poursuivre nos travaux dans des conditions optimales. Les résultats obtenus jusqu’à présent sont prometteurs et nécessitent une prolongation pour approfondir nos analyses et garantir la robustesse des données. Cette demande est motivée par un imprévu indépendant de notre volonté, ce qui a entraîné une suspension complète des expérimentations et un bouleversement du planning initial. Afin de garantir la cohérence et la qualité scientifique de l’étude, il est essentiel de prolonger la durée du projet pour achever les manipulations prévues et recueillir les données nécessaires. Cette extension ne modifiera pas le protocole expérimental et s’inscrit dans le respect strict des principes éthiques en vigueur, notamment ceux des 3R (Réduction, Raffinement, Remplacement), et n’engendrera pas d’augmentation du nombre d’animaux utilisés.
Bénéfices attendus
Ce projet vise à développer un outil thérapeutique innovant pour améliorer la prise en charge des maladies inflammatoires chroniques de l’intestin (MICI), pathologies pour lesquelles les options thérapeutiques actuelles restent limitées et associées à des effets secondaires importants.Ce projet vise à développer un outil thérapeutique innovant pour améliorer la prise en charge des maladies inflammatoires chroniques de l’intestin (MICI), pathologies pour lesquelles les options thérapeutiques actuelles restent limitées et associées à des effets secondaires importants.
Procédures
Les animaux inclus dans ce projet seront soumis aux interventions suivantes, selon les phases expérimentales : Administrations des produits : les systèmes testés seront administrés par voie orale (gavage), rectale ou intraveineuse (injection dans la queue). Chaque administration dure entre 1 et 2 minutes. Ces interventions peuvent être répétées une ou plusieurs fois sur quelques jours. Imagerie in vivo (souris uniquement) : certaines souris recevront des produits marqués afin de permettre des acquisitions d’imagerie sous anesthésie gazeuse, d’une durée de 5 à 15 minutes. Un même animal pourra être suivi jusqu’à 11 fois sur une semaine, ou faire l’objet d’une acquisition unique juste avant euthanasie. Prélèvements sanguins (rats uniquement) : jusqu’à 2 à 3 prélèvements par animal seront réalisés, d’une durée de 1 à 2 minutes chacun. La durée globale de participation des animaux varie selon les phases, allant de quelques heures à environ dix jours, avant un retour en hébergement ou une euthanasie planifiée selon les objectifs de l’étude.
Impact sur les animaux
Certaines interventions prévues dans ce projet peuvent entraîner les nuisances suivantes : Gavage oral : nuisance légère, liée à une contention courte et un inconfort transitoire. Administration rectale : nuisance légère à modérée, en fonction de la sensibilité individuelle. Injection intraveineuse (queue) : nuisance modérée, due à la contention et au geste technique. Imagerie sous anesthésie répétée (jusqu’à 11 fois/semaine) : nuisance modérée, liée à l’exposition répétée à l’anesthésie gazeuse. Modèle inflammatoire intestinal : nuisance modérée à sévère, associée à une perte de poids, troubles digestifs et altération de l’état général. Prélèvements sanguins chez le rat (2 à 3 fois) : nuisance légère à modérée, selon le volume prélevé et la fréquence. Administration de produits faiblement radioactifs : nuisance légère, sans effet clinique attendu. Administration de nanoparticules expérimentales : nuisance inconnue a priori, potentiellement modérée en raison de leur formulation, nécessitant une surveillance adaptée.
Devenir
À l’issue de chaque phase expérimentale, les animaux seront traités comme suit : Animaux ayant reçu des administrations (orale, rectale, intraveineuse) : → Euthanasiés en fin d’étude pour collecte d’organes, sauf si réutilisation possible dans une phase compatible du projet. Souris incluses dans les phases d’imagerie : → Euthanasiées en fin de suivi pour analyses ex vivo ou histologie. Souris incluses dans le modèle inflammatoire : → Euthanasiées à la fin de la période de suivi, pour analyses tissulaires et/ou dosages. Rats ayant reçu des prélèvements sanguins : → Euthanasiés en fin de protocole, une fois les prélèvements terminés, pour analyses complémentaires ou vérification de tolérance. Animaux témoins non traités ou inclus dans des phases courtes sans effet attendu : → Réintégrés en hébergement si leur état est jugé compatible et s’ils peuvent être réutilisés dans une autre phase du projet, conformément à la réglementation.
Remplacement
Le développent des nouveaux médicaments à base des nanoparticules nécessite une évaluation in vivo chez le petit animal en complément des études in vitro, pour déterminer leurs affinités pour la cible et pour étudier leurs comportement/devenir in vivo (biodistribution), ses paramètres pharmacocinétiques, son éventuelle toxicité ainsi que leurs efficacités. En outre, l’acquisition de donnes précliniques sur animaux est imposée par les autorités pour les nouveaux médicaments. Le modèle de pathologie d'inflammation d'intestin sur souris est déjà bien établi, mime au mieux les pathologies ciblées et nous permettra d’acquérir les données nécessaires pour faire la preuve de l’efficacité thérapeutique et la non-toxicité de nos candidats médicaments
Réduction
Le projet a été conçu de manière à limiter au maximum le nombre d’animaux utilisés tout en garantissant la robustesse et la pertinence des résultats scientifiques. La stratégie expérimentale repose sur une organisation séquentielle des procédures, permettant une prise de décision éclairée à chaque étape du projet. Ainsi, si une étape révèle une absence de ciblage, une toxicité inattendue ou une efficacité insuffisante, les phases suivantes ne seront pas engagées, ce qui permet d’éviter l’utilisation inutile d’animaux. La phase 1, qualitative, vise notamment à identifier les temps pertinents pour les phases ultérieures. En sélectionnant a posteriori un nombre réduit de points temporels (maximum 8) pour les phases 2 et 3, cela permet d’éviter un design trop exhaustif et d’éliminer les temps peu informatifs. Le recours à l’imagerie non-invasive (CCD et SPECT/CT) dans les phases 1 et 2 permet également de suivre la distribution des systèmes chez un même animal au fil du temps (phase 1), réduisant ainsi le nombre de sujets nécessaires à l’analyse cinétique. Dans les phases quantitatives (phases 2 et 3), le recours à l’espèce rat a été privilégié pour les études pharmacocinétiques. Cette espèce, mieux adaptée aux volumes de prélèvements sanguins, permet de limiter le nombre d’animaux nécessaires pour obtenir des courbes précises, en regroupant plusieurs temps sur un même individu, là où cela est autorisé par les recommandations éthiques. Par ailleurs, des outils statistiques ont été utilisés en amont pour calculer le nombre d’animaux nécessaires à la détection d’un effet significatif, sur la base des écarts-types obtenus lors d’études pilotes et des modèles cellulaires. Des effectifs minimums par groupe ont ainsi été définis, tout en garantissant une puissance statistique suffisante pour répondre aux objectifs du projet. Enfin, aucun doublon n’est prévu entre les études : chaque phase répond à des objectifs distincts (profil de distribution, cinétique, efficacité), ce qui évite les redondances expérimentales et limite l’usage excessif d’animaux.
Raffinement
L’ensemble des procédures expérimentales prévues dans ce projet a été élaboré en tenant compte des principes de raffinement, afin de minimiser la douleur, le stress et la détresse des animaux tout au long de l’étude. Chaque technique d’administration a été choisie et adaptée pour limiter les nuisances : la voie orale est peu invasive, la voie rectale est réalisée avec des volumes modérés, et la voie IV est pratiquée uniquement par des opérateurs formés pour garantir rapidité et efficacité, évitant les manipulations prolongées. Les anesthésies nécessaires aux acquisitions d’imagerie (CCD et SPECT/CT) seront réalisées à l’isoflurane, un agent à induction et récupération rapide. Un plateau chauffant à 37°C sera utilisé pendant toute la durée de l’imagerie pour éviter l’hypothermie, et les yeux des animaux seront protégés par un gel ophtalmique. Après chaque anesthésie, les animaux seront placés en cage chauffée et surveillés jusqu’au réveil complet. Les modèles pathologiques sont bien maîtrisés et les signes cliniques (perte de poids, selles, comportement) seront suivis quotidiennement. Une grille d’évaluation clinique et des critères d’arrêt stricts permettront d’euthanasier rapidement tout animal présentant des signes de souffrance excessive. Les conditions d’hébergement, l’enrichissement en cage, et l’habituation des animaux aux manipulations avant les procédures permettront également de réduire le stress. Les prélèvements sanguins réalisés chez le rat tiendront compte des volumes maximaux autorisés et seront espacés pour garantir le confort et la récupération des animaux. Le choix de cette espèce, plus tolérante aux volumes de sang nécessaires à l’analyse, participe directement à une approche plus éthique. Enfin, les protocoles seront ajustés de façon dynamique à chaque phase, en fonction des résultats obtenus, permettant d’éliminer les conditions ou temps expérimentaux non pertinents. Cette approche itérative permettra de réduire la souffrance animale en optimisant en permanence les procédures.
Choix des espèces
La souris représente un modèle expérimental privilégié pour les investigations de la physiopathologie des maladies inflammatoires de l’intestin survenant chez l’homme et permet d’objectiver l’apparition d’une colite en moins de 10 jours chez un animal non transgénique et non immunodéprimé. Pour la détermination de la pharmacocinétique (PK), les rats sont l’espèce animale de prédilection et sur laquelle un maximum de données historiques est disponible. Les rats ont été choisis pour des raisons de raffinement. Nous avons choisi les rats parce que les méthodes d'étude de nos produits nécessitent des volumes importants de sang que nous ne pouvons atteindre en utilisant des souris. En effet, les volumes prélevés peuvent être plus important que chez la souris nous permettant ainsi de réaliser des analyses plus précises et de réduire le nombre d’animaux utilisés. Il est important de noter que les rats utilisés lors de cette procédure seront des rats sains. Le modèle a été développé et validé sur des souris âgées de 8 à 10 semaines. Ainsi, les souris seront toutes âgées de 8 à 10 semaines lors de leur inclusion dans les procédures. Pour les études de pharmacocinétique sur les rats, ces derniers seront tous âgés de plus de 8 à 10 semaines.
Implications des circuits du BNST dans le comportement d’anxiété en situation physiologique et pathologique
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
- Système nerveux
Un animal encore en souffrance trois jours après son opération est tué, le porteur prévoyant de renouveler l'antalgique à vingt-quatre heures puis d'attendre. 1 560 souris vont être utilisées sur cinq ans, dont 1 152 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère, toutes tuées pour des analyses histologiques. Elles subissent des injections de virus dans le cerveau, la pose d'implants crâniens pendant une à deux heures, des enregistrements électriques allant jusqu'à huit heures sous anesthésie ou tête maintenue immobile, ainsi que des protocoles de stress par contention et d'isolement après le sevrage. L'objet est de cartographier les circuits cérébraux de l'anxiété, y compris chez des souris modifiées pour reproduire un stade précoce de la maladie de Parkinson, et le porteur écrit que tous les animaux produits par ces lignées seront utilisés.
Objectifs
Le projet s’inscrit dans la thématique d’une caractérisation des circuits neuronaux à l’origine de l’anxiété. Les troubles de l’anxiété représentent un enjeu de société majeur. Aujourd’hui encore, le diagnostic des troubles de l’anxiété reste compliqué à poser notamment quand ces troubles sont associés à différentes comorbidités telles que la maladie de Parkinson rendant le diagnostic et la prise en charge des symptômes encore plus complexe Ce projet a pour objectif de mieux comprendre l’anxiété et potentiellement développer des stratégies pour diminuer les troubles de l’anxiété. Une de ces stratégies est de définir dans quelles circonstances les structures impliquées dans le contrôle de l’anxiété s’activent. Notre projet sera conduit chez des souris afin de manipuler sélectivement différentes populations neuronales. De plus, le facteur « sexe » sera partie intégrante de notre projet puisqu’un dimorphisme sexuel au niveau de certaines zones du cerveau chez l’homme et le rongeur ont pu être observé. Notre projet s’articulera autour de quatre objectifs pour étudier le fonctionnement et le rôle des différentes régions du cerveau dans le contrôle de l’anxiété et des comportements moteurs en situation physiologique et pathologique.
Bénéfices attendus
Ce projet sera une caractérisation unique de structures clefs du cerveau dans le contrôle de l’anxiété en condition physiologique et pathologique. Nous pourrons ainsi déterminer si l’altération de ces zones cérébrales pourrait être à l’origine de troubles anxieux notamment observés dans la maladie de Parkinson. A long terme, ce projet pourrait aider à améliorer le diagnostic des troubles anxieux et favoriser l’identification de nouvelles cibles thérapeutiques permettant de réduire les symptômes anxieux des patients et en particulier ceux atteints de la maladie de Parkinson.
Procédures
Procédure chirurgicale pour injection de virus : entre 30min et 1H, - procédure chirurgicale avec implantation : entre 1H et 2H, Electrophysiologie in vivo sur animal anesthésié entre 4h et 8h, Electrophysiologie in vivo sur tête restreinte: 30 min de chirurgie
Impact sur les animaux
Les effets indésirables attendus sur les animaux comprennent: 1/ un risque de douleur durant la chirurgie et douleur aiguë lié à la récupération post-chirurgie implantatoire , 2/ un risque d'infection lié aux chirurgies et aux implants , 3/ un risque de stress à court terme induit par notre paradigme expérimental de tête restreinte 4/ un stress induit par notre protocole de stress par contention ou d’isolement social. Les expérimentateurs ont une solide expérience dans l'exécution des procédures décrite. L'effet indésirable attendu sur les animaux transgéniques restent néanmoins modéré sur cette lignée transgénique mimant les stades précoces de la maladie de Parkinson avec une présence de constipation et une baisse de coordination motrice à partir de 18 mois. Pour notre projet, nous étudierons cette lignée a différents âges (étude longitudinale jusqu’à 18 mois).
Devenir
Tous les animaux seront euthanasiés à l'issue de chaque procédure pour des prélèvements pour des études histologiques
Remplacement
Le but du projet est de connaître la fonction de différentes sous-population neuronale du noyau du lit de la Strie terminale (BNST) et du reste de son circuit dans le contrôle de l’anxiété. La méthode la plus appropriée pour atteindre cet objectif consiste à combiner des approches d'injections stéréotaxiques, afin de faire exprimer des protéines capables d’activer ou d’inhiber l’activité neuronale combinées avec des d'enregistrements électrophysiologiques ou optique ex vivo sur tranches de cerveau, ou in vivo sur souris anesthésiée ou en tête restreinte et in vivo chez l’animal se comportant et nécessite donc le recours à l’animal. Aucun modèle "in vitro" ne peut reproduire la connectivité complexe des circuits du BNST.
Réduction
Nous avons réduit au strict nécessaire le nombre d’animaux afin d’obtenir une analyse fiable (le nombre d’animaux estimé permet d’effectuer des tests statistiques) et complète de la connectivité et de l’activité de la région cérébrale d’étude. Nous utiliserons ainsi 1560 animaux sur cinq ans. Nous travaillons sur des souris males et femelles issues des lignées transgéniques ainsi tous les animaux produits seront utilisés.
Raffinement
Nous utilisons plusieurs procédures de raffinement, à savoir: 1/ choisir un modèle rongeur de la maladie de Parkinson à un stade précoce n’induisant pas de fort phénotype moteur nous permettant ainsi d’étudier le fonctionnement des circuits de l’anxiété 2/ l'utilisation d'animaux hébergés majoritairement dans la même structure ce qui ne nécessite aucun transport et donc limite le stress des animaux 3/ une manipulation des animaux par l'expérimentateur afin là aussi de limiter le stress 4/ l'établissement de points limites 5/ La mise en place de soins adéquats si nécessaire pendant et après l’opération et l'utilisation de l’anesthésie/analgésie lors de chaque protocole invasif. A chaque étape du projet, le bien-être de nos animaux sera au coeur de nos préoccupations. Nos animaux transgéniques naitront dans notre animalerie de haut statut sanitaire. Leur soin est confié à des personnels qualifiés et experts. Ils surveillent quotidiennement l’ensemble des animaux et de façon plus poussée et spécifique pendant les phases de récupération qui suit les procédures chirurgicales. Nous utilisons des anesthésiques et analgésiques adaptés aux procédures de chirurgie. L’expérimentateur a une forte expérience pour toutes les procédures proposes. Un analgésique sera administré afin de gérer la douleur péri-opératoire. Au cas où l’animal serait encore en souffrance 24 heures après l’injection d’antalgique postopératoire, une nouvelle injection aux mêmes doses et voie d’administration sera réalisée. Si la souffrance persiste au-delà de 3 jours, l’animal sera euthanasié.
Choix des espèces
La souris est une espèce de choix pour les études sur le système nerveux central des Vertébrés. En effet, c'est un mammifère présentant une proximité phylogénique avec l'espèce humaine et certains de ces comportements, notamment le comportement d’anxiété, les interactions sociales et la motricité volontaire, peuvent être rapprochés de l'espèce humaine. Cette espèce est aussi un bon modèle de pathologie neurologique telle que la maladie de Parkinson qui peut être induite chez la souris avec des surexpressions de la protéine alpha synucléine. Ce modèle possède aussi l'avantage de permettre des approches invasives (approches pharmacologiques, optogénétiques, pharmacogénétiques, électrophysiologiques et imagerie cellulaire) permettant d'étudier l'action de molécules ou d'une population neuronale sur le fonctionnement des circuits neuronaux de l’anxiété et les phénomènes synaptiques associés. Enfin, c'est chez cette espèce que sont faites des modifications génétiques permettant de cibler des populations neuronales précises que nous souhaitons étudier. Pour ce projet les chirurgies stéréotaxiques auront lieu sur des animaux âgés de 6 à 8 semaines, ce qui correspond chez cette espèce à l’âge où l’animal sera plus à même de récupérer après les protocoles de chirurgie. Leur poids et leur taille sont stabilisés, la taille du cerveau homogène assurant une bonne reproductibilité des sites d’injection. Les enregistrements électrophysiologiques, les manipulations chémo/optogénétiques et l'imagerie calcique seront réalisés entre 15 et 49 jours après la dernière chirurgie. Pour les expériences d’interactions sociales, nous utiliserons des souris jeunes comme stimulus social entre P28- P35. Pour le protocole de stress, nous réaliserons un protocole de stress développemental que nous détaillerons ci-après où les souris expérimentales seront isolées après leur sevrage à P21 puis les souris seront utilisées à l'âge adulte (12 semaines) Pour l’étude longitudinale du phénotype anxieux chez les souris, nous utiliserons des souris âgées de 6 mois, 12 mois et 18 mois. Pour les expériences de comportement, d'enregistrement électrophysiologique et calcique, les souris seront adultes, au moins 11 semaines.
Etude des déficits immunologiques dans un modèle de souris mutantes
- Recherche appliquée
- Troubles immunitaires
36 souris vont être utilisées pour une seule prise de sang d'une minute chacune, dans des procédures déclarées d'un niveau de souffrance léger, toutes tuées ensuite pour prélever leur moelle osseuse. Elles portent une mutation qui reproduit le syndrome de Hermansky-Pudlak, donc un déficit immunitaire et un défaut des plaquettes qui expose à un saignement prolongé au moment même du prélèvement. Le geste se fait sur animal éveillé, le porteur prévoyant de comprimer le point de ponction avec un hémostatique. Il indique que le déficit immunitaire ne s'exprime pas ou peu grâce aux barrières sanitaires de l'élevage, ce qui fait dépendre la gravité déclarée du maintien de ces conditions d'hébergement.
Objectifs
Les maladies rares d’origine génétique peuvent nous en apprendre beaucoup sur le fonctionnement du corps humain. En les étudiant, les chercheurs découvrent des informations précieuses sur les gènes, les protéines et les mécanismes essentiels de la vie. Ces découvertes peuvent aussi aider à mieux comprendre des maladies plus courantes. Dans notre recherche, nous nous intéressons à une maladie appelée syndrome de Hermansky-Pudlak (SHP). C’est une maladie rare qui touche plusieurs organes et se manifeste notamment par une forme d’albinisme (peau et yeux très clairs) et une tendance aux saignements. Chez certains patients atteints de cette maladie, nous avons découvert des anomalies dans un gène. Ces anomalies pourraient expliquer certaines difficultés de défense contre les infections (déficit immunitaire) ainsi que des troubles du sang, en particulier un manque de plaquettes – des cellules qui aident à arrêter les saignements – et des problèmes dans leur fonctionnement. Le but de notre projet est d'étudier les effets de cette anomalie génétique, en utilisant un modèle de souris spécialement conçu pour porter cette mutation. Nous allons nous concentrer sur l’étude du sang, et plus particulièrement sur les plaquettes. Pour cela, nous réaliserons des prises de sang sur des souris saines et sur des souris porteuses de la mutation, afin d’analyser les différences et mieux comprendre les conséquences de cette modification génétique.
Bénéfices attendus
L'objectif de notre projet est l'étude de système immunitaire et la fonction plaquettaire dans le cadre d'une maladie rare, le syndrome de Hermansky-Pudlak. Nous souhaitons comprendre les mécanismes biologiques qui découlent de la mutation de notre gène cible et son effet sur la thrombopénie (réduction de nombre de plaquettes) ainsi que les dysfonctionnements de ces plaquettes.
Procédures
Dans le cadre de cette procédure, un prélèvements de sang sera réalisé sur chaque animal à 6 semaines d'âges. Ce geste dure environ une minute.
Impact sur les animaux
Comme la mutation chez l’homme induit une dysfonction de la fonction plaquettaire et de la thrombopénie, un risque de saignement prolongé au moment de la prise de sang pourrait être observé sur notre modèle de souris mutantes. Le prélèvement sanguin sera effectué sur animal vigile pouvant induire un stress. Nos souris ont un phénotype dommageable (déficit immunitaire) et sont sensibles aux infections liées aux pathogènes. Cependant, grâce à nos conditions d’élevage avec des barrières sanitaires spécifiques, l'expression du phénotype est limitée voire inexistante.
Devenir
En fin de protocole, tous les animaux sont mis à mort afin de procéder a la collecte d'organe, de la moelle ossuse, afin de l'analyser.
Remplacement
Une partie importante de l’étude de caractérisation du gène ne nécessite pas l’utilisation d’animaux vivants et peut être étudié in vitro sur des lignées cellulaires modifiées génétiquement. Cependant, le modèle animal reste indispensable et nécessaire pour identifier l’effet de la modification du gène à l’échelle de l’organisme entier dans le cadre d'un syndrome multisystémique ; le système in vitro ne pouvant apporter un même niveau d’information. De plus, le système immunitaire est complexe et impliques plusieurs organes. Ce projet vise à mettre en évidence l'impact de la modification d’une protéine sur des fonctions métaboliques complexes lors d’une maladie immunitaire. Celles-ci ne sont modélisables que dans un organisme complet à même d'exprimer l'ensemble des fonctions physiologies de régulations (régulation et production des cellules immunitaires). Seul une approche sur un mammifère permet une première collecte de données concernant les mécanismes physiologiques complexes mis en jeu dans cette étude (fonctionnement du système immunitaire), fournissant de nombreuses données qui pourront ensuite servir dans une approche translationnelle afin de mieux comprendre la physiologie humaine.
Réduction
L’objectif est de réduire au maximum le nombre de souris pour l’étude tout en gardant s’assurant d’une analyse statistique fiable et reproductible. Vu l'expérience que nous avons sur l'étude précédente, 18 animaux mutants et 18 animaux contrôles sont nécessaires pour obtenir des résultats robustes dans l’analyse des populations cellulaires par cytométrie.
Raffinement
Dans le cadre des procédures expérimentales, nous nous efforcerons de réduire autant que possible le stress des animaux. Un suivi régulier de leur état général sera mis en place pour garantir leur bonne santé. Si la surveillance générale (apparence, comportement, la posture, la présence de vocalisation) indique un changement pouvant impacter la santé de l’animal, une surveillance rapprochée comportant un tableau de suivi sera mise en place. Par ailleurs, nous nous engageons à offrir les meilleures conditions d'hébergement possibles, avec un enrichissement adéquat (présence de matériel pour la construction du nid et un tube). Des soins locaux seront administrés à tout animal blessé. Si une douleur est présente, un antalgique déterminé par le service vétérinaire pourra être administré. Des points limites sont mis en place, si un des points limites est atteint la mise à mort de l'animal pourra être envisagée afin d'éviter toute souffrance. Afin d’éviter toute perte de sang excessive (hémorragie), le site de ponction sera comprimé avec un hémostatique local afin d’atteindre l’hémostase. Le phénotype étant dommageable (déficit immunologique), les animaux seront hébergés dans un environnement adapté à leur immunodéficience : ils seront traités en premier en début de journée pour être dans les conditions les plus propres, et pour éviter les contaminations et seront hébergées en cages sur portoir ventilé pour éviter toute infection par un pathogène. Ces conditions permettent d'éviter l’apparition du phénotype dommageable en lien avec l’immunodéficience.
Choix des espèces
La souris est un animal dont la modification génétique est aisée et nous disposons du modèle porteur de modifications génétiques sur le gène d'intérêt. Le modèle de souris est notamment très utilisé pour étudier les fonctions immunitaires, où un large panel d’outils d’analyse est disponible. Par ailleurs, ce mammifère permet une première approche informative concernant les mécanismes physiologiques, fournissant de nombreuses données qui pourront ensuite servir dans une approche translationnelle afin de mieux comprendre la physiologie humaine. En particulier, les systèmes immunitaires chez l’humain et chez la souris ont de nombreuses similitudes (réponse innée et adaptative, même protéines exprimées…). Le prélèvement sera réalisé sur les animaux à 6 semaines car c'est un âge compatible avec un prélèvement sanguin suffisant pour effectuer les analyses. A ce stade, le système immunitaire est mature.
Évaluation de la biocompatibilité et/ou de l’efficacité de biomatériaux après implantation ou injection chez la souris
- Tests réglementaires
- Autres tests de tolérance et d’efficacité
Le protocole dépend des biomatériaux que des clients apportent à tester, avec des effets indésirables "abordés avec le client" avant toute mise en œuvre. 1 800 souris vont être utilisées sur cinq ans dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées pour prélever organes, sang et urines. Chacune reçoit jusqu'à deux implants ou injections sous anesthésie, une chirurgie de vingt à trente minutes, des prises de sang hebdomadaires, des recueils d'urine par pression sur la vessie et des radiographies, pour un suivi pouvant atteindre cinquante-deux semaines. La finalité est réglementaire, il s'agit d'obtenir la conformité de dispositifs médicaux aux normes européennes et internationales, et le porteur affirme qu'aucune méthode alternative ne reproduit les paramètres physiologiques d'"un individu dans sa globalité".
Objectifs
La présente saisine vise à évaluer la biocompatibilité (sécurité) et l’efficacité de biomatériaux selon les exigences réglementaires et scientifiques actuelles. Les biomatériaux représentent un enjeu majeur dans l’innovation médicale, car ils permettent de restaurer la fonction des tissus, de remplacer ou de soutenir des organes défaillants, et d’améliorer significativement la qualité de vie des patients. Leur utilisation s’étend à de nombreux domaines, tels que la chirurgie orthopédique, la cardiologie, la dentisterie, la chirurgie reconstructrice et la médecine régénérative. Face à la complexité croissante des dispositifs médicaux et à l’évolution rapide des technologies, il est essentiel de garantir que les biomatériaux mis sur le marché répondent à des critères stricts de sécurité, de performance et de durabilité. Cela implique la réalisation d’évaluations approfondies, incluant des essais in vivo, pour vérifier l’absence de toxicité, la compatibilité avec les tissus biologiques, ainsi que l’efficacité clinique attendue. L’objectif global de cette démarche est donc double : d’une part, assurer la conformité réglementaire des biomatériaux avec les normes européennes et internationales en vigueur ; d’autre part, favoriser le développement de solutions innovantes, sûres et performantes, capables de répondre aux besoins cliniques actuels et d’anticiper les défis médicaux de demain.
Bénéfices attendus
Ce projet vise à évaluer la biocompatibilité et l’efficacité de nouveaux biomatériaux implantables ou injectables chez la souris, un modèle largement utilisé et reconnu en recherche biomédicale. Les bénéfices attendus sont multiples et touchent à la fois l’avancée des connaissances scientifiques, la santé humaine et la santé animale. À court terme, durant la durée du projet, l’étude permettra d’acquérir des données fondamentales sur le comportement des biomatériaux in vivo, notamment leur cinétique de dégradation, leur intégration tissulaire, leur tolérance locale et leur impact immunologique. Ces résultats sont essentiels pour mieux comprendre les mécanismes d’interaction entre matériaux artificiels et organismes vivants, et pour optimiser les formulations futures dans un objectif d’application clinique. Ils permettront également d’identifier d’éventuels effets indésirables et de proposer des solutions adaptées avant toute utilisation chez l’homme. À long terme, les résultats obtenus contribueront à la conception de nouveaux biomatériaux plus sûrs, plus efficaces et mieux adaptés aux besoins cliniques. Ils orienteront la mise au point de dispositifs médicaux innovants, capables de réduire les risques de complications post-opératoires ou de rejets immunitaires, et d’améliorer la qualité de vie des patients. Ces avancées pourront trouver des applications dans des domaines variés. Les bénéfices du projet dépassent le cadre strictement humain. Les connaissances acquises pourront également profiter à la santé animale, notamment en médecine vétérinaire, en permettant le développement de traitements ou d’implants spécifiques adaptés aux animaux. En résumé, ce projet s’inscrit dans une démarche responsable, visant à maximiser les bénéfices scientifiques et médicaux tout en minimisant les impacts négatifs. Il ouvre la voie à des applications concrètes et innovantes, tant pour la recherche biomédicale que pour la santé humaine et animale, à court, moyen et long terme.
Procédures
Les souris recevront une injection ou une implantation du biomatériau à évaluer. Les injections seront réalisées sous anesthésie, avec un temps opératoire estimé entre 5 et 10 minutes. Les implantations seront également effectuées sous anesthésie et analgésie, pour une durée chirurgicale estimée entre 20 et 30 minutes. L’analgésie sera assurée pendant l’intervention, puis maintenue après la chirurgie, jusqu’à 72 heures pour les implantations intra- ou intermusculaires. Un suivi quotidien des animaux sera mis en place. De plus, un suivi approfondi comprenant la pesée des animaux sera effectué après la chirurgie puis deux fois par semaine tout au long du protocole, afin de détecter précocement toute anomalie et d’exclure de la procédure expérimentale les animaux présentant des signes de souffrance. Au cours de l’étude, des prélèvements sanguins pourront être réalisés, avec une durée estimée à environ 1 minute. Le volume prélevé n’excédera pas le volume maximum éthiquement prélevable, à raison d’un prélèvement maximum par semaine. Si un prélèvement important est nécessaire, il sera effectué uniquement en point final, après anesthésie et analgésie. Des prélèvements d’urine pourront également être réalisés au cours du protocole en environ 1 minute, en exerçant une légère pression sur la vessie, à raison d’un prélèvement maximum par jour. Des analyses radiographiques pourront être menées sur animaux anesthésiés, avec un temps estimé à environ 5 minutes (anesthésie + radiographie). Si nécessaire, les animaux recevront une double injection de produit fluorescent, peu de temps avant leur mise à mort. En général, ces injections seront administrées environ deux semaines, puis une semaine avant la mise à mort. La mise à mort des animaux sera réalisée conformément aux normes éthiques en vigueur. Ce projet sera limité à un maximum de 1800 animaux sur 5 ans, avec une durée maximale d’étude fixée à 52 semaines après implantation.
Impact sur les animaux
Les nuisances attendues sont principalement liées à l’acte chirurgical ou à l’injection / implantation du biomatériau : - Suite à la chirurgie : traumatisme et inflammation transitoire au niveau du site d’implantation ou d’injection, pouvant entraîner douleur locale, gonflement, rougeur ou chaleur. Risque de réaction inflammatoire, de rejet local, bien que les biomatériaux soient choisis pour leur biocompatibilité. - Stress post-chirurgical ou post-injection, pouvant se manifester par une diminution de la mobilité, une inactivité ou un comportement anormal (agressivité, isolement). - Perte de poids transitoire dans certains cas, surtout en période post-opératoire immédiate.
Devenir
A l’issue de chaque procédure les animaux seront mis à mort. Les organes d'intérêts seront prélevés. Les prélèvements sanguins et urinaires seront utilisés pour doser le composé et/ou évaluer sa toxicité et/ou évaluer les modifications induites par son administration. Les organes seront également utilisés pour doser les composés et / ou réaliser des analyses histopathologiques et d’imagerie. Grâce à ces prélèvements / analyses il sera possible de conclure sur la sécurité et l’efficacité des produits testés.
Remplacement
De manière générale, les biomatériaux que nous évaluons in vivo ont fait l’objet de tests préliminaires in vitro. Le biomatériau idéal doit allier biocompatibilité, pour garantir la sécurité d’emploi (exigence réglementaire), et efficacité clinique (la sécurité seule ne garantit pas que le matériau soit utile ou performant). La recherche de nouveaux biomatériaux sûrs et performants est donc essentielle et nécessite une évaluation en expérimentation animale afin d’assurer leur conformité réglementaire et leur potentiel d’application en santé humaine. Le passage chez l’animal reste indispensable afin de vérifier les interactions avec l’organisme et aucune méthode alternative ne permet actuellement de reproduire tous les paramètres physiologiques qui sont liés à un individu dans sa globalité.
Réduction
La présente saisine vise à évaluer la biocompatibilité et l’efficacité de biomatériaux, selon les exigences réglementaires et scientifiques actuelles. Le nombre d’animaux est réduit au maximum afin d’avoir des résultats exploitables, permettant de conclure de manière certaine, tout en évitant la réalisation d’une deuxième étude pour confirmer les résultats obtenus au cours du présent projet. Compte tenu de la variabilité probable des réponses aux biomatériaux, le protocole expérimental prévoit : Pour chaque point de temps (jusqu’à 3 selon la nature du biomatériau), 10 sites d’implantation par biomatériau seront évalués sur au moins 3 animaux, avec un maximum de 2 sites injectés ou implantés par souris. Cet effectif pourra être revu, notamment si le biomatériau évalué est déjà connu, si des données antérieures permettent d’établir un parallèle, ou dans le cas où seules des données préliminaires sont nécessaires et que l’analyse reste pertinente.
Raffinement
Les animaux seront stabulés en groupes dans des locaux adaptés permettant leur maintien dans un environnement adéquat, n'induisant pas de stress. Les conditions d’hébergement seront optimisées si nécessaire (par exemple : litière spécifique, augmentation de l’enrichissement, facilité d’accès à l’alimentation et ajout de nourriture appétente). Un hébergement individuel transitoire pourra-être réalisé, par exemple, en cas de complications post-opératoire nécessitant un isolement comme la réouverture d’un site. Dans ce cas l’enrichissement sera augmenté. Les effets indésirables susceptibles d’être observés chez les animaux lors de l’implantation ou de l’injection de biomatériaux seront anticipés au plus juste, sur la base des données issues d’études réalisées et appuyés d’une veille bibliographique sur les biomatériaux évalués. Nous mettrons en place des mesures spécifiques et adaptées aux douleurs éventuelles occasionnées par les différents traitements pour éviter toute souffrance inutile et prolongée. En plus de l’analgésie et de l’anesthésie assurées lors de la chirurgie et de tout autres gestes le nécessitant (ex : prélèvement sanguin), une observation quotidienne sera mise en place, l’état général des animaux et du site d’injection/implantation (gonflement, rougeur, et autres paramètres), ainsi que les poids seront évalués au minimum deux fois par semaine pendant toute la durée de l’étude. Cela permettra de s’assurer que les points limites ne sont pas atteints. En cas d’apparition de signes persistants ou sévères, des mesures spécifiques seront mises en œuvre afin de garantir le bien-être animal, conformément aux protocoles éthiques établis. Les effets indésirables susceptibles d’être observés seront abordés avec le client avant toute mise en œuvre du projet. Ils seront anticipés au plus juste en fonction des informations obtenues lors de protocoles préalablement réalisés et appuyés d’une veille bibliographique. Tout animal présentant une anomalie sera évalué afin de mettre en place un traitement adapté, lorsque cela est applicable et pourra être euthanasié selon les critères définis en amont. Nous maintiendrons les animaux le minimum de temps dans une situation d’inconfort et de douleur (lors du traitement expérimental et lors des prises de mesures).
Choix des espèces
La souris, mammifère largement utilisé en recherche biomédicale, présente des caractéristiques physiopathologiques et des réponses tissulaires, notamment en termes de remodelage osseux et de cicatrisation, proches de celles observées chez l’homme. Ce parallèle permet d’obtenir des résultats pertinents pour la transposition à l’espèce humaine, notamment grâce à des approches statistiques robustes et validées. De plus, la souris est un modèle reconnu pour l’étude des effets de composés ou de dispositifs médicaux : les données générées permettent d’extrapoler efficacement les résultats à l’homme et de faciliter la prédiction des réponses biologiques attendues lors des premiers essais cliniques. Ce modèle offre également la possibilité de prélever un volume suffisant et analysable de liquides biologiques (sang, urine), ce qui est essentiel pour évaluer l’impact systémique des biomatériaux implantés. Enfin, la souris permet de réaliser des études de biocompatibilité et d’efficacité dans des conditions standardisées, conformément aux recommandations internationales. A noter, que les animaux seront sevrés et développés.
Exploration de la perméabilité de la barrière hémato encéphalique au cours de l’encéphalopathie associée au sepsis et l’accélération du déclin cognitif post-sepsis chez la souris – EU 1/2
- Maintien des lignées génétiquement modifiées
- Recherche fondamentale
- Multisystémique
- Oncologie
Opérées sous anesthésie pour déclencher un sepsis, transportées vers un second établissement, anesthésiées de nouveau une demi-heure pour recevoir un radiotraceur et passer à l'imagerie cérébrale, 200 souris au maximum vont être utilisées, dont 96 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Ces souris portent des modifications génétiques qui leur font développer une maladie neurodégénérative et des déficits cognitifs, le sepsis étant déclenché à six ou à douze mois d'âge. Le porteur décrit un poil hérissé, une posture voûtée, une baisse d'activité et des diarrhées dans les vingt-quatre à quarante-huit heures qui suivent, et une anesthésie profonde qui expose à un arrêt cardiorespiratoire. Les souris utilisées pour produire les cohortes sont tuées à la fin de leur période de reproduction, les autres après l'imagerie, pour récupérer leurs tissus.
Objectifs
Le sepsis est un syndrome clinique fréquent et potentiellement mortel provoqué par un dérèglement de la réponse à l'infection. Au diagnostic, une altération de l’état de vigilance également appelé encéphalopathie associée au sepsis (EAS), est fortement associé au risque de mortalité. En outre, les troubles cognitifs à long terme sont l'une des séquelles majeures observées chez les survivants du sepsis, entraînant une réduction substantielle de la qualité de vie et une augmentation des coûts de santé. En effet, malgré une amélioration substantielle de la survie hospitalière des patients présentant un sepsis ou un choc septique, le suivi à long terme des patients révèle que 30 à 50 pourcents des survivants auront des altérations cognitives un an après la sortie de réanimation avec un retentissement significatif sur le retour à l’emploi, les activités de la vie quotidienne et la qualité de vie. Ces altérations persistantes ont donc un impact sociétale majeur. Cependant, l'association mécanistique entre les infections systémiques sévères, l’EAS et l’accélération du déclin cognitif n'est pas encore claire. L’hyperperméabilité de la barrière hémato encéphalique est une des voies biologiques les plus probablement impliqué dans cette dysfonction cérébrale aigue et chronique précipitant potentiellement l’apparition de démences neurodégénératives. Une meilleure compréhension des mécanismes responsables de ces déficits pourrait influencer la prise en charge et le pronostic des patients atteints de sepsis. Ce projet se déroule sur deux établissements afin de disposer d'équipement d'imagerie adapté à la question scientifique.
Bénéfices attendus
Dans l’ensemble, ce projet vise à mieux comprendre le rôle de la perméabilité de la barrière hémato-encéphalique dans la physiopathologie des troubles neurologiques aigue et neurodégénératifs associés au sepsis, dans le but de développer et d’évaluer des approches innovantes d’immunothérapie pouvant modifier l’évolution naturelle de la maladie ainsi que des biomarqueurs immunitaires sanguins à valeur diagnostique et/ou pronostique. Les données actuelles suggèrent que la barrière hémato encéphalique (BHE) est l’élément clé qui intègre les signaux du cerveau et de la périphérie au cours du sepsis. Une meilleure compréhension des mécanismes physiopathologique de l’interface entre le compartiment sanguin systémique et le système nerveux central pourrait influencer la prise en charge thérapeutique et le pronostic des patients atteints de sepsis.
Procédures
Tous les animaux seront soumis à une procédure chirurgicale permettant d’induire le modèle de sepsis sous anesthésie générale et analgésie pré et post-opératoire associé à un traitement antibiotique (15-20 minutes/animal, 1 fois) dans un premier établissement. Par la suite, les animaux seront transférés dans un second établissement et impliqués dans un examen d’imagerie effectuée sous anesthésie générale avec injection d’un radiotraceur (30 min d'anesthésie au total). A l’issue de ces étapes les animaux seront euthanasiés par une méthode réglementaire.
Impact sur les animaux
Les souris utilisées dans le projet développent une maladie neurodégénérative avec des déficits cognitifs au cours du temps. Cela pourrait entrainer des troubles du comportement et potentiellement une agressivité accrue avec l’âge source de bagarre et donc de blessures/lésions potentielles (rare). Concernant la procédure chirurgicale elle-même, la phase post-opératoire précoce est à risque de manifestations correspondant à un syndrome douloureux lié à l’acte technique par lui-même : posture voutée, fourrure sale, décharge oculaire. Concernant le modèle de sepsis, il peut potentiellement engendrer des symptômes d’inconfort et des modifications du comportement en situation de pathologie. Ce « comportement maladie » est un ensemble coordonné de changements de comportement adaptatifs qui se développent chez les animaux malades au cours d'une infection ou d’un état inflammatoire non septique. Au cours des 24 premières heures suivant l’induction d’un sepsis les animaux présentent habituellement une réduction de leur mouvement exploratoire, une réduction globale d’activité et ont habituellement le poil hérissé. Certains animaux présentent des diarrhées liquidiennes associée à ce syndrome inflammatoire. Ces symptômes régressent progressivement au-delà de 24 à 48 heures. La réalisation de l’imagerie cérébrale se fait sous anesthésie générale profonde pour éviter tout mouvement qui générait l’acquisition d’image. Cette anesthésie présente un risque de stress thermique et d’arrêt cardiorespiratoire.
Devenir
Les souris impliquées dans la production des cohortes seront euthanasiées à la fin de la période de reproductive et ne pourront être réutilisés du fait de leurs modifications génétiques. Les souris analysées dans le cadre de ce projet seront euthanasiées à la fin des actes in vivo et l’ensemble des tissus récupérés pour les différentes analyses afin de répondre à la question scientifique.
Remplacement
Un organisme vivant intégré est nécessaire pour étudier les anomalies de fonctionnement de la barrière hémato-encéphalique lors des phases d’encéphalopathie aigue et de dégénérescence cognitive retardée associés au sepsis. A l’heure actuelle il n’est pas possible de recréer in vitro la complexité d’un organisme entier avec tous les acteurs cellulaires rentrant en jeu lors d’une réaction inflammatoire du système nerveux central et systémique. L’exploration de conséquences à long terme nécessite par ailleurs un suivi longitudinal individuel des animaux, qu’il n’est pas possible de modéliser in silico
Réduction
Nous utiliserons un maximum de 200 animaux sur la durée du projet. La standardisation des procédures expérimentales et des conditions d’hébergement des animaux est une préoccupation majeure pour limiter les facteurs de biais expérimentaux et limiter le nombre d’animaux nécessaires pour observer des différences significatives. Les procédures expérimentales ont été affinées pour limiter au maximum l'utilisation des souris : - Les modèles de choc septique utilisés sont ceux dont la reproductibilité est la plus élevée - Chaque expérience sera dessinée pour favoriser la comparaison entre deux groupes de manière à conserver une puissance statistique suffisante pour un faible effectif d’animaux. - Les organes prélevés feront l’objet des multiples analyses. - Nous adapterons chaque test statistique en fonction du type de résultats et d’analyse à effectuer. - Les animaux utilisés proviennent de lignées consanguines avec un fond génétique contrôlé afin de limiter la variation expérimentale et donc le nombre d’animaux. A noter qu’il est possible que la méthode d’imagerie utilisée ne mette en évidence aucun signal pathologique. Aussi, s’il s’avère que notre hypothèse de travail est erronée et qu’aucun résultat pertinent n’est mis en évidence après 2 séries de 20 animaux l’étude sera suspendu avant d’atteindre le nombre maximal d’animaux.
Raffinement
Les procédures de ce projet ont été mises au point afin de permettre une interprétation fiable des résultats, tout en respectant le bien-être animal, et en limitant la douleur et le stress (anesthésie, analgésie). Les conditions d’hébergement sont conformes à la réglementation, les animaux disposent de nourriture et d’eau à volonté. Le milieu est enrichi à l’aide de coton de nidification ou de maisons de type igloo. Nous nous efforçons à chaque instant de raffiner nos procédures afin de garantir le bien-être des animaux en cours de procédure grâce à une surveillance attentive (points limites) et des soins adaptés (anesthésie, analgésie, soins, suivi). La principale contrainte concerne la chirurgie mise en œuvre pour induire le modèle sepsis. Une attention particulière sera portée à cette étape sensible du projet : anesthésie locale/générale, analgésie, asepsie, plateau chauffant, soins pré- et post-opératoires. Les animaux disposent d’une litière douce en postopératoire, associée à de la nourriture molle pour faciliter la récupération et la réhydratation. Pour le transport entre les deux établissements, celui-ci sera effectuée dans une boite de transport filtrée adapté au modèle animal et contenant de l’eau, de l’aliment et de l’enrichissement pour limiter le stress lié à cette étape. Enfin, l’imagerie sera effectuée sous anesthésie profonde contrôlé avec maintien de la température pour réduire le stress thermique associé à l’anesthésie générale. Afin de limiter les effets indésirables, les animaux seront suivis quotidiennement par du personnel formé et compétent afin de détecter toute anomalie. Un suivi du poids sera mis en œuvre tout au long du projet. Des points limites ont été établis sur la base de précédentes études sur ce type de modèles expérimentaux. Les mesures appropriées seront mises en œuvre selon les observations réalisées (soins), et la structure en charge du bien-être animal ainsi que le vétérinaire pourront être sollicités, le cas échéant.
Choix des espèces
Justification de l’espèce : La souris est l’espèce de choix pour notre protocole expérimental pour de multiples raisons : - Grande conservation des mécanismes de l’immunité innée et adaptative entre les mammifères. - Espèce largement caractérisée et validée pour l’étude des réponses immunitaires. - Espèce chez laquelle ont été développés de nombreux modèles expérimentaux de sepsis et de pathologies neurodégénératives étudiées dans ce projet. - Expérience des investigateurs en expérimentation animale sur modèle murin. - Plateforme d’imagerie du petit animal adaptée aux modèles murins. Nous utiliserons plusieurs modèles transgéniques développant des déficits cognitifs (modèles de Maladie d’Alzheimer). Justification des stades de développement : Nous utiliserons uniquement des animaux adultes. L’induction du sepsis aura lieu à 6 mois (précoce) ou 12 mois (tardif). L’âge de 6 mois, correspond sur le plan immunologique à une phase de stabilité immunitaire qui reste asymptomatique (pas encore de déclin cognitif marqué). L’âge de 12 mois, correspond à un stade bien plus avancé de pathologie neurodégénérative associé à une phase de vieillissement immunitaire. Ce stade sera étudié dans un second temps et permettra d’évaluer la perméabilité de la barrière hémato encéphalique (BHE) à un stade de démence établie.
Evaluation de l’efficacité de nouvelles thérapeutiques dans un modèle d’allogreffe chez la souris
- Recherche appliquée
- Troubles immunitaires
- Tests réglementaires
- Autres tests de tolérance et d’efficacité
85 souris sont opérées sous anesthésie et tuées avant tout réveil, pour fournir la peau greffée aux autres. 400 receveuses vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, puis tuées pour prélever leurs tissus. Chaque greffe de peau pleine épaisseur dure une vingtaine de minutes, suivie de trente jours au plus de traitements immunosuppresseurs testés, de clichés sous anesthésie légère tous les deux jours et d'une imagerie de fluorescence par semaine. Le porteur reconnaît des douleurs postopératoires, des infections possibles du greffon et des pertes de poids liées aux molécules testées, et conclut que le rôle des souris reste "crucial et irremplaçable".
Objectifs
Le rejet de greffe reste un obstacle central en transplantation, nécessitant des traitements immunosuppresseurs souvent lourds et aux effets secondaires significatifs. Ce projet a pour objectif d’utiliser un modèle murin de greffe de peau pleine épaisseur afin d’évaluer des approches innovantes pour inhiber efficacement le rejet et prolonger la survie des greffes. L’un des objectifs principaux est d’évaluer l’efficacité de nouvelles molécules et formulations qui ciblent spécifiquement les voies métaboliques critiques des lymphocytes T activés. Ces cellules immunitaires, responsables du rejet, reprogramment leur métabolisme en faveur de la glycolyse, de la phosphorylation oxydative et du métabolisme de la glutamine pour répondre à leurs besoins énergétiques. Ce projet vise à tester des inhibiteurs de ces voies, individuellement ou en combinaison, afin de déterminer leur capacité à moduler la réponse immunitaire et à prolonger la survie des greffes. Une attention particulière sera portée à l’optimisation des conditions d’administration des molécules étudiées. Le projet explorera différentes stratégies de dosage et de fréquence d’administration afin de maximiser l’efficacité tout en minimisant les effets secondaires. Ces efforts visent à établir des protocoles thérapeutiques mieux tolérés par les sujets, garantissant un équilibre entre immunosuppression et tolérance immunitaire. Enfin, ce projet ambitionne d’explorer les interactions potentielles entre les inhibiteurs métaboliques et d’autres approches immunomodulatrices, telles que les traitements par co-stimulation ou la déplétion cellulaire. L’objectif est de développer des combinaisons thérapeutiques capables de générer une immunosuppression robuste et synergique, tout en minimisant les risques de rejet aigu et en favorisant une tolérance durable. À travers cette démarche, ce projet contribuera à l’élaboration de stratégies novatrices et transposables en clinique, offrant des perspectives prometteuses pour améliorer les résultats des greffes et la qualité de vie des patients.
Bénéfices attendus
Ce projet de recherche ambitionne de transformer la gestion du rejet de greffe en se concentrant sur la découverte de nouvelles approches thérapeutiques. En évaluant des molécules innovantes et en testant des formulations ciblant les voies métaboliques clés des lymphocytes T activés, il vise à élargir le répertoire des traitements disponibles en transplantation. Un des principaux bénéfices attendus est l’identification de nouvelles molécules capables d’inhiber sélectivement les mécanismes immunitaires responsables du rejet, tout en limitant les effets secondaires courants associés aux traitements immunosuppresseurs conventionnels. Ces découvertes permettront de mieux comprendre les interactions complexes entre métabolisme cellulaire et réponses immunitaires, ouvrant ainsi la voie à des interventions plus spécifiques et efficaces. Ce projet se distingue également par son approche novatrice de combinaison thérapeutique. En explorant les synergies potentielles entre deux molécules ou plus, il sera possible de maximiser l’effet immunosuppresseur tout en réduisant les doses nécessaires, diminuant ainsi la toxicité et les risques pour les patients. Cette démarche pourrait générer des stratégies thérapeutiques robustes et durables, adaptées à des contextes cliniques variés. Enfin, l’optimisation des doses et des schémas d’administration constituera un bénéfice clé. Grâce à une évaluation rigoureuse des relations dose-réponse, ce projet permettra d’identifier les protocoles les plus sûrs et les plus efficaces, minimisant les complications et maximisant les chances de succès des greffes. En résumé, ce projet s’inscrit dans une dynamique d’innovation centrée sur la découverte et l’optimisation de traitements de nouvelle génération, offrant des perspectives prometteuses pour améliorer la gestion du rejet de greffe et la qualité de vie des patients transplantés.
Procédures
Les animaux donneurs seront prélevés selon une procédure chirurgicale sans réveil durant approximativement 20 minutes, puis seront mis à mort. Les animaux receveurs recevront les gerffes de peaux des donneurs lors d'une procédure chirurgicale durant approximativement 20 minutes, puis seront suivis pendant une période pouvant aller jusqu'à 30jours. Les animaux seront surveillés journalièrement la 1ère semaine, puis tous les 2 jours pour évaluer leur état et réaliser un scoring de prise de greffe. les animaux seront traités avec des traitements de référence et des traitements tests pour comparer l'efficacité de nouvelles thérapeutiques. L'évaluation de la prise de greffe se fera aussi par imagerie non invasive (prise de clichés sous anesthésie légère tous les 2 jours et imagerie de fluoresence une fois par semaine).
Impact sur les animaux
Ce projet, bien que conçu pour minimiser l'impact sur les animaux, peut entraîner certaines nuisances ou effets indésirables inhérents à la mise en œuvre d’un modèle de transplantation cutanée et aux traitements testés. L’intervention chirurgicale nécessaire pour réaliser les greffes de peau constitue une source potentielle de douleur et d’inconfort postopératoires. Cependant, ces effets seront atténués grâce à une prise en charge rigoureuse, incluant l’utilisation d’anesthésiques pendant l’opération et d’analgésiques (par exemple, la buprénorphine) pour soulager la douleur après l’intervention. Des complications locales, telles que des infections au site de greffe ou un retard de cicatrisation, peuvent survenir. Ces risques seront contrôlés par des mesures prophylactiques, comme l’administration d’antibiotiques, et une surveillance attentive des animaux pour détecter rapidement toute anomalie. Les traitements administrés dans le cadre de l’étude (inhibiteurs métaboliques ou molécules immunosuppressives) pourraient entraîner des effets secondaires dose-dépendants, tels qu’une perte de poids, une fatigue ou des altérations métaboliques. Ces manifestations seront étroitement surveillées grâce à un suivi clinique quotidien des animaux, incluant l’évaluation de leur comportement, de leur alimentation et de leur état général. Des ajustements de dose seront effectués si nécessaire pour limiter ces effets.
Devenir
A l'issue de la procédure, les animaux donneurs seront mis à mort. A l'issue de chaque procédure, les animaux receveurs seront mis à mort afin de prélever les tissus et réaliser des analyses ex vivo.
Remplacement
La recherche menée dans ce projet vise à développer des approches thérapeutiques innovantes pour inhiber le rejet de greffe, en s’appuyant sur un modèle murin de transplantation cutanée. Bien que le recours aux animaux soit limité aux cas où aucune alternative équivalente n’existe, leur utilisation demeure essentielle pour répondre aux objectifs scientifiques de ce projet. Les modèles in vitro et les simulations informatiques constituent des alternatives précieuses et seront exploitées dans les phases préliminaires. Les cultures cellulaires, par exemple, permettront d’évaluer les interactions moléculaires et les effets directs des traitements sur les lymphocytes T. De même, des outils de modélisation informatique seront utilisés pour prédire les propriétés pharmacocinétiques et les interactions potentielles entre les molécules. Ces méthodes contribueront à réduire le nombre d’animaux nécessaires en éliminant en amont les composés inefficaces ou toxiques. Cependant, ces approches ne peuvent pas reproduire les processus biologiques complexes d’un organisme vivant, tels que les interactions immunologiques, la vascularisation des greffes ou les effets systémiques des traitements. Le rejet de greffe implique des mécanismes dynamiques qui ne peuvent être modélisés de manière fiable qu’en étudiant un système immunitaire fonctionnel dans son intégralité. Les souris, grâce à leur génétique bien caractérisée et leur similitude immunologique avec les humains, constituent le modèle le plus adapté pour explorer ces phénomènes de manière rigoureuse et reproductible. En outre, le modèle murin de greffe de peau permet une observation directe et précise des effets des molécules testées, notamment par l’évaluation visuelle et histologique des greffes. Ce niveau de précision est indispensable pour garantir la robustesse et la transposabilité des résultats à un contexte clinique. Enfin, l’utilisation des animaux sera strictement encadrée par des protocoles respectant les principes des 3R (Remplacement, Réduction, Raffinement). Tous les efforts seront faits pour réduire leur nombre au strict minimum nécessaire et pour limiter leur inconfort par des soins appropriés et des critères d’arrêt clairs. Ainsi, bien que des alternatives soient intégrées au projet pour limiter l’utilisation des animaux, leur rôle reste crucial et irremplaçable pour répondre aux questions scientifiques complexes liées au rejet de greffe et au développement de traitements innovants.
Réduction
Le nombre d’animaux prévu pour ce projet a été déterminé sur la base d’analyses statistiques rigoureuses. Les tests utilisés incluent des méthodes telles que l’analyse de puissance statistique, permettant de calculer le nombre minimal d’animaux nécessaires pour détecter des différences significatives entre les groupes expérimentaux avec une probabilité donnée (généralement 80 %) et un seuil de signification de 5 %. Ces calculs tiennent compte de la variabilité attendue des réponses, basée sur des études antérieures dans le domaine de la transplantation.
Raffinement
Raffinement des conditions d’hébergement et de manipulation : Les souris sont maintenues dans des conditions optimales, adaptées à leur statut sanitaire : Utilisation de cages spécifiques avec filtration d’air pour réduire le risque d’infections. Température (20-24 °C) et humidité (40-60 %) contrôlées, essentielles pour éviter les perturbations cutanées. Enrichissement environnemental adapté (matériaux stériles comme tunnels ou abris) pour éviter tout traumatisme mécanique sur les greffes. Minimisation de la douleur et de la détresse : Anesthésie générale des animaux lors des chirurgies et analgésie préventive et postopératoire : Administration d’anti-inflammatoires non stéroïdiens (AINS) et antibiothérapie. Techniques chirurgicales optimisées : Utilisation d’instruments microchirurgicaux pour minimiser les traumatismes tissulaires et surveillance stricte de l’asepsie pour prévenir les infections postopératoires. Monitoring du bien-être : Mise en place d’une grille d’évaluation régulière incluant des paramètres comportementaux, physiologiques (perte de poids, température corporelle), et spécifiques (aspect de la greffe). Suivi longitudinal par imagerie non invasive : Utilisation de technologies telles que la fluorescence ou la tomographie optique cohérente (OCT). Ces outils permettent de suivre en temps réel l’état des greffes sans euthanasier les animaux à différents temps.
Choix des espèces
Le modèle murin a été retenu pour ce projet en raison de ses nombreux avantages scientifiques et pratiques. Les souris possèdent un système immunitaire bien caractérisé et similaire à celui des humains, permettant une extrapolation pertinente des mécanismes immunologiques étudiés. La disponibilité de lignées inbred et transgéniques facilite l’exploration des réponses immunitaires spécifiques et des mécanismes d’action des molécules testées. La transplantation cutanée chez la souris est un modèle robuste, largement documenté et reproductible, idéal pour évaluer le rejet de greffe. La petite taille des souris et leur gestion pratique réduisent les coûts et permettent des études efficaces avec un nombre minimal d’animaux. Malgré l’utilisation d’alternatives in vitro pour réduire leur nombre, les souris restent indispensables pour étudier les réponses immunitaires systémiques et les interactions complexes in vivo, essentielles pour atteindre les objectifs scientifiques de ce projet. Les animaux utilisés dans ce projet seront des souris adultes, âgées de 8 à 10 semaines. Ce stade de développement est privilégié car il correspond à la maturité immunologique, nécessaire pour étudier les mécanismes de rejet de greffe et les réponses aux traitements immunosuppresseurs. Les souris adultes présentent des systèmes immunitaire, métabolique et vasculaire pleinement fonctionnels, ce qui garantit la fiabilité des résultats et leur transposabilité aux humains. De plus, à cet âge, les animaux sont suffisamment robustes pour supporter les procédures chirurgicales tout en minimisant les risques de complications liés à l’immaturité ou à la sénescence. L’utilisation de souris au même stade de développement permet également de réduire la variabilité des résultats, en limitant les différences physiologiques liées à l’âge.
Plateforme préclinique de modélisation des réactions allergiques chez la souris
- Recherche appliquée
- Troubles immunitaires
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
Des souris conventionnelles, humanisées pour leur système immunitaire ou leur foie, ou doublement humanisées, reçoivent des allergènes par la bouche ou sur la peau, 8 à 10 fois au plus, pour reproduire des allergies sur lesquelles tester environ 50 à 60 molécules. 10 000 souris vont être utilisées en cinq ans, réparties en 330 études, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré ou sévère. L'exposition à l'allergène peut déclencher un choc anaphylactique, avec hypothermie, démangeaisons, gonflements et troubles respiratoires, et s'y ajoutent selon les études la pose d'une puce sous la peau, des injections de plasmides qui peuvent altérer de façon marquée l'état général dans les minutes suivantes, des prises de sang répétées et la mesure sous anesthésie de l'épaississement des oreilles. Les souris sont tuées parce qu'elles ont reçu des candidats médicaments dont un effet néfaste sur leur santé "ne peut être exclu", et 1 500 sont déclarées réutilisables dans un projet de formation interne, ce qui évite, selon le porteur, de commander des souris pour la formation.
Objectifs
Les allergies médiées par les immunoglobulines E (IgE), ou hypersensibilités, sont des réactions immunitaires exagérées à des antigènes environnementaux inoffensifs tels que des allergènes alimentaires, des pollens, des acariens ou encore des venins. Ces réactions peuvent aller de simples manifestations locales (urticaire, rhinite) à des manifestations systémiques graves telles que l’anaphylaxie. L’hypersensibilité de type I, aussi appelée réaction allergique immédiate, est une réponse immunitaire excessive qui se produit rapidement (quelques minutes) après l’exposition à un allergène chez une personne sensibilisée. Conséquences : inflammation, rougeur, démangeaisons, œdème, bronchoconstriction, etc. L’hypersensibilité de type IV, aussi appelée hypersensibilité retardée, est une réaction immunitaire cellulaire qui se manifeste 24 à 72 heures après l’exposition à un antigène. Conséquences : infiltration cellulaire, œdème, rougeur, induration. La compréhension des mécanismes de l’hypersensibilité de type I et IV et l’évaluation de nouvelles approches thérapeutiques nécessite le développement de modèles précliniques fiables, reproductibles et transposables à l’homme. L'objectif principal de ce projet est de développer et caractériser différents modèles murins d’allergie médiée par les IgE et les lymphocytes T, en utilisant des souris conventionnelles non-humanisées ou humanisées (système immunitaire ou foie) ou doublement humanisées (système immunitaire + foie ). Les modèles développés serviront à mimer les différentes formes de réactions allergiques, systémiques ou localisées, afin de mieux comprendre les réponses immunitaires et d’évaluer à terme des outils préventifs, prophylactiques ou thérapeutiques. Des souris « non allergiques » (non sensibilisées) pourront être utilisés afin de déterminer la pharmacocinétique / pharmacodynamique des candidats médicaments.
Bénéfices attendus
Ce projet vise à proposer une plateforme complète de modélisation préclinique des allergies médiées par les IgE, adaptée à l'étude des mécanismes immunologiques et à l’évaluation de nouvelles stratégies thérapeutiques. On entend par « une plateforme complète » toute la chaîne de valeur préclinique, dans une logique de personnalisation, qualité et efficacité scientifique, ne se limitant pas à la simple exécution technique d’un modèle. Cela repose sur une approche progressive, car les expériences peuvent débuter si nécessaire par l’utilisation de modèles murins classiques pour les phases exploratoires, puis intégrant des modèles humanisés uniquement lorsque cela est nécessaire pour affiner la pertinence des résultats dans un contexte proche de l’humain.
Procédures
Identification par puce électronique :2 fois maximum si puce non fonctionnelle ou perdue. Durée de quelques secondes. Administration : la fréquence dépend du protocole d’étude sauf pour les injections d’anticorps qui sera de 2 fois maximum. Chaque injection durera entre 10 et 15 secondes. Administration orale de l’allergène : 8-10 fois maximum. Chaque administration orale durera 20 secondes. Administration locale, par contact cutané, de l’allergène : 8-10 fois maximum. Chaque administration locale durera 20 secondes. Les volumes administrés seront proportionnels au poids de l’animal. Le nombre d’administration dépendra du traitement et de la voie d’administration choisie. Le suivi de la réponse anaphylactique se fera par un scoring allergique dans le cas d’allergie systémique active ou passive. Dans le cas d’allergie passive cutanée le suivi de la réponse allergique se fera par mesure de l’épaississement des oreilles, sous anesthésie, ainsi que par l’évaluation de la perméabilité vasculaire. Durée de 10 à 15 secondes. Afin de suivre l'évolution de la pathologie et d'objectiver les effets des molécules à visées thérapeutiques, des prises de sang seront réalisées. Les volumes maximaux de prélèvements seront proportionnels au poids de l’animal selon une limite fixée. La répartition des prélèvements dépendra du vétérinaire et figurera dans le protocolé d’étude.
Impact sur les animaux
-Identification par puce électronique classique ou thermopuce (prise de température) : stress, gêne, douleur dans les heures suivants l’injection. -Injection(s) de solution saline isotonique contenant des plasmides : les nuisances attendues sont des hématomes et des troubles cardio-respiratoires et une altération marquée de l’état général, pendant les minutes suivants l’injection. -Administration de traitements : il n’y a pas de nuisances attendues, mais il existe un risque d’observer des effets potentiellement toxiques des composés à visées thérapeutiques, hématome, douleur, lésion au site d’administration (notamment si administrations répétées. - Prélèvements sanguins : il n’y a pas de nuisance attendue mais un risque d’anémie, d’hématome, douleur, lésion au site de prélèvement (notamment si prélèvement répétés). -Prélèvement d’urine et de fèces : stress, gêne. -Prise de température corporelle à l’aide d’une sonde : irritation, inflammation, stress. Le challenge est également susceptible d’induire une réaction allergique ou un choc anaphylactique pouvant se manifester notamment par une hypothermie, la présence de démangeaisons, de gonflements, de problèmes respiratoires et un impact sur l’activité de la souris. Des nuisances peuvent également être induites par le stress dû aux contentions. La douleur peut se manifester, entres autres, par une perte de poids, une hypo- ou une hyperactivité, une prostration ou des difficultés à se déplacer.
Devenir
Les animaux sont euthanasiés car ils auront reçu des candidats médicaments pour lesquels un impact négatif sur la santé des souris ne peut être exclu. Ils ne recouvreront pas leur état de santé et de bien-être général. Des souris issues de ce projet pourront être réutilisées dans le projet « Formation interne aux procédures et gestes techniques appliqués aux souris », sous réserve d’un avis vétérinaire favorable. Cette réutilisation permet de ne pas commander des souris spécifiquement pour la formation mais d’utiliser nos souris déjà présentes.
Remplacement
Les tests in vitro seront envisagés si ceux-ci sont appropriés. Néanmoins, il n'est actuellement pas possible de recréer, in vitro, un environnement complexe comme le système immunitaire et de mimer les réactions physiologiques humaines responsables de la mise en place d’une allergie, tout en objectivant les effets potentiellement toxiques de médicaments en développement. La souris constitue donc un modèle scientifiquement valide, robuste et indispensable pour le développement et la mise au point de traitements innovants pour les patients.
Réduction
Un total de 10 000 souris seront utilisées, couvrant une période de 5 ans, permettant de réaliser 330 études précliniques. Le nombre de souris par étude sera de 5 à 10 individus par groupe (pour faire face à la variabilité du modèle), avec un minimum de 4 groupes (1 groupe placebo et 3 groupes traités). Ce nombre total d’animaux inclut les groupes contrôles, les tests pilotes de validation de modèle, les répétitions inter-expérimentateurs et les pertes éventuelles. Il est prévu de tester approximativement entre 50 et 60 molécules de nature différente sur la durée de validité de ce projet. Aucune approche statistique n'a été réalisée, l’estimation du nombre d’animaux est réalisée sur base du nombre d’études effectuées les années antérieures et anticipant une croissance chaque année, en accord avec le plan commercial. Le nombre d’animaux utilisés dans chaque étude sera réduit au maximum. Cette estimation permet de garantir la robustesse statistique des résultats tout en respectant le principe de Réduction, grâce à une mutualisation des groupes contrôles et des revalidations de modèles précédents. Chaque molécule nécessite entre 100 à 400 animaux selon le protocole expérimental (modèle local ou systémique, voie d’administration, durée, nombre de groupes, etc.)
Raffinement
En début d’étude et tout en respectant la réglementation en vigueur, les souris seront hébergées en cage ventilée, préférentiellement par groupe social stable composé de 5 individus. Des compléments alimentaires (ex : Diet Gel) pourront être administrés suivant l’état de santé des animaux. La cage contiendra à minima une couche de litière permettant aux souris de creuser, de se cacher et de réaliser un nid, élément essentiel à leur bien-être. Entre autres, des enrichissements de qualité seront fournis dans chacune des cages : par exemple des morceaux de bois permettant aux souris d’exprimer leur comportement de rongeur, tunnel en carton, kraft et/ou boules de coton. A leur entrée dans l’animalerie, les souris recevront une période d’acclimatation de 4 jours minimum. Les souris pourront recevoir des puces électroniques permettant de mesure la température corporelle afin d’éviter une prise rectale plus impactante. Lors d’un changement de zone au sein de l’animalerie, les souris bénéficieront d’une période d’acclimatation d’une nuit au minimum. Pour limiter la douleur, la souffrance et l’angoisse, une échelle de scores cliniques (pelage, mobilité, état général, activité, comportement, etc…) sera appliquée dès le premier geste invasif ou dès qu’un signe d’altération sera observé lors de la surveillance quotidienne. Le vétérinaire aura pleine autorité pour euthanasier un animal pour raison éthique ou mettre en œuvre un traitement anti-douleur s’il/elle le juge nécessaire. Concernant les prélèvements sanguins, le volume maximal est défini, au-delà il s’agira d’un prélèvement terminal sous anesthésie. Les fréquences sont limitées et une réhydratation est prévue. Les animaux n’attendront pas dans la salle d’euthanasie. Une salle d’attente est prévue à cet effet. Lorsqu’un animal rentre en salle d’euthanasie, il doit être immédiatement euthanasié. Les points limites conduisant à une euthanasie seront fonction du score clinique, du score d’allergie et de la perte de poids. Les points limites déclenchant l’euthanasie incluent : atteinte sévère de l’état général, douleur non contrôlée ou tout score clinique et allergique ainsi que perte de poids dépassant les seuils définis.
Choix des espèces
90 % des gènes humains ont un équivalent chez la souris, permettant d’élaborer des approches génétiques et fonctionnelles valides. L’utilisation de modèles murins d’allergie au pollen a déjà été démontré dans la littérature scientifique. Poursuivre sur cette espèce est donc indiqué. De plus, lorsque les gènes produisent des effets différents entre souris et humain, le remplacement du gène de la souris par son équivalent humain, ou de manière fonctionnelle par greffe de cellules humaines dans une lignée immunodéficiente, permet la création de lignées humanisées. Pour les souris non humanisées les animaux seront inclus aux études à partir de l’âge minimum de 6 semaines, animaux matures au niveau de leur system immunitaire. Pour les souris humanisées les animaux seront inclus aux études à partir de l’âge minimum de 8 semaines, première apparition des cellules immunitaires humaines dans le sang.
Tests de molécules à visées thérapeutiques sur un modèle murin de syndrome métabolique (obésité, diabète, fibrose hépatique (NASH)).
- Recherche appliquée
- Troubles endocriniens
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
Des souris sont rendues obèses, diabétiques et atteintes de stéatose du foie par des régimes riches en graisses et en sucre, pour que des chercheurs testent sur elles des candidats médicaments, dans une offre dont l'effectif suit un plan commercial. 990 souris, dont certaines dotées d'un système immunitaire ou d'un foie humanisés, vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, tuées en fin d'étude, aux points limites ou à la demande du vétérinaire, 30 d'entre elles étant déclarées réutilisables dans un projet de formation interne aux gestes techniques. Selon les études, elles subissent des tests de résistance à l'insuline et au glucose de 6 h 30 à 8 h 30 avec mise à jeun, des prises de sang répétées et des injections de plasmides qui peuvent provoquer des troubles cardio-respiratoires dans les minutes suivantes. Sous des signes "pouvant entraîner un inconfort", le porteur liste des accidents vasculaires cérébraux, des crises cardiaques, une encéphalopathie hépatique et des vomissements de sang. L'effectif couvre 33 études de quatre groupes de 5 à 10 souris, et selon lui "Aucune approche statistique n'a été réalisée pour le nombre total d'études ou pour le nombre total d'animaux dans le projet".
Objectifs
L’objectif du projet est de développer un modèle murin de syndrome métabolique, c'est-à-dire une association d'anomalies mêlant dans ce cas obésité, stéatose hépatique non alcoolique (NASH) qui est une pathologie caractérisée par un excès de graisses dans le foie qui n'est pas due à une consommation élevée d'alcool et le développement de diabète qui est donc une résistance à l’insuline. Ce syndrôme sera reproduit grâce à des régimes riche en graisse et en sucre mimant les régimes occidentaux et permettra de mieux comprendre les mécanismes moléculaires et cellulaires de cette pathologie et de tester de nouveaux candidats médicaments puisqu'aucune thérapie curative n'est approuvée.
Bénéfices attendus
En basant notre modèle sur des souris ayant un système immunitaire et/ou un foie humanisé, nous mettons à disposition des chercheurs un modèle permettant d'étudier un syndrome métabolique (diabète, NASH, obésité) et des potentiels traitements avec davantage de spécificité pour l’espèce cible de ces recherches : l’Homme.
Procédures
Test de résistance à l’insuline et test de résistance au glucose comprenant une mise à jeun. Durée totale du test entre [MODIFICATION] 6h30 et 8h30. L’administration de traitements ou de cellules pourra être réalisée selon différentes voies. Une anesthésie gazeuse sera appliquée en fonction de la voie choisie. Les volumes administrés seront proportionnels au poids de l’animal avec un maximum défini. La durée sera généralement de 10-15 secondes. Le nombre est défini selon le protocole d’étude et dépendra de la fréquence. Ceci sera évalué par le vétérinaire. Des prélèvements sanguins seront réalisés sur souris avec ou sans anesthésie en fonction de la voie choisie. Les volumes maximaux de prélèvements seront proportionnels au poids de l’animal avec une limite fixée sur une période glissante de 14 jours. Une réhydratation avec du sérum physiologique sera réalisée si nécessaire. La répartition des prélèvements figurera dans le protocole de l’étude et sera contrôlée par un vétérinaire. Chaque prélèvement durera quelques secondes. Pour les analyses nécessitant un volume plus important, un prélèvement terminal, sans réveil de l’animal, sous anesthésie gazeuse sera réalisé. Les animaux recevront des injections de solution saline isotonique contenant des plasmides, pour favoriser le développement de populations immunitaires humaines d’intérêt, une ou deux fois selon la durée de l’étude. Ces injections, administrées uniquement aux souris de plus de 18 g, dureront entre 10 et 15 secondes. Les injections pourront être répétées selon le protocole et dureront quelques secondes. À l’issue des études, les animaux devant être euthanasiés le seront selon les méthodes réglementaires. Toutes les interventions seront réalisées sous un suivi clinique rigoureux afin de minimiser douleur et stress des animaux. [MODIFICATION] Un jeûne de nourriture pourra être effectué sans dépasser 12 heures par semaine avec un maximum de 6h consécutives. L’eau ne sera jamais retirée des cages.
Impact sur les animaux
Pour le développement de ce modèle pathologique divers signes cliniques pouvant entraîner un inconfort pourront être observés: en lien avec le développement d’un diabète de type II : polyphagie (besoin excessif de manger), polyurie (trouble urinaire) , polydipsie (sensation de soif exagérée), troubles de la vision, asthénie, pathologie cardio-vasculaires (accident vasculaire cérébral, crise cardiaques), néphropathie, neuropathie, rétinopathie; en lien avec l’obésité: accumulation de graisse viscérale et augmentation du poids pouvant entraîner une difficulté à se mouvoir, pathologie cardio-vasculaire; en lien avec une insuffisance hépatique : état général dégradé, encéphalopathie hépatique, ictère, asthénie, anorexie, ascite, troubles de la coagulation, vomissement (hématémèse), diarrhée (méléna ou hématochésie). -Injection(s) de solution saline isotonique contenant des plasmides (pour favoriser le développement de populations immunitaires humaines d’intérêt) : hématome, troubles cardio-respiratoires, altération marquée de l’état général, pendant les minutes suivants l’injection. -Administration de traitements ou de composés : effets potentiellement toxiques des composés à visées thérapeutiques, hématome, douleur, lésion au site d’administration (notamment si administrations répétées). -Prélèvements sanguins : hématome, anémie, douleur, lésion au site de prélèvement (notamment si prélèvement répétés). -Rasage et crème dépilatoire : microlésions, irritations cutanées, gêne (sensation de brûlure de la crème), inflammation transitoire. -Anesthésie : risque d’hypothermie et de sécheresse oculaire. Des nuisances peuvent également être induites par le stress dû aux contentions. La douleur peut se manifester, entres autres, par une perte de poids, une hypo- ou une hyperactivité, une prostration ou des difficultés à se déplacer.
Devenir
Les animaux ayant atteints les point limites ou sur demande du vétérinaire seront euthanasiés. Ils ne recouvreront pas leur état de santé et de bien-être général. [MODIFICATION] Des souris issues de cette procédure pourront être réutilisées dans le projet « Formation interne aux procédures et gestes techniques appliqués aux souris » sur décision vétérinaire. Ceci ne pourra être envisagé que dans les cas ou des animaux ont subi seulement une partie de la procédure (ex : animaux du groupe contrôle négatif) et ne présentant pas d’altérations résiduelles de leur état de santé.
Remplacement
Il n'est actuellement pas possible de recréer in vitro un environnement qui mimerait le développement d'un syndrôme métabolique (diabète, obésité, NASH) tout en objectivant l’efficacité de molécules agissant, entre autres, sur l’activité du système immunitaire, la mort cellulaire, le stress oxidatif ou les taux d’insuline et de lipides dans le sang. Les modèles murins en général, et plus particulièrement la souris avec un foie et/ou un système immunitaire humanisé(s), constituent donc un modèle scientifiquement valide, robuste et indispensable au développement et la mise au point de traitements innovants visant à lutter contre cette maladie.
Réduction
Un total de 990 animaux est demandé pour la réalisation de ce projet sur une durée de 5 ans, permettant de réaliser 33 études de 4 groupes (contrôle négatif, contrôle positif, plusieurs doses ou traitements à comparer) avec 5 a 10 animaux par groupe. Aucune approche statistique n'a été réalisée pour le nombre total d’études ou pour le nombre total d’animaux dans le projet. L’estimation du nombre d’animaux est réalisée sur base du nombre d’études effectuées les années antérieures et anticipant une croissance chaque année, en accord avec le plan commercial. Le nombre d’animaux utilisés dans chaque étude sera réduit au maximum par des analyses rétrospectives systématiques.
Raffinement
En début d'étude, les souris seront hébergées préférentiellement par groupes sociaux stables composés de 5 individus. Des compléments alimentaires pourront être administrés suivant l’état de santé des animaux. La cage contiendra à minima une couche de litière permettant aux souris de creuser, de se cacher et de réaliser un nid, élément essentiel à leur bien-être. En outre, des enrichissements de qualité seront fournis dans chacune des cages : morceaux de bois, tunnel en carton, kraft et/ou boules de cotons. À leur entrée dans l’animalerie, les souris bénéficieront d’une période d’acclimatation de minimum 4 jours. Lors d’un changement de zone au sein de l’animalerie, les souris bénéficieront d’une période d’acclimatation d’une nuit au minimum. Pour limiter la douleur, la souffrance et l’angoisse, une échelle de scores cliniques (pelage, mobilité, état général, activité, comportement, etc…) sera appliquée dès le premier geste invasif ou dès qu’un signe d’altération sera observé lors de la surveillance quotidienne. Des traitements antalgiques préventifs et curatifs seront mis en œuvre dès que nécessaire, sous avis vétérinaire. Le vétérinaire aura pleine autorité pour euthanasier un animal ou mettre en œuvre un traitement anti-douleur. Concernant les prélèvements sanguins, le volume maximal est défini pour un prélèvement unique, au-delà il s’agira d’un prélèvement terminal sans réveil sous anesthésie. Les fréquences sont limitées et une réhydratation est prévue. Les points limites déclenchant l’euthanasie incluent : atteinte sévère de l’état général, douleur non contrôlée ou tout score clinique dépassant les seuils définis, perte de poids dépassant les seuils définis.
Choix des espèces
L'utilisation de modèles murins dans les syndromes métaboliques a déjà été démontré dans la littérature scientifique. Par ailleurs, nous maitrisons l'humanisation du système immunitaire et du foie chez des lignées de souris spécifiques. En se basant sur cette expertise, il est essentiel de poursuivre sur cette espèce. [MODIFICATION] Pour les souris non humanisées et humanisées avec des cellules sanguines provenant du sang périphérique, les animaux seront inclus aux études à partir de l’âge minimum de 6 semaines. Pour les souris humanisées avec des cellules souches issues de cordons ombilicaux humains, les animaux seront inclus aux études à partir de l’âge minimum de 8 semaines, première apparition des cellules humaines dans le sang. Pour les souris humanisées au niveau du foie ou double-humanisées (foie + système immunitaire), les animaux seront inclus aux études à partir de l’âge minimum de 13 semaines correspondant au délai nécessaire pour obtenir une prise de greffe hépatique suffisante dans la majorité des souris.