Souris
Les effets anti-tumoraux de l’anesthésie
- Recherche fondamentale
- Oncologie
Greffées de fibrosarcomes sous anesthésie générale, 320 souris reçoivent une injection unique d'un anesthésique testé pour ses effets anti-tumoraux, puis leurs tumeurs sont mesurées au pied à coulisse. Toutes sont tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, pour prélever tissus et organes. Le porteur rappelle qu'un travail antérieur a permis de guérir 50 % des souris en associant cet anesthésique à une immunothérapie, et 75 % en injection intratumorale, puis affirme qu'il est "indispensable" d'avoir recours à l'animal de laboratoire. Les points limites qui déclenchent la mise à mort sont annoncés comme définis et strictement appliqués, sans que le résumé indique lesquels ni à quelle taille de tumeur ils s'appliquent.
Objectifs
Notre récent travail a permis de démontrer l'effet anti-tumoral d'un anesthésique. Il permet une réduction significative de la croissance tumorale. Associée à l'immunothérapie, il permet de guérir 50% des souris et de générer une mémoire immunitaire. Injectée directement en intratumoral,il permet de guérir 75% des souris. De très nombreuses études précliniques ont pu observer la présence de récepteurs impliqués à la surface de nombreuses lignées tumorales. Afin de démontrer que l'action anti-tumorale de ce médicament repose sur des récepteurs spécifiques, nous réaliserons des expériences dans lesquelles des souris porteuses de fibrosarcomes ou de fibrosarcomes modifiés dont les cellules seront déficientes pour ces récepteurs seront traitées avec de l'anesthésique étudié.
Bénéfices attendus
Démontrer que l'action antitumorale de l'anesthésique repose sur les récepteurs spécifiques étudiés. Ce résultat pourrait amener à des essais randomisés contrôlés chez l'homme car actuellement ces agents sont utilisés comme complément analgésique per-opératoire et n'ont aucune recommandation spécifique en chirurgie oncologique.
Procédures
Greffe de tumeurs après injection de cellules sous anesthésie générale (1 fois, durée 5 minutes), traitement par injection (1 fois, durée 1 minute), anesthésie locale.
Impact sur les animaux
Les nuisances découleront des greffes de cellules tumorales sous anesthésie générale, des injections uniques de traitements, des suivis de croissance tumorale à l'aide d'un pied à coulisse. Ces différentes manipulations peuvent entraîner du stress léger et transitoire chez l’animal et les croissances tumorales en sous cutanées peuvent entraîner des douleurs locales et modérées.
Devenir
Euthanasie des animaux pour études sur tissus et organes post-mortem.
Remplacement
Les effets des traitements anticancéreux impliquent des processus multiparamétriques impliquant des sécrétions humorales et des répercussions immunitaires non modélisables ailleurs que dans un être vivant entier. On ne peut donc se contenter de l'étudier uniquement in vitro, il est indispensable d'avoir recours à l'animal de laboratoire. Notre hypothèse est que la dexmedetomidine induit une réponse anti-tumorale médiées par les récepteurs alpha2 adrénergiques présents sur de nombreuses lignées tumorales. L'utilisation d'animaux vivants est indispensable pour étudier l'immunité et l'efficacité des traitements sur la réponse anti-tumorale. La confirmation de cette activité anti-tumorale in vivo ouvrirait la possibilité d'utiliser systématiquement ces agents au cours des chirurgies oncologiques chez l'homme afin de diminuer le risque de récidives grâce à une destruction des cellules tumorales résiduelles.
Réduction
Pour la réalisation de ce projet, nous utiliserons des groupes déterminés par calcul statistique pour permettre une évaluation statistique solide des effets analysés. Nous chercherons à regrouper les expériences dans le but de réduire le nombre d'animaux contrôles. Les résultats seront analysés par des méthodes statistiques. L’étude sera arrêtée si une procédure invalide l’hypothèse de travail. Plusieurs tissus seront prélevés et soumis à diverses analyses (immunologiques, histologiques ou de biologie cellulaire et moléculaire) pour extraire le maximum de données de chaque expérimentation. Ces tissus seront également partagés avec nos collaborateurs dans le but de réduire le nombre d’animaux utilisés.
Raffinement
Les animaux seront acclimatés pendant une semaine avant le début des expériences puis suivis quotidiennement. Le poids des souris sera mesuré avant le début des traitements, et plusieurs fois par semaine lors de l'expérience de croissance tumorale. Concernant l'enrichissement du milieu, les animaux disposeront de nids, de tunnels en carton. Le stress des animaux sera évalué quotidiennement par des échelles d'hétéroévaluation. Des mesures seront prises pour limiter le stress: plusieurs souris par cage pour un hébergement en groupes sociaux, animaux hébergés au calme. Les interventions seront réaliséés sous anesthésie générale à l'écart des animaux hébergés et par des personnes expérimentées. Des points limites ont été définis et seront strictement appliqués.
Choix des espèces
Nous souhaitons prouver l'efficacité de potentiels nouveaux agents anti-tumoraux afin d'augmenter la réponse anti-tumorale chez l'homme qui est un mammifère. Avant de passer à des études cliniques, il est absolument nécessaire de réaliser des études pré-cliniques sur le modèle mammifère afin de tester notre hypothèse mais également afin de vérifier l'absence de toxicité qui pourrait être majorée par l'association de traitement. Le modèle souris permet de travailler sur un modèle de mammifère suffisamment petit pour en avoir un certain nombre, facile à manipuler, et suffisamment grand pour pouvoir avoir des injections de cellules tumorales. Souris adultes de 6-8 semaines. Les tumeurs murines générées sont des tumeurs survenant chez l'adulte, nous réaliserons donc les études sur des adultes.
Rôle du facteur endothélial Cxcl12 dans la promotion tumorale induite par le stress adrénergique
- Recherche fondamentale
- Oncologie
32 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Deux injections espacées de 24 heures déclenchent une mutation ciblée, puis une micropompe est implantée sous la peau sous anesthésie pour diffuser en continu une substance qui imite le stress chronique, et quatorze jours plus tard des cellules de cancer de la peau sont injectées dans la veine de la queue. L'objectif est de suivre pendant deux semaines la formation de métastases pulmonaires, la mise à mort de toutes les souris étant imposée par les tumeurs développées. Le porteur écrit que l'implantation de la pompe ne devrait générer aucune souffrance, et affirme que l'étude des phénomènes métastatiques "nécessite" un modèle in vivo.
Objectifs
Le but de ce projet est de découvrir comment les vaisseaux sanguins influent sur la croissance des tumeurs. Nous voulons en particulier comprendre comment le corps réagit au stress constant et comment cela peut affecter la formation de tumeurs secondaires (dans d’autres organes ici les poumons) à distance du site primaire d’une tumeur (dans un organe ici la peau) lors du phénomène de métastase cancéreuse. Des recherches antérieures ont montré qu’une protéine activée lors d’un stress continu induit la production d'une substance chimique dans la paroi interne des vaisseaux sanguins. L’objectif de notre travail est de comprendre comment cette modification influence l’expression des gènes des cellules des vaisseaux sanguins et facilite la dissémination des cellules tumorales sur le site secondaire de la circulation vers l’organe métastasé. Pour mener cette étude, nous allons utiliser des souris génétiquement modifiées qui ne produisent pas la Cxcl12 spécifiquement dans leurs cellules de la paroi interne des vaisseaux sanguins. Nous allons également utiliser une forme de cancer de la peau très vascularisée comme modèle de tumeur primaire. Pour simuler le stress constant, nous allons implanter des mini-pompes dans ces souris, délivrant une substance qui imite le stress. Au cours de nos recherches, nous allons examiner le développement de tumeurs secondaires pulmonaires, ainsi que les changements dans leur vascularisation, sur deux semaines.
Bénéfices attendus
Étant donné la disponibilité d'antagonistes situés sur les parois des vaisseaux qui se comportent déjà bien pour le traitement chez l'homme, les résultats issus de cette étude pourraient être facilement transférés pour des thérapies complémentaires du cancer.
Procédures
Nous soumettrons nos groupes de souris à deux injections d’une substance permettant de générer la mutation specifique espacées de 24h. Ces gestes techniques réalisés par du personnel compétent et expérimenté sont réalisés en quelques secondes. Les souris qui ne produiront pas la substance chimique spécifiquement dans leurs les cellules de la paroi interne des vaisseaux sanguins et les souris contrôles la produisant seront soumises 6 jours plus tard à une implantation d’une micropompe sous la peau réalisée sous anesthésie qui durera au maximum 5 minutes. Quatorze jours après une implantation réussie, les souris recevront en intraveineuse dans la veine caudale des cellules de cancer de la peau ce geste réalisé par du personnel compétant et expérimenté n’excédera pas 1 minute. L’implantation de la micropompe sera accompagnée d’un traitement analgésique préopératoire en sous cutané.
Impact sur les animaux
Les souris seront soumises à des manipulations de courte durée lors du nettoyage des cages et des pesées occasionnelles qui peuvent engendrer un léger stress. Les génotypésdes animaux seront determiner par extraction d'ADN à partir de follicles pileux réalisées sur souriceaux de 21 jours. Ce geste n’engendre aucune douleur à cet âge. L’implantation de la micropompe en sous cutané sera réalisés sous anesthésie et avec un traitement préopératoire d’antalgique et ne devraient générer aucune souffrance chez les souris. Il existe un risque minime de cicatrisation altérée au niveau du site chirurgical d’implantation. La formation de métastases, c’est-à-dire de tumeurs secondaires à distance de la tumeur primaire facilitées par la dissémination dans la circulation sanguine, sera examinée au bout d’un temps court au niveau des poumons. L’expérience accumulée sur ces modèles a montré que vu le temps d’utilisation pour observer des métastases pulmonaires est très inférieur au temps permettant la croissance de tumeurs sous-cutanées, et que la souffrance des animaux est minimisée.
Devenir
Les tumeurs développées chez les souris exigent que toutes les souris soient mis à mort à la fin des expériences.
Remplacement
L’étude de la contribution de la circulation sanguine et de l'extravasation des cellules tumorales depuis les vaisseaux et donc des phénomènes métastatiques à distance de la tumeur primaire, nécessite d’utiliser un modèle in vivo.
Réduction
L’utilisation de micro-pompes micro-osmotiques permet de limiter le stress des animaux et d’éviter des traitements trop invasifs. Cela réduit aussi le risque que certains animaux meurent à cause du stress. Le nombre d’animaux nécessaires pour l’étude a été calculé grâce à un test statistique, afin de garantir des résultats fiables tout en limitant leur utilisation.
Raffinement
Les animaux seront manipulés par du personnel expérimenté. L’implantation sous-cutanée de micro-pompes réduit considérablement le stress lié à la manipulation des animaux (par exemple, aucune injection quotidienne n'est nécessaire). Le stress des animaux est réduit à un niveau minimum. Toutes les mesures seront prises pour minimiser le degré de souffrance des animaux, comme décrit dans la grille de score. L'anesthésie et l'analgésie seront assurées pendant l'implantation de la pompe osmotique en sous cutané. La douleur ou la souffrance des animaux pendant l'induction de la tumeur peut être maintenue à un niveau modéré grâce à des mesures adaptées prises en concertation avec la SBEA (Structure chargée du Bien-Etre Animal; Conseille le personnel d'institute sur des questions relatives au bien-être des animaux) et le vétérinaire référent. La mise en place de points limites précoces, prédictifs et adaptés basés sur une observation quotidienne des animaux (apparence de l’animal, évolution du poids, modifications du comportement, respiration, aspect de la cicatrice au niveau du site d’implantation de la micropompe, mobilité, croissance d’une tumeur cutanée) au cours de la procédure permettra de prendre les mesures adéquates pour limiter au maximum la douleur, la souffrance et le stress des animaux. L'utilisation d'analgésiques sera également proposée lors de l’atteinte de certains points limites.
Choix des espèces
Pour obtenir des données sur la fonction et la contribution spécifique du facteur produit par les cellules de la paroi des vaisseaux sanguins dans la progression tumorale (ici la métastase de la tumeur primaire dans des organes secondaires), le modèle murin est particulièrement approprié. En effet les modèles de formation des tumors et de stress chronique utilisés sont bien établis chez la souris. Toutes les lignées de souris étant consanguines sur un fond génétique stable, elles permettent de futurs croisements entre les lignées et des implantations de tumeurs dérivées de souris de même fond génétique que les souris receveuses. Le taux d'échec de l'implantation de tumeurs est dès lors minime. En raison de la comparaison avec l'évolution de la progression tumorale chez l'homme, ce projet sera réalisé sur des souris adultes âgées de 9 à 15 semaines.
Prélèvements « invasifs » en routine pour la caractérisation génétique de souris génétiquement altérées
- Maintien des lignées génétiquement modifiées
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
105 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, pour un seul geste, l'amputation des deux millimètres distaux de la queue au sevrage, à vingt et un jours, en une dizaine de secondes. Ces souris portent une mutation identifiée chez deux jeunes patients atteints d'épilepsie sévère, et le porteur indique qu'elles font des crises récurrentes, sont hyperactives et se toilettent davantage. L'amputation se pratique sans anesthésie, le porteur estimant qu'une anesthésie générale serait "une nuisance additionnelle non justifiée" au regard de la gravité de la procédure. Celles qui n'ont ni le génotype ni le sexe voulus, seuls les mâles modifiés étant gardés, sont tuées "très rapidement", les autres après reproduction, à six mois au plus tard.
Objectifs
Notre projet a pour but de maintenir une lignée de souris génétiquement altérées qui permettent d'étudier l'encéphalopathie épileptique du développement (DEE). Ces souris reproduisent une mutation humaine identifiée chez deux jeunes patients atteints d’épilepsie sévère accompagnée par un retard cognitif grave et progressif. Les souris portant cette mutation ont des crises d’épilepsie récurrentes et présentent des troubles du comportement et de la cognition (elles ont hyperactive et moins anxieuse que les souris normales). L’étude des mécanismes neuronaux causant les DEEs est le principal domaine de recherche de notre équipe. L’utilisation des souris génétiquement altérées s’inscrira dans le cadre d'un programme de recherche multicentrique (= impliquant plusieurs laboratoires) qui se propose de développer des nouvelles méthodologies diagnostiques et thérapeutiques pour les DDE.
Bénéfices attendus
L’utilisation de nos souris génétiquement altérées permettra de mieux comprendre les mécanismes de base de l'encéphalopathie épileptique du développement. Cette pathologie restent actuellement intraitable. En outre, le programme multicentrique auquel nous contribuons en nous appuyant sur nos souris génétiquement altérées, se propose de développer des nouvelles méthodologies diagnostiques et thérapeutiques à appliquer à l'encéphalopathie épileptique du développement. Le présent projet permettra de maintenir la lignée de nos souris génétiquement altérées pour que l'on puisse en disposer pour les projets qui porteront sur notre thématique.
Procédures
Au moment du sevrage (à l'âge de 21 jours) on effectuera une biopsie de la queue par prélèvement de 2mm à son extrémité. La durée de la manipulation est d'environ 10 secondes.
Impact sur les animaux
Des publications précédentes ont mis en évidence que nos souris génétiquement altérées présentaient des crises d’épilepsie, de l’hyperactivité, une réduction de l'anxiété et une augmentation du comportement d'auto-toilettage. La gestion de la lignée impliquera de réaliser une caractérisation génétique à partir d'un prélèvement de tissu. Ce prélèvement consistera en l'amputation des 2 mm distaux de la queue des animaux. Cela peut générer une légère douleur et un léger stress.
Devenir
Les souris incluses dans la présente demande permettront de maintenir une lignée d'intérêt et de produire des lots expérimentaux pour alimenter les projets de l"équipe portant sur l'encéphalopathie épileptique du développement. Les souris qui n'auront pas les bonnes caractéristiques génétiques ou le bon sexe (on ne gardera que les mâles génétiquement altérés) seront mises à mort très rapidement. Les autres seront gardés le temps qu'ils se reproduisent puis seront mises à mort (à l'âge de 6 mois au maximum).
Remplacement
Ce projet est nécessaire pour la production et la mise à disposition d’animaux génétiquement modifiés utilisés dans le cadre d’autres projets. Il n’existe aucune alternative satisfaisante (pour notre lignée) à la biopsie de tissus pour avoir accès au matériel génétique afin de le caractériser. Les projets qui seront alimentés par les souris reproductrices décrites dans cette demande d'autorisation, consistent typiquement à explorer les mécanismes neuronaux sous-jacents à l'encéphalopathie épileptique du développement, en utilisant des souris réalisant certains types de comportements (enregistrements de neurones sur souris vigiles) ou en ayant recours à des enregistrements électrophysiologiques sur tranches de cerveau. Dans les deux cas, l'utilisation de souris est, par nature, indispensable.
Réduction
Le schéma de reproduction vise la génération de la population minimale de reproducteurs nécessaires au maintien de la lignée et à la gestion des projets de recherche.
Raffinement
Les méthodes mises en oeuvre pour réaliser la biopsie nécessaire au génotypage sont éprouvées, précises, rapides et standardisées permettant de minimiser les nuisances causées aux animaux par leur manipulation et par le prélèvement lui-même. Une anesthésie générale constituerait une nuisance additionnelle non justifiées au regard du niveau de gravité de la procédure. Une fois le prélèvement réalisé, l’animal est remis dans sa cage et un suivi de la cicatrisation au point de prélèvement est assuré.
Choix des espèces
Nos souris génétiquement altérées portent une mutation génétique isolée chez des patients humains atteints d’encéphalopathies épileptique du développement. En outre, ces souris présentent des caractéristiques qui miment plusieurs aspects de la maladie comme les crises d’épilepsie et des comorbidités comme les troubles du comportement et de la cognition. Les animaux du présent projet seront utilisés en tant que reproducteurs jusqu’à l’âge de 6 mois. Un mâle est un bon reproducteur jsuqu'à cet âge; au-delà l'efficacité des accouplements peut baisser.
Criblage du profil pharmacocinétique, pharmacodynamique et de biodistribution de composés de thérapies ciblées anticancéreuses chez la souris porteuse de tumeur.
- Recherche appliquée
- Cancers
- Toxicologie (hors obligations réglementaires)
- Recherche fondamentale
- Oncologie
Une partie des souris utilisées est immunodéprimée par construction, pour accepter la greffe de tumeurs humaines. 2 700 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, portant chacune une tumeur greffée sur animal vigile. Elles reçoivent jusqu'à trois injections du composé à tester, des mesures de tumeur au moins deux fois par semaine, plusieurs prélèvements sanguins sur animal vigile, puis un prélèvement terminal sous anesthésie sans réveil que le porteur décrit comme pouvant provoquer un arrêt cardiaque. 540 d'entre elles pourront être réutilisées, et les souris jamais entrées en protocole sont utilisées pour l'entraînement aux gestes techniques avant d'être tuées.
Objectifs
Ce projet a pour objectif de caractériser ensemble ou indépendamment les paramètres de candidats médicaments de type thérapie ciblée anticancéreuse chez la souris porteuse de tumeur au niveau pharmacocinétique (PK) c’est à dire le devenir du candidat médicament dans le sang au cours du temps, pharmacodynamique (PD), son effet sur l’organisme, et de biodistribution (BioD), sa distribution dans l’organisme. Ces composés, développés dans le cadre de thérapies ciblées anticancéreuses pour l’Homme, nécessitent une évaluation complète de leur comportement in vivo afin d’optimiser les futures études d’efficacité et de tolérance. L’étude PK sera réalisée selon une méthode d’échantillonnage conventionnel ou la méthode de micro-échantillonnage, avec des volumes de sang total prélevés concordants avec une limite réglementaire de 7.5 % du volume sanguin total par semaine glissante ou 10% sur deux semaines glissantes. Des prélèvements d’organes et de tumeurs pourront également être effectués à différents temps post-administration afin d’étudier la biodistribution du composé et leur impact sur les tissus (PD). Ces données permettront de déterminer la répartition tissulaire du composé, d’identifier les éventuels organes cibles ou de stockage, et de corréler ces observations avec les effets pharmacodynamiques observés. Afin de maximiser la robustesse des données tout en respectant les principes des 3Rs (Réduction, Raffinement, Remplacement), la stratégie d’échantillonnage (PK) ainsi que les groupes satellites (groupes supplémentaires pouvant être ajoutés pour divers prélèvements) (PD/BioD) seront optimisés. Cela permettra d’obtenir l’ensemble des points de la courbe cinétique et des données de biodistribution et de pharmacodynamie à partir d’un nombre réduit d’animaux, tout en assurant la qualité scientifique des résultats.
Bénéfices attendus
Ce projet vise à générer ensemble ou indépendamment des données précliniques de pharmacocinétiques, de biodistribution tissulaire et d’activité pharmacodynamiques de candidats médicaments de type thérapie ciblée anticancéreuse. Les résultats attendus permettront d’identifier les profils d’exposition systémique, la répartition dans les tissus cibles, ainsi que les effets biologiques induits par ces composés dans les organes sains et les tumeurs. L’intégration potentielle de ces trois paramètres dans une même étude permettrait une compréhension globale et rigoureuse du comportement in vivo de ces candidats, permettant (1) de continuer d’en optimiser les propriétés (2) d’orienter la sélection de composés ayant la meilleure fenêtre thérapeutique et (3) d’anticiper/optimiser les schémas posologiques (dose, fréquence, voie d’administration). En intégrant des approches de réduction du nombre d’animaux (via le suivi longitudinal sur un même individu et l’utilisation ciblée de groupes satellites), ce projet s’inscrit pleinement dans une démarche éthique et scientifique rigoureuse. À terme, les données générées contribueront à accélérer le développement de thérapies ciblées innovantes contre le cancer, avec un fort potentiel de transposition vers l’Homme grâce à la pertinence translationnelle du modèle utilisé.
Procédures
# Greffe tumorale sur souris vigile (2-3 minutes_1 fois), # Prise de mesure des tumeurs sur souris vigiles minimum deux fois par semaine et quotidiennement en cas d’approche des points limites (2-3 minutes), # Injection des composés sur souris vigile (1-3 minutes_maximum 3 fois) # Un prélèvement sanguin intermédiaire sur souris vigile (2-3 minutes_plusieurs fois), # Un prélèvement de sang terminal sur souris sous anesthésie et analgésie générale sans réveil (2-5 minutes_ 1 fois).
Impact sur les animaux
# Les animaux subiront un stress durant plusieurs minutes (pendant et suivant l’acte) lors de la manipulation : change, pesée, contention et anesthésie fixe ou gazeuse. # Les animaux vigiles subiront une douleur de légère à modérée durant plusieurs secondes pendant l’acte lors : (1) de la greffe tumorale, (2) de l’injection des composés et (3) de prélèvements sanguins intermédiaires. # Les animaux subiront une douleur de légère à modérée durant plusieurs minutes lors d’un prélèvement de sang terminal, pouvant induire un arrêt cardiaque, sous anesthésie et analgésie générale sans réveil. »
Devenir
Les animaux ayant atteint un point limite par rapport à la grille de score, seront euthanasiés. En fonction des besoins de l'expériences et de l'avis vétérinaire, les animaux inclus en expérience n'ayant pas atteint les points limites seront euthanasiés en fin de procédure. Un prélèvement terminal sans réveil suivi d'une nécropsie pourra être réalisée. Les souris non entrées en protocole seront reformées pour entraînement aux gestes techniques (DAP_FormationHabilitation#50826 avant d’être mises à mort. La Structure Bien-Etre Animal assurera le suivi des animaux réformés afin de garantir les conditions d’utilisation en formation et la conformité avec le présent projet.
Remplacement
S’agissant d’analyses pharmacocinétiques, pharmacodynamiques et de distribution, un organisme entier et vivant est nécessaire afin d’obtenir des résultats représentatifs et robustes. De plus, les candidats médicaments étudiés dans ce projet étant majoritairement cross-réactif entre la souris et l’humain (cible exprimée de la même façon et sans mutation entre les deux espèces), aucune alternative ne peut se substituer à un modèle de souris.
Réduction
Le projet a été conçu dans une logique de réduction rigoureuse du nombre d’animaux utilisés, conformément au principe des 3Rs. Cette réduction repose sur une approche expérimentale optimisée, combinant une planification statistique préalable, une connaissance approfondie des composés testés, et une stratégie d’échantillonnage raisonnée. Avant toute mise en œuvre, chaque candidat médicament fera l’objet d’une caractérisation approfondie permettant de définir avec précision les points de cinétique les plus informatifs. Cette sélection ciblée des temps de prélèvement permet de réduire le nombre de points nécessaires à la modélisation pharmacocinétique, pharmacodynamique et de biodistribution, tout en conservant la robustesse des paramètres estimés. Le nombre d’animaux par groupe (4 à 5) a été défini sur la base d’une analyse de puissance statistique, garantissant une significativité suffisante tout en évitant la surutilisation d’animaux. Lorsque cela est possible, les prélèvements sanguins seront réalisés sur les mêmes individus à plusieurs temps, grâce à l’utilisation de volumes adaptés ce qui permet d’éviter la constitution de groupes satellites pour chaque point de temps. Dans les cas où des prélèvements tissulaires seront nécessaires pour les analyses de biodistribution et de pharmacodynamie, des groupes satellites pourront être utilisés de manière ciblée, uniquement aux temps les plus pertinents, et en nombre restreint. Cette approche permettra de limiter les duplications inutiles tout en assurant la qualité des données biologiques collectées. L’ensemble de ces mesures vise à maximiser l’information obtenue par animal, tout en respectant les contraintes éthiques et réglementaires liées à l’expérimentation animale.
Raffinement
Les animaux seront hébergés par groupe sociaux de 4 à 5 dans des cages transparentes et aux dimensions adaptées avec un accès à l’eau et à la nourriture ad libitum et un enrichissement de l’environnement (cellulose pour nidification, bâtons à ronger…). Il est à noter que les enrichissements de type nid ou rouleaux en cartons seront proscrits afin d'éviter toute plaie sur les tumeurs et seront compensés par une augmentation des quantités de celluloses et de bâtons à ronger. Avant la mise en place du protocole, les souris seront acclimatées pendant une période d’environ une semaine afin de limiter leur stress. Une surveillance comportementale et physiologique poussée des animaux ainsi que la définition d’une grille de score adaptée et suffisamment prédictive permettra d’anticiper et éviter au mieux toute souffrance animale. La surveillance des animaux sera quotidienne et les prises de mesure seront effectuées au moins deux fois par semaine avec une analyse scorée des critères physiques et comportementaux, du poids corporel, du volume tumoral et de la qualité de la tumeur. Cette surveillance sera renforcée à l’approche des points limites. Selon les modèles, une implantation ectopique dans le tissu adipeux mammaire latéral plutôt que sous-cutanée peut permettre de réduire le nombre d’animaux nécessaires grâce à une croissance des tumeurs plus homogènes, mieux vascularisées et de limiter les nécroses tumorales. Un système de surveillance est mis en place au sein de l'Etablissement Utilisateur pour le suivi des animaux nécessitant une surveillance accrue le weekend et les jours fériés. Ainsi les animaux inclus dans la grille de score mais n’atteignant pas les critères éthiques de mise à mort recevront des soins conservateurs adaptés (alimentation et abreuvement facilités, réchauffement, isolement...). Les souris atteignant les points limites ou en fin d’expérience seront mises à mort. Il est à noter que le phénotype «immunodéprimé » ne sera pas un phénotype dommageable dans nos conditions d’hébergement et d’expérimentation (statut sanitaire sans pathogènes ni opportunistes et expérimentation en condition stérile).
Choix des espèces
#Les études pharmacocinétiques, pharmacodynamiques et de distribution nécessitent d’être effectuées dans un organisme vivant. La souris est une espèce animale à la fois petite et bien caractérisée pour ces études (avec des données permettant de transposer les résultats chez l’Homme). De plus, les souris immunocompétentes ou immunodéprimées sont des espèces pertinentes pour la greffe de tumeurs murines ou humaines. Enfin, les données d’efficacité anticancéreuses et de tolérances seront générées sur cette même espèce animale afin de déterminer au mieux la fenêtre thérapeutique de ces candidats médicaments. #Les animaux seront livrés à partir de 7 semaines de développement et inclus en expérience à partir de 8 semaines (après un minimum de 5 jours d’acclimatation dans l’Etablissement Utilisateur). A cet âge-là, les animaux sont adultes avec des organes matures permettant leur comparaison avec les patients humains. Pour les animaux non immunodéprimés, leur système immunitaire sera complètement mature et adulte.
Étude de facteurs de sensibilité aux encéphalites à JEV (Japanese Encephalitis Virus)
- Recherche appliquée
- Maladies infectieuses
- Troubles immunitaires
- Recherche fondamentale
- Multisystémique
- Oncologie
- Système immunitaire
- Système nerveux
Une injection intrapéritonéale de virus de l'encéphalite japonaise, à forte dose : 202 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dont 174 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Certaines reçoivent en plus une injection quotidienne pendant cinq jours. Deux lignées portent des mutations trouvées chez des enfants atteints d'encéphalite grave, et le projet cherche à savoir si ces mutations aggravent l'infection, le virus se répliquant notamment dans le système nerveux central. Le porteur classe la sévérité globale comme modérée tout en annonçant des symptômes neurologiques sévères possibles, dont une paralysie des membres postérieurs, et se limite pour tout raffinement à des gels hydriques, une réhydratation, du chauffage des cages et de l'enrichissement.
Objectifs
Les encéphalites virales chez les enfants sont un problème majeur de santé publique dans la région Asie-Pacifique. Des altérations de la réponse immunitaire semblent entrainer une sensibilité accrue au développement de symptômes neurologiques sévères. Le but de ce projet est d'étudier deux mutations conduisant à l'inactivation de deux protéines distinctes, retrouvées chez des patients souffrant d’une encéphalite au virus de l'encéphalite japonaise afin de savoir si elles sont potentiellement impliquées dans la sévérité de la maladie. L’étude in vivo des infections invasives au virus de l’encéphalite japonaise nécessite un modèle murin pour évaluer l’impact de ces deux mutations génétiques sur la sévérité de l’infection. En effet, le virus est capable d’induire des symptômes sévères et des séquelles à long terme du fait de son neurotropisme, chez la souris comme chez l'homme. Nous utiliserons deux lignées de souris distinctes, dans lesquelles les mutations dans les deux gènes d'intérêt empêcheront la synthèse des protéines à étudier. Lors de l’infection des souris par voie intrapéritonéale, le virus va se disséminer dans la circulation sanguine et se répliquer dans différents tissus notamment le système nerveux central, permettant un suivi de l'infection dans les souris porteuses des mutations comparées aux souris contrôle.
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus sont la mise en évidence de facteurs de sensibilité dans le cadre d’encéphalites causées par le virus de l’encéphalite japonaise.
Procédures
Certains animaux recevront une injection quotidienne intrapéritonéale pendant 5 jours (1 injection dure quelques secondes). Les souris recevront une injection intrapéritonéale de virus le jour de l’infection, (1 fois pendant quelques secondes).
Impact sur les animaux
Le degré́ de sévérité global dû à l'infection est considéré́ comme modéré pour les animaux contrôle et génétiquement modifiés. Plusieurs effets indésirables sont attendus lors des procédures expérimentales présentes dans ce projet : • La piqure de l’aiguille lors des injections intrapéritonéales pourra entrainer une douleur faible et de courte durée (quelques secondes) • Du fait des fortes doses de virus injectées dans les souris contrôles et des mutations induites dans les lignées génétiquement modifiées, les animaux seront potentiellement plus sensibles à l’infection et pourront développer des symptômes neurologiques sévères (paralysie des membres inférieurs…).
Devenir
A la fin de chaque procédure expérimentale, les animaux seront mis à mort soit pour pour des analyses ex-vivo ou par ce qu’ils sont infectés par le virus de l’encéphalite japonaise.
Remplacement
Ce projet vise à mettre en évidence des gènes conduisant à une plus grande sensibilité vis à vis de l'infection. Il est encore impossible de reproduire in vitro la complexité de l’organisme et le rôle du système immunitaire. Si des phénotypes sont obtenus dans le modèle murin (sensibilité ou non à l'infection) alors des études sur des cellules en culture (i.e. culture et infection de cellules cérébrales humaines in-vitro) ou des organes sur puce (i.e. développement d’un modèle de « organ on chip ») pourront être effectuées pour caractériser les mécanismes mis en œuvre dans la pathologie. Ce modèle permet une alternative aux modèles historiques d’études des infections humaines que sont les primates non-humains. En proposant comme alternative la souris, nous appliquons de manière relative le principe de remplacement en écartant l’utilisation de primates non-humains.
Réduction
Afin de réduire le nombre de souris nécessaires, notre projet utilisera des mâles et des femelles. Le nombre de souris à utiliser a été calculé pour obéir aux minima nécessaires à des analyses statistiques valides, condition nécessaire pour une interprétation biologique des résultats. Les comparaisons entre les groupes expérimentaux seront réalisées grâce à des analyses de variance et l’effectif des groupes expérimentaux a été déterminé avec l’aide de biostatisticiens. Cela permettra d’utiliser le nombre d’animaux minimum et adapté. Notre expérience sur la procédure mise en œuvre dans ce projet nous a aidé à établir en amont un plan d’étude adapté aux objectifs. Elle nous permet également une optimisation des expériences et une limitation des variabilités inter-individuelles liées au modèle. Les animaux ne pourront pas être réutilisés puisqu’il est nécessaire de les mettre à mort pour prélever différents tissus.
Raffinement
Des signes cliniques spécifiques et précoces sont définis pour éviter toute souffrance inutile. Des aliments appétents (gel hydrique), la réhydratation, le chauffage des cages ou le renforcement de l’enrichissement sont mis en place pour améliorer le bien-être des animaux infectés.
Choix des espèces
Les souris sont des animaux de petite taille permettant une manipulation aisée. Leur système immunitaire est proche du système immunitaire humain, ce qui facilite l’étude physiopathologique du virus. Elles ont déjà été utilisées pour étudier l'infection qui fait l’objet de ce projet. De plus, il est possible d’utiliser l’ingénierie génétique pour permettre de générer des souches ayant les mêmes mutations que celles mises en évidence chez l’humain et donc d’étudier la sensibilité des ces souches au virus. Les animaux seront utilisés à l’âge de 12 semaines, car à l’âge adulte les souris non génétiquement modifiées sont résistantes à l’infection tandis que les souris modifiées génétiquement sont potentiellement sensibles. Pour voir si les gènes étudiés augmentent la sensibilité à l’infection il est essentiel que les animaux du groupe non génétiquement modifié soient plus résistants que les animaux modifiés génétiquement.
Prélèvements de tissus en routine pour la caractérisation génétique de souris génétiquement altérées.
- Maintien des lignées génétiquement modifiées
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
17 000 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, pour un seul geste, prélever un bout de queue ou d'oreille afin de connaître leur génotype. Sur les souriceaux de cinq à douze jours, la queue est coupée aux ciseaux chirurgicaux sur animal vigile, après séparation de la mère pendant dix minutes au maximum, le tatouage des doigts se faisant dans le même temps. Celles qui portent le génotype recherché partiront vers d'autres projets de l'établissement ou vers des collaborateurs, celles qui ne l'ont pas iront à la formation du personnel ou à des prélèvements post-mortem, ou seront tuées "pour permettre la bonne gestion de nos élevages". Le porteur renvoie la question du remplacement aux projets qui utiliseront ces souris, et affirme qu'il est "indispensable" de connaître leur génotype, donc que ces animaux "ne peuvent donc pas être remplacés ici".
Objectifs
L’objectif de ce projet est de pouvoir prélever les tissus (bout de queue ou d’oreille) nécessaires pour caractériser génétiquement les animaux. Les animaux génétiquement altérés produits et génotypés lors de ce projet seront utilisés pour répondre aux objectifs des différents projets autorisés dans notre établissement, portant entre autres sur des études des origines et des fonctions de différentes populations de cellules immunitaires. Les souris génétiquement altérées doivent être identifiées individuellement pour qu'elles puissent se voir attribuer le génotype qui leur est spécifique. Cette identification est réalisée par tatouage à l’encre des doigts des souris et le génotypage se fait directement après le tatouage par biopsie de queue ou d’oreille.
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus de ce projet sont de fournir des animaux aux génotypes d’intérêt pour les projets scientifiques autorisés dans notre établissement (en utilisation continue), mais également de caractériser génétiquement les animaux utilisés pour le maintien et l’optimisation de la gestion des élevages ainsi que ceux utilisés pour des prélèvements de tissus post-mortem.
Procédures
Un prélèvement de tissu (queue) sera effectué sur des souriceaux âgés entre 5 et 12 jours. Le prélèvement se fera sur animal vigile et durera moins d’une minute. Pour les animaux âgés de 12 jours ou plus, le prélèvement de tissu concernera un bout d’oreille (bord externe) et sera réalisé sous anesthésie pour une durée d’environ 1 minute.
Impact sur les animaux
La procédure nécessite une séparation de la mère et de sa portée pendant quelques minutes (10 au maximum), ainsi qu’une contention légère pour chaque animal, cela peut donc être une source de stress pour les animaux. De plus, une douleur légère de courte durée peut être ressentie par l’animal lors du prélèvement de l’extrêmité de la queue ou d’un bord d’oreille à l’aide d’une paire de ciseaux chirurgicale. La procédure dure moins d’une minute par animal. Pour les animaux plus âgés qui seront anesthésiés avant le prélèvement, l’anesthésie en elle-même (d’une durée inférieure à 5 minutes) peut entraîner un léger stress d’une courte durée.
Devenir
Les animaux génotypés présentant un génotype d’intérêt seront utilisés de façon continue dans les projets de recherche autorisés dans notre établissement, pourront être envoyés à des collaborateurs, ou serviront pour le maintien de nos élevages. Certains de ces animaux pourront également servir pour des prélèvements de tissus et/ou d’organes post-mortem. Les animaux qui ne présenteraient pas de génotype d’intérêt pourront être utilisés pour la formation des personnels, pour des prélèvements de tissus et/ou d’organes post-mortem, ou seront sinon mis à mort pour permettre la bonne gestion de nos élevages.
Remplacement
Les animaux issus de ce projet seront utilisés (lorsque leur génotype le permet) dans les projets autorisés dans notre établissement. C’est dans ces projets qu’est à chaque fois justifié la nécessité d’utiliser les animaux produits et génotypés dans le présent projet et l’impossibilité de les remplacer. Ainsi, il est indispensable de connaître le génotype des animaux concernés afin de pouvoir les utiliser dans les projets autorisés et c’est pourquoi ces animaux ne peuvent donc pas être remplacés ici.
Réduction
Le nombre d’animaux génétiquement altérés pour lesquels un prélèvement de tissu sera fait est calculé en fonction des besoins expérimentaux. Les élevages sont optimisés pour produire un maximum d’animaux ayant le génotype d’intérêt pour les projets autorisés. Les animaux surnuméraires ou ne possédant pas le génotype d’intérêt peuvent être utilisés pour la formation des personnels ou pour des prélèvements de tissus post-mortem après mise à mort selon les méthodes réglementaires. Le nombre de ces animaux est d’ailleurs régulièrement suivi par la SBEA afin d’optimiser au mieux les schémas d’accouplement des lignées concernées. Les lignées qui ne seraient plus utilisées sont arrêtées dès que possible, ou sont cryoconservées si nécessaire. En parallèle de ces prélèvements, des méthodes de génotypage sous le seuil réglementaire seront testées pour être mises en place au sein de l’animalerie et ainsi réduire au fur et à mesure le nombre d’animaux génotypés par méthode « invasive ».
Raffinement
Pour réduire le nombre de manipulations, l’identification par tatouage et la biopsie de queue sont réalisés en même temps. Les souriceaux de la portée sont placés dans une boîte propre, elle-même placée sur plaque chauffante afin d’éviter une trop grande déperdition de chaleur aux souriceaux. La biopsie de queue est réalisée à l’aide d’une paire de ciseaux chirurgicale désinfectée entre chaque animal. L’identification et la biopsie, réalisées par un personnel expérimenté, n’excèdent pas 1 minute par animal et ne provoquent pas ou très peu de saignement. La portée est rendue à la mère dès la fin des prélèvements (durée n’excédant pas 10 minutes au total), et la boîte est désinfectée avant d’y remettre une nouvelle portée. La présence de l’ensemble des souriceaux dans le nid après la biopsie est vérifiée dès le lendemain, lors du suivi journalier. Concernant les animaux âgés de plus de 2 semaines au moment de l’identification, l’identification ainsi que la biopsie auront lieu sous anesthésie, et la biopsie réalisée concernera non pas un bout de queue, mais un bout du bord externe de l’oreille. À partir de cet âge là, le prélèvement à l’oreille est moins impactant que le prélèvement à la queue.
Choix des espèces
Les modifications génétiques des lignées de souris élevées dans notre animalerie permettent de réaliser les différents projets autorisés dans notre établissement, et de répondre aux questions scientifiques soulevées dans des thématiques telles que l'étude des origines et des fonctions de différentes populations de cellules immunitaires. En effet, la souris est un des modèles les mieux connus du point de vue génétique, permettant ainsi d’y apporter différentes modifications génétiques, et ses mécanismes physiologiques sont semblables à ceux de l’Homme, ce qui en fait donc un très bon modèle d’étude pour les travaux réalisés dans les différents projets autorisés de notre établissement. Les animaux seront identifiés et prélevés à un âge compris entre 5 et 12 jours. Les animaux qui seraient plus âgés au moment du génotypage seront prélevés sous anesthésie. La procédure de génotypage doit être faite le plus tôt possible pour que les animaux puissent être utilisés jeunes dans les projets autorisés ou pour des prélèvements de tissus post-mortem sur des animaux juvéniles lorsque c’est nécessaire. Cela permet aussi de connaître le génotype des animaux suffisament tôt pour pouvoir effectuer la sélection des animaux à garder ou non pour le maintien des élevages.
Evaluation in vivo de l’activité ostéogénique de vésicules extracellulaires extraites de tissus osseux de souris
- Recherche fondamentale
- Système musculosquelettique
Les vésicules testées viennent des os de souris mises à mort pour les fournir, et 768 autres souris vont être utilisées pour les évaluer, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue. L'opération du crâne dure une vingtaine de minutes, le temps de déposer un matériau chargé de ces vésicules dans un défaut osseux créé au préalable, suivie de deux injections intrapéritonéales de fluorochromes six jours et un jour avant la fin. Le porteur écrit n'attendre ni gêne fonctionnelle ni perte de poids, seulement quelques signes de stress après la pose de l'implant et des douleurs post-chirurgicales légères. Sur la réduction, il fait état d'un calcul du nombre d'implants nécessaires, sans expliquer comment ce calcul aboutit à 768 souris.
Objectifs
En vieillissant, la communication entre les cellules responsables de la formation et de la destruction des os se modifie, ce qui peut entraîner une perte de densité osseuse. Récemment, des petites particules, les vésicules extracellulaires, ont été découvertes comme un moyen de communication entre ces cellules osseuses, et elles pourraient jouer un rôle important dans la réparation des os. Nous pensons que ces particules pourraient aider à stimuler la régénération du tissu osseux. Dans ce projet, nous allons tester si ces particules peuvent effectivement aider à la régénération des os. Pour cela, nous allons les extraire des os de souris mises à mort et les tester dans des conditions réelles, en comparant leur effet à celui d’un traitement déjà utilisé en clinique pour stimuler la guérison osseuse mais présentant des effets secondaires. Ces particules seront associées à un matériau permettant leur maintien sur le site osseux à réparer. Cette étude sera réalisée sur des souris en implantant ce matériau contenant les particules au niveau du crâne sous médication adaptée (anesthésie et analgésie), pour voir s’il y a formation d’os et réparation.
Bénéfices attendus
Cette étude nous permettra pour la première fois de valider chez l’animal la capacité de ces particules extraites d’os à former du tissu osseux. Les perspectives de cette étude pourront nous apporter de nouvelles connaissances des phénomènes impliqués dans la régénération osseuse. A plus long terme, l’utilisation de ces particules pourra permettre de remplacer les thérapies actuelles et pourront être appliquées à l’Homme.
Procédures
Une première procédure chirurgicale sera réalisée durant laquelle les animaux seront soumis à l’implantation d’un matériau chargé en particules dans l’os du crâne au niveau d’un défaut osseux, préalablement réalisé, ou directement au contact de celui-ci (temps opératoire max : 20 minutes). Cette procédure chirurgicale sera réalisée sous anesthésie générale et une analgésie pré- et post-opératoire adaptée sera appliquée. Les animaux vigiles recevront également deux injections intrapéritonéales de deux fluorochromes possédant une affinité pour le tissu osseux respectivement 6 jours et 1 jour avant la fin de l’expérimentation.
Impact sur les animaux
En se basant sur nos connaissances et nos études antérieures, nous n’attendons aucune gêne fonctionnelle ni perte de poids au cours de cette expérimentation. Quelques signes de stress peuvent être observés après la pose de l’implant. Des douleurs post chirurgicales légères pourraient être observées. Pour cela, les animaux seront soumis à une analgésie pré-opératoire et post-opératoire.
Devenir
En fin d’expérimentation, tous les animaux seront mis à mort et les crânes seront prélevés pour analyser la pousse osseuse ou le comblement des défauts osseux.
Remplacement
Des analyses in vitro ont été réalisées afin d’évaluer le rôle de ces particules sur des cellules osseuses. L’utilisation de souris reste maintenant nécessaire afin de valider les propriétés des matériaux chargés en particules en termes de régénération osseuse. Il n’existe malheureusement pas de solution de remplacement complet ou par des invertébrés en raison de l’étude menée sur le tissu osseux.
Réduction
Dans le but de réduire au maximum le nombre d’animaux utilisés, le matériau utilisé a été sélectionné en amont et déjà testé pour sa biocompatibilité in vivo. Par ailleurs une approche statistique, nous a aidé à calculer le nombre d’implants nécessaires à l’obtention de résultats significatifs afin de constituer des groupes avec un nombre d’animaux nécessaires et suffisants à l’obtention de résultats significatifs et à la valorisation des résultats de cette étude.
Raffinement
Afin de raffiner la méthodologie, les procédures de manipulation et de surveillance régulière sont élaborées avec l’objectif d’éliminer toute forme de souffrance animale. Après leur arrivée, pendant leur acclimatation à l’animalerie, les animaux seront habitués à être manipulés par l’expérimentateur avant toute intervention de sorte à limiter leur stress à son contact le jour de l’expérimentation. Les animaux seront anesthésiés et recevront une analgésie adaptée en prémédication et jusqu’à 48 heures après la chirurgie. La surveillance régulière des animaux permettra d’évaluer des points limites selon une grille d’évaluation détaillé. Chaque étape de l’étude tiendra compte du bien-être de l’animal, de son arrivée dans l’animalerie spécialisée à sa mise à mort en fin d’étude. Les animaux seront hébergés par groupes sociaux dans des cages enrichies sous forme de frisottis, cabane en carton et tube en plexiglas et recevront une nourriture standard et de l’eau de boisson ad libitum.
Choix des espèces
Les modèles de repousse osseuse chez la souris au niveau du crâne sont couramment utilisés dans la littérature et parfaitement validés. De plus, les particules que nous étudions étant issues de souris, nous avons décidé de rester chez la même espèce pour la validation expérimentale de notre hypothèse d’étude.
Evaluation de candidats médicaments sur un modèle d’obésité et/ou diabète 2/2 (MODIFICATION)
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
Rats : 300
Tester les molécules candidates de clients contre l'inflammation liée à l'obésité : un laboratoire de recherche contractuelle va utiliser 600 souris et 300 rats dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Les animaux sont d'abord rendus obèses par un régime hypercalorique prolongé, puis soumis à un à six jeûnes de deux à douze heures, jusqu'à six tests de tolérance au glucose ou à l'insuline de deux heures trente, des séjours de 72 à 120 heures seuls en cage de calorimétrie, des injections répétées du composé du client et des prélèvements sanguins. Le porteur ramène les nuisances de la surcharge pondérale à un "léger inconfort" pour la mobilité dans la cage, et indique que l'enrichissement peut varier "en concertation avec le souhait du client". Tous les animaux sont tués en fin de procédure pour prélever leurs organes et caractériser leur statut inflammatoire et métabolique terminal.
Objectifs
Le surpoids est défini comme une accumulation excessive de masse grasse dans l’organisme. L’obésité est une maladie chronique complexe définie comme une accumulation excessive de masse grasse pouvant altérer l’état de santé d’un individu. Actuellement, 2,5 milliards de personnes dans le monde sont atteintes de surpoids, dont plus de 800 millions sont obèses (OMS, 2022). La prévalence du surpoids ne cesse de croître depuis les dernières décennies et l’un des facteurs prépondérants de cette évolution est la surconsommation de régimes déséquilibrés, riches en graisses et en sucres. L’obésité s’accompagne d’une inflammation systémique constante et d’intensité faible voire modérée, dite de bas-bruit. Cet état inflammatoire chronique contribue à développer d’autres maladies, telles que le diabète, la stéatose hépatique et bien d’autres, et cause ainsi quelques millions de morts chaque année. Dans ce contexte, l’importance de contenir ce statut inflammatoire et surtout, de stimuler sa résolution, est capitale. L’administration prolongée de régime hypercalorique chez le rongeur est l’un des moyens les plus simples et les plus couramment utilisés pour modéliser le surpoids et l’obésité chez l’animal. En faisant varier la durée du régime ainsi que sa valeur calorique, ce modèle permettra de collecter et d’étayer des données cruciales sur les mécanismes inflammatoires cellulaires et moléculaires impliqués. Le premier objectif consiste donc à détenir au sein de notre laboratoire le modèle de surpoids/obésité induit par un régime hypercalorique. Notre laboratoire étant un organisme de recherche contractuelle, notre activité consiste à étudier le potentiel résolutif de molécules candidates dans différents contextes inflammatoires, ici dans l’obésité. Ainsi, l’objectif final de ce projet est de tester l’administration conjointe de molécules candidates dans la résolution de l’inflammation induite par le surpoids ; et ainsi contribuer à terme à réduire voire supprimer l’impact délétère de l’obésité à tous les niveaux ; humains, sociaux, sociétaux et économiques. De plus, l'ajout d'une méthode d’analyse métabolique nécessite une modification du projet initial autorisé sans ajout d’animaux, faite dans un 2eme EU. Le projet devient multisite : Cette APAFIS est une modification d’un projet autorisé.
Bénéfices attendus
Le modèle animal utilisé dans cette étude, largement décrit dans la littérature, est pertinent pour évaluer de nouveaux candidats médicaments dans le traitement des altérations induites par le surpoids/obésité. Plusieurs voies d’administration des molécules seront employées afin de couvrir au mieux les possibilités d’amélioration des symptômes inflammatoires du modèle. Le bénéfice global de ce projet réside dans l'objectif d’optimisation de la formulation et de l’efficacité de médicaments candidats pour réduire les altérations multiples dues au surpoids et à l’obésité.
Procédures
Dans le cadre de ce projet, les animaux pourront être soumis à : 1. 1 à 6 cessions de jeûne d’une durée de 2h à 12h sur la période diurne ou nocturne, espacées d’une semaine minimum. (EU0548 (Nouveau EU0775)_ EU 1/2) 2. Au maximum, 6 tests de tolérance au glucose et/ou à l’insuline (durée 2h30 environ). (EU0548 (Nouveau EU0775)_ EU 1/2) 3. Des mesures de composition corporelle, l’acquisition dure au maximum 2 minutes et cette mesure sera effectuée 1 à 5 fois au cours du protocole. (EU0549_EU 2/2) 4. Des expériences de calorimétrie : les souris seront isolées en cage individuelles entre 72h et 120h. Chaque animal sera soumis une seule fois à ce genre de procédure. (EU0549_EU 2/2) 5. Des administrations répétées du composé-client selon les modalités suivantes : Les modes d’administration possibles incluent l’alimentation, l’eau de boisson, le gavage, les injections intrapéritonéales, sous- cutanées, intravasculaires, intradermiques. Les modes d’administration considérés comme nuisibles incluent tous les modes d’injection. Ils dureront moins d’une minute par animal (saisie de l’animal, pesée de l’animal pour adapter la dose, puis administration de la substance). (EU0548 (Nouveau EU0775)_ EU 1/2) 6. Un prélèvement sanguin unique ou répété, précédé ou non d’un jeûne de 2 à 6h, suivi d’une semaine de récupération minimum sur souris vigile ou anesthésiée et sur rats anesthésiés, selon le volume prélevé. La durée d’un prélèvement sera de l’ordre d’une minute par animal; (EU0548 (Nouveau EU0775)_ EU 1/2)
Impact sur les animaux
Les trois principales nuisances attendues concernent la surcharge pondérale des animaux, la réalisation de prélèvements sanguins répétés sur la durée du protocole expérimental, l’administration répétée des molécules- clients à tester. Les modes d’administration considérés comme nuisibles incluent tous les types d’injection (intrapéritonéale, sous-cutanée, gavage, intradermique, intravasculaire). La surcharge pondérale pourra induire un léger inconfort chez les animaux, en comparaison avec des souris de poids normal, notamment pour leur mobilité au sein de la cage.
Devenir
Tous les animaux de la procédure seront mis à mort à l'issue des procédures afin de pouvoir procéder aux prélèvements d'organes et à la caractérisation du statut inflammatoire et métabolique terminal.
Remplacement
Lorsque ce sera possible, les composés de nos clients seront évalués sur culture cellulaire ou organe isolé en remplacement ou en complément des tests animaux afin de remplacer le nombre d'animaux impliqués dans ce protocole. Cependant, le remplacement complet de l'expérimentation animale par des essais in vitro n'est pas envisageable pour une étude portant sur le surpoids. Les modèles vitro ne permettent pas de réunir toute la complexité des interactions moléculaires et cellulaires de la physiopathologie d'un animal entier. De plus, les étapes de validation d'une molécule thérapeutique nécessite qu'elle soit testée chez l'animal avant de pouvoir passer à l'étape de validation suivante : l'Homme.
Réduction
La problématique de ce projet faisant intervenir la régulation métabolique et inflammatoire sur du moyen/long terme (semaines, mois), induit intrinsèquement une variabilité interindividuelle, qui nécessite d’être contrecarrée par la taille de nos groupes (n=12 souris / groupe expérimentaux). Le nombre de rats et de souris nécessaires a été défini ainsi pour pallier la diminution de la robustesse statistique lors de comparaisons multiples, en particulier sur des protocoles de plus courte durée. Nous avons également estimé cette nécessité sur la base d’estimations statistiques. D’autre part, si plusieurs prélèvements sanguins sont à réaliser, nous les réaliserions sur des animaux dédiés (6 et 6 au sein d’un même groupe) afin de respecter les volumes, les délais de récupération et limiter le nombre de gestes invasifs sur un même animal. Enfin, nous utiliserons en priorité (sauf exigence spécifique de la part de nos clients) des lignées consanguines, qui présentent un génotype contrôlé, ce qui réduit significativement la variabilité interindividuelle, et par conséquent, le nombre d'animaux nécessaires à l'étude. C’est la conjonction de tous ces éléments qui nous a conduit à considérer des groupes de 12 animaux maximum.
Raffinement
Leur environnement sera enrichi (igloo, carré de coton et buchette de manière systématique et quelle que soit la durée du protocole. Une boule en bois et/ou tunnel pourront être ajoutés, en concertation avec le souhait du client) afin de leur permettre de se distraire, d’éveiller leur curiosité et de réaliser un peu d’activité physique. Les animaux seront vus quotidiennement. En cas de signe de mal-être (défini dans la procédure), un suivi renforcé sera mis en place : l’animal sera pesé et des soins adaptés à son cas seront mis en œuvre. L’atteinte d’un point limite critique conduira à l’euthanasie de l’animal.
Choix des espèces
L'utilisation de rats et de souris se justifie, d'une part, par leur proximité avec l'Homme (mammifères). En effet, l'homologie entre les rongeurs et l'Homme facilite considérablement les procédés de modélisation des pathologies humaines et par conséquent, les interprétations qui en découlent. D'autre part, les performances de reproduction des rats et souris permet d'obtenir des effectifs exploitables en termes d'analyses statistiques, dans un délai relativement court et donc compatibles avec nos contraintes de production. Enfin, l'utilisation de rats et de souris comme modèle de surpoids/obésité est très largement documentée dans la littérature scientifique. Les animaux seront utilisés à l'âge adulte (à partir de 7 semaines), car toutes leurs fonctions biologiques sont alors matures. L'âge des animaux pourra exceptionnellement être inférieur à 7 semaines, si le client souhaite étudier les conséquences du surpoids/obésité juvénile sur l'âge adulte. Dans ce cas, le régime hypercalorique pourra débuter au plus tôt à l'âge de 3 semaines.
Formation pratique des concepteurs et/ou réalisateurs de projets scientifiques utilisant des rongeurs
- Enseignement supérieur
Rats : 120
Tout animal dont le score de douleur dépasse le seuil est mis à mort immédiatement, et l'apprentissage de la contention s'arrête au bout de deux essais par stagiaire. 120 rats et 120 souris vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, tous tués à l'issue pour que leurs cerveaux soient prélevés et réutilisés dans d'autres travaux pratiques. Les rats reçoivent une injection sur animal vigile, les souris un prélèvement sanguin puis une injection sous anesthésie, chaque geste durant quelques secondes. Ces séances remplissent l'obligation réglementaire de formation des futurs concepteurs et applicateurs de projets, quarante stagiaires par an, avec des animaux surnuméraires des élevages internes ou "de réforme" fournis par des établissements agréés.
Objectifs
Ce projet a pour but de former, dans un cadre éducatif, les futurs utilisateurs d’animaux aux techniques de bases indispensables à la mise en œuvre de procédures expérimentales chez le rat et la souris. II vise à répondre aux exigences règlementaires de formation des personnes intervenant dans l’expérimentation animale en leur permettant d’acquérir les compétence pratiques nécessaires à l’obtention des fonctions « Concepteur » et « Applicateur ».
Bénéfices attendus
Dans cette formation, des gestes précis, permettant de réduire au maximum le stress de l’animal, leur sont enseignés. Par la formation aux bons gestes expérimentaux, cette formation participe au bien-être animal et permet la diffusion de gestes techniques précis et maitrisés.
Procédures
Animaux vigiles : 1 injection (120 rats ; 2 secondes maximum) Animaux anesthésiés : 1 prélèvement sanguin (2 secondes) puis 1 injection (2 secondes) (120 souris)
Impact sur les animaux
Les effets indésirables prévus sur ses animaux peuvent être un stress généré par l’inexpérience des apprenants. Cette hésitation peut être source de stress pour l’animal. Le stress généré n’est cependant que transitoire et de quelques minutes (moins de 5 minutes). Les injections sur animal vigile provoquent une douleur légère de 3 secondes.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort et leur cerveau sera prélevé pour utilisation ultérieure pour des travaux pratiques.
Remplacement
L’objectif de cette séance de formation et de ces travaux pratiques est, d’une part, de montrer aux apprenants les bonnes pratiques en termes de contention et d’administrations de substances, puis de vérifier qu’ils mettent correctement en œuvre ces pratiques. Il est important pour cela qu’ils soient confrontés à des animaux vivants, comme ce sera le cas dans les futures procédures expérimentales qu’ils appliqueront. Cela leur permettra aussi d’anticiper les réactions des animaux face aux contentions, mais aussi aux injections. Les vidéos et entraînements sur modèles silicone réalisés en amont ne peuvent remplacer cette étape sur le vivant indispensable à la formation des futurs applicateurs.
Réduction
Afin de réduire le nombre d’animaux utilisés, les animaux sont soit des animaux surnuméraires issus des élevages internes, soit des animaux de réformes provenant de fournisseurs agréés. L'utilisation de ces animaux dans ce projet répond au principe de réduction limitant le recours à des animaux élevés spécifiquement à des fins pédagogiques. Le nombre d’animaux est choisi pour être réduit au minimum tout en gardant la possibilité à chaque apprenant de pouvoir effectuer/observer les différents gestes techniques. 24 rats et 24 souris seront utilisés par an pour former maximum 40 apprenants par an.
Raffinement
Les animaux provenant de fournisseurs agréés seront acclimatés minimum 15 jours avant la session de travaux pratiques. Tous les animaux seront manipulés par le personnel de l’animalerie au moins deux fois par semaine. Les animaux seront hébergés en groupes sociaux harmonieux dans des cages ventilées, température et humidité contrôlées, avec enrichissement (tunnel, morceaux de bois à ronger et coton pour nidification) et accès à l’eau et à la nourriture ad libitum. Les mesures mises en place pour réduire la douleur pendant les procédures expérimentales seront de limiter le temps d’utilisation de l’animal pour chaque geste technique à 5 minutes maximum qui sera obligatoirement suivi par un replacement dans leur cage pendant 2 minutes, minimum. Durant cette période de pause, le comportement et l’apparence physique seront évalués (grille de score). Tout animal dont le score identifiera une douleur/souffrance importante sera immédiatement mis à mort. Les manipulations se feront sous le contrôle du/des responsables de groupe qui veillera à l’exécution du bon geste pour le bien-être animal ce qui permettra de stopper très rapidement les mauvaises manipulations entrainant une douleur/souffrance. La préhension des souris en limitant la prise par la queue, sera enseignée (main en coupe). L’apprentissage de la technique de contention sera limité à 2 essais par apprenant afin de réduire le stress et l’angoisse. En cas de non réalisation de l’acte, la procédure sera stoppée pour l’apprenant. Chaque procédure sera réalisée avec un maximum de 9 personnes (8 stagiaires + 1 formateur) dans la pièce. Lors de la formation, aucun apprenant ne manipulera les animaux sans la présence du formateur, et aucun apprenant n’effectuera d’injection sur animal vigile.
Choix des espèces
La souris est l'animal le plus fréquemment utilisé en recherche biomédicale. Le rat est très souvent utilisé dans des projets d'étude du comportement. Les apprenants de la formation sont amenés à travailler dans des structures de recherche biomédicale dont beaucoup s'interessent au système nerveux central et au comportement. Les animaux sont utilisés à partir de l’âge de 8 semaines et jusqu'à 52 semaines en fonction des mises à mort programmées dans l'animalerie ou chez le fournisseur agréé.
Effet de la consommation de saccharose sur le cerveau : modulation de l’activité neuronale et implication du microbiote
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
- Système gastrointestinal
- Système nerveux
Jusqu'à vingt-deux semaines en cage individuelle pour mesurer la consommation de sucre de chaque animal, une chirurgie cérébrale de quarante-cinq minutes, quatre à huit semaines d'antibiotiques puis sept jours de gavage : 3 804 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées pour analyse post-mortem. Elles ont chaque jour le choix entre de l'eau et une boisson sucrée, quatre ou vingt-quatre heures selon le groupe, et subissent trois prélèvements sanguins. L'objet déclaré est de comprendre l'hyperphagie boulimique en passant par le microbiote intestinal, transféré par gavage d'une souris à l'autre. Le porteur écrit que l'isolement "n'interfère pas avec le bien-être des animaux" dans ses conditions, et annonce dans le même texte des troubles de l'humeur et de la motivation chez les souris consommatrices de boisson sucrée, qu'il compte justement mettre en évidence.
Objectifs
Les troubles du comportement alimentaire se définissent par une relation dysfonctionnelle avec l’alimentation, souvent orientée vers la consommation excessive d’aliments, riches en graisses et en sucres. Ces comportements, au-delà de leur dimension psychologique et comportementale, sont associés à des conséquences sanitaires majeures telles que les maladies cardiovasculaires, l’obésité et le diabète. L’hyperphagie boulimique est le plus prévalent de ces troubles et se caractérise par des épisodes récurrents de perte de contrôle sur la prise alimentaire, mais les mécanismes biologiques sous-jacents demeurent en grande partie méconnus. Des travaux récents mettent en lumière l’importance du microbiote intestinal dans l’émergence et/ou le maintien des troubles alimentaires. Le projet souhaite caractériser les altérations comportementales, cérébrales et du microbiote induites par une consommation excessive de saccharose ; examiner l’impact d’une manipulation ciblée du microbiote sur les comportements alimentaires ; et explorer les interactions entre le microbiote et le cerveau. Ces investigations seront menées sur des souris des deux sexes, afin d’identifier d’éventuelles différences intersexuelles, déjà décrites chez l’humain.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra de mieux comprendre, au niveau préclinique, comment un régime riche en saccharose altère la physiologie animale, en tenant compte des interactions intestin-cerveau. Les résultats attendus permettront d’approfondir la compréhension des mécanismes biologiques sous-jacents à ce trouble alimentaire. En outre, à long terme, ces travaux précliniques fourniront une base scientifique pour le développement de stratégies hygiéno-diététiques innovantes et mieux adaptées à la prise en charge des patients.
Procédures
Les animaux sont soumis à une chirurgie et des injections pour l'anesthésie (1 chirurgie par animal, durée 45 min; une injection intrapéritonéale d’une durée d’environ 20 secondes). Ils seront également soumis à des traitements chroniques d’antibiotiques (sur 4 ou 8 semaines maximum) et un transfert de leur microbiote intestinal (gavage, 1/jour sur 7 jours, d’une durée d’environ 30 sec). Il y aura des prélèvements de sang à 3 reprises lors du protocole (durée environ 30 sec).
Impact sur les animaux
Consommation excessive de saccharose : les animaux ont le choix entre de l’eau et du sucre tous les jours, pendant 4h ou 24h selon le groupe expérimental. Nous devons évaluer précisément la consommation individuelle de saccharose des souris et nous avons montré que l’isolement nécessaire (au maximum 22 semaines en cage ouverte permettant un contact auditif et olfactif) n’interfère pas avec le bien-être des animaux dans nos conditions. Nous n’avons à ce jour pas mis en évidence de pathologies chroniques dans notre modèle, mais justement, nous poursuivons notre caractérisation et le suivi de différents paramètres afin de suivre l’évolution chez les souris. Nous n’avons pas identifié d’effets sur les seuils nociceptifs. De plus, des troubles de l'humeur et de la motivation sont envisageables chez les animaux consommateurs de boisson sucrée (le but de l'étude est de les mettre en évidence). Lors de l’utilisation de traitement antibiotique, une attention particulière sera portée sur les potentielles pertes de poids et diarrhées. Le gavage intra-gastrique répété (1x/J, 7j) peut conduire à un inconfort léger lié au stress de la contention au moment de l’administration. La chirurgie sur animal anesthésié (1 heure maximum/animal) peut induire de la douleur et une inflammation transitoire et/ou un inconfort pour les animaux. Le prélèvement de sang lors du protocole de consommation de saccharose peut induire une douleur légère de courte durée et une inflammation. L’injection d’anesthésique avant la perfusion peut engendrer une douleur aigüe.
Devenir
Les animaux sont mis à mort à l’issue de chaque procédure pour analyse post-mortem.
Remplacement
La compréhension des mécanismes de mises en place et des conséquences des troubles du comportement alimentaire nécessite une observation comportementale, uniquement possible chez l’animal entier, vigile. L’utilisation d’animaux est donc nécessaire notamment pour évaluer les processus neuronaux mis en jeu. La souris est une espèce suffisamment proche de l’Homme, physiologiquement et génétiquement, chez laquelle nous pouvons modéliser des pathologies humaines. Il nous est donc impossible de remplacer notre modèle in vivo par un modèle in vitro ou in silico.
Réduction
Nous avons réduit au strict nécessaire le nombre d'animaux pour permettre des analyses statistiques pour les analyses comportementales et moléculaires et les analyses de l'activité cérébrale. Les expériences seront toujours réalisées avec la volonté de réduire autant que possible le nombre d’animaux par condition expérimentale, nous composerons donc toujours nos groupes dans l’optique d’obtenir le maximum d’information scientifique par test. Notamment, l’utilisation de tests longitudinaux permettra d’obtenir des informations concernant l’activité des circuits cérébraux lors de l’ensemble de l’exposition au saccharose. De même, les prélèvements d’organes après perfusions permettront de décrire les altérations provoquées par le régime alimentaire autant au niveau cérébral que périphérique.
Raffinement
Tout au long du déroulement des expériences, une observation quotidienne de l’état clinique des souris sera assurée. De plus, une pesée au minimum 2x/semaine est réalisée lors du suivi des consommations (nourriture/saccharose/eau), permettant de s’assurer du bien-être des souris. Les souris ont toujours accès à de l’eau. Les souris seront habituées à l’expérimentateur et à l’expérimentation afin de limiter leur angoisse et le stress. Les animaux sont isolés dans des cages enrichies et en cages ouvertes ce qui permet les contacts olfactifs entre congénères et permet aux animaux de communiquer entre eux ce qui concourt à limiter l’impact du stress d’isolement. Les chirurgies sont réalisées sous anesthésie générale et analgésie per et post opératoire et les souris seront placées sur des tapis chauffants, permettant de maintenir la température corporelle de l’animal durant la procédure en plus de monitorer cette donnée physiologique. L'état de santé des animaux sera surveillé quotidiennement par du personnel formé, avec une attention particulière la première semaine post-chirurgicale. L’état de santé des animaux est évalué à l‘aide d’une grille de score spécifique à la procédure chirurgicale (ciblant notamment les risques d’inflammation au niveau de la zone opérée et la reprise de poids de l’animal). Des points limites spécifiques ont été définis pour l'état général, la prise alimentaire.
Choix des espèces
Le modèle rongeur représente une alternative de choix pour la modélisation préclinique des troubles alimentaires. Sur un plan évolutif, les rongeurs, appartiennent au clade des mammifères le plus proche de celui des Primates. Nous choisissons de travailler avec la souris car nous pourrons ensuite étudier le rôle de gènes précis dans les adaptations observées, en utilisant des modèles de souris génétiquement modifiées Souris jeunes adultes (au moins 8 semaines en début de procédure). Le jeune adulte correspond à la période de vie de vulnérabilité accrue chez l’Homme vis-à-vis des troubles alimentaires
Rôle immunosuppressif et origine des ostéoclastes dans l’ostéosarcome chez la souris femelle
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système immunitaire
- Système musculosquelettique
Une mesure au pied à coulisse deux fois par semaine, sur animal vigile, suit la croissance des tumeurs : 471 souris femelles vont être utilisées, toutes tuées, dont 258 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Chacune reçoit une injection de cellules d'ostéosarcome au contact du tibia sous anesthésie gazeuse, et le porteur indique que la tumeur se développe alors chez 100 % des animaux, en envahissant l'os. Il décrit une douleur croissante avec le développement tumoral, traduite par une perte de poids, des mouvements limités et de la prostration. Trois seuils déclenchent la mise à mort immédiate par dislocation cervicale : un score de souffrance de 6, une perte de poids supérieure à 15 %, ou un centimètre d'écart entre la patte injectée et l'autre.
Objectifs
L'ostéosarcome est un cancer osseux agressif touchant surtout les enfants et adolescents. Le taux de survie à cinq ans n'est que de 60%, il diminue à 20% en cas de métastases et les traitements ne sont donc pas satisfaisants. Dans l'os, les cellules tumorales établissent un environnement favorable au développement tumoral de 2 façons. Elles augmentent la formation d'ostéoclastes, cellules responsables de la dégradation de l'os qui libèrent des molécules favorisant la tumeur. De plus, elles inhibent la réponse immunitaire anti-tumorale. Il a été récemment démontré qu’il existe plusieurs populations d'ostéoclastes, d'origine différente, qui ne sont pas impliqués seulement dans la dégration osseuse mais aussi dans les réponses immunitaires. En particulier, certains ostéoclastes peuvent inhiber ces réponses. Mais la fonction immunitaire des ostéoclastes dans la réponse anti-tumorale reste inconnue. Notre objectif est de caractériser la contribution des ostéoclastes au blocage de la réponse anti-tumorale et de définir l'origine des ostéoclastes associés à l'ostéosarcome afin d’identifier de nouvelles pistes thérapeutiques ciblées sur les ostéoclastes néfastes pour la réponse anti-tumorale. Nous utiliserons un modèle d'ostéosarcome induit chez la souris normale par injection de cellules d'ostéosarcome en site péri-osseux (tibia). Dans ce modèle, la tumeur se développe chez 100% des animaux injectés et envahie l’os en augmentant la formation d'ostéoclastes. Ces ostéoclastes seront étudiés pour comprendre leur fonction immunitaire. Pour identifier leur origine, nous utiliserons 1 lignée de souris génétiquement modifiées chez lesquelles les cellules à l’origine des ostéoclastes sont identifiables grâce à l’expression de marqueurs fluorescents et dans lesquelles nous induiront un ostéosarcome comme décrit ci-dessus. Nos résultats permettront de comprendre le rôle des ostéoclastes dans la réponse anti-tumorale et d'identifier les facteurs impliqués qui pourront être ciblés spécifiquement pour bloquer les ostéoclastes protumoraux ou les cellules dont ils sont isses afin de prévenir ou limiter le développement tumoral. Ils auront des retombées pour d'autres types de tumeurs et de métastases se développant dans l’os dans lesquelles les ostéoclastes jouent également un rôle important.
Bénéfices attendus
Le dialogue établi entre les cellules cancéreuses et les ostéoclastes est considéré comme un point majeur dans la progression tumorale, mais le rôle immunitaire des ostéoclastes n'a jamais été étudié dans ce contexte. Ce projet permettra de caractériser et de comprendre comment les différents types d'ostéoclastes évoluent et contribuent à la réponse immunitaire dans l'ostéosarcome. Ces aspects sont très peu étudiés dans la littérature. Le projet est donc original et apportera de nouvelles connaissances sur la biologie des ostéoclastes et l'environnement immunitaire des ostéosarcomes. Les mécanismes et processus identifiés pourront à terme permettre d’améliorer les traitements en ciblant les ostéoclastes néfastes sans affecter ceux nécessaires au remodelage osseux physiologique. Ils pourront avoir des conséquences plus larges pour d'autres contextes pathologiques qui présentent des caractéristiques similaires de formation augmentée d'ostéoclastes, par exemple les métastases osseuses de tumeurs répandues (cancer du sein, de la prostate, du poumon...) ou le myélome multiple.
Procédures
Tous les animaux recevront: - 1 injection de cellules cancéreuses ou de PBS (pendant quelques secondes), 1 seule fois pour induire la tumeur. Cela concerne tous les animaux. - 1 injection d'antalgique au moment de l'induction tumorale (quelques secondes). Cela concerne tous les animaux. - 1 prélèvement sanguin à la veine mandibulaire (2 minutes) au moment de la mise à mort. Cela concerne 416 animaux. - 1 anesthésie par inhalation d’isoflurane. Cela concerne tous les animaux. - Les volumes tumoraux seront suivis manuellement à l’aide d’un pied à coulisse deux fois par semaine sur animal vigile (durée de la manipulation : 2 minutes/animal). Cela concerne tous les animaux.
Impact sur les animaux
Toutes les souris génétiquement modifiées que nous utiliserons ne présentent pas de phénotype dommageable (viabilité, poids, comportement et reproduction normaux). Elles sont entretenues à l’état homozygote donc sans nécessité de génotypage. L’injection de cellules en intra-musculaire peut générer une douleur très transitoire. Le développement tumoral peut entrainer avec le temps de la douleur qui se traduit par une perte de poids, des mouvements limités, une prostration
Devenir
Tous les animaux dans chacune des procédures seront mis à mort pour permettre le prélèvement des organes pour l'analyse du phénotype et de la fonction des ostéoclastes et de leurs progéniteurs, ainsi que pour la mise en culture de cellules primaires.
Remplacement
L’existence de plusieurs populations d’ostéoclastes n’a été mise en évidence que très récemment et les rares lignées de cellules disponibles pour étudier les ostéoclastes ne reproduisent pas leur diversité et ne permettent pas d'analyser leur interaction avec leur environnement. Elles ne reproduisent pas non plus le phénotype des ostéoclastes pathologiques. De plus, étant donné la complexité des mécanismes impliqués et du microenvironnement tumoral, aborder ce problème seulement par des analyses in vitro n'est pas suffisant et le recours à des modèles animaux est lui aussi indispensable. Pour l’instant, aucune méthode alternative in vitro n’est adaptée afin de remplacer totalement le modèle murin. Cependant, nos résultats pourraient permettre à terme d’améliorer ces modèles in vitro en les modifiant génétiquement grâce aux marqueurs et autres caractéristiques que nous identifierons pour qu'ils reproduisent les différentes populations d'ostéoclastes en cancer. Si cela est possible, cela permettrait à terme de réduire grandement le nombre d’animaux utilisés pour l’étude de ces cellules en condition normale et pathologique.
Réduction
Le nombre d'animaux a été calculé au plus juste en fonction du nombre de cellules nécessaire aux différentes analyses et d'une évaluation statistique, en tenant compte de pertes éventuelles afin de ne pas avoir à répéter inutilement les procédures et avec le nombre de souris minimum par groupe. Pour l'évaluation statistique, nous avons utilisé le test G*power qui permet d'estimer le nombre d'animaux nécessaires en fonction des différences attendues sur la base de nos expériences antérieures et des résultats de la littérature. La procédure 1 nous permettra de définir les conditions expérimentales optimales (nombre de cellules injectées et cinétique) pour nos analyses. Cela nous permettra de réduire le nombre d'animaux dans les procédures suivantes en ne conservant que les groupes les plus appropriés. Chaque animal inclus dans l'analyse est utilisé de façon optimale pour permettre l'analyse simultanée d'un maximum de paramètres et réduire encore le nombre d'animaux. Nous ne produisons ni ne commandons plus d'animaux que ceux nécessaires à chaque expérience. Enfin, l’excédent de cellules sera congelé pour utilisation ultérieure ce qui nous permettra de réduire encore plus le nombre d’animaux.
Raffinement
Toutes les expériences et manipulations des animaux seront effectuées afin de respecter le bien-être animal et de réduire au minimum le niveau de stress des animaux. Une attention particulière sera portée au suivi des signes de souffrance des animaux. L’injection intramusculaire de cellules tumorale sera faite sous anesthésie gazeuse courte (quelques minutes). Pour réduire la souffrance des animaux pendant le développement tumoral, une grille de score (en annexe) a été établie pour le suivi des animaux avec des critères bien définis pour détecter tout signe de souffrance et des points limites bien définis. Un antalgique sera administré si les animaux présentent des signes de souffrance. Si ces signes ne disparaissent pas, comme indiqué dans la grille de score, ils seront mis à mort par dislocation cervicale. Si le score atteint la limite de 6 (point limite) les animaux seront immédiatement mis à mort par dislocation cervicale. Les animaux seront pesés toutes les semaines après l’injection des cellules tumorales. Si une diminution du poids est observée (>15%) ils seront immédiatement mis à mort par dislocation cervicale (point limite). Le volume des tumeurs induites sera contrôlé à l’aide d’un pied à coulisse sur animaux vigiles. Le diamètre le plus grand de la patte injectée sera comparé à celui de la même région de la patte non injectée. Dès que la différence entre les 2 pattes atteint 1cm (correspondant à un volume tumoral d’1cm3), les souris seront immédiatement mis à mort par dislocation cervicale (point limite).
Choix des espèces
Les données de la littérature sur lesquelles nous nous appuyons et nos résultats précédents ont été obtenus chez la souris. Nous allons travailler par analogie avec ces résultats dans la continuité de nos travaux antérieurs sur les ostéoclastes. De plus, les cellules tumorales que nous utilisons sont des cellules de souris. Enfin, les modèles déjà existants pour tracer l’origine des ostéoclastes sont tous uniquement des modèles murins. Pour toutes les procédures, nous utiliserons des souris au stade jeunes adultes (6-8 semaines) afin de mimer au mieux les tumeurs chez les patients (adolescent et jeune adulte).
Etude de l’efficacité de composés pharmaceutiques dans un modèle de lésion rénale aigüe (AKI) induite par injection de Lipopolysaccharide de Escherichia Coli chez la souris.
- Recherche appliquée
- Troubles gastrointestinaux
2 500 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dont 2 000 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Une injection intrapéritonéale de lipopolysaccharide d'Escherichia coli déclenche chez elles une réaction inflammatoire simulant une infection généralisée et une atteinte rénale aiguë, puis elles reçoivent une ou deux administrations du composé à tester avant un prélèvement sanguin sous anesthésie gazeuse. L'étude s'arrête à vingt-quatre heures, une limite que le porteur présente comme une mesure de raffinement, et les souris sont ensuite tuées pour prélever sang et organes. Une société privée cherche par là à trier rapidement ses molécules avant des modèles chroniques puis d'éventuels essais chez l'humain, et affirme que les interactions entre cellules inflammatoires et rein ne peuvent pas encore être reproduites in vitro.
Objectifs
Notre société développe des inhibiteurs des molécules spécifiques afin de limiter le stress oxydatif impliqué dans des processus de douleur et d’inflammation. Nous souhaitons utiliser un modèle in vivo aigu pour avoir une évaluation rapide de l’efficacité de nos molécules dans un modèle de pathologie rénale aigüe. Ce modèle pathologique induit avec une molécule bactérienne, est déjà utilisé par de nombreux laboratoires dont le nôtre, et se rapproche fortement, de par les cytokines sécrétées, du phénomène inflammatoire observé chez l’Homme lors d’insuffisance rénale aigüe. Des groupes travaillant sur ce modèle ont fait un lien avec une production excessive d’espèces réactives de l’oxygène, provoquée et maintenue par une réponse inflammatoire aigüe due à nos molécules cibles. De plus, en interne, ce modèle nous donne des résultats intéressants pour l’évaluation de nos composés et nous souhaitons continuer à l’utiliser pour valider rapidement l’efficacité de nos molécules au niveau rénal.
Bénéfices attendus
L’incidence des maladies rénales au sein de la population augmente. Cela s’explique par le vieillissement de la population mais aussi par le développement de thérapeutiques et/ou méthodes de diagnostic avec un risque d’atteinte rénale. Malheureusement, la mortalité associée à ces pathologies reste très haute. En effet, le traitement des maladies rénales reste limité (dialyse, greffe..) et très contraignant pour les patients. Les résultats attendus dans ce modèle nous permettraient d’identifier rapidement les molécules avec le meilleur potentiel thérapeutique. Ces molécules pourront alors être testées dans des modèles de maladies rénales chroniques et pourraient par la suite être incluses dans le processus de développement pour la mise en place d’essais cliniques chez l’Homme.
Procédures
Après l'induction de la pathologie par une injection intrapéritonéale (20 secondes), les animaux seront traités (20 secondes à 1 minute maximum) avec nos composés ou le véhicule, 1 à 2 fois maximum dans l'étude. Les volumes administrés seront adaptés en fonction du poids de l’animal. Les études durant 24h, une seule pesée sera faite avant traitement et les animaux seront observés à la recherche de potentiels effets cliniques. A la fin de l’étude, un prélèvement sanguin sera réalisé sous anesthésie gazeuse (2 minutes). Il est possible, mais pas systématique, qu'un premier prélèvement sanguin soit réalisé dans les mêmes conditions avant la fin de l'étude. Les animaux seront ensuite euthanasiés sans réveil après le prélèvement sanguin.
Impact sur les animaux
L’injection de la molécule bactérienne a pour effet la simulation d’une infection. Afin de s’assurer qu’ils ne présentent pas de modification du comportement lié à une infection généralisée, ces derniers seront surveillés à chaque manipulation, et plus étroitement dans les premières heures après l’induction. La douce contention des animaux nécessaire pour la pesée et le traitement, ainsi que l'anesthésie pour le prélèvement sanguin, pourront engendrer un stress et un inconfort. Malgré la très bonne formation du personnel technique, les administrations et prélèvements entrainent une douleur légère mais de courte durée. Ils pourraient dans de rares cas entrainer d’autres conséquences (par exemples : hématome, douleur modérée). Les molécules administrées pourraient avoir des effets indésirables non connus.
Devenir
Mise à mort pour prélèvements de sang et d'organes afin de contrôler l’évolution de paramètres biochimiques et histologiques.
Remplacement
L’intérêt de ce projet est d’étudier l’effet d'un composé pharmaceutique sur le rein dans un contexte de maladie qui le détruit, l’insuffisance rénale aigüe. Les différentes cellules du système inflammatoire vont interagir avec plusieurs organes, notamment le rein. Malheureusement, l'ensemble de ces interactions ne peut pas encore être reproduite in vitro c’est pour cela que la recherche in vivo est nécessaire. Le ou les mécanismes systémiques qui sont impliqués dans le devenir de la molécule in vivo ne sont pas reproductibles in vitro mais nécessaires à l’évaluation des composés. Nous ne pouvons alors pas utiliser à ce stade de modèle in vitro pertinent.
Réduction
Ce modèle a déjà été utilisé au sein de notre laboratoire. Les données obtenues précédemment ont été utilisées dans le but de déterminer le nombre d’animaux nécessaire pour obtenir des résultats significatifs. En amont des tests chez l’animal, les composés sélectionnés sont évalués sur des tests in vitro, permettant d’identifier les composés les plus prometteurs, de comprendre leurs mécanismes d’action et d’éliminer les molécules inactives ou pouvant entrainer des nuisances ou effets indésirables chez les animaux (via les tests de toxicologie cellulaire). Seules les molécules présentant une activité sur les tests cellulaires sans toxicité apparente et ayant des caractéristiques pharmacocinétiques adéquates seront étudiées avec les animaux. Les données in vitro des différents composés ainsi que leur profil pharmacocinétique seront obtenus avant le début des procédures. Nous ne testerons donc que les composés les plus puissants en pharmacologie primaire et ceux présentant les caractéristiques d’un potentiel futur médicament. Les effectifs choisis nous permettront une optimisation de l’interprétation de tests statistiques.
Raffinement
Le modèle sera plafonné à 24h, pour limiter l’impact de l'inducteur et de ses conséquences inflammatoires sur les animaux et les organes cibles. Toutes les dispositions nécessaires en matière d’hébergement, d’enrichissement, d’observation et de soins aux animaux sont prises afin d’assurer les meilleures conditions de vie aux animaux. La Structure Chargée du Bien être Animal (SBEA) émet ses recommandations en matière de prévention de la douleur, souffrance et détresse des animaux. Après réception, les animaux seront placés dans des cages par 4 à 5 souris. Un programme d’enrichissement permet de varier les éléments de la cage afin d’encourager leur comportement de rongeur : coton pour la construction de nid, dôme rouge ou tunnel en carton pour se cacher, bois à ronger… La formation du personnel, le matériel utilisé et l’adaptation des volumes administrés permettront de limiter le stress ressentit par l’animal lors du traitement. Les animaux seront monitorés à chaque traitement pour la surveillance de signes cliniques éventuels et vérifier l'absence de souffrance.
Choix des espèces
Comme décrit dans la littérature, la souris est le modèle animal le plus utilisé pour étudier l’insuffisance rénale aigüe. Comme la mise en place de ce modèle nous a donné des résultats satisfaisant ces dernières années, nous continuerons a utiliser le modèle avec les souris, le plus approprié dans nos projets car elles peuvent développer plusieurs signes physiopathologiques caractéristiques de l’insuffisance rénale aigüe tels que la dysfonction endothéliale, la mort des cellules épithéliales ou encore l’infiltration des cellules immunitaires. De plus, les souris sont les espèces dont les manifestations inflammatoires sont les plus connues et se rapprochent le plus de celles de l’Homme. Il n’y a pas d’indication spécifique sur le choix de l’âge autre qu’une maturité immunitaire. Les animaux seront de jeunes adultes de 8 à 12 semaines.