Souris
Squelette neuronal et dyskinésie
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Chaque souris subit une chirurgie cérébrale de trente minutes sous anesthésie générale, puis reçoit des injections quotidiennes dans l'abdomen pendant deux semaines. 472 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue pour l'examen de leur cerveau, dont 412 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. L'objectif déclaré est de comprendre comment la L-Dopa s'intègre au squelette interne des neurones et provoque les mouvements involontaires des patients parkinsoniens traités au long cours. Le porteur ramène les atteintes à une perte de poids et à une perte d'autonomie pour boire et manger, compensées selon lui par les soins, et annonce des tests comportementaux moteurs tous les deux jours sans préciser lesquels.
Objectifs
La maladie de Parkinson est une affection cérébrale qui perturbe les mouvements et peut avoir un impact considérable sur la vie quotidienne. La L-Dopa, le médicament le plus couramment utilisé, aide à gérer les symptômes de la maladie de Parkinson, mais après un traitement prolongé, elle peut provoquer des effets secondaires très gênants tels que des mouvements involontaires anormaux nommés dyskinésies. Il est nécessaire de mieux comprendre le mécanisme en cause afin d’identifier un moyen de limiter ces effets indésirables. Nous avons découvert que la L-Dopa peut s'intégrer directement dans les structures qui composent le squelette interne des neurones, appelées microtubules. Ces microtubules sont importants pour la transmission d'informations d'un neurone à l'autre. Notre projet vise à comprendre le rôle des microtubules contenant de la L-Dopa dans le développement de la dyskinésie et à contribuer à mieux comprendre les défauts neurologiques chez les patients en traitement prolongé à la L-Dopa.
Bénéfices attendus
Étant donné que la L-Dopa est le traitement standard de la maladie de Parkinson et que son utilisation à long terme peut entraîner des effets secondaires tels que les mouvements involontaires (dyskinésie), il est très important de comprendre son impact sur le fonctionnement normal du squelette neuronal dans la communication entre les neurones. En étudiant les protéines impliquées dans la modification de ce squelette neuronal par la L-Dopa, nous pourrions trouver de nouvelles façons de minimiser les effets secondaires de ce traitement.
Procédures
Les souris subissent des procédures chirurgicales sous anesthésie générale pour une durée de 30 minutes. Nous administrons quotidiennement des substances par injections dans l'abdomen pendant deux semaines. Les souris participeront également à des tests comportementaux pour évaluer leurs capacités motrices impactées par l'administration du traitement contre la maladie de Parkinson. Ces tests dureront de 1 à 30 minutes et se feront durant deux semaines, avec un test tous les deux jours. Les souris peuvent subir une injection intraveineuse sous anesthésie générale.
Impact sur les animaux
Le projet implique la mise en place d'un état pathologique chez le rongeur affectant l'autonomie des souris à s'hydrater et se nourrir et donc une perte de poids, n'impactant pas leur taux de survie grâce aux soins apportés.
Devenir
Les animaux seront euthanasiés pour l'étude de l'anatomie du cerveau.
Remplacement
Une première partie des expériences a été faite in vitro et sur des neurones en culture. Pour la suite du projet, il n'existe aucune alternative expérimentale nous permettant d'éviter l'utilisation d'animaux vivants pour évaluer les transmissions de signaux naturels dans le cerveau et les mouvements anormaux.
Réduction
Plusieurs mesures sont appliquées pour permettre la réduction du nombre d'animaux utilisés dans ce projet. Des études préliminaires permettent la mise au point des expériences. Grâce à une approche statistique, le nombre d'animaux sera limité au nombre minimum nécessaire par groupe sans compromettre les objectifs du projet.
Raffinement
Pour permettre l'acclimatation, un minimum d'une semaine sera alloué lorsque les animaux seront transférés d'autres installations. Afin de donner la priorité au bien-être des animaux et de minimiser la douleur, la détresse ou la souffrance potentielles pendant les expériences, nous surveillons l'état de santé et de stress des souris tout au long de l'étude. Pendant les semaines de convalescence suivant l'opération, les souris seront surveillées et recevront de la nourriture supplémentaire. En cas de douleur ou d'inconfort, un analgésique sera administré. Nous utilisons des points limites adaptés permettant d’intervenir rapidement pour limiter la souffrance de l’animal. Étant donné que la procédure chirurgicale pour l'induction de la lésion qui générerait la maladie de Parkinson peut entraîner des problèmes d'alimentation et de déshydratation, les souris recevront une injection sous-cutanée d'une solution de glucose et de sérum physiologique immédiatement après l'opération et une fois par jour pendant la première semaine postopératoire. Compte tenu de la possibilité de complications postopératoires, un dossier complet d'évaluation de la santé sera tenu pour chaque souris pendant les 14 premiers jours suivant l'opération. Des tests comportementaux seront effectués après une période d'entraînement pour limiter le stress de la nouveauté.
Choix des espèces
La souris est un mammifère génétiquement modifiable, dont l'anatomie et la physiologie sont comparables à celles de l'homme, de sorte que les connaissances acquises peuvent également être appliquées à l'homme. En outre, l'élevage des souris et les conditions de leur utilisation expérimentale sont bien établis. Des modèles génétiquement modifiés d'intérêt existent déjà dans notre laboratoire et les échelles de dyskinésie pour les souris sont maintenant bien validées et largement utilisées. Nous utilisons des souris adultes âgées de 8 à 10 semaines.
Modèle expérimental de néovascularisation cornéenne chez le lapin et le rongeur.
- Formation professionnelle
- Recherche appliquée
- Maladies animales
- Troubles sensoriels
- Tests réglementaires
- Autres tests de tolérance et d’efficacité
Rats : 1425
Lapins : 1425
Une lésion est provoquée sur un seul œil de chaque animal, puis des gouttes sont instillées jusqu'à six à huit fois par jour et des produits injectés dans l'œil une à deux fois par semaine sous microscope chirurgical. 1 425 souris, 1 425 rats et 1 425 lapins vont être utilisés, soit 4 275 individus, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Le porteur annonce une gêne ou une douleur limitée à quelques heures après l'induction, tout en indiquant ailleurs que la lésion entraîne une altération partielle et permanente de la vision. Tous les animaux ayant suivi la procédure entière sont tués pour des analyses histologiques et des dosages.
Objectifs
La cornée, partie du globe oculaire située en avant de l'œil est un tissu transparent. Dans certaines pathologies, des vaisseaux sanguins envahissent de façon anormale l’intérieur de la cornée. Ce phénomène appelé « néovascularisation cornéenne », est un problème majeur de santé publique car la perte de la transparence de la cornée empêche une vision correcte et peut conduire à une cécité. Les origines de ce phénomène sont multiples : maladies héréditaires, séquelles d’un traumatisme ou d’une brûlure, complications d’infections virales ou bactériennes, complications de greffes de cornées, port prolongé de lentilles de contact. La majorité des traitements actuels ciblent la régression des vaisseaux par : - Application de produits anti-inflammatoires, - Coagulation des vaisseaux à l’aide d’un laser ophtalmique, - Transplantation de membrane amniotique. Ces traitements ne sont pas toujours efficaces et les effets secondaires fréquents ne sont pas à négliger : - Augmentation de la pression intra oculaire avec risque de glaucome, - Apparition de cataracte (opacification du cristallin, autre structure de l’oeil dont la transparence est capitale pour la vision). Les récents traitements visent les facteurs directement impliqués dans la formation de ces nouveaux vaisseaux au niveau moléculaire. L’objectif du projet est la mise en place au sein de l’établissement utilisateur de modèles expérimentaux de néovascularisation cornéenne chez le lapin et le rongeur afin de participer au développement de nouvelles thérapies pour cette pathologie. Le principe est d’induire sur un seul oeil, par différentes méthodes, la prolifération de vaisseaux suite à une lésion cornéenne.
Bénéfices attendus
Les pathologies de la cornée sont un réel handicap puisqu’elles peuvent conduire à la cécité. L’assemblage en couches cellulaires très organisées et dépourvues de vaisseaux, garantit la transparence du tissu essentielle à la vision. Ce « privilège » anti-angiogénique résulterait d’un équilibre entre production de facteurs anti-angiogéniques et répression de facteurs pro-angiogéniques. Lors d’une atteinte de la cornée, il y a une rupture dans cet équilibre, en faveur de la production de facteurs angiogéniques. Cette rupture entrainerait le développement de nouveaux vaisseaux à partir du limbe vers le centre de la cornée, le limbe étant la zone de transition entre la sclère opaque et la cornée transparente.
Procédures
La mise en place de la pathologie se fera uniquement sur un œil et par un acte unique le jour de l’induction. Les procédures correspondantes décrites en détails dans la partie 4 ne dureront pas plus de 10 minutes. Les examens ophtalmologiques se feront à l'aide de techniques non invasives. Ces examens sont d’ailleurs réalisés chez l’homme en cabinet médical en ambulatoire sans anesthésie. Ces examens sont également régulièrement pratiqués sur l’animal en clinique vétérinaire dans le cadre des consultations. Pour notre projet, ces examens pourront se faire pour une partie sur animaux vigiles (examens au biomicroscope) mais certains (examens OCT, HRT) qui nécessitent l’immobilisation complète de l'animal seront pratiqués sous anesthésie légère. Ces examens sont rapides et ne dureront pas plus de quelques minutes (2-3 minutes pour un examen au biomicroscope, lampe à fente et 5 minutes pour les examens types OCT ou HRT). Les administrations de produits se feront soit par instillations (gouttes oculaires), soit par voie sous cutanée, soit par voie intramusculaire ou intrapéritonéale. Ces instillations ou injections nécessitent le maintien de l’animal afin de l’immobiliser. Ces procédures sont extrêmement rapides et ne prendront pas plus d’1 ou 2 minutes. Les gouttes oculaires peuvent être administrées plusieurs fois avec généralement une moyenne de 3 administrations et un maximum de 6 à 8 administrations par jour Les administrations de produit par injection au niveau de l'œil se feront sous anesthésie locale et générale si besoin, leurs fréquences sont plus limitées, une à deux fois par semaine. Ces procédures sont aussi un peu plus longues et nécessitent de placer l’animal sous un microscope chirurgical. Il faudra compter quelques minutes (en général 5 minutes par animal) pour réaliser de telles administrations. Des prélèvements de sang pourront être réalisés au cours des procédures expérimentales afin de doser le principe actif du traitement administré ou tout autre marqueur d'intérêt. Ces prélèvements se feront sur animal vigile et le temps nécessaire aux prélèvements ne dépassera pas les 5 minutes par animal.
Impact sur les animaux
Outre les nuisances dues aux manipulations de l'animal pour les observations, le stress dû aux contentions manuelles de l'animal pour les administrations de produits, les instillations ou la douleur éventuelle de la piqûre lors des injections de produits ou d'anesthésiant, l’induction de la lésion cornéenne devrait entrainer une gêne ou une douleur pendant quelques heures après l’induction. Elle sera soulagée par l’administration d’un analgésique. Nous avons déjà expérimenté ces modèles dans notre laboratoire, il n'a pas été observé d'altération de comportement des animaux envers leurs congénères ou concernant la prise alimentaire. L'administration des produits devrait engendrer tout au plus une douleur légère et de courte durée notamment lors de l’anesthésie. Au cours de l’anesthésie jusqu’au réveil, une baisse de la température corporelle pouvant induire un stress est attendue. Elle sera minimisée par l’utilisation de tapis chauffant, de lampe chauffante ou d’armoire de réveil chauffée en fonction des espèces.
Devenir
A l'issue de chaque procédure, tous les animaux qui auront suivi la totalité de la procédure expérimentale seront mis à mort pour permettre de réaliser les évaluations ex vivo (évaluations histologiques, dosage de produit...).
Remplacement
A ce jour, aucune méthode alternative ne permet de mimer l’œil dans son environnement et dans sa globalité fonctionnelle. En effet, l’œil est composé de différents tissus (vasculaires, rétinien neuronal, vitréen, cornéen, humeur aqueuse …) de physiologie différente et soumis aux variations environnementales, aux interactions des tissus et organes voisins. Compte tenu de la complexité de l’organe et en l’absence de modèle alternatif, le projet nécessitera donc d’avoir recours à des animaux.
Réduction
Le nombre maximum d’animaux prévu pour ce projet a été déterminé en fonction de la distribution théorique rencontrée dans les données bibliographiques et historiques de l'établissement, du nombre d'études estimées et tient compte des variations du métabolisme, de la robustesse des mesures et de notre expérience. Ce nombre limité doit nous permettre de conclure sur l’efficacité ou non d’un traitement. L'effet d'un traitement sera évalué à l'aide des tests statistiques. Un calcul de l’effectif sera réalisé avant chaque étape afin d’ajuster et de revoir à la baisse si possible le nombre d’animaux à inclure dans les procédures. L'induction de la pathologie dans l'œil entraine une altération partielle et permanente de la vision, nous avons déjà expérimenté ce modèle dans notre laboratoire, il n'a pas été observé d'altération de comportement des animaux envers leurs congénères ou concernant la prise alimentaire. De plus, dès que les procédures expérimentales le permettront, des évaluations non invasives seront choisies tout au long du projet pour améliorer la condition animale et éviter la mise à mort inutile des animaux.
Raffinement
Un suivi quotidien des animaux sera effectué afin de minimiser au maximum l’impact des procédures sur leur bien-être. Les animaux seront hébergés par deux au minimum en première intention, avec enrichissement à ronger et un abri pour les rongeurs plateforme pour les lapins. Les examens choisis pour évaluer les signes cliniques de la maladie sont non invasifs et semblables à ceux pratiqués chez l'homme en cabinet d'ophtalmologie ou chez l’animal en clinique vétérinaire. Afin de réduire le stress de l'animal lors d'examens nécessitant l'immobilisation de l'animal, une administration d'anesthésique sera réalisée. Des points limites adaptés, suffisamment prédictifs et précoces permettent de limiter une éventuelle douleur à son minimum.
Choix des espèces
Les espèces animales choisies ont une physiologie, une anatomie et un métabolisme largement décrits dans la bibliographie scientifique. L’extrapolation à l’homme des effets sur l’œil en est d’autant plus facilitée. De plus, les modèles expérimentaux concernant cette pathologie sont largement utilisés et décrits sur ces espèces dont les publications de référence sur laquelle le projet est basé. Pour ce projet, des souris, des rats et des lapins ont été retenus pour tenir compte des particularités anatomiques et physiologiques de chaque espèce afin d’augmenter les chances de mener ce projet à terme. Le choix de l’espèce se fera en fonction de la quantité et des caractéristiques des produits à administrer. Les animaux utilisés seront de jeunes adultes à leur arrivée dans notre animalerie. Les lapins inclus dans ce projet auront 8 à 15 semaines et les rongeurs 6 à 12 semaines conformément aux publications de référence qui servent de base aux modèles et qui correspond à la maturité visuelle chez ces animaux. Ils observeront ensuite une période d’acclimatation de 3 jours minimum avant leur entrée dans les procédures expérimentales.
Distribution 3D de la bléomycine après instillation intratrachéale et relation dose-effet dans un modèle de fibrose pulmonaire chez la souris
- Recherche appliquée
- Troubles respiratoires
- Recherche fondamentale
- Système respiratoire
Une instillation de bléomycine directement dans la trachée sous anesthésie, répétée jusqu'à trois fois pour le groupe suivi trente jours, provoque chez 48 souris une fibrose pulmonaire. Toutes sont tuées, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère, pour prélever les poumons et cartographier en trois dimensions la distribution du produit et des lésions. Le projet doit fournir un atlas de référence à un modèle mathématique, présenté comme une étape vers un "jumeau numérique" qui réduirait ensuite le nombre d'animaux utilisés. Le porteur affirme que l'instillation ne cause aucune douleur au réveil et que le développement de la fibrose est indolore faute d'innervation sensitive du poumon, tout en annonçant une insuffisance respiratoire sévère et une mortalité de 20 à 30 % après sept à dix jours à forte dose.
Objectifs
La fibrose pulmonaire progressive correspond à un ensemble pathologie pulmonaire fibrosante qui met en jeu le pronostic vital et qui recouvre des causes très différentes, avec des réponses hétérogènes et insatisfaisantes aux traitements. L’étude de cette pathologie nécessite de développer des modèles réalistes pour comprendre les mécanismes impliqués dans le remodelage tissulaire à l’origine de la morbidité associée à la maladie et la proposition de nouveaux traitements ciblés. Le modèle de fibrose pulmonaire le plus largement utilisé est réalisé in vivo chez la souris par instillation dans la trachée d'un agent pro-fibrosant. Cependant, ce modèle présente des inconvénients tels que l'hétérogénéité spatiale anatomique des lésions. Ce modèle étant malgrés tout le plus utilisé et reproduisant un certains nombre d’éléments retrouvé chez le patient, nous envisageons : 1/ d’évaluer virtuellement la distribution de l'agent pro-fibrosant après instillation intra-trachéale en utilisant les mathématiques probabilistes, d'abord appliquées à un modèle simplifié ; 2/ de comparer les résultats obtenus dans les modèles virtuels avec la distribution pulmonaire 3D de cet agent pro-fibrosant immédiatement après instillation intra-trachéale, ainsi que les lésions fibrotiques induites 1 semaine plus tard.
Bénéfices attendus
La fibrose pulmonaire progressive est une pathologie qui met en jeu le pronostic vital et qui recouvre des causes très différentes, avec des réponses différentes aux traitements disponibles. Cette pathologie pulmonaire est considérée comme un problème majeur de santé publique. L’étude de cette pathologie nécessite de développer des modèles animaux en injectant dans le poumon un agent fibrosant. Ces modèles permettent de comprendre les mécanismes impliqués dans les modifications de l’organisation du tissu pulmonaire à l’origine des symptômes associés à la maladie. Ce projet vise à approfondir nos connaissances du modèle de souris qui reproduit la fibrose pulmonaire progressive. L’objectif est de construire un « atlas de référence » de l’apparition et de l’évolution de la maladie à partir d'un modèle mathématique. Ce modèle permettra de prédire l’apparition et la distribution des lésions afin de mieux comprendre et mieux traiter les modifications de l’organisation du tissu pulmonaire. Nous utiliserons une technique d’imagerie tridimensionnelle à haute résolution afin de : 1) déterminer la distribution 3D des instillations de l’agent fibrosant injecté dans le poumons des souris en fonction des programmes d'administration (injection unique ou répétée) ; 2) déterminer la distribution des lésions dans le poumon de la souris; 3) réaliser un "atlas" de référence pour la construction des modèles mathématiques. Une meilleure connaissance du modèle animal permettra de construire un jumeau numérique afin de réduire le nombre d'animaux utilisé et permettra également une meilleure connaissance de la pathologie humaine.
Procédures
La réalisation de ce projet nécessite deux types d’induction et deux temps de maintien. L’induction de lésion pulmonaire aigue (8 jours) via l’administration unique d’un agent pro-fibrosant sous anesthésie générale (durée 10 min). L’induction de lésion pulmonaire progressive (30 jours) via l’administration répétée d’un agent pro-fibrosant sous anesthésie générale (durée 10 min répétée 3 fois). Les animaux seront euthanasiés selon une méthode réglementaire afin de réaliser les différents prélèvements nécessaires aux analyses soit immédiatement après administration de l’agent pro-fibrosant soit une semaine après.
Impact sur les animaux
L'instillation intra-trachéale d’un agent fibrosant n'entraîne aucune lésion trachéale ni de douleur particulière au réveil de l'animal. Le développement d'une fibrose pulmonaire est également indolore du fait de l'absence d'innervation sensitive à la douleur dans le parenchyme pulmonaire. Elle peut néanmoins entraîner une insuffisance respiratoire sévère et une mortalité de 20 à 30 pour cent après 7 à 10 jours suite à l’administration d’une forte dose d’agent fibrosant ou de 10 pour cent après 45 jours lors des instillations répétées de faibles doses de cet agent. Les anesthésies par voie intra-péritonéale sont suivies par l'euthanasie de l’animal (sans réveil). Lors de l’anesthésie gazeuse, les niveaux seront ajustés en temps réels en fonction des réactions de l’animal afin d’éviter les risques anesthésiques.
Devenir
A la fin de la période de maintien ou en cas d’atteinte d’un point limite, les animaux seront euthanasié pour prélèvement d'organes. Tous les prélèvements sont nécessaires pour répondre à la question scientifique
Remplacement
La réalisation de ce projet nécessite d’instiller des agents pro-fibrosant et des produits de contratse avant d’étudier leurs distributions post instillation ainsi que l'induction de lésions pulmonaires in vivo. De fait, il n'existe pas de méthodes alternatives à l'expérimentation animale in vivo à ce jour pour cette expérimentation.
Réduction
48 animaux sont prévus dans ce projet. Le nombre de souris par groupe à été estimé en fonction de la littérature existante. Il s’agit du nombre minimum d’animaux requis pour l’obtention des acquisitions par tomographie par contraste de phase à rayons X à haute résolution permettant une imagerie volumétrique nécessaire à l’étude de la distribution 3D des lésions.
Raffinement
Toutes les procédures seront réalisées dans le respect total des règles du raffinement. Les souris seront hébergées dans un environnement enrichi par groupes sociaux de 4 animaux par cage. La température de l’animalerie et l’humidité relative sont contrôlés en permanence. La nourriture sera fournie ad libitum et la photopériode sera de 12h/12h. L'enrichissement du milieu sera composé de matériel de nidification (bandes de papier naturel compacté) et d'abri en cellulose. Concernant l'instillation intra-trachéale, celle-ci sera réalisée sous anesthésie gazeuse. Ce type d’anesthésie est de courte durée et l'instillation n'entraîne aucune lésion trachéale ni de douleur particulière au réveil de l'animal. Les souris seront ensuite surveillées jusqu'à leur réveil complet. Afin d’améliorer le confort de l’animal suite à l’instillation intra-trachéale et afin de prévenir une perte de poids trop importante, un gel hydraté enrichi pourra être proposé au animaux afin de faciliter l’alimentation et la récupération des animaux dans les premières heures suivant la procédure. En fin de procédure, lors de l'anesthésie précédant l’euthanasie, la profondeur d'anesthésie sera vérifiée via l’observation des signes suivants: le relâchement des muscles, la perte du réflexe de retrait sur les deux pattes et la queue, la perte du réflexe de fermeture des paupières, une respiration calme. Durant toute la procédure, les conditions de soins et les méthodes utilisées ont été choisies pour réduire le plus possible toute souffrance qu’auraient pu ressentir les animaux. Les points limites seront basés sur l'examen visuel des signes suivants: immobilité, difficultés respiratoires (râle, respiration rapide..), position anormale (dos vouté, couché sur le coté..), réduction de la mobilité (faiblesse musculaire, manque de coordination, tremblements, paralysie..), perte de poids rapide ou progressive, mauvais état du pelage (poil ébouriffé, mal entretenu..), vocalisation, pâleur des yeux ou des extrémités, automutilation. Pour cela, une échelle d'évaluation avec score est utilisée.
Choix des espèces
Ce projet a pour objectif d’induire des lésions pulmonaire puis de prélever les poumons afin visualiser la distribution de ces des lésions pulmonaires. Notre choix c'est porté sur la souris car le modèle murin de fibrose pulmonaire induite par instillation intra-trachéale d'agents pro-fibrosant est un modèle validé dans la littérature et couramment utilisé pour l’étude des fibroses pulmonaires progressives. Il est parfaitement décrit et il a permis l’identification de multiples phénomènes moléculaires et cellulaires impliqués dans la fibrogénèse pulmonaire et a été́ utilisé pour tester de nombreuses stratégies thérapeutiques Pour réaliser notre étude, nous avons besoin que le système ventilatoire soit mature et fonctionnel. Les souris jeunes semblent moins sensibles aux agents pro-fibrosant comparées aux souris âgées. Cependant, il est bien décrit dans la littérature que les souris plus âgées, développent une fibrose pulmonaire plus sévère, ce qui risquerait d’induire une surmortalité. Le compromis qui a été choisi est un âge de 8 semaines.
Evaluation de nouveaux outils radiothérapeutiques ciblant le noyau des cellules cancéreuses – EU2/2
- Recherche appliquée
- Cancers
- Diagnostic des maladies
Les souris retenues sont dépourvues de thymus, donc privées d'une grande partie de leurs cellules immunitaires, pour que leur organisme ne rejette pas la tumeur humaine qu'on leur greffe. 2 480 souris vont être utilisées ainsi, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chacune subit jusqu'à six anesthésies, une greffe sous-cutanée, une injection intraveineuse de composé radiomarqué, jusqu'à 45 minutes d'imagerie et des mesures de tumeur au pied à coulisse, avec hébergement individuel après l'injection radioactive, ce que le porteur décrit comme un "sentiment d'isolement et absence de liberté d'expression". La mise à mort sert à compter la radioactivité organe par organe, le cadavre étant lui aussi récupéré.
Objectifs
Malgré les efforts de la recherche et les nombreux traitements développés dans le cadre de la lutte contre le cancer, les cellules cancéreuses parviennent parfois à échapper aux thérapies de différentes façons. Afin de contourner ce problème, la mise au point de nouveaux outils ciblant des vulnérabilités tumorales clés couplés à la radioactivité est actuellement en plein essor. Cette technologie est appelée radiothérapie interne vectorisée (RIV). Elle consiste à lier un élément radioactif à une molécule, ou vecteur, capable de se lier de manière spécifique à une cible biologique fortement exprimée dans la tumeur afin que le vecteur puisse diriger et concentrer l’élément radioactif dans les cellules cancéreuses. En fonction de l’élément radioactif choisi, il sera alors possible d'effectuer la détection de la tumeur par imagerie nucléaire ou bien de traiter les cellules tumorales via des rayonnements fortement énergétiques. Ces rayonnements détruisent l’ADN des cellules cancéreuses, menant à la destruction de la tumeur. Il a été démontré que la protéine N est fortement exprimée dans de nombreux cancers. Plusieurs types de vecteurs capables de se lier spécifiquement à la protéine N ont été développés. A la différence de nombreuses autres protéines exprimées par les cellules cancéreuses, la protéine N est capable de transporter les vecteurs qui s’y lient jusqu’à son noyau cellulaire qui contient l’ADN. En rapprochant l’élément radioactif de l’ADN, il est possible de potentialiser l’effet de la thérapie, tout en diminuant sa toxicité pour les cellules saines. Nous avons sélectionné deux vecteurs se liant à la protéine N de manière différente afin de maximiser les chances d’identifier un système efficace. Comme il existe plusieurs types d’élément radioactif avec des propriétés très différentes, il est nécessaire de comparer l’efficacité de plusieurs combinaisons vecteur-élément radioactif afin d’identifier le couple le plus efficace. Alors que certains de ces éléments radioactifs émettent des rayonnements ionisants capables de détruire les cellules cancéreuses, d’autres peuvent être utilisés pour détecter les tumeurs par imagerie, ce qui permettra dans un premier temps de vérifier que les vecteurs s’accumulent bien dans la tumeur chez la souris. Dans un second temps, l’imagerie permettra de sélectionner les patients dont les tumeurs expriment la protéine N et qui seront donc éligibles à la thérapie. Le projet se déroulera sur deux établissements utilisateurs.
Bénéfices attendus
Les traitements actuels par radiothérapie interne vectorisée sont presque systématiquement accompagnés d’effets secondaires graves dus aux dommages provoqués aux cellules non-cancéreuses. En dirigeant les éléments radioactifs de manière spécifique au noyau des cellules cancéreuses, la stratégie de ce projet a pour but d’augmenter l’efficacité de ces thérapies tout en diminuant leur toxicité. Le but final est de réaliser une phase I clinique chez l’Homme à la fin de l’étude
Procédures
Les animaux seront soumis aux interventions suivantes : - 1 Injection en sous-cutané au moment de la greffe de cellules tumorales (réalisée dans l'établissement 1, 5 min maximum). - 1 injection de produit en intraveineuse dans la veine de la queue lors des expérimentations d'imagerie ou de traitement (réalisée dans l'établissement 2, 5 min maximum). - Anesthésie à l'isoflurane réalisée lors de la greffe des cellules tumorales (réalisée dans l'établissement 1, 5 min maximum), lors de l’injection intraveineuse des produits (réalisée dans l'établissement 2, 5 min maximum) ou au moment de la mise à mort (réalisée dans l'établissement 2, 5 min maximum) ainsi que pendant l’acquisition des images (réalisées dans l'établissement 2, 45 min maximum). Il y aura au total 6 anesthésies au maximum pour chaque animal. - Imagerie à l’aide d’un scanner dans les procédures d’imagerie (réalisées dans l'établissement 2, 45 min maximum). - Mesures du poids et de la taille des tumeurs dans les procédures d’imageries et d’évaluation de l’efficacité des traitements (réalisée dans l'établissement 2, 1 min maximum).
Impact sur les animaux
Au sein de ce projet, plusieurs nuisances ou effets indésirables sur les animaux sont attendus et cités ci-dessous : - douleurs générées lors de la greffe des cellules tumorales, lors de l’injection des agents d’imagerie ou de thérapie. - lésions locales au site d’injection dû à la rétention du composé radiomarqué. - gêne ou douleur provoquée par la croissance des tumeurs - fatigue provoquée par la déplétion légère à modérée de cellules sanguines ou troubles digestifs dans les jours suivant l'injection du traitement radioactif, notamment lors de la détermination de la dose radioactive maximale tolérée par l'animal préalable à l'évaluation de l'efficacité thérapeutique de notre composé. - stress généré par les contentions lors des pesées, lors des mesures de la taille de la tumeur à l'aide du pied à coulisse ou encore lors de l'anesthésie générale effectuée pour la greffe, les injections ou avant la mise à mort de l'animal. - sentiment d'isolement et absence de liberté d'expression causés par l'hébergement individuel des animaux à partir de l'injection radioactive lors des expérimentations d'imagerie et de biodistribution.
Devenir
Les animaux seront mis à mort sous anesthésie générale à l'issue de l'ensemble des manipulations expérimentales qui constituent le présent projet. Cette méthode se justifie par la présence d'une greffe de tissu tumoral humain sur chacun des animaux ainsi que la réalisation d'une injection radioactive sur chaque souris incluse dans les expérimentations d'imagerie ou de thérapie. Les organes ainsi que le cadavre devront également être récupérés à la fin des procédures d'imagerie pour permettre un comptage de la radioactivité organe par organe. Un suivi de la courbe d'atteinte de points limites sera également nécessaire lors des études de l'efficacité thérapeutique.
Remplacement
Les expérimentations in vitro sur cellules permettent de réaliser beaucoup d'études de mise au point de nouveaux traitements. Cependant, elles n'offrent pas la possibilité de prédire l'influence de l'environnement tumoral, l'éventuelle toxicité de la molécule sur l'organisme ou encore le devenir du candidat médicament après administration. Un remplacement par une approche entièrement réalisée sans animaux vivants n'est donc pas envisageable car il serait alors impossible d'évaluer l'ensemble de ces paramètres. De plus, l'acquisition de données précliniques sur animaux est imposée par les autorités pour les nouveaux médicaments. L'expérimentation animale est donc requise pour le présent projet.
Réduction
Afin de respecter la règle des 3R, le nombre d'animaux utilisés sera réduit au minimum. Pour la détermination de l'efficacité thérapeutique de la molécule, les effectifs des animaux ont été calculés à partir d'un logiciel afin de tenir compte des analyses statistiques appliquées aux résultats expérimentaux. La procédure d’imagerie permet d’observer la localisation du vecteur au cours du temps sans avoir mettre l’animal à mort (suivi longitudinal), ce qui permet de maximiser les informations recueillies en minimisant le nombre d’animaux mis à mort. Les expériences de ce présent projet ne seront pas répétées.
Raffinement
Méthodes utilisées pour réduire la douleur : Raffinement des conditions d'hébergement : - Dans les procédures 1 et 2, les cages seront obligatoirement transparentes et mises côte à côte afin d'atténuer l'effet de l'isolement causé par l'hébergement individuel suite à l'injection du vecteur radiomarqué et de permettre un contact visuel des animaux. Chaque boite sera également enrichie d'un igloo et d'une roue en polycarbonate. - Dans toutes les procédures, des croquettes mouillées seront rajoutées dans les cages des souris souffrant de fatigue ou de faiblesse. Dans les procédures 3 et 4, des croquettes mouillées seront ajoutées systématiquement la première semaine suivant l’injection des vecteurs radiomarqués. - De la litière de cellulose sera utilisée pour limiter l’apparition de plaie chez les souris porteuses de tumeurs. - Le transport des animaux de l’EU1 à l’EU2 sera réalisée à l’aide de cages opaques à couvercle filtrant. Anesthésie : les animaux seront anesthésiés lors de la greffe des cellules tumorales (5 min maximum), lors de l'injection intraveineuse des composés (5 min maximum), lors des acquisitions d'image (45 min maximum) et lors de leur mise à mort (5 min maximum). Analgésie: en cas d'apparition de douleur, des analgésiques seront administrés aux animaux. Des points limites spécifiques à ce projet ont été mis en place pour limiter la souffrance des animaux au minimum. Ces points limites seront appliqués de manière stricte.
Choix des espèces
Le taux de réussite du développement des modèles tumoraux humains est fortement lié au type de souris utilisé pour implanter le tissu tumoral. Les souris immunodéprimées sont couramment utilisées pour développer des modèles de tumeurs humaines car celles-ci se caractérisent par l'absence d’un organe (le thymus), ce qui se traduit par un nombre considérablement réduit de cellules immunitaires fonctionnelles afin d'éviter que leur système immunitaire empêche le développement des cellules cancéreuses. Ces animaux présentent le meilleur taux de réussite pour la prise tumorale de tissu humain et seront donc utilisés dans ce projet. Les animaux ont 8 semaines lorsqu'ils sont inclus dans chacune des procédures car la prise tumorale est meilleure à cet âge, et ils sont plus résistants aux radiations.
Impact de l’inhibition l’héparanase-1 sur la dysfonction endothéliale, le risque thrombotique dans un modèle murin de syndrome des antiphosholipides
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
Les souris qui perdent plus de 15 % de leur poids sont tuées avant la fin du protocole. 135 souris mâles vont être utilisées, toutes tuées à l'issue pour prélever les organes, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré pour 90 d'entre elles et sévère pour 45. Chacune reçoit sept injections intrapéritonéales sous contention, subit une chirurgie de vingt minutes destinée à provoquer une thrombose, une mesure de flux au doppler carotidien, puis un prélèvement terminal dans la veine cave. Il s'agit de tester chez la souris un inhibiteur de l'héparanase-1 déjà évalué sur cellules endothéliales humaines, le porteur indiquant projeter ensuite d'étudier cette inhibition chez l'être humain.
Objectifs
Le syndrome des antiphospholipides est une thrombophilie acquise par des anticorps anti-phospholipides. Les manifestations cliniques associent des thromboses artérielles, veineuses et microcirculatoires ainsi que des complications obstétricales dont le traitement est symptomatique et repose actuellement exclusivement sur les antivitamines k . Les antivitamines K sont la première cause d’hospitalisation et de mortalité en France, de plus malgré ce traitement le taux de récidive reste de l’odre 16 %. Notre équipe a précédemment montré que les patients atteints de cette maladie avaient une dysfonction endothéliale, un stress oxydant accru et une altération du glycocalyx . Par ailleurs, nous avons montré que l’inhibition spécifique de l’héparanase-1 par SiRNA et par un inhibiteur pharmacologique permettait d’améliorer la dysfonction endothéliale induite par les anticorps antiphospholipides sur les cellules endothéliales humaines en cultures. Nous souhaitons montrer que l’inhibition pharmacolique de l’héparanase-1 permet de réduire l’état prothrombotique par l’admnistration de ce traitement à des souris C57/BL6J.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra de mettre en évidence le rôle de l'heparanase-1 dans l'induction d'une thrombose veineuse, artérielle et dans la dysfonction endothéliale artérielle mésentérique induit pas l'administration anticorps anti-phospholipides. Cela ouvre de nouvelles perspectives thérapeutiques dans cette maladie pour lequel nous ne disposons actuelement que de traitements symptomatiques.
Procédures
Les animaux sont soumis à des injections intrapéritonéal d'une durée de quelque seconde avec une contention de l'animal vigile (7 fois par animal). Les Animaux auront subi des chirurgies pour induire une thrombose artérielle ou carotidienne cela sera sous anesthésie / Analgésie et d'une durée de 20 minutes (1 fois par animal et une chirurgie par animal). Etude du flux par dopplor carotiene durée 20 minutes sous anesthésie / Analgésie (une fois par animal). Prélèvement de sang par la veine cave en manipulation terminal sous anesthésie générale et analgésie durée 3 minutes (1 fois par animal).
Impact sur les animaux
Les nuisances principales sont principalement sont une injection quotidienne pendant 7 jours pour un groupe qui peut crée un stress chez l'animal . Les animaux de la procédure subiront une anesthésie gazeuse et une anesthésie par voie intrapéritonéale pour la chirugie de la ligature de la veine cave qui peut entraine une leger perte de poids chez l'animal . Une fatigue des animaux après ligature est observable sur une durée de 12h . La procédure chirugical de classe modérée pouvant occasionner une douleur modérée post-opératoire et une gêne au niveau des zones d'incision .Les animaux des trois procédure subiront une anesthésie par voie intrapéritonéale en phase terminal pour l'analyse de l'artere mesentérique en artériographie et prélèvements d’organes.
Devenir
Les animaux seront euthanasiés à l'issu de toutes les procédures pour récuperation des organes et analyse histologiques.
Remplacement
Nous travaillons dans le labortaoire sur des modèles in vitro de SAPL avec des cellules endothéliales en culture, ,nos avons déjà montré de facçon indirecte que l'inhibition de l'HPSE pouvait avoir un intérêt. Cependant l'étude de la thrombo formation implique l'interface entre les cellules endothéliales, les éléments figurés du sang, les composés de la cascade de la coagulation et le flux sanguin. Ces interactions ne peuvent pas être reproduite dans leur complexite in vitro à l'heure actuelle. Enfin nous projetons d'étudier l'inhibition de l'PHSE chez l'homme.
Réduction
Nous utiliserons un nombre minimal d'animaux, afin que l'étude sur différents plans (histologique et statistique) puisse se dérouler sans encombre et une analyse des résultats sera effectuée à mi-parcours, afin de déterminer si le nombre d’animaux est suffisant pour l'analyse statistique. La fonction endothéliale, la vitesse d’apparition du thrombus intra carotidien et le pourcentage de thrombose cave inférieure seront les critères de jugement principaux, alors que les paramètres biologiques et histologiques d’hémostases, d’inflammation, et d’activation endothéliale seront des critères de jugements secondaires. Sur la base des données historiques obtenues avec d’autres modèles murins , nous avons effectué une simulation pour chaque paramètre obtenu chez des animaux non traités .
Raffinement
Les animaux seront maintenus avec un environnement contrôlé et stabilisé . Afin de limiter le stress occasionné par le transport, une période d’acclimatation d’une semaine après réception des souris sera maintenue avant le début du protocole. Les conditions de soins et les méthodes utilisées seront les plus appropriées pour réduire le plus possible toute douleur, souffrance, angoisse ou dommages durables que pourraient ressentir les animaux. Ainsi, un suivi des animaux sera réalisé plusieurs fois par jour durant toute la durée du protocole expérimental, ce qui permettra de déceler un éventuel signe de souffrance. Notre grille d’évaluation des point limites pour le bien-être animal est utilisé quand un animal présente un état de mal être ou de souffrance, il est exclu de l'étude et euthanasié en fonction de son score et de la discussion avec les membres du bien être animal (cf. : grille de points limites). Les souris perdant plus de 15 % de leur poids seront euthanasiés. En post- opératoire une injection de glucose à 5% en IP est réalisée en ainsi qu'un ajout dans la cage de nourriture gélifiée qui aide l'animal à mieux se nourrir. Un traitement analgésique en préopératoire et pré et post-opératoire, soit immédiatement après la chirurgie est réalisé suivi d'une injection toutes les 8h pendant 24h qui suivent l’opération. Nous allons dans ce projet utiliser des souris mâles, ce qui diminuera les variations et permettra une meilleure comparaison entre nos groupes.
Choix des espèces
Il est nécessaire d’utiliser la souris comme modèle expérimental pour la comparabilité des résultats avec études antérieurs, faites uniquement sur modèle murin. De plus le modèle de SAPL chez la souris est proche de la physiopathologie humaine et les protéines cibles de la pathologie étudiée ont une homologie de séquence à celle de l’homme ce qui implique que les anticorps humains sont capables de reproduire la pathologie chez la souris. Par ailleurs, le système cardio-vasculaire murin se rapproche de l'être humain. Nous allons utiliser des souris males adultes de 12 semaines (22/24g) comme précédemment publié dans notre laboratoire. L’âge de ces souris permet un actes de chirurgie plus optimal .
Etude des effets de différentes techniques de préparation de spermatozoïdes utilisées pour la procréation assistée sur le profil épigénétique de la descendance de souris minces ou obèses.
- Recherche appliquée
- Troubles urogénitaux
Pour savoir si les techniques de préparation du sperme utilisées en procréation médicalement assistée modifient le profil épigénétique de la descendance, 3 180 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Les femelles donneuses reçoivent deux injections d'hormones à 48 heures d'intervalle puis sont tuées pour récupérer leurs ovocytes. Les mâles, soumis à des régimes alimentaires contrastés pendant quatre à douze semaines, subissent un gavage et neuf micro-prélèvements de sang lors du test de tolérance au glucose, un scan de composition corporelle, puis un prélèvement sanguin terminal. Les femelles receveuses d'embryons sont transférées par voie vaginale ou par chirurgie abdominale, avec sept à dix jours de convalescence, et tuées quand elles sont "trop âgées pour être utilisées pour la procréation".
Objectifs
L’infertilité, due à une combinaison de facteurs génétiques et environnementaux, est une condition qui touche 1 couple sur 6 en âge de procréer. Les techniques de procréation médicalement assistée (PMA) sont des traitements largement acceptés pour les couples infertiles. Elles sont considérées comme des procédures sûres, cependant, des corrélations avec l’augmentation de l’incidence de syndromes liés à des anomalies épigénétiques (modification de l’activité de gènes sans changement de la séquence d’ADN mais pouvant être transmis) ont été suggérées. Des incertitudes demeurent quant à l’attribution de ces anomalies à la procédure elle-même, à des facteurs liés à l'infertilité, à des facteurs médicaux et environnementaux sous-jacents, ou à une combinaison de ceux-ci. Il est donc important de déterminer si les techniques de procréation assistée apportent des modifications entraînant des conséquences sur le développement et la santé de leur progéniture. La majorité des travaux dans ce domaine se concentre sur les influences maternelles, mais l’importance du rôle des pères apparait de plus en plus évidente. Certaines anomalies présentes au niveau des spermatozoïdes ont été associées à une diminution de la fertilité et suscitent des interrogations quant à une éventuelle transmission à la descendance. L’objectif de ce projet est d’établir les profils des pères et de leurs descendants afin de mieux comprendre comment sont transmises ces anomalies en évaluant les effets du style de vie (alimentation) et des techniques de préparation d’échantillons de spermatozoïdes sur l’efficacité et la qualité de la reproduction dans le cadre de techniques de PMA utilisées en Clinique.
Bénéfices attendus
Les résultats de cette étude pourraient avoir des implications significatives en ce qui concerne la procréation médicalement assistée, et plus généralement en termes de santé métabolique et reproductive. Déterminer les effets du style de vie et des techniques actuellement utilisées sur la santé de la progéniture représenterait une avancée importante dans le domaine. Les découvertes liées à ce projet aideront au développement d’outils qui permettront aux cliniciens d’identifier les échantillons de sperme présentant des caractéristiques associées à une susceptibilité accrue aux troubles de la fertilité, facilitant le parcours de traitement pour les couples ayant recours à la procréation assistée. Par ailleurs, mieux comprendre l’hérédité de la prédisposition aux maladies pourrait ouvrir de nouvelles voies dans le domaine de la prévention.
Procédures
Les femelles donneuses d’ovocytes ou d’embryons subissent deux injections d'hormones (30s/injections) à 48h d’intervalle. Lors du test de tolérance au glucose, les males subissent un gavage (administration orale à l’aide d’une sonde adaptée) (20s) et 9 micro-prélèvements de sang (20s/par prélèvement). Pour la détermination de la composition corporelle (masse maigre et masse grasse présentes dans le corps des animaux) la durée du scan par l'appareil est de moins de 5min. Les animaux sur lesquels un transfert d’embryon par voie vaginale est pratiqué subissent une anesthésie gazeuse de courte durée (environ 10min). Les animaux sur lesquels une chirurgie est pratiquée pour le transfert d’embryons (durée
Impact sur les animaux
Les femelles donneuses d’ovocytes ou d’embryons subissent deux injections d'hormones à 48h d’intervalle. Compte tenu de l’innocuité connue des substances administrées, aucun effet indésirable particulier n’est attendu suite à cette procédure. Lors du test de tolérance au glucose, une douleur modérée de courte durée associée aux prélèvements de sang est attendue. Pour la détermination de la composition corporelle des animaux, un appareil permettant d’utiliser des animaux vigiles et avec un minimum de stress (contrainte de quelques minutes seulement) est utilisé.Les animaux sur lesquels un transfert d’embryon par voie basse est pratiqué subissent une anesthésie gazeuse de courte durée (environ 10 min) il n’est pas attendu de douleur pour ce geste. Les animaux sur lesquels une chirurgie est pratiquée pour le transfert d’embryons (durée
Devenir
La collecte des échantillons de sperme ainsi que des tissus à analyser à l'issue de l'étude où les mâles sont soumis à différents régimes nécessite la mise à mort des animaux. La récupération des ovocytes chez les femelles stimulées hormonalement nécessite également la mise à mort des animaux. Les femelles receveuses d'embryons seront euthanasiées lorsqu'elles seront trop agées pour être utilisées pour la procréation.
Remplacement
L’objectif de ce projet est d’étudier les caractéristiques transmises à la génération suivante. Pour cette raisons, nous ne pouvons pas procéder sans un organisme vivant qui nous permettra d’obtenir plusieurs générations mais également de reproduire les techniques de procréation médicalement assistée utilisées actuellement en clinique. L’utilisation de souris est donc essentielle pour que les résultats soient transférables pour des applications chez l’Homme.
Réduction
Le nombre d’animaux a été déterminé afin d’obtenir des résultats statistiquement exploitables. Afin d’optimiser les protocoles de collecte d’ovocytes, de fécondation in vitro et de transfert d’embryons, nous prévoyons tout d’abord d’utiliser un nombre restreint d’animaux au cours d’une étude pilote qui sera réalisée avant le démarrage de l’étude principale. Les animaux impliqués dans l’étude pilote représentent 1,5% du nombre total d’animaux. Ceci permettra de s’assurer que les méthodes utilisées sont appropriées pour répondre à notre problématique avant d’impliquer un plus grand nombre d’animaux. Les prélèvements de sperme pour cette étude pilote seront réalisés post-mortem sur des mâles surnuméraires de l’établissement, afin de ne pas impliquer d’animaux supplémentaires.
Raffinement
Toutes les expériences prévues ont été planifiées de telle sorte que les points finaux (lorsque la souris est euthanasiée) précèdent autant que possible le moment où le stress ou la douleur surviennent. Nous effectuons une évaluation précise de l’état de santé des animaux lors de l’hébergement et des procédures expérimentales. A leur arrivée, les animaux seront hébergés dans des cages collectives avec un environnement enrichi (dômes, briquettes en bois pour ronger etc.). La boisson et la nourriture seront disponibles à volonté. Les conditions d'hébergement et de soins ainsi que les méthodes utilisées ont été choisies et conçues pour minimiser toute douleur, anxiété ou dommage durable que pourraient subir les animaux. La voie « basse » est privilégiée par rapport à une méthode chirurgicale pour le transfert d’embryons car elle est moins traumatique pour l’animal. Les animaux sont surveillés quotidiennement et pesés chaque semaine. Des points limites précis et adaptés ont été établis pour ce projet.
Choix des espèces
La souris est le plus petit mammifère modèle utilisé en recherche nutritionnelle, de plus s’agissant d’études concernant la transmission de caractères héréditaires, il est essentiel d’utiliser une espèce nous permettant d’obtenir plusieurs générations mais également de pouvoir reproduire des techniques utilisées chez l’Homme dans le cadre de la procréation médicalement assistée. Les mâles seront réceptionnés au sein de l’établissement utilisateur à 3-4 semaines et soumis à un minimum de 4 semaines de régimes (maximum 12 semaines) afin de pouvoir procéder à la collecte de sperme au moment de leur maturité sexuelle. Les femelles donneuses d’ovocytes sont utilisés à partir de 3-4 semaines d’âge (âge permettant la récolte du plus grand nombre d’ovocytes et permettant ainsi de diminuer le nombre d’animaux utilisés). Les femelles receveuses seront utilisées entre 8 et 12 semaines d’âge (âge correspondant à la maturité sexuelle).
Efficacité et toxicité de candidats médicaments impliqués dans le traitement du cancer
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système immunitaire
30 128 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré à sévère, dans environ 600 études de 50 souris destinées à tester des candidats médicaments contre le cancer. Selon les études, elles reçoivent des tumeurs humaines ou murines par chirurgie ou par injection, et peuvent subir d'autres chirurgies jusqu'à 30 minutes, castration ou interventions sur le fémur, le foie ou le poumon, ainsi que des traitements par toutes les voies, des séances d'imagerie jusqu'à 45 minutes et des prises de sang. Certaines sont immunodéficientes, d'autres dotées d'un système immunitaire humain à partir de cellules de cordon ombilical ou de sang humain. Le porteur justifie leur mise à mort par l'implantation de tumeurs, sans rien dire du sort des souris sans tumeur prévues pour des études pilotes, de biodistribution et de toxicité. Il indique avoir fixé l'effectif d'après les études des années antérieures, en anticipant une croissance annuelle "en accord avec le plan commercial".
Objectifs
L’objectif de ce projet est de pouvoir tester des candidats médicaments en oncologie. Pour ce faire, nous utiliserons des modèles de tumeurs humaines ou murines implantés sur des souris immunodéficientes (diminution de l’état d’immunité de l’organisme), immunocompétentes (≠immunodéficience, capacité normale de l’organisme à se défendre contre une infection) ou humanisées à l’aide de cellules souches issues de cordons ombilicaux humains ou de cellules sanguines provenant du sang périphérique (PBMC). Différentes stratégies d’implantations des tumeurs pourront être réalisées en fonction des besoins expérimentaux. Le modèle nous permettra non seulement d’évaluer l’effet du candidat médicament sur la croissance tumorale mais également d’analyser l’implication du système immunitaire dans la réponse. Des souris sans tumeurs pourront également être utilisées dans des études pilotes, des études de biodistribution et toxicité de candidats thérapeutiques en oncologie.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra d’établir la fonctionnalité d’un candidat médicament dans un modèle se rapprochant le plus possible des conditions des cancers humains. En utilisant des souris au système immunitaire humanisé, nous mettons à disposition des chercheurs un modèle permettant d'étudier les mécanismes immunitaires anticancérigènes et les potentiels effets thérapeutiques de candidats médicaments avec davantage de spécificité de l'espèce utilisatrice de ces futurs traitements : l'Homme.
Procédures
Injection par voie intraveineuse : 2 fois maximum. Chaque injection dure entre 10 et 15 secondes. Chirurgie avec implantation de fragments de tumeurs : moins de 5 minutes. Injection de cellules tumorales : moins de 5 minutes. Autres chirurgies (castration, fémur, foie, poumon, …) : entre 5 à 30 minutes. En parallèle, des candidats médicaments seront administrés par voie pulmonaire, tumorale, dermique, digestive ou injectable pour évaluer leurs activités thérapeutiques. Le suivi de la croissance tumorale pourra se faire par imagerie d’une durée comprise entre 10 et 45 minutes. Le suivi de l’état de santé des animaux se fera par score clinique (aspect des poils, mobilité, état corporel, …) ou bien par palpation (ou autre geste technique). Afin de suivre l'évolution de la pathologie et d'objectiver les effets des molécules à visées thérapeutiques, des prises de sang seront réalisées. Les volumes maximaux de prélèvements seront proportionnels au poids de l’animal selon un schéma établi et une limite fixée. La répartition des prélèvements dépendra du vétérinaire d’établissement et figurera dans le protocolé d’étude.
Impact sur les animaux
Des nuisances peuvent être induites par les injections, les chirurgies, le développement de tumeurs et des éventuelles métastases, les effets potentiellement toxiques des composés à visées thérapeutiques injectés et/ou les prélèvements sanguins. Cette douleur peut se manifester, entres autres, par une perte de poids, une hypo- ou une hyperactivité, une prostration ou des difficultés à se déplacer.
Devenir
Les animaux sont euthanasiés car ils auront été implantés avec des cellules tumorales ou des fragments de tumeurs dérivées de patients ou auront développé une tumeur. Ils ne recouvreront pas leur état de santé et de bien-être général.
Remplacement
Les tests in vitro seront envisagés si ceux-ci sont appropriés. Néanmoins, il n'est actuellement pas possible de recréer in vitro un environnement complexe comme le système immunitaire et de mimer ses interactions avec une tumeur, tout en objectivant les effets potentiellement toxiques d’une molécule en développement. La souris constitue donc un modèle scientifiquement valide, robuste et indispensable pour le développement et la mise au point de thérapies innovantes pour les patients.
Réduction
Un total de 30128 souris seront utilisées, couvrant une période de 4 ans et permettant de réaliser environ 600 études précliniques de 50 souris et 2 études précliniques de 64 souris chacune pour la castration des souris R26-p53PC. Ce nombre a été déterminé sur base du nombre d’études effectuées les années antérieures et anticipant une croissance chaque année, en accord avec le plan commercial. Le nombre d’animaux utilisés dans chaque étude sera réduit au maximum en se basant sur des tests statistiques. La variabilité de la croissance tumorale dépend fortement du modèle tumoral. Le nombre de souris par groupe est fonction du type d’étude. Des études pilotes pourront être réalisées afin de déterminer le nombre d’animaux à utiliser afin d’obtenir un résultat interprétable.
Raffinement
En début d’étude, les souris seront hébergées préférentiellement par groupes sociaux stables composés de 5 individus. La cage contiendra une couche de litière permettant aux souris de creuser, de se cacher et de réaliser un nid, élément essentiel à leur bien-être. En plus de ces conditions minimums légales, des enrichissements de qualité seront fournis dans chacune des cages : morceaux de bois, tunnel en carton, kraft et/ou boules de cotons. Des compléments alimentaires pourront être administrés suivant l’état de santé des animaux. À leur entrée dans l’animalerie, les souris bénéficieront d’une période d’acclimatation de minimum 5 jours et seront habituées régulièrement à la présence humaine. Pour gérer la douleur, la souffrance et l’angoisse, nous évaluerons l’état de santé par une échelle de scores appliquée dès le premier geste invasif. Le vétérinaire d’établissement aura pleine autorité pour euthanasier un animal pour raison éthique ou mettre en œuvre un traitement anti-douleur s’il/elle le juge nécessaire. Les points limites conduisant à une euthanasie seront fonction du score clinique, de la perte de poids, et le cas échéant du volume tumoral ou de l’apparition d’une ulcération tumorale.
Choix des espèces
90 % des gènes humains ont un équivalent chez la souris, permettant d’élaborer des approches génétiques et fonctionnelles valides. Lorsque les gènes produisent des effets différents entre souris et homme, le remplacement du gène de la souris par son équivalent humain permet la création de lignées humanisées. Pour les souris non humanisées, les animaux seront inclus aux études à partir de l’âge minimum de 6 semaines, animaux matures au niveau de leur système immunitaire. Pour les souris humanisées les animaux seront inclus aux études à partir de l’âge minimum de 8 semaines, première apparition des cellules immunitaires humaines dans le sang. La castration pourra être réalisée à partir de 10 semaines d’âge.
Etude du rôle du récepteur ERa sur la fonction endothéliale lymphatique.
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système cardiaque
- Système urogénital
Après cinq jours d'injections quotidiennes, des souris, en grande majorité des femelles, subissent sous anesthésie une chirurgie qui provoque un lymphœdème dans une patte, une injection de cellules tumorales, ou les deux. 530 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, pour étudier le rôle d'un récepteur aux œstrogènes, ERα, dans les vaisseaux lymphatiques. Le porteur décrit le lymphœdème humain comme une "accumulation massive" de liquide et de graisse dans un membre, puis écrit que la chirurgie qui le provoque chez la souris "ne génère pas d'effet indésirable majeur", tout en annonçant "des douleurs modérées" liées aux chirurgies et aux tumeurs. Toutes sont tuées à la fin de chaque procédure pour le prélèvement de leurs tissus, et celles qui passent par une lymphographie, injection fluorescente dans les pattes sous anesthésie, sont tuées sans réveil.
Objectifs
Le système lymphatique permet le maintien de l’homéostasie tissulaire, il assure la balance des fluides, la circulation des cellules immunes et permet le drainage des lipides intestinaux. Lors de la formation d’une tumeur solide, il représente la première voie de dissémination métastatique vers les ganglions. Egalement, une dysfonction de ce système abouti à la formation de lymphoedème, une accumulation massive de de fluide et tissu adipeux dans un membre (éléphantiasis). Les lymphoèdèmes peuvent être primaires (maladie rare) et se développent soit à la naissance (hommes et femmes), soit à la puberté ou pendant la grossesse (femmes uniquement dans ces deux cas) suggérant un effet des hormones féminines sur sa fonction. Les lymphoedèmes peuvent être également secondaires suite à un curage ganglionnaire lors du traitement du cancer (mélanome, sein, cancers gynécologiques). Ce projet vise à caractériser le rôle des hormones féminines dans la physiopathologie du système lymphatique.
Bénéfices attendus
Cette étude permettra de mieux comprendre les différences de genre observées dans la physiopathologie du système vasculaire lymphatique. Il fournira de nouvelles pistes d’exploration visant à bloquer la diffusion métastatique. Enfin, il permettra de mieux comprendre pourquoi le lymphoedème, une maladie incurable qui touche des millions de personnes, affecte majoritairement les femmes.
Procédures
Dans un premier temps, une injection quotidienne pendant 5 jours sera effectuée. Ensuite, sous anesthésie générale, une échographie de suivi (20min), ou une intervention chirurgicale (15min) et/ou une injection de cellules tumorales seront réalisées (2min). Enfin les animaux peuvent être soumis à une procédure de lymphographie : réalisée sous anesthésie générale, une injection sera pratiquée en intradermal dans la patte non opérée et dans la patte lymphoedemateuse, la visualisation des vaisseaux sera ensuite effectuée à l'aide d'un stereomicroscope à fluoresence. Cette procédure intervenant en fin de protocole les animaux seront mis à mort sans réveil à l'issue de cette procédure. Au maximum, les souris subiront 2 interventions.
Impact sur les animaux
Les chirurgies ainsi que le développement de tumeurs vont engendrer des douleurs modérées et un léger stress sur l'animal. La chirurgie du lymphoedème ne génère pas d'effet indésirable majeur chez l'animal. Toutefois, si l'animal présente des signes de souffrance (dos vouté, yeux plissés, absence de toilettage), un traitement avec un analgésique sera mis en place.
Devenir
Les animaux sont mis à mort à la fin de chaque procédure afin de récolter les tissus nécessaires aux expériences du projet.
Remplacement
Les effets pléiotropies des oestrogènes, synthétisées majoritairement par les ovaires, font intervenir des fonctions, tissus et cellules multiples dans l’organisme non modélisables par des approches in vitro. D’autre part, la gestation ne peut être observée que sur animal vivant. C’est pourquoi, le recours à l’expérimentation animale est l’unique approche permettant de comprendre les impacts physiologiques du système lymphatique dans la fertilité. De même, la croissance tumorale et le développement de lymphoedème secondaire font intervenir de nombreux partenaires cellulaires et processus pathologiques (cellule endothéliale et lymphatique, inflammation..), il n'y a aucune stratégie de remplacement pour l'étude de ces processus physio(patho)logiques, ni aucune stratégie de remplacement du modèle animal qui permet de répondre aux questions adressées par ce projet.
Réduction
Afin de réduire le nombre d'animaux utilisés dans le cadre de ce projet, nous utiliserons en grande majorité uniquement les femelles car cette partie du projet rentre dans le cadre du traitement du cancer du sein et de ses conséquences : le lymphoedème. De plus, le nombre d'animaux utilisés par groupe est réduit à son minimum sans compromettre les objectifs du projet. Ce nombre est calculé de manière à donner des résultats statistiquement significatifs afin de délimiter l'effet du génotype, du temps et/ou du traitement.
Raffinement
Les animaux sont placés en pièce d'acclimatation lors de leur arrivée à la zootechnie. Ils sont pris en charge par du personnel de la zootechnie compétent qui vérifie leur état et place de l'enrichissement (carré de coton, carton) dans les cages pour amoindrir le stress du transport et permettre aux animaux de faire un nid. Les animaux issus de différents cartons de transport ne sont jamais mélangés lors de la répartition dans les cages d'hébergement. Les animaux seront hébergés en cage de 4 ou 5 et seront acclimatés pendant une période de 5 jours avant de commencer tout protocole. Tout au long du protocole, le bien-être de l’animal est bien pris en compte avec enrichissement du milieu et les souris seront surveillées quotidiennement selon les directives européennes relatives à l'hébergement des animaux de laboratoire. Cela permettra de réagir rapidement si un animal atteint un des points limites détaillés dans chaque procédure. De plus, pour chaque procédure chirurgicale, les souris sont maintenues sur des tapis chauffants et les conditions d’anesthésie générale avec analgésique sont réalisées pour une meilleure prise en compte de la douleur.
Choix des espèces
Le choix de l’espèce s’est orienté vers la souris car c’est le seul modèle pour lequel on peut avoir un suivi de la gestation, de la croissance tumorale avec formation de métastases ou l'apparition du lymphoedème secondaire après curage ganglionnaire. De plus, l'invalidation génique du récepteur aux oestrogènes ERα a été généré seulement dans cette espèce. Nous utiliserons en particulier dans ce projet : - des souris conduisant à une invalidation du ERα de manière tissu-spécifique dans les cellules endothéliales lymphatiques. Afin de ne pas affecter la croissance et la puberté, l'ensemble des procédures sera réalisée chez des souris femelles à l'âge de 5 semaines. Les procédures seront réalisées de 5 à 12 semaines.
Etude du rôle d’Arhgef18 dans les cellules endothéliales dans des modèles in vivo d’altération du flux : modèle haut flux /bas flux et modèle d’anévrisme intracrânien chez la souris.
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
1 710 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Deux chirurgies de trente minutes à une semaine d'intervalle créent un anévrisme intracrânien, suivies de quatre mois d'eau salée pour provoquer une hypertension, avec mesures de pression artérielle et injections répétées de tamoxifène pour inactiver un gène dans les cellules endothéliales. Le porteur signale un risque d'infection des sutures, un risque de nécrose intestinale après remise en place de l'intestin, une irritation aux points d'injection et une perte de poids de deux à trois jours après chaque opération. Les 36 000 hémorragies intracrâniennes annuelles citées pour l'Union européenne justifient un projet dont le résultat attendu est d'identifier le rôle d'une seule protéine, le porteur écrivant qu'aucune approche alternative n'apporte le degré d'information voulu.
Objectifs
Les cellules endothéliales qui tapissent les artères sont en contact direct avec le sang qui exerce des forces de frottement sur ces cellules. Une mauvaise perception ou une mauvaise réponse des cellules endothéliales à ces forces contribue à la survenue de nombreuses pathologies cardiovasculaires comme l’anévrisme intracrânien (AIC). L’AIC est une anomalie vasculaire fréquente et généralement asymptomatique affectant environ 3 % de la population générale. La complication dévastatrice de l'AIC est sa rupture et surtout l'hémorragie intracrânienne qui en résulte, mortelle dans 30% des cas, ou laissant des séquelles neurologiques majeures. L’anévrisme se forme spécifiquement là où les forces de frottement générées par le flux sont particulièrement perturbées. Mieux comprendre comment les cellules endothéliales perçoivent ces forces (faibles ou élevées) permettra l’identification de nouvelles cibles pour prévenir, détecter et traiter les maladies cardiovasculaires. Grâce à un travail réalisé in vitro, nous avons pu identifier une protéine , ARHGEF18, contrôlant différentes fonctions des cellules endothéliales. Nous souhaitons comprendre son rôle dans un système intégré plus complexe. Un premier modèle (haut flux/bas Flux_HF/BF) nous permettra de mieux comprendre le rôle d’ARHGEF18 dans les cellules endothéliales en conditions pathologiques (forces de frottement perturbées). Le second modèle chirurgical d’anévrisme intracrânien nous permettra alors de mieux comprendre le rôle d’ARHGEF18 dans la formation des anévrismes intracrâniens. Les résultats obtenus conjointement pour ces deux modèles permettront à terme de découvrir des cibles pharmacologiques potentielles pertinentes pour prévenir la progression de la maladie et diminuer le risque de rupture.
Bénéfices attendus
La rupture d'un anévrisme intracrânien, responsable de ~36 000 cas d'hémorragie intracrânienne dans la communauté européenne, est l'une des principales causes de mort subite chez les jeunes sujets "sains" (pic d'âge entre 50 et 60 ans) avec un impact socio-économique considérable. Actuellement, il n'existe pas d'outils diagnostiques permettant de prédire le devenir d'un anévrisme intracrânien chez un individu donné, ni de médicaments permettant de limiter ou de prévenir la croissance de l'anévrisme intracrânien et sa progression vers la rupture. Les mécanismes cellulaires et moléculaires responsables de l'initiation, de la croissance et de la rupture d'un anévrisme intracrânien sont encore inconnus. Le projet pour lequel cette saisine est déposée contribuera à répondre au besoin urgent d'améliorer la prise en charge des personnes atteintes d'anévrisme intracrânien. En identifiant le rôle de notre protéine dans la réponse aux forces mécaniques des artères cérébrales, ce projet facilitera la découverte de cibles thérapeutiques pertinentes pour prévenir la progression de la maladie et diminuer le risque de rupture. Les résultats obtenus pourront donc avoir un impact spécifique à long terme en ouvrant de nouvelles voies pour le développement de nouveaux médicaments. Les résultats générés auront également, à long terme, un impact sociétal. De nos jours, la rupture d'anévrisme intracrânien est redoutée parce qu'elle est une cause de mort subite, et parce qu'elle survient sans symptômes cliniques préalables. La plupart des diagnostics sont faits sur la base de découvertes fortuites suite à une IRM. Les patients diagnostiqués savent qu'ils ne disposent d'aucun traitement préventif et non invasif. Par conséquent, ces patients vivent avec un stress permanent. Faciliter le diagnostic et offrir une perspective de traitement pharmacologique à ces patients soulagera leur anxiété et leur détresse.
Procédures
Modèle de variations de flux (HF/BF) : Réalisation du modèle sous anesthésie générale à l'âge de 8 semaines. Durée de l'intervention: 30 minutes maximum Modèle d'anévrisme intracrânien réalisé à l'âge de 8 semaines: 2 chirurgies de 30 minutes chacune sont faites à 1 semaine d'intervalle, suivi d’un traitement au sel (0.9%) dans l’eau de boisson pendant 4 mois pour induire une hypertension modérée. La pression artérielle systolique est mesurée avant la chirurgie, puis 1.5 mois après la chirurgie puis avant le sacrifice de l'animal. Chaque série de mesures dure en moyenne 20 minutes. Enfin, pour invalider spécifiquement nos souris dans les cellules endothéliales, des injections sont réalisées soit à la naissance (P1/P2/P3), soit à l'âge adulte (1f/j/5j sur 2 semaines). L'injection ne prend qu'une minute par souris.
Impact sur les animaux
Les procédures liées à ce projet sont réalisées en routine dans le laboratoire par du personnel qualifié. Les animaux récupèrent très bien des chirurgies, grâce à la mise en place d’un protocole péri-opératoire adapté. Certains points de vigilance restent à surveiller : -les injections intrapéritonéales répétées chez l'adulte de tamoxifène (2x5jours) peuvent entrainer une irritation au site d'injection. Pour palier à ce risque, nous réaliserons les injections côté droit de la souris, en évitant de réaliser les injections aux mêmes endroits (carré d’injection). -modèle HF/BF : risque d’infection au niveau des zones de suture, les souris pouvant elle-même essayer de retirer leur fils. Un risque de nécrose des intestins est également possible si ce dernier subit des torsions quand il est remis dans la cavité abdominale. Il est à noter que, dans nos mains, ce risque n’est jamais survenu. -modèle AIC : La présence d’un anévrisme intracrânien est, la plupart du temps, asymptomatique, ce qui en rend difficile sa détection, de surcroît chez la souris. La rupture d’un anévrisme, quant à elle, est imprévisible et brutale, suivie dans 50% des cas par un coma voire une mort subite. Les symptômes de la rupture sont consécutifs à l’hémorragie intracrânienne qu’elle occasionne. Leur intensité dépend de l’ampleur et de la localisation de l’hémorragie. Notre modèle d’AIC n’est pas un modèle de rupture. Par conséquent, nous n’avons jamais constaté de nuisances ou de souffrance en lien avec la survenue d’une hémorragie intracrânienne. Une perte de poids est observée dans les 2 jours suivant les chirurgies mais grâce à l’ajout de nourriture hydratée dans la cage, les souris peuvent se nourrir facilement. Le retour au poids initial se fait en 2 à 3jours. Comme pour le premier modèle, une infection aux zones de suture pourrait survenir. C’est pourquoi, les souris sont surveillées 2 à 3 fois/jour/3jours en post-opératoire.
Devenir
Modèle de variations de flux: Animaux mis à mort après 4 ou 14 jours en fonction des lots pour analyser le remodelage et la réactivité vasculaire des artères. Modèle anévrisme: Animaux mis à mort après 4 mois de traitement pour étudier la structure et la morphologie du réseau artériel cérébral.
Remplacement
Dans ce projet, le recours au modèle animal nous permettra de comprendre le rôle de notre protéine d’intérêt dans un système intégré, le système vasculaire, dépendant de nombreux facteurs extérieurs, non reproductible in vitro. Malheureusement, il n’existe pas d’approche expérimentale alternative apportant le degré et la qualité d’informations scientifiques nécessaires pour répondre à cette question. Toute approche in vitro nous permettant d’orienter notre travail et de réduire le nombre d’expériences menées in vivo sera réalisé en amont du travail sur l’animal (remplacement).
Réduction
Pour déterminer le nombre d’animaux nécessaire à chaque procédure, nous nous sommes basés sur notre expérience et sur nos résultats antérieurs, en tenant compte de la variabilité expérimentale. L’effet de la mutation entre les deux groupes sera étudié en utilisant des tests statistiques appropriés. Pour ce projet, nous prévoyons d’analyser également l’effet sexe sur les différents paramètres étudiés. Nous réaliserons donc des groupes mixtes. Si nous n’observons pas de différence significative entre les 2 sexes sur les paramètres étudiés, alors les effectifs seront réduits de moitié par rapport à nos prévisions. De même, nous prévoyons de réaliser différentes expérimentations sur des animaux invalidés à la naissance mais aussi à l’âge adulte. Nous commencerons par les groupes invalidés à la naissance. En fonction des résultats obtenus, l’analyse des groupes invalidés à l’âge adulte ne sera peut-être pas nécessaire, réduisant également le nombre d’animaux utilisés.
Raffinement
Les souris seront groupées de 3 à 5 par cage avec des petits morceaux de papiers leur permettant de faire un nid. Les animaux seront observés quotidiennement, week-end compris, pour détecter tout signe précoce de douleur, à minima par les animaliers mais également par le personnel en charge de nos animaux. Une surveillance accrue est réalisée en période péri-opératoire, les animaux étant alors observés 2 à 3f/jour. Une grille de score et de points limites sera mise en place et permettra de déterminer le palier de douleur (4 paliers : 0 pour une absence de douleur, et 3 pour une douleur sévère).Toute évolution anormale (perte de poids supérieure à 15%, prostration de l’animal, changement de comportement, isolement, blessure…) pourra ainsi être détectée. Le traitement analgésique sera alors mis en place en accord avec le palier de douleur observé. Si la douleur ne peut être traitée, l’animal sera alors mis à mort
Choix des espèces
Le modèle murin est le seul permettant la délétion inductible et tissu-spécifique de la protéine étudiée ainsi que la complexité nécessaire pour l’étude du rôle de la protéine sur le fonctionnement du système cardiovasculaire Notre modèle animal est un modèle permettant une délétion, dans le temps et dans l’espace, de notre protéine spécifiquement dans les cellules endothéliales à 2 stades : 1) en post-natal (3 jours après la naissance) ou à l’âge adulte (8 semaines). Toutes nos chirurgies sont ensuite réalisées à l’âge adulte, le réseau vasculaire étant mature. Le modèle d’anévrisme intracrânien est un modèle assez long car il comprend un traitement hypertenseur de 4 mois. Les animaux sont donc utilisés à l’âge adulte, autour de 8 semaines.
Evaluation préclinique de composés visant à prévenir et traiter la lymphopénie radio-induite
- Recherche appliquée
- Cancers
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système immunitaire
1 018 souris vont être utilisées, chacune recevant une greffe de cellules tumorales sous la peau puis jusqu'à dix injections de composés, toutes tuées à l'issue pour analyse des tissus et des organes. Les procédures impliquent un niveau de souffrance modéré. L'abdomen est irradié sous anesthésie gazeuse pendant un quart d'heure, ce qui provoque selon le porteur une toxicité et une perte de poids modérée dans les jours suivants, les tumeurs entraînant une gêne et un inconfort qualifiés de modérés. Le projet vise d'abord à installer chez la souris un modèle de chute des lymphocytes après radiothérapie, l'espoir d'un traitement pour les patients étant placé "à plus long terme" et suspendu à d'éventuels essais cliniques.
Objectifs
La radiothérapie fait partie du traitement de près de 60% des patients atteints de cancer, que ce soit dans le cadre d’un traitement ou à des fins palliatives. Un des mécanismes d’action de la radiothérapie est l’induction de dommages létaux au niveau de l’ADN des cellules, et notamment des cellules tumorales. La radiothérapie est délivrée principalement par des accélérateurs externes et les rayons, pour atteindre la tumeur, traversent également des tissus sains et touchent des vaisseaux sanguins. Les lymphocytes sont des cellules très radiosensibles. Un des effets secondaires majeurs de la radiothérapie réside dans la survenue d’une lymphopénie. Il s’agit d’une baisse drastique du taux de lymphocytes après le début du traitement par radiothérapie. La lymphopénie radio-induite (RIL) est un phénomène transitoire qui dure généralement jusqu’entre 3 et 9 mois après la fin du traitement par radiothérapie. Elle peut persister parfois pendant des années après le traitement. La sévérité comme la durée de la lymphopénie radio-induite ont été corrélées à une plus mauvaise survie globale chez les patients traités par radiothérapie. Ce phénomène est encore mal compris. Nous savons aujourd’hui que les lymphocytes sont des acteurs majeurs de la réponse anti-tumorale et cette chute du taux de lymphocytes pourrait concourir à une mauvaise réponse anti-tumorale. Notre projet vise à établir un modèle de lymphopénie radio-induite chez la souris pour avoir un modèle sur lequel tester de nouveaux composés pouvant éventuellement réduire ou abroger cette lymphopénie.
Bénéfices attendus
La radiothérapie est un outil puissant qui fait partie de l’arsenal de traitements anticancéreux. 50% des patients traités pour un cancer reçoivent une radiothérapie au cours de leur traitement. Le but de la radiobiologie est de permettre l’amélioration de l’efficacité des radiations ionisantes sur les tumeurs (en diminuant la radiorésistance), et de minimiser les effets secondaires sur les tissus sains traversés par les rayons. La lymphopénie radio-induite est un effet secondaire majeur de la radiothérapie. Il est actuellement reconnu que les lymphocytes sont essentiels dans la réponse anti-tumorale. De plus, il a été montré que les patients qui subissent cet effet secondaire ont une plus faible chance de survie. Réduire la durée ou la sévérité de la lymphopénie pourrait éventuellement permettre d’améliorer l’efficacité antitumorale du traitement par radiothérapie et d’augmenter les chances de survie des patients traités par radiothérapie. La mise en place d’un modèle préclinique de lymphopénie radio-induite permettra d’obtenir des connaissances sur ce phénomène encore assez peu exploré et permettra de tester si certains composés peuvent réduire ou atténuer cette lymphopénie. A court terme, notre étude permettra l’apport de connaissances scientifiques supplémentaires pour mieux appréhender le phénomène de lymphopénie radio-induite mais elle constituera surtout un socle de données précliniques permettant d’envisager à plus long le transfert en clinique de nouvelles combinaisons thérapeutiques lors d’essais cliniques et donc potentiellement permettra la mise au jour d’un nouveau traitement.
Procédures
Une injection de cellules tumorales en sous-cutané sera réalisée chez tous les animaux, durée 10 secondes, sous anesthésie locale. L’injection des composés se fera par injection intrapéritonéale, sous-cutanée ou intraveineux (une à 10 injections selon les composés), durée 10 secondes, sous anesthésie locale. Les souris seront anesthésiées pendant l’irradiation (maximum 15 minutes), une fois. Les prélèvements de sang sur les souris seront réalisés sous anesthésie générale, n=3, durée 3 minutes..
Impact sur les animaux
Le type d’irradiation utilisée dans notre étude est une irradiation localisée de l’abdomen. Elle a lieu sous anesthésie gazeuse (maximum 15 minutes). Cela peut générer du stress et de l’anxiété. Par contre, l’irradiation en elle-même est indolore. Elle peut induire de la toxicité qui va se traduire par une perte de poids modérée dans les jours suivants l’irradiation.L’administration des composés par voie intrapéritonéale ou sous-cutané ou intravein eux peut engendrer de la douleur et un stress léger et transitoire (mais les injections seront faites sous anesthésie locale). L’administration des composés per os peut engendrer du stress léger et de courte durée. Les tumeurs peuvent entraîner une gêne et un inconfort modérés.
Devenir
Tous les animaux seront euthanasiés à la fin des procédures expérimentales aux fins d'analyses sur tissus et organes post-mortem.
Remplacement
Il a clairement été mis en évidence ces dernières décennies que le système immunitaire et le microenvironnement tumoral jouent un rôle fondamental dans la progression tumorale ainsi que dans la réponse à la radiothérapie et aux traitements anticancéreux en général. Il n’existe actuellement pas d’alternative permettant de récapituler aussi bien qu’un organisme vivant l’ensemble de ces interactions dans leur nombre et leur complexité. De même, il n'existe pas de sytème permettant de reproduire les interactions entre les éléments du sang, les cytokines, la tumeur et le sytème immunitaire dans sa globalité. La phénomène de la lymphopénie n'a pour l'instant pas pû être modélisé in vitro ou in silico.is
Réduction
Une analyse statistique à priori a été effectuée afin de calculer le nombre minimum d’animaux nécessaires pour détecter des différences significatives au niveau du taux de lymphocytes dans le sang au cours du temps. L’analyse des différences de taux de lymphocytes se fera avec une analyse de la variance pour tester la significativité des différences obtenues pour les différents groupes.
Raffinement
Au cours de notre projet, les nuisances aux animaux sont de la douleur et du stress. Pour les injections un anesthésique local sera appliqué sur la peau avant chaque injection. L’irradiation sera réalisée sous anesthésie générale pour réduire le stress induit. Les prélèvements de sang seront réalisés par une personne entraînée qui effectue déjà ce geste depuis longtemps au sein du laboratoire pour réduire le temps et le stress induit, sous anesthésie locale. Les animaux seront observés quotidiennement (vérification de l’état général) et pesés 3 fois par semaine (pour surveiller la survenue d’une éventuelle perte de poids. Du Diet Gel Hi Energy pourra être introduit en cas de perte de poids). De l’enrichissement est introduit dans les cages tout au long de l’expérience. Des points limites précoces ont été définis et seront strictement appliqués.
Choix des espèces
Les souris ont été choisies pour leur capacité à développer rapidement et efficacement des tumeurs et pour l’homogénéité et donc la fiabilité des résultats que l’on peut générer avec ce modèle (souris congéniques, avec recul important sur les données antérieures). Les animaux auront 8 semaines, jeunes adultes, ce qui correspond au meilleur âge pour les greffes et à la population de patients visées.
Entretien et génotypage invasif d’une lignée de souris avec une cardiomyopathie
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
Une partie des souris part vers un autre établissement pour intégrer des projets de recherche déjà autorisés, l'autre reste sur place pour faire tourner la colonie avant d'être tuée en fin de période de reproduction. 636 souris vont être utilisées de la sorte, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Chaque animal juvénile, vigile, subit une biopsie de la queue pour le génotypage, geste dont le porteur reconnaît qu'il induit une douleur brève et un risque d'infection au point de prélèvement. La lignée porte une mutation responsable de cardiomyopathie dilatée, et le porteur écrit avoir développé cellules souches, pseudo-tissus contractiles et organoïdes humains sans pouvoir se passer d'un "organisme entier", les souris étant utilisées avant l'âge d'apparition des symptômes.
Objectifs
Des souris à phénotype dommageable sont nécessaires pour réaliser des projets de recherche : ces souris sont cardiomyopathiques, de forme dilatée. Cette maladie touche environ 1 personne sur 2500, soit des dizaines de milliers de cas en France. Les recherches ciblent le muscle cardiaque et ses caractéristiques structurelles et fonctionnelles. La lignée de souris cardiomyopathiques est essentielle pour pouvoir étudier la fonction cardiaque dans un contexte 'organisme entier' puisque de nombreuses régulations physiologiques et physiopathologiques participent à la pathologie. Comprendre la physiopathologie permet d'envisager des traitements qui pourront être évalués sur ce modèle. Une biopsie est nécessaire afin de génotyper les animaux. L’objectif est donc la génération de lots de souris porteuses d'une mutation dans un gène responsable de cardiomyopathie du bon génotype indispensables pour mener à bien les projets de recherche.
Bénéfices attendus
Les souris générées dans ce projet permettront de réaliser des projets d’études centrés sur la compréhension de la physiopathologie de la cardiomyopathie dilatée liée aux mutations du gène muté. La compréhension de la maladie ouvre la voie à de nouvelles stratégies thérapeutiques pouvant déborder sur des cas liés à ces seules mutations puisque le gène d’intérêt est un acteur central de l'homéostasie cellulaire du cardiomyocyte, une fonction probablement altérée dans un grand nombre de cas d'insuffisance cardiaque humaine.
Procédures
Un génotypage est nécessaire. Celui-ci sera effectué à partir d’une petite biopsie caudale réalisée sur un animal juvénile vigilant. Ce prélèvement aura lieu une seule fois au cours de la vie de l'animal et dure quelques secondes.
Impact sur les animaux
Les prélèvements pour le génotypage (biopsie) pourront induire une douleur légère et de courte durée chez l'animal. Il peut également avoir un risque minime d'infection au site de prélèvement. La manipulation des animaux pourra engendrer un stress. Si un phénotype se déclare, les animaux pourront avoir une atteinte cardiaque légère pouvant induire une mobilité réduite, cependant les âges d’utilisation des animaux restent en deçà des âges d’apparition du phénotype connus pour cette lignée.
Devenir
Les animaux produits dans le cadre de ce projet seront : 1) transférés dans un autre établissement afin d’intégrer des projets de recherche préalablement autorisés (utilisation continue) ; 2) maintenu dans l’établissement pour assurer le maintien de la colonie puis euthanasiés en fin de période de reproduction (avant l’apparition d’un phénotype dommageable). Les euthanasies seront effectuées par une méthode règlementaire.
Remplacement
Le laboratoire met en place depuis plusieurs années les modèles de cellules souches pluripotentes induites-cardiomyocytes, de pseudo-tissus contractiles et d'organoides dérivés de ces cellules contractiles humaines pour limiter le recours aux animaux dans les expérimentations cellulaires. Cependant il n’est pas possible de recréer in vitro la complexité d’un organisme entier avec tous les mécanismes régulateurs participant à la fonction cardiaque et à la mise en place des pathologies comme la cardiomyopathie dilatée. Un modèle animal reste donc nécessaire pour étudier ces aspects fondamentaux, en particulier lors de la validation d'hypothèses thérapeutiques.
Réduction
Au total, 636 animaux seront nécessaires pour la reproduction et pour les projets autorisés. Les accouplements seront mis en place en fonction des projets autorisés. Dans la mesure du possible, (si les âge, sexe et génotypes correspondent) les animaux produits dans ce protocole de maintien de lignée seront intégrés dans les protocoles à venir sujet à des demandes d'autorisation de projet spécifiques. Enfin, si les protocoles expérimentaux à venir ne nécessitent pas de maintenir l’élevage en continu (absence de protocole pendant une durée de plusieurs mois par exemple), l’élevage sera Cryo préservé pour pouvoir être relancé par la suite. Compte-tenu de la nature du projet, il n’y aura pas d’analyse statistique ici mais les projets qui utiliseront ce modèle contiendront des analyses statistiques rigoureuses permettant de minimiser le nombre d'animaux tout en répondant aux objectifs scientifiques fixés.
Raffinement
Dans la réalisation de ce projet, l’ensemble des procédures a été mis au point afin de permettre une interprétation fiable dans le respect du bien-être animal, en limitant la douleur et le stress. Les conditions d’hébergement sont conformes à la réglementation avec un cycle jour nuit automatique : les animaux sont hébergés avec leurs congénères en portoirs ventilés avec un système d’abreuvement automatique et un accès ad libitum à la nourriture et l’eau. Le milieu est enrichi avec un des enrichissements ci-après : carré de lanière kraft, carré de coton, bâtonnet en bois, rouleau en carton ou maisonnette. Les animaux sont maintenus sous un statut sanitaire exempte de pathogènes et d'opportunistes. Tout le matériel est stérilisé par autoclavage (enrichissement, cages) et l'eau est osmosée. Les conditions de températures et d’hygrométrie sont contrôlées et monitorées. Les animaux sont vérifiés quotidiennement. La technique utilisée pour la réalisation des biopsies est la biopsie caudale, technique recommandée par les différents comités nationaux. Les biopsies sont réalisées avec du matériel propre et désinfecté, une compression avec de l'essuie-tout propre est effectuée pour stopper le micro-saignement. Les souriceaux sont sous surveillance jusqu'à ce que leur mère les reprenne en charge dans le nid. Les animaux ne devraient pas développer de phénotype aux âges utilisés dans ce projet. Si une déclaration précoce se présente, de la nourriture hydratée sera disposée au fond de la cage pour améliorer la prise alimentaire. Nous nous efforçons à chaque instant de raffiner nos procédures afin de garantir le bien-être des animaux en cours de procédure grâce à une surveillance attentive (point limite) et des soins adaptés.
Choix des espèces
Le modèle le plus commun utilisé avec succès dans les études physiopathologiques et préclinique dans le domaine cardiaque est la souris. La lignée est déjà établie et phénocopie la cardiomyopathie dilatée humaine pour l'effet dose de la mutation et le dimorphisme sexuel. Les animaux seront utilisés pendant la période de fertilité jusqu'à l’âge de 6 mois pour ceux retenus pour les accouplements de maintien de lignée. Les animaux inclus dans un projet de recherche autorisé seront utilisés avant 5 à 6 mois de vie.
Evaluation de l’effet antitumoral et de l’effet abscopal d’un immunomodulateur combiné à un traitement par radiothérapie
- Recherche appliquée
- Cancers
- Recherche fondamentale
- Oncologie
Greffées de deux tumeurs, injectées trois fois d'un immunomodulateur puis irradiées un quart d'heure sous contention, vigiles, 1 496 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Toutes sont tuées à l'issue pour prélever le sang et les tumeurs. Le projet cherche à savoir si cet immunomodulateur amplifie l'effet dit abscopal de la radiothérapie sur des métastases situées hors du champ d'irradiation, la retombée pour les patients étant renvoyée au long terme et à d'éventuels essais cliniques. Le porteur reconnaît que la tumeur, en grossissant ou en se nécrosant, peut faire souffrir la souris et gêner ses déplacements, et annonce des points limites "précoces" appliqués strictement, sans dire lesquels.
Objectifs
Notre projet consiste à évaluer l’impact de l’addition d’un immunomodulateur à un traitement par radiothérapie dans le cas de cancers multi-site. Cette voie de recherche est intéressante à explorer. En effet, elle peut contribuer à améliorer de façon significative l’efficacité des radiations ionisantes, sachant qu’aujourd’hui un traitement de radiothérapie est indiqué chez plus de la moitié des patients atteints d’un cancer. De plus, il a été montré que l’irradiation d’une tumeur pouvait engendrer des effets sur des métastases situées hors du champ d’irradiation. Cet effet, nommé « effet abscopal » provient du système immunitaire et serait très intéressant à amplifier grâce à des combinaisons thérapeutiques. Par ailleurs, des combinaisons thérapeutiques combinant irradiation et d’autres immunomodulateurs ont déjà montrées des effets en clinique soulignant le potentiel et l’intérêt de telles combinaison. De nombreuses études précliniques et cliniques montrent que l’efficacité antitumorale de la radiothérapie dépend du système immunitaire de l’hôte. Suite à l’irradiation, la réponse interféron-gamma puis la sécrétion de cytokines et de médiateurs vont favoriser l’infiltration de cellules immunitaires pro tumorale ou anti tumorales par vagues successives. Certaines réactions vont promouvoir l’effet antitumoral, tandis que d’autres, comme l’infiltration intratumorale radio-induite des lymphocytes T régulateurs vont freiner l’efficacité de la radiothérapie. Ces cellules ont normalement pour rôle de réprimer les réponses immunitaires anormales ou excessives envers des antigènes du soi ou du non-soi pour maintenir l’homéostasie immunitaire. Dans les cancers, elles sont impliquées dans le développement et la progression tumorale car elles inhibent l’immunité antitumorale. Le but de notre projet est de combiner une molécule permettant d’éliminer ces cellules avec la radiothérapie et de voir si cela peut améliorer l’efficacité de la radiothérapie et/ou l’effet abscopal induit par l’irradiation. Il a également été montré que cette nouvelle molécule augmentait l’efficacité de certains traitements dans des modèles résistants . Nous testerons donc dans un second temps le triple traitement avec radiothérapie.
Bénéfices attendus
La radiothérapie est un outil puissant qui fait partie de l’arsenal de traitements anticancéreux. 50% des patients traités pour un cancer reçoivent une radiothérapie au cours de leur traitement. Le but de la radiobiologie est de permettre l’amélioration de l’efficacité des radiations ionisantes sur les tumeurs (en diminuant la radiorésistance), et de miniiser les effets secondaires sur les tissus sains traversés par les rayons. L’amélioration de la réponse tumorale à l’irradiation pourrait permettre de réduire les doses d’irradiation et ainsi les effets secondaires sans affecter l’efficacité du traitement anti tumoral. Les progrès en immunologie ont révolutionné le pronostique de maladies métastatiques autrefois incurables et de nombreuses études montrent des combinaisons prometteuses entre radiothérapie et immunothérapie chez l’humain. L’effet abscopal induit par l’irradiation qui est médié par le système immunitaire est également un thème de recherche actif en radiothérapie. A court terme, notre étude permettra l’apport de connaissances scientifiques supplémentaires pour mieux appréhender les interactions radiothérapie/immunité mais elle constituera surtout un socle de données précliniques permettant d’envisager à plus long le transfert en clinique de cette combinaison lors d’essais cliniques et donc potentiellement permettra la mise au jour d’un nouveau traitement.
Procédures
Deux injections de cellules tumorales seront réalisées chez tous les animaux, une fois, durée 1 minute, sous anesthésie locale. L’injection des médicaments durera 10 secondes, sous anesthésie locale (3 administrations au total pour chaque immunomodulateur, une injection tous les 4 jours). Les souris vigiles seront mises dans un système de contention pendant l’irradiation (maximum 15 minutes, une irradiation). Le prélèvement de sang sur les souris dédiées sera réalisé sous anesthésie générale, durée 2 minutes.
Impact sur les animaux
Le type d’irradiation utilisée dans notre étude est une irradiation localisée de tumeurs sous-cutanées. Les souris sont placées dans un système de contention pendant une quinzaine de minutes ce qui peut générer du stress et de l’anxiété, légers et transitoires. Par contre, l’irradiation en elle-même est indolore et, comme elle est localisée, elle induit pas une perte de poids modérée et transitoire. L’administration des immonumodulateurs par voie intrapéritonéale peut engendrer de la douleur (un spray contenant de la lidocaïne sera appliquée avant chaque injection intrapéritonéale). La tumeur quand elle grossit ou quand elle commence à nécroser peut gêner la souris (douleur, difficulté à se déplacer,…). Les souris seront sacrifiées aux points limites pour éviter cela. Pour les prélèvements, les souris seront d’abord anesthésiées pour prélever le sang ce qui peut générer du stress mais ces souris seront sacrifiées juste après le prélèvement.
Devenir
Tous les animaux seront euthanasiés à la fin des procédures expérimentales afin de réaliser les prélèvements de sang et tumeurs pour analyses ultérieures.
Remplacement
Il a clairement été mise en évidence ces dernières décennies que le système immunitaire et le microenvironnement tumoral jouent un rôle fondamental dans la progression tumorale ainsi que dans la réponse à la radiothérapie et aux traitements anticancéreux en général. Il n’existe actuellement pas d’alternatives permettant de récapituler aussi bien qu’un organisme vivant l’ensemble de ces interactions dans leur nombre et leur complexité.
Réduction
Une analyse statistique à priori a été effectuée afin de calculer le nombre d’animaux minimum nécessaire pour détecter des différences significatives de croissance tumorale . L’analyse de la croissance tumorale se fera avec une analyse de la variance pour tester la significativité du traitement triple combinaison radothérapie avec des immunomodulateurs par rapport aux doubles combinaisons.
Raffinement
Au cours de notre projet, les nuisances aux animaux sont de la douleur et du stress. Pour les injections en sous-cutanée et en intrapéritonéale, un anesthésique local sur la peau avant chaque injection. La mise en contention pour l’irradiation sera réalisée par une personne entraînée qui effectue déjà ce geste depuis des années au sein du laboratoire pour réduire le temps de la contention et le stress induit. Les prélèvements de sang se feront sous anesthésie générale. Les animaux seront observés quotidiennement (vérification de l’état général) et pesés 3 fois par semaine (pour surveiller la survenue d’une éventuelle perte de poids, même si elle est non attendue dans ce projet. Du Diet Gel Hi Energy pourra être introduit en cas de perte de poids). De l’enrichissement est introduit dans les cages tout au long de l’expérience. Des points limites précoces ont été définis et seront strictement appliqués.
Choix des espèces
Les souris ont été choisies pour leur capacité à développer rapidement et efficacement des tumeurs et pour l’homogénéité et donc la fiabilité des résultats que l’on peut générer avec ce modèle (souris congéniques, avec recul important sur les données antérieures). Les animaux auront 8 semaines, jeunes adultes, ce qui correspond au meilleur âge pour les greffes et à la population de patients visées.