Souris
Impact d’analogues d’un neuropeptide sur la fonction cardiaque
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
Pour mesurer l'effet d'analogues d'un neuropeptide sur la circulation sanguine et la fonction cardiaque, 48 souris vont être utilisées dans des procédures d'un niveau de souffrance léger. Chacune reçoit une injection sur animal vigile, deux échocardiographies de vingt minutes sous anesthésie gazeuse pouvant induire une hypothermie, puis un prélèvement sanguin vigile avant d'être tuée pour la collecte d'organes. Le porteur revendique un protocole sans groupe témoin, chaque animal servant de son propre contrôle, et un effectif de douze par groupe présenté comme un compromis. Sur les points limites, il écrit seulement que leur atteinte pourra faire envisager la mise à mort, sans dire lesquels.
Objectifs
Les maladies cardiovasculaires représentent la deuxième cause de mortalité en France, après les cancers. Dans ce contexte, la recherche de nouvelles cibles thérapeutiques est essentielle pour améliorer le traitement de ces pathologies. Des études ont révélé que certains neuropeptides jouent un rôle clé dans le maintien de l'équilibre des fluides corporels et des fonctions cardiovasculaires. En développant des composés dérivés de ces neuropeptides, mais plus stables et efficaces, il serait possible de mieux traiter des pathologies liées à l'équilibre hydrique ainsi que des maladies cardiovasculaires. Plusieurs de ces composés ont déjà montré leur efficacité dans des études en laboratoire. Ce projet a pour objectif d'analyser leurs effets sur la circulation sanguine et la fonction cardiaque dans un modèle vivant.
Bénéfices attendus
Sur le plan clinique, les neuropeptides développés dans ce projet pourraient constituer la base de nouveaux outils thérapeutiques pour le traitement des pathologies liées à l'équilibre hydrique ainsi que des maladies cardiovasculaires, en ciblant plus précisément ces pathologies et en limitant les effets indésirables associés aux traitements actuels.
Procédures
Dans le cadre de cette procédure, chaque animal recevra une injection, d'une durée d'environ 1 minute. Deux échocardiographies seront réalisées par animal, sous anesthésie gazeuse, chacune durant environ 20 minutes. À la fin du protocole, un prélèvement sera effectué et prendra environ 5 minutes. L'animal sera ensuite euthanasié immédiatement après le prélèvement.
Impact sur les animaux
Chaque animal recevra une injection (sur animal vigile), ce qui peut entraîner une douleur au point de piqure ainsi qu'un stress. L'animal aura 2 anesthésies gazeuse pouvant induire une hypothermie. À la fin du protocole, un prélèvement sanguin sera effectué sur animal vigile pouvant induire un stress.
Devenir
En fin de protocole, tous les animaux sont mis à mort afin de procéder a la collecte de différents organes afin d'analyser les voies d'activation du neuropetide.
Remplacement
Des recherches préliminaires ont permis de déterminer la capacité de différents composés à activer certaines protéines dans le corps, l'équilibre des fluides corporels et des fonctions cardiovasculaire. Les premiers résultats montrent que ces composés sont efficaces dans des expériences en laboratoire, ce qui justifie la nécessité de tester leur efficacité dans un modèle vivant pour confirmer leur potentiel.
Réduction
Le nombre d'animaux par groupe expérimental a été déterminé au fur et à mesure de notre expérience. Nous avons ainsi effectué des analyses permettant de déterminer la puissance statistique des paramètres mesurés et avons conclu qu'un effectif de 12 animaux, composé de 6 mâles et 6 femelles par groupe, constitue un bon compromis entre la puissance d'analyse et la réduction du nombre d'animaux utilisés. Durand cette étude nous allons générer des données (poids, paramètres sanguins, paramètres cardiaques) qui seront analysées à l'aide de différents tests statistiques. Le protocole a également été conçu pour éviter l'utilisation d'un groupe de souris contrôle, chaque animal étant son propre contrôle.
Raffinement
Dans le cadre des procédures expérimentales, nous nous efforcerons de réduire autant que possible le stress des animaux. Une surveillance quotidienne de leur état, ainsi qu'un suivi régulier de leur état général seront mis en place pour garantir leur bonne santé. Par ailleurs, nous nous engageons à offrir les meilleures conditions d'hébergement possibles, avec un enrichissement adéquat. Ils disposeront sans limitation de nourriture, boisson et d'un milieu enrichi (nids en quantité suffisante, bâton et balles à ronger). Des soins locaux seront administrés à tout animal blessé. Si une douleur est présente, un antalgique pourra être administré selon les recommandations vétérinaires. Des points limites sont mis en place, si un des points limites est atteint la mise à mort de l'animal pourra être envisagée afin d'éviter toute souffrance.
Choix des espèces
La souris est l’espèce la plus utilisée en recherche préclinique, car ce mammifère permet d'obtenir des informations cruciales sur les mécanismes physiologiques, fournissant ainsi de nombreuses données pouvant être utilisées dans une approche translationnelle pour mieux comprendre la physiologie humaine. Dans le cadre de recherches sur les atteintes de la fonction cardiaque, le modèle murin constitue la meilleure approche disponible à ce jour. L’utilisation de souris non consanguines permet également de reproduire une variabilité génétique comparable à celle observée dans les populations humaines. Les animaux débuteront leur protocole en tant que jeunes adultes, à partir de 8 semaines. À ce stade, leur fonction cardiaque est déjà pleinement développée.
Etude de la fonction de la protéine KIF1C dans le système nerveux central chez la souris
- Recherche appliquée
- Maladies animales
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Tuées sans reprendre conscience pour 260 d'entre elles, afin de prélever cerveau, moelle épinière et sang, 320 souris vont être utilisées sur cinq ans. Les 60 autres subissent un prélèvement sanguin vigile, repartent un mois en élevage, puis sont opérées à leur tour sous anesthésie sans réveil, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Le projet porte sur une protéine dont l'inactivation provoque une ataxie héréditaire chez les bovins et une paraplégie spastique chez l'humain, et cherche des marqueurs sanguins précoces. Le porteur indique que la lignée invalidée pour ce gène, développée par son équipe, est à ce jour le seul modèle de laboratoire disponible.
Objectifs
L'ataxie progressive est une anomalie neurodégénérative héréditaire fréquente chez les bovins. Les symptômes apparaissent relativement tardivement, vers 12-18 mois en moyenne, et se manifestent par une faiblesse et des troubles de la coordination des membres postérieurs qui s'accentuent avec le temps. La cause génétique de cette anomalie a récemment été identifiée et est dûe à l’inactivation d’un gène chez les bovins. Ce gène code pour une protéine qui transporte différents éléments au sein des cellules. Des mutations de ce même gène chez l'homme sont responsables d’une maladie neurodégénérative héréditaire semblable, appelée « paraplégie spastique ». Cette anomalie rare mais invalidante affecte également le système nerveux, et provoque des raideurs musculaires involontaires qui s’accentuent avec l’âge. Pour l’heure, il n’existe aucun traitement curatif, et les seules solutions proposées permettent de soulager certains symptômes comme les contractures des muscles. Chez l'homme ou chez le bovin, il est difficile de disposer de tissus nerveux (sains ou pathologiques) pour étudier le processus menant à cette pathologie. Nous avons donc construit des modèles souris de cette anomalie. Le projet vise à identifier les éléments qui sont transportés par la protéine d’intérêt dans les cellules du système nerveux, puis d’en déduire les conséquences biologiques bénéfiques ou pathologiques potentielles des mutations affectant ce gène dans le système nerveux. La compréhension du rôle biologique de cette protéine pourrait ouvrir la voie à des approches thérapeutiques innovantes dans un large spectre d’anomalies, et présente donc un fort intérêt pour l’élevage mais aussi pour la santé humaine. L’ataxie progressive et les paraplégies spastiques héréditaires sont des maladies dont les symptômes apparaissent au cours de l’enfance ou de l’âge adulte. Cependant, des études préliminaires sur le modèle souris montrent que le système nerveux pourrait être atteint très tôt, dès la naissance. Le second objectif du projet est d’identifier des biomarqueurs précoces de la maladie sur des prélèvements sanguins, relativement non invasifs, afin de repérer plus précocement les premières étapes de la maladie.
Bénéfices attendus
La compréhension du rôle biologique du gène impliqué dans l’ataxie progressive et dans les paraplégies spastiques héréditaires pourrait ouvrir la voie à des approches thérapeutiques innovantes dans un large spectre d’anomalies, que ce soit pour cette forme de maladie génétique rare chez l’homme. L’identification de biomarqueurs sanguins précoces chez la souris permettra en outre de mieux suivre l’évolution de la pathologie, et sera essentielle pour la mise au point d’essais thérapeutiques et le suivi de leur efficacité. Ces marqueurs pourront être testés ultérieurement chez l’homme et le bovin, dans le cas des paraplégies spastiques / ataxies.
Procédures
200 souris subiront une fois une chirurgie sous anesthésie générale sans réveil des animaux. Cette intervention durera une dizaine de minutes. 60 souris subiront une fois un prélèvement sanguin en quelques minutes sous anesthésie générale, sans réveil des animaux. 60 animaux subiront une fois un prélèvement de sang. Ces prélèvements seront réalisés sur des animaux vigiles et leur durée n’excèdera pas quelques minutes. Ces souris retourneront en élevage pendant 1 mois. Puis, elles subiront une fois une chirurgie sous anesthésie générale sans réveil des animaux. Cette intervention durera une dizaine de minutes.
Impact sur les animaux
Les nuisances ou effets indésirables attendus sur les animaux sont les suivants : douleur légère au niveau des point d’injection ou au point de prélèvements de sang, douleurs dues à la chirurgie, ainsi que le stress de la contention, qui devrait être très limitée au regard de la durée courte des expérimentations et du personnel habilité.
Devenir
Les animaux sont tous euthanasiés à l’issus des procédures, du fait des prélèvements réalisés (cerveau, moelle épinière et ou sang).
Remplacement
Le projet global dans lequel s’insère cette demande repose sur d’autres modèles expérimentaux, notamment sur l’utilisation de cultures cellulaires (cellules du système nerveux) qui seront la première étape pour identifier la fonction du gène impliqué dans l’ataxie progressive et les paraplégies spastiques héréditaires. Néanmoins, l’étape de validation nécessite l’utilisation du modèle animal, dans la mesure où l’effet touche le système nerveux dans son ensemble, avec des interactions entre les différents types cellulaires du système nerveux. Pour l’identification de biomarqueurs, nous ne pouvons pas remplacer les souris puisque le but est d’identifier des marqueurs sur ce modèle.
Réduction
Au total, ce projet utilisera environ 320 souris sur 5 ans, nombre nécessaire et suffisant pour l’obtention de résultats statistiquement exploitables, grâce à la connaissance préalable obtenues sur ces modèles souris, et en utilisant un outil de planification expérimentale pour calculer le nombre optimal de souris. Les données actuelles invalident l’hypothèse d’un effet sexe fort sur le phénotype. Les mâles et les femelles seront donc analysés simultanément avec un test statistique adapté, ce qui permet d’étudier les deux sexes sans perte de puissance statistique.
Raffinement
Les animaux seront surveillés quotidiennement pour s’assurer de leur bien-être. La définition de points limites pour chaque procédure permettra de prévenir les risques de stress et de souffrance. Les protocoles expérimentaux utilisés ont été choisis pour minimiser la souffrance, avec une utilisation d’anesthésiques et d’analgésiques adaptés. Le nombre d’interventions sur animal a été réduit au minimum et des protocoles d’anesthésie et d’analgésie déjà validés sur ces animaux de laboratoire sont utilisés. Les protocoles seront réalisés par du personnel compétent et expérimenté. Les animaux seront en groupe de 4-5 individus, avec nourriture et boisson accessibles à volonté. Lors de la mise en reproduction, les mâles reproducteurs seront mis en présence de 2 ou 3 femelles. Les souriceaux resteront avec leur mère jusqu’au sevrage, ensuite, ils seront répartis dans des cages, à raison de 5 animaux maximum par cage. Des enrichissements de type buchettes à ronger ou papier seront ajoutés dans les cages.
Choix des espèces
Le gène responsable de l’ataxie progressive et des paraplégies spastiques est exprimé dans un grand nombre de tissus en plus du système nerveux. Pour comprendre sa fonction, et son implication dans les pathologies, il est nécessaire de disposer d’un système intégré, comme l’est le modèle murin, où les interactions entre types cellulaires sont bien représentées. Par ailleurs, la souris est un modèle expérimental couramment utilisé chez qui les invalidations ou mutations de gènes sont facilement réalisables, les paramètres de reproduction et d’élevage maîtrisés, les outils d’analyses disponibles. A ce titre, notre équipe possède une expérience de plus de 20 ans dans le domaine. Les lignées transgéniques qui seront utilisées dans ce projet ont été développées et caractérisées par notre équipe. L’une d’elles est invalidée pour le gène responsable, et est à ce jour le seul modèle de laboratoire disponible. L’autre a été développée pour suivre plus facilement la protéine codée par le gène, dans la mesure où il n’existe pas à ce jour d’anticorps efficaces contre cette protéine. Les stades ont été choisis en fonction des connaissances acquises sur les modèles souris développés et sur le fonctionnement du système nerveux chez la souris. Ainsi, on utilisera, des tissus aux premiers stades de la maladie (15 et 30 jours), puis au cours du développement de la maladie (3 et 6 mois) avant les premiers signes cliniques (qui n’apparaissent que vers 8-10 mois). Pour identifier des biomarqueurs de la maladie avant les premiers signes histopathologiques et cliniques, en tout début de développement de la pathologie, les 4 stades étudiés seront : 7, 15, 30 et 60 jours.
Rôle des cellules immunitaires dans la maladie vasculaire du foie
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
- Système gastrointestinal
- Système immunitaire
Une injection dans la veine de la queue chaque semaine de la dixième à la dix-huitième semaine de vie, puis pour une partie des souris une injection quotidienne dans l'abdomen : le protocole installe une maladie des petits vaisseaux du foie. 800 souris vont être utilisées, 200 tuées sans reprendre conscience et 600 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Le porteur décrit une hypertension portale pouvant entraîner des saignements digestifs, de l'ascite et des caillots, puis écrit que la maladie "n'entraîne pas d'altération du bien-être de l'animal". Toutes sont tuées pour prélever le foie, une partie pour l'observer au microscope, l'autre pour en isoler les cellules, l'isolement détruisant l'organe.
Objectifs
La maladie des petits vaisseaux du foie est une maladie rare (2,5 cas pour 100 000 habitants) caractérisée par l'atteinte des petits vaisseaux dans le foie mais sans lésion de cirrhose (foie dur et fibreux non fonctionnel). La maladie des petits vaisseaux du foie touche des individus jeunes, en moyenne de 45 ans. Elle est souvent associée à d'autres maladies comme des maladies du sang (cancer du sang), des maladies du corps qui s'attaquent à lui-même (appelées maladies auto-immunes) ou encore des maladies génétiques. Les mécanismes à l'origine du développement de la maladie des petits vaisseaux du foie sont inconnus. Sa progression peut conduire au développement d'une hyperpression dans les grosses veines situées avant le foie et qui sont censées le traverser pour ramener le sang au cœur, cette hyperpression s’appelle une hypertension portale. Cette pression dans les veines abdominales peut entrainer des ruptures de ces veines avec des saignements dans le tube digestif, l’accumulation de liquide dans le ventre appelé ascite, ou encore la formation d'un caillot dans ces veines empêchant la circulation du sang. Il n'existe actuellement aucun traitement de la maladie des petits vaisseaux du foie. Comme cette maladie est encore largement incomprise, les progrès dans la recherche de traitement sont difficiles. Si l’implication des cellules formant les vaisseaux du foie est depuis longtemps suspectée puisqu’il s’agit d’une maladie des vaisseaux, l’une des nouvelles voies de recherche est l’étude d'autres cellules : les cellules de défense de l'organisme. Ces cellules, qui jouent un rôle contre les bactéries, peuvent être au repos dans le foie ou activer une réaction inflammatoire en cas de signal de danger de l’organisme. Elles ont été étudiées ces dernières années et leur nombre ainsi que leur activation semblent jouer un rôle dans le développement de nombreuses maladies dont certaines du foie comme la cirrhose. Notre hypothèse est donc que ces cellules pourraient, par leur interaction avec les cellules formant les vaisseaux du foie, être des acteurs clés dans le développement de la maladie des petits vaisseaux du foie. L'objectif est donc d’étudier leur impact dans son développement et sa progression. A terme, en cas d'implication, elles pourraient devenir des cibles thérapeutiques.
Bénéfices attendus
Il existe plusieurs bénéfices à ce projet : en effet, la maladie des petits vaisseaux du foie touche des sujets jeunes et est encore largement incomprise. Améliorer sa compréhension est très important à la fois pour : 1/ prévoir quels patients risquent de développer cette maladie, quelle sévérité attendre et donc prévoir un suivi plus approprié. 2/ en cas d’implication des cellules de défenses de l'organisme dans le développement de la maladie des petits vaisseaux du foie, ces cellules pourraient devenir des cibles thérapeutiques ce qui permettrait d’éviter ou de ralentir le développement de la maladie des petits vaisseaux du foie.
Procédures
5 groupes de souris seront réalisés, qui seront soumises à des interventions différentes. Dans un premier temps, 2 groupes de souris génétiquement modifiées ayant un nombre de cellules de défense de l’organisme variable, recevront sous anesthésie des injections d'un produit pour développer la maladie des petits vaisseaux du foie. Ce produit sera injecté dans les veines toutes les semaines à partir de 10 semaines de vie et jusqu’a 18 semaines de vie. L'injection dans une veine dure moins d'une minute. La dernière semaine des injections, les souris seront anesthésiées pour réalisation d’une imagerie du foie (environ 30min/souris), puis le groupe 1 sera euthanasié une semaine après la fin des injections pour prélever leur sang et leur foie afin de les analyser et le groupe 2 sera euthanasié pour prélever leurs cellules des vaisseaux du foie (ces deux expériences ne peuvent se faire sur le même foie car l’isolation des cellules détruit le foie, qui ne peut donc plus être analysé au microscope). Dans un deuxième temps, deux autres groupes de souris sans modification génétique, recevront sous anesthésie des injections d'un produit pour développer la maladie des petits vaisseaux du foie, ce produit sera injecté dans les veines toutes les semaines à partir de 10 semaines de vie et jusqu’a 18 semaines de vie. A 12,5 semaines de vie nous débuterons en plus des injections dans le ventre d'un produit qui désactive les cellules de défense. Ces injections seront tous les jours et durent 1 minute environ. La dernière semaine des injections, les souris seront anesthésiées pour réalisation d’une imagerie du foie. Puis, 24 heures après la dernière injection dans le ventre, le premier groupe sera euthanasié pour prélever le sang et le foie afin de les analyser et l'autre groupe sera euthanasié afin de prélever les cellules des vaisseaux du foie (ces deux expériences ne peuvent se faire sur le même foie car l’isolation des cellules détruit le foie, qui ne peut donc plus être analysé au microscope). Un dernier groupe de souris sans modification génétique, ne sera soumis à aucun traitement et euthanasié à 10 semaines de vie pour isolation des cellules spécifiques du foie ce qui permettra d'utiliser ces cellules spécifiques du foie appelées hépatocytes et de les mettre en contact avec les cellules des vaisseaux du foie des souris injectées dans les quatre premiers groupes. Nous pourrons ainsi voir l'impact des cellules des vaisseaux du foie sur les cellules spécifiques du foie.
Impact sur les animaux
Les effets indésirables attendus sur les animaux pour ceux qui ont reçu le produit pour développer une maladie des petits vaisseaux du foie sont une perte ou une prise de poids (en cas de formation de liquide dans le ventre). Par ailleurs, en dehors de ses complications liées à la pression dans la veine du ventre, la maladie des petits vaisseaux du foie en elle-même n’entraîne pas d’altération du bien-être de l’animal. Des douleurs temporaires sont possibles au moment de l’injection de produit dans la queue ou le ventre, ainsi qu’un possible stress les premiers jours liés à la nouveauté de la procédure qui devrait s’estomper avec le temps. Pour le produit injecté par les veines de la queue, il est possible d'observer l'aparition d'une zone fibreuse (comme une cicatrice) localement.
Devenir
Tous les animaux sont euthanasiés en fin de procédure et le foie est prélevé pour faire des analyses sur sa morphologie et sur l'état des cellules qui le constituent.
Remplacement
Les maladies du foie sont des maladies complexes sous l'influence de nombreux facteurs notamment environnementaux. Cette pluralité des facteurs de risque et d’interactions à l'origine du développement de la maladie des petits vaisseaux du foie, rend particulièrement difficile l’étude chez l’humain. Grâce au modèle des souris nous nous affranchirons ainsi de nombreux facteurs environnementaux à l’origine du développement de la maladie des petits vaisseaux du foie et pourrons étudier l’effet d’un seul facteur (par exemple la génétique). Néanmoins pour limiter l’utilisation de trop de souris, nous réaliserons certains tests pour étudier les cellules de défenses sur le sang de patients atteints de la maladie des petits vaisseaux du foie. Nous réaliserons également des études préliminaires des interactions des cellules immunitaires avec les cellules des vaisseaux du foie sur des cellules isolées en laboratoire.
Réduction
Les techniques utilisées pour évaluer le développement de la maladie seront au maximum non douloureuses (exemple : réalisation d’imagerie, pesée des souris, examen physique des souris). Une seule souris fournira des prélèvements de sang et de foie pour plusieurs analyses différentes ce qui permet de diminuer le nombre de souris nécessaires. Nous avons également réduit le nombre d’animaux au strict minimum afin d’être en mesure d’obtenir des résultats interprétables. Nous avons utilisé des tests statistiques pour déterminer le nombre de souris minimum que nous inclurons dans le projet pour mettre en évidence une différence entre les groupes.
Raffinement
Toutes les mesures seront prises pour assurer le bien-être des animaux : surveillance quotidienne par du personnel qualifié dans l’animalerie, hébergement dans des cages en groupe afin de limiter le stress, enrichissement de l’environnement avec du coton ou des batônnets en bois. Toutes les procédures pouvant faire souffrir ou occasionner du stress (comme les imageries) à la souris seront réalisées sous analgésie et anesthésie. L’état général de la souris sera évalué par une grille d’évaluation prenant en compte plusieurs critères : étude du comportement de l’animal, mesure de son poids, état du poil, surveillance des points d'injection de produits. En cas de signe de souffrance de la souris (score de > 3 dans plusieurs parties), une analgésie pendant 72h sera réalisée et les souris seront surveillées, en l’absence d’amélioration les souris seront euthanasiées.
Choix des espèces
Le modèle de souris permet d’utiliser des souris génétiquement modifiées. Les techniques pour modifier le génome, développées chez les souris et les nombreux outils actuellement adaptés à la souris en font un modèle de choix pour l’étude. Enfin la maladie des petits vaisseaux du foie étant une maladie multifactorielle, la proximité génétique de la souris par rapport à l’homme nous permettra de nous affranchir en partie de certaines variables occasionnées par d’autres espèces. Le début des procédures sur les animaux se fera à partir d’un âge de 10 semaines (ce qui correspond à l’âge adulte chez l’homme et qui est l’âge auquel apparaît cette maladie chez l’homme) et au maximum jusqu’à 19 semaines de vie.
Restauration de la spermatogenèse murine par thérapie génique
- Recherche appliquée
- Troubles endocriniens
- Troubles urogénitaux
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
- Système urogénital
Le testicule ouvert sous anesthésie pour y injecter du matériel génétique pendant une trentaine de minutes, et pour 70 d'entre elles quatre impulsions électriques localisées : 130 souris mâles subissent cette procédure. Cinq sont tuées sans reprendre conscience, les 125 autres dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes pour prélever leurs organes reproducteurs. L'objectif est de restaurer la fertilité de souris stériles par thérapie génique, en vérifiant que le gène apporté ne s'intègre pas au génome. Sur l'effectif, le porteur indique qu'aucune approche statistique prédictive n'a été utilisée et que les nombres reposent sur ses publications antérieures.
Objectifs
L’objectif principal du projet est de développer un modèle préclinique de restauration de la fertilité mâle. Ce projet vise à mettre au point dans le testicule de souris stériles un système de thérapie génique, technique consistant à introduire du matériel génétique dans des cellules pour soigner une maladie, et d’évaluer les risques qui y sont liés. Nous chercherons ainsi à introduire la séquence d’un gène sain, requis pour la formation des cellules reproductrices, chez des animaux pour lesquels ce gène est défectueux, afin de compenser l’infertilité induite par la mutation. Nous vérifierons que ce protocole ne modifie pas durablement l’intégrité du génome. Plus spécifiquement, nous utiliserons un modèle mutant murin déficient pour un gène essentiel qui mime un arrêt de maturation de la spermatogenèse, c’est-à-dire un blocage complet lors du processus de formation des cellules reproductrices mâles. En effet, de nombreux variants de ce gène ont à ce jour été identifiés chez l’homme, dont la majorité induit une infertilité masculine. L’utilisation d’animaux mâles déficients pour ce gène nous permet de mimer la perte de fonctionnalité du gène que l’on retrouve affecté chez ces patients. Nous réintroduirons le gène sain dans les cellules de ces animaux. Notre projet permettra de mesurer l’efficacité de stratégies permettant d’apporter ce gène sans intégration dans le génome. En effet, toute thérapie qui modifierait le génome des cellules reproductrices risquerait de modifier le génome des descendants des individus traités. C’est pourquoi nous utiliserons des molécules qui ne doivent pas s’intégrer dans le génome.
Bénéfices attendus
On estime qu’aujourd’hui un couple sur six souffre d’infertilité avec des causes également réparties entre les sexes. Lorsque cette infertilité est due à une cause génétique, il n’existe pas aujourd’hui de solution thérapeutique. L’objectif de ce projet est de développer un modèle pré-clinique qui permettra de tester l’efficacité et l’innocuité de protocoles de thérapie génique chez la souris avant de considérer leur application dans l’espèce humaine. A court terme, développer un système permettant l’introduction de matériel génétique dans les cellules reproductrices sera un atout pour comprendre le rôle des gènes lié à la fertilité. Ainsi, un bénéfice attendu est une meilleure compréhension des mécanismes biologiques fondamentaux gouvernant la fertilité. A moyen terme, la mesure de l’efficacité de ces modèles pour restaurer une spermatogenèse normale sans altération du patrimoine génétique offrira un outil pour poser les bases d’une thérapie génique de l’infertilité dans l’espèce humaine.
Procédures
Les souris seront soumises à une anesthésie/analgésie pour accéder au testicule dans lequel une injection sera effectuée. La durée complète de cette procédure chirurgicale est d’environ 30 minutes. . Ces injections seront réalisées sur 3 lots d’animaux (total 130 animaux) correspondant à l’injection de deux types de molécules. Une partie des animaux (70) recevra également une série de 4 brèves stimulations localisées au cours de l’anesthésie. Ces impulsions visent à faciliter l’entrée du matériel génétique dans les cellules du testicule. Cette action est réalisée au cours de la procédure précédente et n’excède pas 5 minutes.
Impact sur les animaux
Parmi les nuisances possibles lors de l’opération, on peut noter un stress lié aux manipulations ou une perte de poids légère et transitoire liée à l’anesthésie. Dans de rares cas, une inflammation locale au niveau de la zone opérée pourrait survenir. Celle-ci se traduirait par la présence d’une douleur persistante et entrainerait la prostration ou empêcherait l’animal de s’alimenter entrainant une perte de poids importante .
Devenir
La totalité des animaux est euthanasiée à l'issue de la procédure afin de prélever leurs organes reproducteurs à la fin du projet. L’analyse histologique de ces organes indiquera si la spermatogenèse, processus de formation des gamètes, a été restaurée ou non. Aucun objectif scientifique ne justifie le maintien en vie des animaux après leur castration, procédure qui modifierait leur comportement et apporterait des risques additionnels pour la santé et le bien-être des animaux.
Remplacement
La fonction de reproduction ne peut être efficacement modélisée in vitro car elle implique plusieurs tissus et types cellulaires en interaction. De plus, l’étape centrale de la gamétogenèse, la méiose, est absolument impossible à mimer dans des cellules maintenues en culture. En effet, la méiose est une division cellulaire spécialisée propre aux cellules germinales qui ne permet pas la multiplication cellulaire et donc exclut l’usage de cellules maintenues en culture par définition.
Réduction
Sur la base des travaux précédents du laboratoire pour étudier et comprendre diverses causes d’infertilité à travers des analyses histologiques et moléculaires, nous avons estimé le nombre d’animaux requis pour l’étude de ces différents gènes en fonction des étapes que nous espérons restaurer au cours de la spermatogenèse. Aucune approche statistique prédictive n’a été utilisée. Les effectifs sont basés notamment sur notre analyse précédemment publiée. Dans le cadre du protocole d’injection intra-testiculaire, les injections seront effectuées pour chaque animal dans un testicule et l’autre testicule servira de contrôle, permettant ainsi de réduire le nombre d’animaux utilisés. Chaque animal étant ainsi son propre contrôle négatif.
Raffinement
L’expertise de notre équipe en termes de chirurgie du petit animal, notamment acquises grâce à différents projets passés et à des formations, permet de limiter le stress mais aussi les douleurs ou gênes post-opératoires. Toutes les procédures seront pratiquées sous anesthésie, avec une prise en charge de la douleur pré et postopératoire. Les animaux seront observés tous les jours et des points limites bien établis seront mis en place afin d’éviter la douleur et entrainant l’euthanasie anticipée de l’animal si nécessaire. Les animaux seront hébergés en groupes sociaux dans un environnement enrichi favorisant les comportements exploratoires et réduisant le stress (tunnel en carton, carrés de coton).
Choix des espèces
Les souris sont de petits animaux au développement et à la reproduction rapides. Elles sont génétiquement modifiables et possèdent de grandes similarités génétiques avec l'être humain. La fertilité et le processus de formation des cellules reproductrices sont bien définies chez cet organisme. La souris est un modèle de choix pour l’étude de la fonction de reproduction du fait de son cycle rapide de reproduction et de l’existence de nombreux mutants avec des phénotypes finement décrits facilitant la comparaison des données. Le modèle murin utilisé correspond à un arrêt de maturation de la spermatogenèse semblable à ceux décrits chez des patients infertiles atteint d’azoospermie, absence totale de spermatozoïdes dans l’éjaculat. Ce modèle doit permettre d’établir la faisabilité et d’évaluer la sécurité d’un protocole de thérapie pour restaurer la fertilité. Les animaux seront utilisés entre 16 jours et 3 mois, ce qui correspond respectivement aux stades où démarre et se complète le processus de spermatogenèse, qui permet la formation des spermatozoïdes.
Étude de l’effet radio-potentialisant d’un composé organométallique à base de fer (EU porteur, EU1/2)
- Recherche fondamentale
- Oncologie
200 souris immunodéficientes vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent une injection de cellules tumorales sous la peau, un suivi quatre fois par semaine pendant douze à quinze jours, trois injections du composé testé en cinq jours, puis des séances quotidiennes de radiothérapie. Le porteur signale que l'irradiation peut provoquer une brûlure au site de la tumeur et que la masse peut gêner la locomotion. Il décrit un projet de pré-maturation destiné à positionner un composé au fer comme agent thérapeutique, et qualifie le passage à l'expérimentation animale d'étape "indispensable" pour la suite.
Objectifs
Le cancer est une maladie de plus en plus fréquente, causant environ 10 millions de décès en 2020. Parmi les thérapies anticancéreuses, la radiothérapie est un traitement clé, utilisé chez près de la moitié des patients pour cibler et éliminer les tumeurs. Cependant, elle peut aussi affecter les cellules saines, entraînant des effets secondaires. Les séances sont donc réparties sur plusieurs jours pour limiter ces impacts. Afin de réduire ces effets secondaires tout en maintenant l'efficacité du traitement, nous travaillons sur une molécule prometteuse capable de renforcer l'action de la radiothérapie. Ce composé pourrait rendre certaines cellules cancéreuses plus sensibles aux effet de la radiothérapie. Après des résultats encourageants en laboratoire, notre objectif est de confirmer son efficacité sur des modèles de tumeurs. Si cela se confirme, cela permettrait de diminuer le nombre de séances, améliorant ainsi le confort des patients. Le projet se déroulera dans 2 Établissements Utilisateurs (EU).
Bénéfices attendus
Ce projet s’inscrit dans le cadre d’un projet pré-maturation afin de pouvoir positionner un nouveau composé comme agent thérapeutique pouvant potentialiser l’efficacité de traitements anticancéreux par radiothérapie.
Procédures
-1- Injection de cellules tumorales (UE1): Chaque souris reçoit une injection sous-cutanée de cellules tumorales pour initier la croissance tumorale. La manipulation est réalisée sous anesthésie par injection (durée environ 5 minutes par animal) -2- Croissance tumorale (UE1): Durée de 12 à 15 jours pour atteindre un volume suffisant. Les souris subissent un suivi 4 fois par semaine (prise de poids, mesure tumorale avec un pied à coulisse, durée 5 minutes) -3-Traitement (UE1): Chaque souris reçoit 3 injections du médicament sur une durée de 5 jours. Les injections sont associées ou non à des séances de radiothérapie quotidienne (5 séances par jour), (UE2). Toutes les manipulations sont réalisées sous anesthésie.
Impact sur les animaux
Le développement des tumeurs sur le flan peut engendrer une légère gène lors de la locomotion du fait de l'encombrement de la tumeur. La contention sur animal vigile réalisée lors de la mesure de la tumeur au pied à coulisse peut engendrer un léger stress. L'irradiation sur le site tumoral peut engendrer une légère brûlure. Une légère douleur peut persister aux points d'injections
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort afin de prélever les tumeurs
Remplacement
Ce projet est basé sur des études préliminaires réalisées sur cellules en culture montrant un effet fort du composé testé sur les cellules cancéreuses. Toutefois, ces études sur cellules ne permettent pas de prendre en considération l’impact des tissus autour de la tumeur sur la réponse au traitement anticancéreux. A ce jour, seules les expériences in vivo permettent de prendre en compte ces paramètres, En effet, il n'existe pas d'autre modèle capable de reproduire, de façon fiable, l'ensemble de ces paramètres. C'est pourquoi, la planification d'expériences in vivo est une étape indispensable pour la suite de ce projet.
Réduction
L'effectif du nombre d'animaux requis, par groupe expérimental, a été calculé statistiquement en nous basant sur des études similaires menées au sein de notre laboratoire. Ces données, ont permis de montrer un effet fort de ce type de traitement sur le développement de tumeur. C'est pourquoi, basé sur ces données et sur nos analyses statistiques, ce projet a été défini en utilisant le nombre minimal de souris requis pour pouvoir interpréter correctement les résultats obtenus.
Raffinement
Des mesures de raffinement sont prévues pour l'hébergement d'animaux immunodéficients. Les injections seront effectuées sur animaux anesthésiés. Des critères d'arrêt anticipé de l'expérimentation en cas de survenue d'une complication ont été identifiés.
Choix des espèces
Le modèle de souris sélectionné est le plus adéquate car il permet d’éviter les rejets de greffes de cellules cancéreuses humaines. Ce modèle permet donc d’induire le développement d’une tumeur et étudier l'impact de traitement anticancéreux.
Etude du rôle de la voie IL-1/IL-1R1 sur la réponse à la chimio-immunothérapie dans des modèles orthotopiques de cancer du pancréas
- Recherche fondamentale
- Oncologie
216 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chacune reçoit par chirurgie une greffe de cellules cancéreuses directement dans le pancréas, puis une injection de chimiothérapie et six injections d'immunothérapie. Le porteur attend une masse tumorale intra-abdominale, une possible dissémination au péritoine avec ascite et une altération de l'état général. Il annonce que comparer ce modèle au modèle sous-cutané évitera "des expériences inutiles" à l'avenir, et conclut que l'évaluation de nouvelles combinaisons doit se faire sur des organismes vivants.
Objectifs
Le cancer du pancréas fait partie des cancers les plus fréquents et les plus meurtriers. Leur traitement repose sur l’utilisation de médicaments, qui malheureusement ne conduisent que rarement à une guérison totale du patient, en particulier dans les cas de cancers avancés. Il a été montré que le système immunitaire jouait un rôle important dans la réponse aux traitements. Ainsi, des médicaments supplémentaires agissant sur le système immunitaire sont maintenant ajoutés aux traitements afin d’augmenter leur efficacité dans de nombreux cancers. Cependant, ils ne sont pas efficaces pour le cancer du pancréas. Il apparait donc important d’étudier les mécanismes responsables de cette résistance. L’inflammation a un rôle ambigu dans la réponse aux traitements.. Le but du projet est d’évaluer les effets du blocage de l’inflammation sur l’efficacité antitumorale des traitements, dans un modèle de cancer chez la souris. Nous étudierons également les infiltrats immunitaires dans les tumeurs. Cette étude nous permettra également de comprendre les mécanismes de résistance aux traitements actuellement utilisés en clinique.
Bénéfices attendus
Les traitements combinant chimiothérapie et immunothérapie ont montré une réelle efficacité pour de nombreux cancers. En ce qui concerne le cancer du pancréas ces traitements sont totalement inefficaces chez l’Homme. L’intérêt de ce travail est donc de mieux comprendre les mécanismes responsables de cette résistance dans les tumeurs générées dans le pancréas. Notre travail précédent sur des tumeurs du pancréas générées en sous-cutané montre un réel impact de cette voie sur la réponse à la chimio-immunothérapie. Mais ces résultats doivent être confirmés sur des tumeurs localisées au sein de l’organe, pour être plus proche de la maladie chez l’Homme. Ainsi, comparer ces 2 modèles nous permettra de savoir si nous pouvons continuer à utiliser le modèle sous-cutané (moins invasif pour la souris) ou en cas de discordance de résultats, nous devons utiliser seulement le modèle intra-pancréatique (plus représentatif de la réalité). Cela nous permettrait à l’avenir de ne plus réaliser des expériences inutiles sur le modèle sous-cutané. L’identification du rôle de l’inflammation dans la résistance aux traitements aura des avantages à court terme, comme la validation (ou non) de nos résultats précédents et à long terme en confirmant l’intérêt de trouver et tester des molécules bloquant cette voie chez la souris (futur projet) puis chez l’Homme.
Procédures
3 interventions : - Implantation chirurgicale de cellules de cancer du pancréas murines dans le pancréas : - Geste réalisé sous anesthésie - Une seule implantation chirurgicale par animal - Durée : 15 minutes - Nombre de souris : 216 souris - Traitements par chimiothérapie ou solution contrôle : - Geste réalisé sur animal vigile - Une seule injection par animal - Durée : 1 minute - Nombre de souris : 216 souris - Traitements par immunothérapie ou solution contrôle : - Geste réalisé sur animal vigil - 6 injections par animal - Durée : 1 minute - Nombre de souris : 216 souris
Impact sur les animaux
- Injection de cellules tumorales dans le pancréas : croissance d’une masse tumorale intra-abdominale. Possible dissémination de la maladie au niveau du péritoine avec apparition d’ascite. -Possible altération de l’état général du fait de la pathologie cancéreuse induite. - Éventuels effets secondaires des traitements anti-cancéreux : les chimiothérapies utilisées ont déjà fait l’objet de recherches sur l’animal, il n’est pas attendu d’effet secondaire important. - Possibles complications au niveau du site opératoire et de la cicatrice : infection, déhiscence de plaie, douleur. -Des effets cumulés liés à la chirurgie, l’implantation des cellules tumorales, le développement des tumeurs et les traitements ne sont pas attendus étant donné la chronologie et le temps écoulé entre chaque événement.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à la fin de la procédure afin de prélever les tumeurs et réaliser des expériences.
Remplacement
Le cancer est une maladie complexe impliquant des mécanismes de contrôle et des interactions possibles seulement dans un organisme vivant. En effet, la recherche a permis de comprendre l’importance de l’environnement dans lequel le cancer se développe et les multiples interactions avec le système immunitaire, le stroma tumoral, le système vasculaire et le métabolisme. En conséquence, pour être prédictifs, l’évaluation de l’efficacité ou de l’échec de nouvelles combinaisons thérapeutiques en oncologie doit être réalisée sur les organismes vivants. Nous réalisons à ces fins des études translationnelles sur des modèles d‘animaux greffés avec des cellules tumorales.
Réduction
- Les expériences seront réalisées sur des petits effectifs ce qui permet donc de réduire le nombre d’animaux de l’étude. De plus, une étape de faisabilité pour évaluer la pertinence des modèles a déjà été réalisée dans le laboratoire. - Les expériences visant à étudier la taille des tumeurs et les infiltrats immunitaires seront réalisées sur les mêmes souris. - Les différents modèles utilisés dans ce projet sont nécessaires. En effet, selon les mutations intrinsèques des cellules cancéreuses utilisées, le microenvironnement tumoral sera différent et affectera par conséquent la réponse aux traitements.
Raffinement
Les animaux seront habitués aux techniques de préhension. Les animaux sont suivis au minimum 3 fois par semaine par des techniciens responsables d’études. Une anesthésie générale gazeuse sera réalisée avant chaque greffe et entretenue tout au long de la procédure, avec contrôle de l’absence de réflexe de la patte et surveillance de la fréquence respiratoire et protection de la cornée avec un collyre ophtalmique. Pour l’analgésie, des anti-inflammatoires seront administrés en sous-cutanée en pré-opératoire à distance du site opératoire et prolongé pendant 48h après l’opération, ainsi que des anesthésiques locaux au niveau du site opératoire. La surveillance post-interventionnelle sera réalisée 2 fois par jour durant les 3 premiers jours, puis quotidiennement pendant 2 jours et enfin espacée à 3 fois par semaine. L’apparition des points limites sera régulièrement recherchée.
Choix des espèces
Les souris présentent des caractéristiques physiologiques qui permettent une variété de techniques d’administration et de prélèvement présentant des analogies avec ce qui est réalisé en recherche clinique sur l’homme. Diverses souches de souris sont disponibles pour l’établissement de modèles tumoraux, indispensables à la recherche préclinique en immuno-oncologie. De plus, l’existence de souris génétiquement modifiées renforce le choix de cette espèce. Les animaux seront utilisés à l’âge adulte (entre 8 et 12 semaines d’âge) pour la mise en œuvre de modèles expérimentaux stables et reproductibles avec des animaux possédant un système immunitaire mature et un poids corporel > 20g.
Etude de l’efficacité anticancéreuse d’une nouvelle combinaison thérapeutique dans le mélanome humain muté chez la souris
- Recherche appliquée
- Cancers
Un fragment de tumeur humaine glissé sous la peau, puis un traitement administré par voie orale chaque jour pendant quatre à huit semaines : 132 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue. Trois fois par semaine, la tumeur est mesurée au pied à coulisse sur animal contenu. Le sang est prélevé sous anesthésie juste avant la mise à mort, pour savoir si l'ajout d'une molécule à une combinaison déjà utilisée en clinique améliore la réponse dans le mélanome muté. Les souris sont immunodéprimées pour éviter le rejet de la greffe, et utilisées dès cinq semaines parce qu'à ce stade leur système immunitaire est encore peu actif, ce qui favorise la prise tumorale.
Objectifs
Le projet présenté vise à étudier chez la souris l’efficacité anticancéreuse d’une nouvelle combinaison thérapeutique dans le cas de deux types de mélanome humains (cancer de la peau) non résécable présentant une mutation génétique spécifique. En effet, la moitié des patients atteints de mélanome présentent une mutation d'un gène entrainant un développement incontrôlé des cellules cancéreuses. Un des traitements donnés à ces patients repose sur une combinaison de deux traitements qui vont aller agir de manière différente pour empêcher ce développement incontrôlé des cellules cancéreuses. Même si cette combinaison a pu montrer des résultats prometteurs : 60% de patients répondeurs au traitement dont 10-20% de réponses complètes, rémission, le taux de réponse au traitement et les effets indésirables peuvent encore être améliorés. Nous souhaitons dans ce projet étudier un nouveau traitement qui pourrait ralentir également ce développement incontrôlé, en combinaison avec le traitement déjà utilisé, afin de voir si cette nouvelle combinaison pourrait améliorer la réponse au traitement.
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus concernent la santé humaine. Ce projet permettra d’obtenir des informations sur l’efficacité d’un potentiel nouveau traitement anticancéreux plus efficace dans des cancers de la peau.
Procédures
Une implantation de bouts de tumeurs en sous-cutané par chirurgie sous anesthésie gazeuse (5 minutes). Administration quotidienne orale de traitement de quelques secondes pendant 4 ou 8 semaines selon le modèle. Des mesures tumorales au pied à coulisse et des pesées 3x/semaine (quelques secondes). Un réallotement durant quelques minutes induisant un changement d'environnement mais qui restera ensuite le même jusqu'à la fin d'étude. Un prélèvement sanguin submandibulaire ante mortem sous anesthésie (quelques secondes), les animaux anesthésiés sont directement mis à mort par la suite.
Impact sur les animaux
Une rapide chirurgie, qui consiste à glisser sous la peau le bout de tumeur, sera faite sous anesthésie, ce qui entrainera un stress au réveil, la douleur étant traitée via analgésie. L’administration orale journalière pendant plusieurs semaines des traitements va entrainer du stress à la prise en main et de la sensibilité/gêne peut être ressentie à l’injection. Le réallotement des animaux entraine un stress suite au changement d'environnement et de groupe social. Les pesées et mesures de tumeurs génèrent un stress pendant plusieurs semaines lors de la contention/prise de l'animal et éventuellement une gêne, sensibilité au niveau de la tumeur pendant la mesure avec le pied à coulisse.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort lors de l’atteinte d’un point limite ou si non atteinte d'un point limite,à J100.
Remplacement
Les interactions entre le métabolisme, les cellules du système immunitaire et l'environnement tumoral sont complexes et impactées par différents organes, ainsi que par différents paramètres de la tumeur (structure cellulaire, rigidité etc). Même si nous cherchons à développer nos modèles de cancer en impression 3D, tout ceci n’étant encore qu’à un stade exploratoire, l’étude de l’efficacité de potentielles molécules anticancéreuses sur une tumeur ne peut, pour le moment, se faire que sur organisme entier.
Réduction
Les procédures seront faites sur le nombre minimal d’animaux nécessaires afin de pouvoir conclure de façon fiable quant à l’efficacité de notre nouvelle combinaison thérapeutique. Nous avons besoin d’un nombre d’animaux qui nous permet d’avoir la possibilité de détecter une différence de volume tumoral significative entre le groupe traité à la combinaison déjà utilisé en clinique et celui traité avec la nouvelle combinaison testée . Connaissant bien ces types de cancer, nous avons recours à un logiciel statistique calculant le nombre d'animaux nécessaire pour arriver à notre objectif.
Raffinement
Avant toute manipulation, les animaux bénéficieront d’une période d’acclimatation pour s'habituer à leur nouvel environnement et d’habituation au(x)manipulateur(s) pendant 7 jours. Après la période d’acclimatation et avant le début du projet nous habituerons les animaux à la manipulation. Les souris seront observées quotidiennement par le personnel de l’animalerie qui remplit une fiche de suivi de l’état général des souris afin de détecter rapidement une souffrance, et les expérimentateurs remplissent une grille plus détaillé si nécessaire afin d’étudier le bien être de l'animal plus précisément et de réagir tout de suite si quelque chose ne va pas pour limiter toute souffrance. Les expérimentateurs sont formés et expérimentés, ils sont donc à même de détecter très rapidement le moindre signe de douleur afin d’appliquer les meilleures mesures. Les animaux seront hébergés en groupe de 4 souris par cage et chaque cage présentera des enrichissements appropriés à la souche de souris (coton de nidation, tunnels pour jeux, batonnet à ronger).
Choix des espèces
Nous souhaitons travailler avec des animaux présentant un système immunitaire affaibli (immunodéprimé) pour éviter le phénomène de rejet. L'utilisation d'une souche murine immunodéprimée est donc nécessaire pour éviter ce phénomène. La souris est l’espèce la plus adaptée pour cet objectif, la souche immunodéprimée étant un modèle qui permet une bonne réussite de développement de tumeurs à partir de bouts de tumeurs issus de cancers humains. Les animaux seront utilisés à l’âge de 5 semaines afin de favoriser la prise tumorale, car à ce stade les souris n'ont pas encore un système immunitaire très actifs.
Mise au point de modèles pertinents d’endométriose chez la souris
- Recherche appliquée
- Troubles urogénitaux
Ovariectomisées sous anesthésie, puis réopérées une semaine plus tard pour recevoir un fragment d'utérus hors de sa place, 72 souris femelles reçoivent ensuite une injection hormonale par semaine pendant onze semaines. Les procédures impliquent un niveau de souffrance modéré, avec des douleurs abdominales possibles pendant que les lésions se développent. Le porteur affirme qu'il n'existe "aucun modèle alternatif en culture cellulaire" pour l'endométriose et que la maladie ne peut s'étudier que dans un contexte "corps entier". Toutes sont tuées pour prélever les tissus et comparer les lésions.
Objectifs
L'endométriose est une maladie gynécologique inflammatoire chronique qui touche plus de 10 % des femmes en âge de procréer (190 millions). Elle se caractérise par la présence anormale de tissus/lésions endométrial(es) en dehors de l'utérus. Cette maladie touche le plus souvent des organes tels que les ovaires, les trompes de Fallope, la vessie, les intestins. Huit à 10 ans sont généralement nécessaires afin de poser un diagnostic pour maladie. L'endométriose a un impact considérable sur la qualité de vie des femmes et sur l'économie mondiale (environ 80 milliards de dollars par an). Les traitements disponibles actuellement servent uniquement à diminuer les symptômes mais ne sont pas curatifs (ne soignent pas). Dans certains cas, les lésions peuvent être enlevées par chirurgie cependant 30 % des femmes opérées ont de nouvelles lésions dans les 5 ans post chirurgie. La progression de la maladie fait intervenir de nombreux mécanismes cellulaires assez similaires à ceux observés dans le développement de cancers comme la prolifération et la migration des cellules de l’endomètre dans une région autre que leur organe d’origine. Récemment, une protéine connue pour son implication dans le développement du système nerveux central a été identifiée pour jouer un rôle potentiel dans l’endométriose. Notre objectif est de développer des modèles murins pertinents qui reflètent au mieux les caractéristiques de l’endométriose observées chez les patientes. En raison de la complexité de reproduire l'organisation, la progression de la maladie ainsi que les symptômes associés à l'endométriose, ce projet propose de développer deux modèles distincts chacun conçu pour répondre à des questions bien spécifiques et ciblées.
Bénéfices attendus
Selon les données de l'Organisation mondiale de la santé, environ 10 % des femmes en âge de procréer (190 millions) dans le monde sont diagnostiquées avec cette maladie. Les traitements disponibles actuellement servent uniquement à diminuer les symptômes mais ne sont pas curatifs. Dans certains cas, les lésions peuvent être enlevées par chirurgie. Cependant 30 % des femmes opérées ont de nouvelles lésions dans les 5 ans post chirurgie. En 2022, la France a décrété la lutte contre l’endométriose comme cause nationale. Cette année notre laboratoire a été sélectionné pour faire partie de consortium national de recherche sur l’endométriose (dans le cadre du PEPR Santé des femmes, santé des couples). Cette demande d’expérimentation a pour objectif le développement et la maîtrise de modèles pertinents d’endométriose permettant à la fois de tester l'efficacité des nouvelles thérapies et également d'accroître les connaissances sur cette maladie.
Procédures
Une grande partie des animaux subiront 2 interventions chirurgicales sous anesthésie et analgésie ; une ovariectomie (20 min/souris) qui vise à retirer les ovaires afin de contrôler la production d’hormones sexuelles, puis une semaine plus tard, seconde intervention sera réalisée afin d’induire l’endométriose (2 méthodes d’induction différentes ; la première 5 min/souris et la deuxième 15-20 min/souris). Toutes les souris recevront recevront une injection hebdomadaire d’hormone en sous-cutanée pendant 11 semaines. Les injections sous-cutanées nécessitent une contention d’environ 30 secondes.
Impact sur les animaux
Au sein de ce projet, les animaux seront soumis à différentes nuisances. La première des nuisances aura pour origine les procédures chirurgicales mais les douleurs post-chirurgies sont diminuées par la mise en place d'une analgésie spécifique et d’un suivi fréquent permettant de l’ajuster en cas de besoin. Les souris subiront différentes manipulations chaque semaine pour des pesées et des traitements hormonaux (injections sous-cutanées). Ces manipulations peuvent entraîner du stress durant le temps des contentions ainsi que pour l'anesthésie (endormissement et réveil). Durant les semaines de développement de la maladie, il est possible que des douleurs abdominales apparaissent également.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort pour collecter les tissus, puisqu'il faudra analyser les lésions générées par l'endométriose ou comparer aux animaux sans lésions.
Remplacement
L’endométriose est une maladie qui fait intervenir de nombreux processus cellulaires et de nombreuses interactions tissulaires entre organes. En effet, l’endométriose est une maladie qui a pour origine la présence de tissu endométrial en dehors de l’utérus. Le seul moyen de l’étudier est donc de mimer la pathologie dans un contexte « corps entier » en apportant expérimentalement un fragment d’utérus là où il ne devrait pas être. Il n’existe à ce jour aucun modèle alternatif en culture cellulaire ou autre.
Réduction
Dans un premier temps, nous avons décidé de réaliser 3 sessions par procédure pour la mise en place des 2 modèles murins. En fonction des résultats des premières expériences, le nombre d’animaux pourra être revu à la baisse soit en diminuant le nombre de souris par expérience ou le nombre d’expérience si les premières paraissent concluantes.
Raffinement
Les souris ont une période d’habituation aux expérimentateurs qui vont suivre le protocole. Les souris seront élevées et hébergées par groupes, avec un milieu enrichi pour améliorer leur bien-être (maison en carton, coton). Tout au long de notre expérience, le suivi rigoureux des animaux (pesées, suivi post-opératoire etc.) plusieurs fois par semaine permettra la recherche de tout signe de souffrance. Des points limites adaptés sont mis en place au-delà̀ desquels, si aucun moyen de correction de la douleur n’a été́ efficace, les souris sont mises à mort. Les procédures de chirurgie et les injections sont réalisées par du personnel qualifié afin de réduire au maximum le temps de manipulation et le stress des animaux avec anesthésie et analgésiques adaptés dès que nécessaire.
Choix des espèces
La souris présente l’avantage d’être très similaire à l’homme que ce soit anatomiquement, physiologiquement et génétiquement. En effet, plus de 98% de ses gènes sont identiques à celui de l’homme. Cette proximité physiologique et génétique permet de récapituler les évènements cellulaires observés chez l’homme et donc de l’utiliser comme modèle d’étude. Dans notre cas, le modèle d’endométriose murin permet de se retrouver dans des conditions physiologiques très proches de celles observées chez les patientes atteintes d’endométriose. De plus, la protéine étudiée n'est pas exprimée dans certaines espèces mais on retrouve une forte ressemblance entre la forme humaine de cette protéine et la forme murine, justifiant encore l'usage des souris. Les souris utilisées dans ce projet sont des souris femelles vierges d’au moins 8 semaines, possédant un utérus mature et fonctionnel.
Effets de différents candidats médicaments sur l’anxiété chez la souris en utilisant le test d’enfouissement de billes.
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
Sur 1 000 souris, 700 seront réutilisées dans d'autres projets après accord du vétérinaire et 300 seront tuées, notamment pour prélever des organes ou des fluides en quantité incompatible avec leur survie. Elles vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Le test consiste à placer une souris trente minutes dans une cage où des billes sont posées sur la litière et à compter celles qu'elle recouvre, ce comportement d'enfouissement servant d'indice d'anxiété. Chaque animal peut recevoir en amont jusqu'à deux injections par jour pendant sept jours et jusqu'à cinq prélèvements de sang par jour, dans un criblage de candidats médicaments anxiolytiques dont le porteur annonce les effets indésirables comme imprévisibles.
Objectifs
Le projet vise à évaluer les propriétés anxiolytiques de candidats médicaments dans un modèle comportemental : le test d'enfouissement de billes. Le test d'enfouissement de billes chez la souris est basé sur le comportement naturel des rongeurs à enfouir spontanément tout ce qui est inconnu, pouvant être source d'anxiété, ou de stress dans leur environnement. Le comportement d'enfouissement consiste à cacher dans la litière la source de la menace potentielle, ici les billes. Etudier ce comportement est donc utile pour évaluer les candidats médicaments indiqués pour l'anxiété.
Bénéfices attendus
A long terme, les bénéfices attendus sont la découverte de nouveaux médicaments pour traiter l'anxiété, une pathologie humaine touchant des millions de personnes dans le monde. Du fait de la cible thérapeutique, ces composés pourraient avoir aussi une application en médecine vétérinaire. A court terme, les bénéfices attendus sont de démontrer que le composé testé est actif dans un modèle expérimental de la pathologie ciblée ou d’évaluer ses éventuels effets secondaires avant son passage en phases cliniques.
Procédures
Les animaux seront placés 1 fois pendant 30 minutes dans une cage contenant des billes dans la litière (test). Des injections (-1 min par injection) pourront être effectuées en amont du test jusqu'à 2 adminsitration par jour pendant 7 jours. Des prélèvements de sang (- 1 min, max. 5 prélèvements par jour) pourront être effectués avant ou après le test.
Impact sur les animaux
Les nuisances associées au test sont l'inconfort / douleur légère et brève ainsi qu'un stress mineur lors de l'adminsitration des composés et un stress mineur lié au placement dans une cage avec des objets inconnus : les billes (but du test). Les prélèvements de sang peuvent également représenter un stress pour l'animal. Les effets potentiellement indésirables du/des produits testés ne sont pas prévisibles à l’initiation du projet. Les effets potentiellement indésirables feront l’objet d’échanges avec les membres de la Structure de Bien-Etre Animal (SBEA) pour adapter les outils d’observations des animaux afin de mettre en place les traitements de potentiels signes cliniques
Devenir
Les animaux pourront être euthanasiés pour réaliser des prélèvements d’organes/ fluides corporels à un volume ne permettant pas la survie de l’animal ou suite aux effets indésirables provoqués par le(s) produit(s)/ modèle chez les animaux. Les animaux pourront également être réutilisés dans un autre projet ayant un degré de sévérité sans réveil, léger ou modéré après accord du vétérinaire.
Remplacement
Dans le cadre du développement de nouveaux médicaments, ce projet est réalisé chez souris car il n’existe pas de méthode de substitution (in vitro ou in silico) pour évaluer les effets d’une nouvelle molécule sur l'anxiété. Ou si elles existent, elles ne sont pas suffisantes pour répondre aux objectifs scientifiques du projet. Or, avant toute administration à l’homme, l’animal constitue un passage obligatoire pour l’évaluation de l’efficacité, la toxicité et la pharmacocinétique d’un candidat médicament. A ce jour, la souris est l’espèce qui est la plus adaptée à ce type de modèle d’étude.
Réduction
Un nombre minimal et suffisant d’animaux par groupe est utilisé afin d’analyser de façon rigoureuse et efficace les résultats des expériences et d’effectuer des analyses statistiques. Nombre d’animaux minimal et suffisant par groupe pour réaliser une analyse statistique : 10 / par groupe. L’analyse statistique sera adaptée au modèle.
Raffinement
Dans ce projet, le raffinement sera obtenu par : • la mise au point de procédures rigoureuses • un suivi quotidien de l’état de santé des animaux • le recours à des procédures les moins invasives possibles • Le suivi d’éventuel signes cliniques • La détermination des points limites • La mise en place de soins si nécessaire • Le recours aux procédures d’euthanasie dès que nécessaire • La réduction du volume sanguin prélevé grâce à l’amélioration de la sensibilité des méthodes d’analyse • Le recours à une anesthésie et analgésie adaptés en cas de prélèvements de sang et/ou tissus • La familiarisation des animaux aux procédures expérimentale
Choix des espèces
La souris est l'une des espèces animales les plus pertinentes et les plus couramment utilisées pour évaluer les effets bénéfiques d'un produit sur l'anxiété du fait des similitudes entre le comportement humain et animal et des points communs entre le système nerveux central du rongeur et de l'homme. Animaux adultes (7-8 semaines). Ce projet n’a pas pour objectif d’étudier les effets du produit sur l’animal à d’autres stades de développement. Le choix d'animaux adultes est justifié par la nécessité d'un cerveau pleinement développé afin d'obtenir des résultats pertinents concernant l'effet des substances testées sur les fonctions neurocomportementales.
Mesure de l’activité anti-inflammatoire de produits pharmacologiques dans la dermatite chez la souris
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
Jusqu'à vingt et une administrations de composés espacées de huit heures, et jusqu'à dix prélèvements de sang obtenus en sectionnant la pointe de la queue. 1 100 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue pour recueillir les échantillons. Une dermatite est provoquée par des agents sensibilisants, avec rougeur, gonflement et démangeaisons que les animaux grattent, pour cribler des candidats médicaments anti-inflammatoires. Les anesthésies répétées qu'imposent les applications sur la peau créent une résistance progressive au produit, et le porteur les décrit comme une source importante de stress liée à l'odeur de l'anesthésiant et à la perte de repères au réveil. Il écrit renoncer à toute grille de score parce qu'elle obligerait à maintenir la souffrance de l'animal pour en suivre l'évolution, et prévoit de tuer les souris dès qu'un écart de poids de 2 à 5 % apparaît.
Objectifs
La prévalence (nombre de patients atteints dans la population générale) de la dermatite atopique (eczéma) a triplé en 30 ans dans les pays industrialisés. En France, près de 15% des enfants seraient affectés. La dermatite atopique est une affection de la peau chronique, prurigineuse et inflammatoire, alternant périodes de poussées et périodes d’accalmie. La dermatite atopique se manifeste par une altération de la barrière épidermique qui rend la peau sèche et anormalement sensible à toutes les agressions et est accompagnée d’une sensibilisation aux allergènes, avec une réaction immunitaire excessive. Il n’existe pas actuellement de traitement curatif contre la DA. Les traitements sont exclusivement préventifs (prévention des poussées) et symptomatiques (anti-inflammatoire et antihistaminique + antibiotique et antiviraux en cas de complications). Les anti-inflammatoires utilisés actuellement, les corticoïdes, présentent de nombreux effets indésirables. Il apparaît donc nécessaire de mettre au point de nouveaux traitements ciblant la dermatite atopique. Notre objectif est d’évaluer l’activité anti-inflammatoire de produits pharmacologiques, candidats-médicaments, dans un modèle de dermatite atopique chez la souris. Le développement de candidats-médicaments à partir de modèles moléculaires et cellulaires disponibles requiert une transposition dans des modèles intégrés et complexes. C’est pour cette raison qu’une approche chez la souris est nécessaire pour s’assurer de l’activité anti-inflammatoire des nouveaux candidats-médicaments préalablement sélectionné sur les tests alternatifs disponibles.
Bénéfices attendus
La mesure de l’activité anti-inflammatoire des composés dans un modèle de dermatite permettra de sélectionner les plus efficaces, capables de contrôler l’inflammation locale et promouvoir une résolution de l’inflammation afin de limiter les atteintes des tissulaires sans perturber l’immunité spécifique. Ce projet permet de sélectionner les candidats médicaments les plus prometteurs afin de poursuivre leur développement pour le traitement des patients atteint de dermatite.
Procédures
Les animaux seront soumis à des injections pour l'administrer les composés étudiés. Les composés étudiés seront administrés aux animaux vigils (quelques secondes) 1 à 21 fois avec un minimum de 8h entre chaque administration. Une anesthésie de quelques minutes est nécessaire pour le rasage des animaux et pour les administrations intradermiques et les applications topiques. Afin de suivre la concentration sanguine du composé et/ou contrôler les constantes biologiques et les biomarqueurs de l’inflammation au cours du temps, un maximum de 10 micro-prélèvements de sang (environ 1min) seront réalisés à l’extrémité de la queue sur animaux vigils et sur une période minimale de 72h.
Impact sur les animaux
La manipulation et la contention des animaux entrainent un stress léger et de courte durée. Les injections entraînent une douleur légère de courte durée, de même que la section de la pointe de la queue (moins d’un demi millimètre) utilisée pour permettre des prélèvements sanguins de qualité, rapidement et sans contention. Les anesthésies répétées pour les applications topiques entrainent une résistance progressive à l’anesthésique et sont une source importante de stress des animaux en raison de la forte odeur de l'anesthésiant et de la perte des repères au réveil. L’administration des agents sensibilisants entraine une inflammation locale (rougeur, gonflement) et des démangeaisons suivies de « grattages » de la zone inflammatoire par l’animal.
Devenir
Les animaux seront mis à mort à la fin de la procédure expérimentale afin de recueillir les échantillons nécessaires aux analyses
Remplacement
Les candidats-médicaments et les produits pharmacologiques auront été sélectionnés préalablement pour leur activité et leur innocuité sur les modèles cellulaires, ainsi que pour leur caractéristiques pharmacochimiques (solubilité, stabilité plasmatique et microsomale…). Cependant, tous les essais réalisés ne peuvent prédire l’innocuité d’un composé car aucun modèle alternatif (bio-informatique, moléculaire et/ou cellulaire) n’est suffisamment intégré et complexe pour reproduire l’ensemble des phénomènes biologiques impliqués dans l’absorption, la distribution, la dégradation et l’élimination des médicaments. Ces phénomènes biologiques sont liés à la circulation sanguine, aux barrières biologiques et aux voies d'élimination (dégradation par le foie, élimination biliaire et rénale...) et régulent l’activité des médicaments. Pour ces raisons, une approche chez l’animale reste indispensable pour sélectionner les composés les plus prometteurs avant de poursuivre leur développement. Les études seront réalisées chez le souris, car cette espèce est la plus utilisée dans le cadre du développement des candidats-médicaments.
Réduction
La réalisation des procédures par un technicien rompu à ces manipulations garantit une bonne reproductibilité et permet de limiter le nombre d’animaux à engager dans les protocoles. La procédure expérimentale parfaitement maîtrisée permet une mesure efficace à l’aide de 3 (groupes contrôles) à 8 animaux par groupe permettent une analyse statistique efficace des résultats pour la mise en évidence d’un effet anti-inflammatoire ≥30% sur le recrutement des cellules inflammatoires dans la peau ou la production d’anticorps circulant, avec une incertitude inférieure à 5%. Pour les études qui requiert la mesure de la formule sanguine (NFS) pour le suivi des populations leucocytaires dans le sang 8 animaux pour chaque groupe sont nécessaires pour mettre en évidence des variations généralement plus faible. Les tests statistiques utilisés pour les analyses sont dépendant des paramètres analysés. Le choix du test adapté est dicté par la structure des échantillons. D’après notre expérience antérieure et l’évolution des pratiques, nous estimons que 5 composés seront testés chaque année sur une période de 5 ans pour un maximum de 1100 souris dans le cas le plus défavorable.
Raffinement
La procédure expérimentale est conçue pour garantir le bien-être de l’animal et réduire au maximum l’inconfort, le stress et la souffrance. La souris étant un animal social, les souris seront maintenues en groupes sociaux, dans des cages enrichies d’un tube de change et de matériaux de « nidification », d’un igloo, d’une roue, d’une balançoire et de bâtonnets à ronger. Une période d'acclimatation et d'habituation de 2 semaines sera respectée mais pourra exceptionnellement être ramenée à une semaine en cas de contraintes temporelles (délai de livraison, délai trop court avant une période de travaux ou avant le vide sanitaire suivant…). Le bien-être des animaux sera pris en compte tout au long de l’étude, avec un suivi journalier de l’état des animaux par l’expérimentateur. Les souris seront anesthésiées pour permettre les administrations intradermiques et les applications topiques. Les souris seront alors placées sur un tapis chauffant afin de prévenir une hypothermie durant l’anesthésie. La douleur liée aux injections est une douleur ponctuelle réversible qui fera l’objet d’une surveillance de l’animal. Un renforcement positif est mis en place après chaque administration par l’ajout de récompenses alimentaires dans la cage (« Mini-gâteries »,). Les animaux seront particulièrement surveillés après l’administration des composés, pour mettre en évidence tous signes de toxicité qui nécessiterait la mise à mort de l’animal. Aucun animal ne sera maintenu en vie s’il présente des signes de douleur ou d’inconfort. Pour cette même raison, aucun « scoring » n’est envisagé, car il nécessite de maintenir la souffrance de l’animal pour en évaluer l’évolution. Il arrive cependant qu’aucun signe extérieur de douleur ne puisse être observé, et que seule une perte ou absence de prise de poids soit mise en évidence. Dans ce cas, les animaux seront mis à mort dès la mise en évidence d’une différence significative (généralement dès 2 à 5% d’écart). Les micro-prélèvements de sang sont réalisés sur les animaux vigiles et non contraints (sans boite ou tube de contention), à même de signifier librement tout manquement à leur bien-être.
Choix des espèces
La mesure de l’activité anti-inflammatoire est réalisée chez la souris, car cette espèce est la plus utilisée dans le cadre du développement des candidats-médicaments et des produits pharmacologiques. Enfin, ce choix permet aussi de bénéficier des nombreux outils disponibles pour cette espèce permettant de caractériser les réponses immunitaires et inflammatoires, mais également le recourt à des animaux génétiquement modifiés dont la disponible est bien plus élevée chez la souris. L’âge des souris sera déterminé en fonction de l’objectif scientifique. Les souris seront âgées d’au minimum 4 semaines afin que la procédure puisse être réalisée sans remettre en cause le bien-être de l’animal. La grande majorité des études seront conduites sur des animaux adulte (> 8 semaines) mais certaine études requiert des animaux plus jeune, à l'épiderme plus fin, perméable et sensible afin de mimer au mieux les développements ayant pour cible les enfants.
Étude de l’efficacité de solutions thérapeutiques ou préventives pour lutter contre les troubles et désordres intestinaux
- Recherche appliquée
- Troubles gastrointestinaux
Une constipation ou une diarrhée sont provoquées par administration répétée de substances, sur des groupes de 50 souris, avant une phase d'observation des effets. 4 500 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, toutes tuées à l'issue pour examiner leur motilité intestinale et prélever leurs organes. Les effets attendus sont un inconfort digestif, une baisse de la prise alimentaire, des ballonnements et un comportement léthargique lié au ralentissement du transit. Ni les substances qui provoquent les troubles ni les traitements testés, médicaments, compléments alimentaires ou probiotiques, ne sont nommés, et rien n'explique le passage de groupes de 50 à un effectif total de 4 500.
Objectifs
Ce projet a pour but d’évaluer l’efficacité de différentes solutions pour prévenir ou traiter les troubles intestinaux, notamment la constipation et la diarrhée, à l’aide de modèles expérimentaux chez les rongeurs. Les objectifs sont : • Mieux comprendre ces troubles : En provoquant la constipation et la diarrhée par différentes méthodes, l’étude cherche à analyser les changements qui se produisent dans l’organisme et à mieux comprendre les mécanismes impliqués. • Tester des solutions potentielles : L’étude évaluera l’effet de plusieurs traitements possibles (médicaments, compléments alimentaires, probiotiques) pour voir lesquels peuvent prévenir ou corriger ces troubles digestifs. • Identifier des indicateurs biologiques : En étudiant les réactions du corps et les marqueurs inflammatoires intestinaux, le projet cherche à repérer des signaux clés qui pourraient servir à développer de nouveaux traitements. • Améliorer les modèles d’étude : L’objectif est de perfectionner et valider des modèles expérimentaux fiables, qui pourront être utilisés pour tester de futurs traitements de manière plus précise et efficace.
Bénéfices attendus
Les principaux bénéfices attendus : • De meilleurs traitements contre la constipation et la diarrhée En testant différentes solutions (médicaments, probiotiques, compléments alimentaires), ce projet pourrait permettre d’identifier des traitements plus efficaces et mieux tolérés que ceux existants. • Une meilleure compréhension des troubles intestinaux Grâce à des modèles expérimentaux bien définis, l’étude aidera à mieux comprendre les causes et les mécanismes de la constipation et de la diarrhée. Elle pourra aussi révéler comment les traitements testés interagissent avec le système digestif, ouvrant la voie à de nouvelles approches thérapeutiques. • De nouveaux outils pour le diagnostic et le suivi des traitements En analysant les réactions biologiques des animaux, l’étude pourrait identifier des marqueurs spécifiques liés à ces troubles intestinaux. Ces biomarqueurs pourraient être utilisés pour mieux diagnostiquer ces problèmes ou évaluer l’efficacité des traitements au fil du temps.
Procédures
Différents protocoles d’administration sont mis en place pour induire la constipation ou la diarrhée et évaluer les effets des traitements testés. Constipation : Administration quotidienne d’une substance pendant plusieurs jours à un groupe de 50 souris. Diarrhée : Administration unique ou sur plusieurs jours selon la méthode utilisée, avec un suivi des effets sur un groupe de 50 souris. Étude des réponses biologiques : Administration répétée d’un composé spécifique sur une période de plusieurs semaines, avec des prélèvements sanguins réalisés par une méthode peu invasive. Chaque protocole est suivi d’une phase d’observation pour analyser les effets induits et l’efficacité des traitements évalués.
Impact sur les animaux
Les nuisances ou effets indésirables attendus sur les animaux dans le cadre de ce projet sont liés aux procédures expérimentales visant à induire des états de constipation ou de diarrhée, ainsi qu’à l'administration de traitements thérapeutiques. Bien que toutes les mesures nécessaires soient prises pour minimiser la souffrance et la douleur des animaux, certains effets indésirables sont prévisibles dans ce type d'expérimentation. Voici une description des principaux effets potentiels : inconfort digestifs, diminution de la prise alimentaire, comportement lethargique en raison du ralentissement du transit intestinal, ballonements.
Devenir
Les souris sont euthanasiées afin d'étudier la motilité intestinale de ces souris et collecter les différents organes en vue d'analyses ultérieures.
Remplacement
Modèles alternatifs in vitro : Avant d’utiliser des animaux, des tests in vitro seront réalisés dans la mesure du possible, notamment sur des cultures de cellules intestinales pour évaluer la toxicité des composés testés et leur mécanisme d'action sur les cellules digestives. Cependant, les modèles animaux restent nécessaires pour comprendre les interactions complexes entre l’intestin et l’organisme entier.
Réduction
Optimisation du nombre d'animaux : Le nombre d'animaux sera minimisé en utilisant des protocoles expérimentaux bien définis, avec des calculs statistiques préalables pour garantir que le nombre d’animaux utilisés est le minimum nécessaire pour obtenir des résultats statistiquement significatifs. Chaque modèle sera testé avec un nombre restreint d’animaux.
Raffinement
Amélioration des conditions d’hébergement : Les animaux seront logés dans des environnements enrichis (enrichissement environnemental) afin de réduire le stress, avec des conditions optimales de lumière, température et espace pour encourager leur bien-être. Techniques de manipulation douces : Les techniques de manipulation seront affinées pour minimiser le stress. Suivi des animaux et gestion de la douleur : Un suivi régulier permettra de détecter précocement toute souffrance. Des points limites sront définis pour stopper l'expérimentation si un animal montre des signes de détresse ou de douleur importante. Réduction de la durée des procédures : Les procédures seront conçues pour être aussi courtes que possible, afin de réduire l'exposition des animaux à des situations potentiellement stressantes ou douloureuses. Ces stratégies permettent de garantir que l'expérimentation animale respecte les principes éthiques tout en assurant l’obtention de résultats de qualité pour les objectifs du projet.
Choix des espèces
L'espèce utilisée est la souris. Les modèles murins sont largement documentés et utilisés par les équipes de recherche privées et publiques dans le traitement des troubles et désordres intestinaux. Stade adulte. Nous souhaitons nous affranchir de la période de croissance des animaux. En effet ,la maturité du tissu digestif n'est atteinte qu'après plusieurs semaines de vie. Nous avons besoin que des acteurs essentiels de la motilité intestinale, comme les neurones entériques, soient tout à fait matures et fonctionels pour étudier les fonctions digestives.
Exploration du métabolisme chez la souris en présence d’une tumeur
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
- Système endocrinien
80 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, chacune isolée en cage individuelle jusqu'à vingt-quatre jours, toutes tuées à l'issue pour prélèvement. Une injection de cellules tumorales dans la veine de la queue ouvre le protocole, suivie de quatre séances d'imagerie, de quatre prélèvements de sang à la queue et de deux périodes de quatre jours en cage de mesure de la dépense énergétique. L'objet est de relier la croissance d'une tumeur à l'hypermétabolisme observé chez les patients, et de tester une molécule qui réduit la dépense énergétique. Le poids et la prise alimentaire sont surveillés chaque jour pour que la perte de poids n'excède pas 20 % du poids initial, le protocole devant être arrêté dès qu'une dégradation apparaît.
Objectifs
La perte de masse est une cause majeure de décès en cancérologie et aggrave la toxicité des traitements. Elle résulte de la fonte des graisses et des muscles, d’une augmentation de la dépense énergétique au repos et d’une plus grande fatigabilité, entraînant un déficit énergétique appelé hypermétabolisme. Ce phénomène apparaît avant les premiers signes visibles de perte de masse chez les patients atteints de tumeurs. L’étude de la dépense énergétique et des marqueurs cliniques et biologiques des patients montre un impact négatif et une moindre réponse aux traitements. Pourtant, le lien entre le développement tumoral et l’hypermétabolisme reste inexploré. Cette étude chez l’animal vise à : -caractériser les paramètres métaboliques liés à l’hypermétabolisme à différents stades du développement tumoral grâce à des cages d'enregistrement de la dépense énergétique ; -évaluer ces paramètres chez des souris atteintes de tumeurs en présence d’une molécule réduisant la dépense énergétique. L’objectif est de mieux comprendre le lien entre hypermétabolisme et cancer et d’explorer une nouvelle piste thérapeutique.
Bénéfices attendus
Cette étude vise à mieux comprendre les mécanismes responsables de l’hypermétabolisme, c’est-à-dire l’augmentation de la dépense énergétique au repos, chez les animaux porteurs d’une tumeur. L’objectif est d’identifier les principaux facteurs impliqués, comme la dépense d'énergie au repos et ou issue de l’activité physique afin de mieux expliquer ce phénomène chez les patients. En analysant le métabolisme des animaux atteints de tumeurs et en testant un médicament qui réduit la dépense énergétique, nous pourrons évaluer le lien entre l’hypermétabolisme et la progression du cancer observée chez les patients.
Procédures
Une injection unique de cellules tumorales sera réalisée dans la veine caudale (moins d'une minute). Les mesures par imagerie se feront 4 fois, chaque mesure ne dépassant pas 10 minutes, cela inclut également un prélèvement sanguin (donc 4 prélèvements de 50 microlitres) chaque prélèvement prenant 2 minutes. La mesure de la dépense énergétique sera effectuée 2 fois, sur une période de 4 jours à chaque fois.
Impact sur les animaux
Les animaux seront placés en cage individuelle ce qui entraine un stress modéré susceptible d'apparaitre durant la totalité de l'expérimentation. La durée maximum de l'isolement des animaux est de 24 jours. Les prélèvements à la queue induisent une douleur légére. Le poids et la prise alimentaire de ces animaux seront surveillé quotidiennement pour s'assurer que la perte de poids n'excède pas les 20% du poids initial. La croissance tumorale peut induire un dysconfort.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort, afin de réaliser les prélévements nécessaires à l'étude.
Remplacement
Le recours à l’expérimentation animale est nécessaire, car il est impossible de reproduire sans animaux les interactions entre la croissance d’une tumeur, le système immunitaire et l’équilibre énergétique de l’organisme. L’étude de la dépense énergétique et des comportements associés doit se faire sur un organisme entier, car les tissus impliqués fonctionnent ensemble. La souris est un modèle adapté, car ses mécanismes de régulation énergétique sont similaires à ceux de l’Homme, ce qui permet d’extrapoler les résultats.
Réduction
Dans les procédures 1 et 2, nous utiliserons 10 souris par groupe, un nombre suffisant pour détecter des différences significatives de perte de poids liée à la tumeur. Le suivi du poids, de la composition corporelle et de la croissance tumorale par imagerie permettra de limiter le nombre d’animaux nécessaires aux analyses de l’équilibre énergétique. Pour réduire encore leur utilisation, nous étudierons l’alimentation, la dépense énergétique et la composition corporelle sur les mêmes animaux. Les données issues d’études précédentes indiquent que 10 souris par groupe sont suffisantes malgré la variabilité des mesures. L’évaluation métabolique sur 4 jours aidera à réduire cette variabilité, optimisant ainsi le nombre d’animaux requis. Enfin, des outils statistiques adaptés permettront d’analyser l’impact de la tumeur, du traitement et du sexe sur ces paramètres.
Raffinement
Les interventions (imagerie, injections et échocardiographies) seront réalisées sous anesthésie générale afin d’éviter toute douleur. Une technique d’imagerie non invasive sera utilisée pour suivre l’évolution de la tumeur au fil du temps et la mettre en relation avec la balance énergétique, le poids et la composition corporelle. Pendant la phase d’individualisation, le poids et la consommation alimentaire seront enregistrés. Les analyses de la balance énergétique et de la composition corporelle, totalement non invasives, se dérouleront dans des cages classiques équipées de capteurs intégrés, sans perturber les animaux. L’hébergement inclura un enrichissement avec un abri en plastique rouge, du coton et une nacelle pour favoriser le bien-être des souris. Les mesures de la dépense énergétique seront automatisées, effectuées en continu de jour comme de nuit, sans intervention humaine. Une surveillance quotidienne permettra de détecter tout changement de comportement ou de santé (observation, suivi du poids et de la prise alimentaire et hydrique). Des points limites stricts ont été définis : en cas de signe de souffrance ou de dégradation de l’état des souris, le protocole sera immédiatement arrêté.
Choix des espèces
La souris a été choisie car elle constitue un excellent modèle pour étudier la physiologie des mammifères dans une population homogène d’animaux. Elle est particulièrement adaptée à l'étude des dysfonctionnements métaboliques, car de nombreuses voies de régulation métabolique sont conservées entre la souris et l'Homme, permettant une extrapolation des résultats obtenus. De plus, la souris est le modèle de référence pour l'étude du développement tumoral, de la réponse immunitaire et du métabolisme énergétique. Pour les deux procédures, les souris seront utilisées à l’âge adulte (12 semaines). Ce choix est justifié par plusieurs facteurs : (1) l’âge adulte garantit que toutes les structures cérébrales sont stabilisées, ce qui évite d'impacter leurs comportements alimentaires et locomoteurs au fil du temps; (2) le poids de l’animal est plus stable à cet âge, permettant une analyse fiable et robuste durant toute la durée de l’expérimentation.