Souris

1 800 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Nourries d'un régime enrichi en cholestérol et en acide biliaire pour provoquer des calculs biliaires, elles reçoivent les composés testés une à deux fois par jour, par la bouche, sous la peau, dans l'abdomen ou dans la veine sous anesthésie, subissent huit prises de sang, parfois après quatre heures de jeûne, et passent 20 heures isolées sur grille en cage à métabolisme après 4, 8, 12 et 16 semaines de traitement. Le porteur reconnaît que la répétition des traitements "génère un stress chronique", pour des études qui doivent "valider ou non" des candidats contre les calculs et leurs complications au foie et à l'intestin. Une partie des souris porte une mutation, Mdr2 ko +/-, qui les prive d'un transporteur de phospholipides, et il dit la choisir pour "exacerber l'effet du régime lithogénique" et étudier des stades "plus avancés et plus sévères de la maladie".

Objectifs

La formation de calculs biliaires peut entrainer des dysfonctions biliaires, hépatiques et intestinales importantes, notamment une cholestase menant à une cholangite sclérosante et une inflammation sévère du foie qui peut elle-même entrainer un hépatocarcinome ou autrement appelé cancer du foie. Le but de ce projet est de modéliser ces dysfonctions en provoquant la formation de calculs biliaires et ainsi pouvoir tester l’efficacité de candidats médicaments.

Bénéfices attendus

Ces études permettront de valider ou non des traitements limitants le développement de calculs biliaires et donc l’apparition des complications hépatiques et intestinales associées.

Procédures

Les composés à tester/de référence seront administrés une à deux fois par jour par toutes voies possibles : orale, sous-cutanée et intrapéritonéale sur animal vigile et intraveineuse sur animal anesthésié. L'administration dure environ 1 minute sur animal vigile. 8 prélèvements de sang seront réalisés au cours de la vie de l’animal afin de suivre des paramètres biologiques ou l’élimination des produits testés. Un prélèvement de sang dure environ 2 minutes par animal. Dans le cas de prélèvements de sang visant à quantifier des paramètres métaboliques, les animaux seront mis à jeun 4h maximum avant le prélèvement. Après 4, 8, 12 et 16 semaines de traitement, nous mesurerons divers paramètres urinaires et fécaux (récolte pendant 20h par l’intermédiaire de cages à métabolisme).

Impact sur les animaux

1) La mise sous régime lithogénique, enrichi en cholestérol et en acide biliaire, va accentuer la formation de calculs biliaires, notamment chez les souris Mdr2 ko +/-. 2)Les traitements : le geste de traitement réalisé à répétition génère un stress chronique. Après chaque geste technique, l’état de l’animal sera surveillé. 3) Les mises à jeun (4h) lors des prélèvements de sang peuvent être une source de stress. 4)Durant les récoltes urinaires, les animaux seront isolés et hébergés sur grille pendant 20h.

Devenir

Tous les animaux (1800 souris) seront euthanasiés pour récupération de tissus et de sang, et évaluation de critères d’efficacité des composés (histologie, immuno-marquages et expression de gènes, paramètres métaboliques...)

Remplacement

Des projets de cultures ainsi que de co-cultures cellulaires sont de plus en plus développés pour tenter de mimer les différents organes. Ce seront des alternatives à l'utilisation de l'animal, notamment pour les études de screening, de toxicité et d'efficacité sur l’organe cible. Cependant, ces modèles ne sont encore suffisamment développés et ne sont pas un miroir suffisamment fiable de ce qu'il se passe dans la complexité de l’organisme. Les dysfonctions associées à la formation de calculs biliaires notamment au niveau du foie et de l’intestin ne peuvent être envisagées et reproduites que dans un système in vivo pour le moment.

Réduction

Toutes les procédures nécessaires à la caractérisation de la pathologie et de sa résolution seront réalisées sur le même animal afin de réduire le nombre d'animaux inclut dans l'étude. Une analyse statistique permettra d'utiliser le nombre minimal d'animaux tout en assurant la robustesse des résultats.

Raffinement

Plusieurs types d'enrichissements seront placés dans les cages hébergeant les animaux. L'état des animaux sera contrôlé quotidiennement, le poids corporel, la prise alimentaire et la prise hydrique seront mesurés par du personnel compétent afin de s'assurer de leur bien-être. Si un animal présente des signes de stress ou de douleur, il sera pris en charge par l'équipe zootechnique et la structure du bien-être animal. Des soins tels que : hydratation et mise en place de nourriture dans la litière si nécessaire seront effectués. Si l'animal présente une rougeur ou plaies cutanées, par exemple, un protocole de soin sera effectué (nettoyage / désinfection / cicatrisation). Une grille de score spécifique est mise en place, si l'état de l'animal ne s'améliore pas, les expérimentateurs compétents excluront l'animal de l'étude et l'euthanasieront.

Choix des espèces

La souris wild-type développe des calculs biliaires sous régime lithogénique entrainant des complications hépatiques et intestinales de façon modérée. La souris Mdr2 ko +/- (FVB.129P2-Abcb4tm1Bor/J heterozygous) est une souris génétiquement modifiée. Elle est dépourvue de transporteurs de phospholipides, ce qui engendre une accumulation de phospholipides dans le foie et une accumulation d’acides biliaires dans la circulation sanguine et dans la bile. En utilisant ce modèle génétiquement modifié et prône à développer des calculs biliaires, cela nous permet d’exacerber l’effet du régime lithogénique et donc d’étudier des stades plus avancés et plus sévères de la maladie. Les animaux sont mis sous régime à l’âge de 8 semaines, ce qui correspond à l’âge de maturité sexuelle.

Une injection intrapéritonéale de quelques secondes, avec la souche RH de Toxoplasma gondii, dix souris par semaine. 2 600 souris vont être utilisées, toutes tuées, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, exploitées comme culture vivante du parasite. Les toxoplasmes ainsi multipliés alimentent un test de lyse employé par un laboratoire expert pour dater une infection chez la femme enceinte ou le nouveau-né. Le porteur écrit que cette souche tue une souris en moins de quinze jours quels que soient le mode et la voie d'inoculation, et affirme dans le même temps que les animaux sont tués "bien avant que les points limites ne soient atteints".

Objectifs

La toxoplasmose est une maladie parasitaire humaine et animale cosmopolite due à Toxoplasma gondii. Généralement bénigne, elle peut être grave pour le foetus en cas d'infection de la mère pendant la grossesse et chez les patients immunodéprimés. Le diagnostic de l’infection toxoplasmique est donc essentiellement réalisé chez les femmes enceintes (dépistage systématique) et chez les nouveaux-nés en cas de suspicion de toxoplasmose congénitale. En effet, en France, il existe un programme officiel de prévention et de dépistage de la toxoplasmose congénitale. Le diagnostic est aussi pratiqué chez des sujets suspects de toxoplasmose oculaire ou présentant des signes cliniques pour la différencier d’autres infections, chez des sujets immunodéprimés (SIDA, transplantés d’organes solides, greffés de moelle osseuse ...), chez les patients en état de coma dépassé pour le don d’organes. La sérologie (recherche d’anticorps sécifiques dans le sérum des patients) représente la base du diagnostic de la toxoplasmose. De nombreuses techniques commerciales automatiées sont actuellement disponibles, cependant leur fiabilié est variable. Le biologiste est donc souvent confronté à des difficultés d’interprétation des résultats et dans ces cas une investigation complémentaire effectuée par un laboratoire expert est indispensable pour confirmer ou infirmer les résultats. Par exemple, chez la femme enceinte, c’est des conclusions de l’analyse sé́rologique que dé́coule toute la conduite à tenir à la fois chez la maman pendant la grossesse et chez le bébé après la naissance. Dans ce contexte, l’objectif de ce projet est de maintenir la production de tachyzoîtes vivants de Toxoplasma gondii in vivo chez la souris dont nous avons besoin pour réaliser le test de Lyse des toxoplasmes qui reste la technique de référence et qui représente un outil diagnostique précieux, extrêmement sensible et spécifique, pour mesurer les taux d’anticorps de façon plus précise.

Bénéfices attendus

Les laboratoires polyvalents utilisent pour le diagnostic sérologique de la toxoplasmose des techniques dites de 1ère ligne dont la fiabilité est très variable. Ainsi, pour les dossiers complexes, le biologiste fait appel à un laboratoire expert de la toxoplasmose qui dispose de techniques dites de confirmation et qui a l’expertise de l’interprétation des résultats. C’est dans ce contexte que nous réalisons le Test de Lyse des toxoplasmes qui associé à d’autres techniques diagnostiques complémentaires nous permet en général de conclure dès le premier sérum. Nous sommes ainsi capables de différencier une infection récente d’une infection ancienne (30% des femmes enceintes), de déterminer précisément la date de l’infection, de dépister une réactivation de la maladie chez l’immunodéprimé, de dépister une transmission passive d’anticorps par une transfusion, de confirmer l’immunité d’une patiente en cas de valeur limite ce qui permet d’éviter jusqu’à 10% des suivis de grossesse inutiles. La datation précise de la primoinfection chez la femme enceinte est indispensable puisqu’à partir de la 18ème semaine d’aménorrhée et au moins 4 semaines après la date supposée de la contamination, une amniocentèse sera pratiquée pour faire le diagnostic avant la naissance de la toxoplasmose congénitale. Un traitement précoce maternel antiparasitaire dans les 4 semaines suivant la contamination réduit le risque de lésions intracrâniennes. Le test de lyse est également utilisé pour le diagnostic après la naissance de la toxoplasmose congénitale, réalisé par la surveillance sérologique du nourrisson durant la première année de vie, en raison de sa grande sensibilité et du faible volume de sérum nécessaire pour sa réalisation. Dès que la toxoplasmose congénitale est prouvée, l’enfant est traité pendant 1 ans et suivi cliniquement jusqu’à l’adolescence. Chez l’immunodéprimé, un diagnostic précoce de réactivation ou de primo-infection est important car la maladie est constamment mortelle en l’absence de traitement adapté.

Procédures

Les animaux vigiles subissent une injection intrapéritonéale qui dure quelques secondes.

Impact sur les animaux

L' injection intra-péritonéale peut engendrer une légère douleur au niveau du site d'injection. Les différentes contentions peuvent être source de stress pour les souris.

Devenir

La souche RH de type I de Toxoplasma gondii est caractérisée par une virulence importante chez la souris. Quels que soient le mode et la voie d’inoculation, une souris infectée par un parasite meurt en moins de 15 jours. C’est pourquoi, à l'issue de la procédure, tous les animaux sont euthanasiés bien avant que les points limites ne soient atteints.

Remplacement

Le Test de Lyse réalisé́ à partir de tachyzoîtes cultivés in vitro n’offre pas les mêmes performances diagnostiques avec notamment une perte importante de sensibilité (faux négatifs). Ceci est en partie expliqué par une perte rapide de virulence de la souche entretenue in vitro et une diminution de la taille des tachyzoïtes lors du passage en culture cellulaire. Il n'existe donc pas à l'heure actuelle d'alternative à la méthode in vivo pour la production de toxoplasmes vivants. Nous ne sommes pas pour le moment en mesure de remplacer les expériences in vivo.

Réduction

Afin de restreindre le nombre d'animaux utilisés, nous avons amélioré notre démarche diagnostique pour réserver le Test de Lyse aux seuls sérums pour lesquels il est jugé comme absolument indispensable à l’obtention de résultats fiables et à la prise en charge des patients. Le Test de Lyse ne sera donc réalisé qu’une seule fois par semaine. Nous avons alors optimisé le protocole d’entretien du parasite in vivo pour éviter toute répétition inutile et ainsi réduire le nombre d'animaux à 10 par semaine alors qu’il en fallait 15 lors de la précédente demande d'autorisation de projet.

Raffinement

Afin de respecter la notion de raffinement, le bien-être de nos animaux sera pris en compte depuis leur naissance jusqu'à leur mort. Ils sont hébergés par groupe de 5 individus et jamais isolés dans des cages ventilées de manière à maîtriser l’environnement sanitaire. Leur environnement est enrichi avec des cabanes. Les animaux seront suivis quotidiennement par du personnel qualifié et une grille de points limites adaptés sera mise en place. Si certains signes d’inconfort ou de souffrance apparaissent, les animaux bénéficieront d'une surveillance accrue, d'un enrichissement supplémentaire (nid végétal) et de nourriture humidifiée au sol et si leur état ne s'améliore pas au bout de 24h, ils seront mis à mort. Cependant si les étapes de la procédure et les temps de prélèvement sont respectés, les points limites ne seront que très rarement atteints.

Choix des espèces

La souris est un modèle de choix pour la culture de T. gondii. C'est en effet le plus petit mammifère utilisable en animalerie de classe 2 permettant le développement des tachyzoites. A noter que la souris est un hôte intermédiaire habituel de ce parasite. Les animaux sont utilisés au stade « jeunes adultes » entre 8 et 13 semaines pour avoir une taille compatible avec la manipulation expérimentale.

Une partie des souris porte la mutation responsable de la dystrophie musculaire de Duchenne, développe une faiblesse musculaire vers quatre mois et sera gardée trois mois de plus dans cet état. 936 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées pour prélever leurs muscles. Les autres courent, trois jours d'habituation sur tapis roulant de quinze à vingt minutes, puis une heure de course intense, avec des chocs électriques légers pour les relancer dès qu'elles s'arrêtent. Le porteur écrit qu'il tue avant l'apparition du phénotype les mâles porteurs de la mutation qu'il n'utilisera pas, et qu'aucun animal ne sera réutilisé, replacé ni adopté.

Objectifs

L'exercice physique peut provoquer des dommages musculaires, par exemple une déchirure ou une rupture de la structure contractile du muscle. Les cellules doivent alors réparer correctement ces dommages pour rétablir la fonction musculaire. Si elles ne le font pas, elles risquent de provoquer des lésions beaucoup plus importantes, voire des pathologies. D'autre part, une réparation efficace de ces lésions est la base de la construction du muscle par la pratique du sport. Nous avons précédemment découvert un gène particulièrement exprimé en cas de lésions musculaires. Notre étude préliminaire sur des cellules en culture suggère que l'inhibition de ce gène pourrait augmenter la réparation musculaire. Dans ce projet, nous examinerons donc le rôle de ce gène dans la réparation du muscle chez des souris vivantes. En outre, nous examinerons si la perte de ce gène (et donc l'augmentation de la réparation) peut être utilisée comme thérapie pour la Dystrophie Musculaire de Duchenne (DMD).

Bénéfices attendus

Si notre hypothèse s'avère correcte, il deviendrait nécessaire de développer un inhibiteur de ce gène pour favoriser la régénération du muscle et pour soigner la dystrophie musculaire de Duchenne ou contribuer à son traitement.

Procédures

1. Le programme d’exercice réalisé par les animaux est un modèle d’activité physique intense. Il s’agit d’une procédure qui induit des lésions musculaires pouvant provoquer un niveau d’inconfort musculaire important passager. Cet exercice est réalisé une seule fois, il comprend 3 jours de 15 à 20 min de course d’habituation sur tapis roulant suivi d’un jour de course de 60 min comparable à un exercice physique intense. L’animal reçoit des chocs électriques légers et brefs pour le motiver à courir s’il s’arrête. Si l’animal ne court pas pendant plus de 5 secondes le test est arrêté. 2.Les souris mâles porteurs de la mutation de la dystrophie musculaire de Duchenne présentent un phénotype de faiblesse musculaire léger à partir de l’âge de 4 mois. Ces animaux seront gardés durant 3 mois après l’apparition de ce phénotype.

Impact sur les animaux

Le programme d’exercice est une procédure semblable à une activité physique intense qui induit des lésions musculaires pouvant provoquer un niveau d’inconfort musculaire important passager. Les souris porteuses de la mutation responsable de la dystrophie musculaire de Duchenne présentent un phénotype de faiblesse musculaire à partir de l’âge de 4 mois. Cependant, la délétion de notre gène d'intérêt dans les muscles devrait réduire ce phénotype.

Devenir

Pour parvenir à des conclusions scientifiques solides avec le nombre minimal d'animaux utilisés, nous collecterons les biopsies musculaires de tous les animaux à la fin de chaque procédure. Par conséquent, nous ne réutiliserons pas, ne remplaçons pas et ne ferons pas adopter les animaux.

Remplacement

Des données préliminaires concernant le gène d'intérêt étudié ont été obtenues en culture cellulaire avec une expérience simulant un exercice physique. Cependant, pour prouver sa fonction réelle dans une situation complexe in vivo, nous devons utiliser des modèles animaux. De plus, la DMD ne peut pas être facilement modélisée in vitro avec les technologies actuelles. Puisque nous voulons valider le potentiel de ce gène en tant que cible médicamenteuse, ces expériences sur les animaux sont nécessaires.

Réduction

Nous collecterons tous les tissus musculaires et les échantillons de sang pertinents de chaque souris, ce qui réduira considérablement le nombre de souris utilisées. La puissance statistique a été utilisée pour calculer le nombre de souris nécessaire afin de déterminer si une différence statistiquement significative existe entre 2 ou plusieurs groupes. Nous avons 3 types d’analyses qui seront composées de 5 animaux pour 6 temps différents. Ces temps d’analyses ont été choisis pour les 2 procédures du projet en fonction de résultats obtenus dans une étude in vitro dans notre équipe ainsi que des études publiées par la communauté scientifique. Si au cours du projet certains de ces temps ne présentent pas de modification significative d’expression des gènes analysés pour le groupe d’animaux du 1er type d’analyse (expression des gènes), alors nous ne ferons pas les groupes d’animaux destinés aux 2 autres types d’analyses ce qui diviserait le nombre d’animaux par 3 sur les temps d’observation concernés.

Raffinement

Pour générer nos souris d’expérience nous utiliserons des mâles porteurs de la mutation responsable de la dystrophie musculaire de Duchenne que nous euthanasierons avant l’apparition du phénotype dommageable. Nous garderons les mâles porteurs de la mutation et de la DMD que pour les expériences de ce projet. Si les animaux venaient à présenter des troubles musculaires comme des difficultés à se déplacer avant la fin de l’expérience, nous leur mettrions alors de la nourriture en gel dans la litière de la cage. Les prélèvements de sang nécessaire au dosage de la créatine kinase qui est un indicateur de lésions tissulaires seront effectués au niveau du sinus retro-orbital sous anesthésie gazeuse. Les animaux seront mis à mort par élongation cervicale avant leur réveil pour éviter toute douleur dû à la technique de prélèvement.

Choix des espèces

Le programme d’exercice utilisé, modélisant une activité physique intense, est bien établi chez la souris. Nous utiliserons des souris jeunes adultes ou adultes (à partir de l’âge de 8 semaines) pour cet exercice car la maturation musculaire doit être achevée. De même, le modèle de souris pour l'étude de la DMD est un modèle bien établi et largement utilisé pour la recherche sur la dystrophie musculaire. Nous observons les souris de ce modèle et délétée pour notre gène d'intérêt longitudinalement à différents âges afin de suivre les modifications d’expression de nombreux gènes exprimés en son absence. Nous pourrons ainsi mettre en corrélation ces modifications avec la mesure de la créatine kinase qui est un indicateur de lésions tissulaires et surtout avec l’éventuelle disparition attendue des phénotypes de la DMD (de 1 mois à 12 mois maximum) à 6 âges différents : 3 avant l’apparition du phénotype et 3 après son apparition. Si le phénotype apparaît à 4 mois comme nous l’attendons, nous prélèverons les échantillons aux âges de 1, 2, 3, 4, 5 et 6 mois, sinon les 3 derniers âges de prélèvement seront décalés à l’apparition du phénotype au maximum à 10, 11 et 12 mois.

4 770 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue pour des analyses post-mortem, et une partie d'entre elles est anesthésiée jusqu'à dix fois en deux semaines pour recevoir une injection par jour, cinq jours par semaine, avant parfois un second traitement. D'autres reçoivent six injections en quatre jours sans anesthésie, ou une seule application de produit sur la peau, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. L'injection d'un agent inflammatoire, que le résumé ne nomme pas, provoque une inflammation et une zone de fibrose de moins d'un centimètre sur le bas du dos, avec douleur, gonflement et rougeur, puis une desquamation entre le 12e et le 16e jour, et les souris sont suivies six semaines. Le porteur présente ces travaux comme un apport de "connaissances fondamentales" sur la migration des cellules immunitaires, et comme un préalable pour établir ensuite des "modèles in vitro conformes aux propriétés des tissus observées in vivo".

Objectifs

La peau est le plus grand organe du corps humain, indispensable à notre survie. Elle agit comme une barrière protectrice, maintient la température corporelle stable et joue un rôle crucial dans notre système immunitaire. La peau est composée de trois couches. 1)L’épiderme, la couche externe, est principalement constitué de kératinocytes qui synthétisent la kératine, une protéine qui protège la peau contre les dommages et la déshydratation. 2)Le derme, la couche intermédiaire, contient des fibres de collagène et d’élastine qui lui donnent élasticité et fermeté. Il abrite également des vaisseaux sanguins, des nerfs, ainsi que des follicules pileux. Enfin, 3) l’hypoderme est la couche la plus profonde de la peau et est essentiellement composée de tissus adipeux et conjonctif. Elle fournit une isolation thermique et agit comme un coussin pour les organes internes. Dans le derme et l’épiderme, les cellules immunitaires patrouillent à la recherche de pathogènes ou de signaux de danger pour la mise en place d’une réponse immunitaire efficace, qu’elle soit spontanée suite à une infection ou à l’apparition d’une tumeur, ou induite par un vaccin par exemple. Ce processus est aussi essentiel pour le maintien de la tolérance immunitaire, et ainsi éviter les maladies auto-immunes. Pour cela, certaines cellules immunitaires (les cellules dendritiques) se déplacent dans les tissus en prélevant des échantillons de leur environnement. Elles migrent ensuite vers les ganglions lymphatiques drainant leur tissu d’origine. Ces 2 étapes (échantillonnage en périphérie et migration vers les ganglions) sont clefs dans la mise en place de la réponse immunitaire et le maintien de la tolérance. Dans les tissus, la migration des cellules dendritiques est guidée par des signaux chimiques et physiques, qui sont profondément modifiés en cas d’inflammation et de fibrose. Notre projet vise à comprendre comment la modification des propriétés mécaniques de la peau modifie la migration et l’efficacité des cellules immunitaires dans la peau et dans les ganglions. La compréhension de ces mécanismes mis en jeu pourra s’appliquer à d’autres pathologies dans lesquelles la modification de la structure du tissu est majeure. La modification de la structure tissulaire et de ses propriétés physiques est maintenant connue dans de nombreuses pathologies notamment au sein divers cancers, où le remodelage semble favoriser la survenue de métastases en inhibant la réponse immunitaire.

Bénéfices attendus

Comprendre comment l’installation d’une fibrose modifie les propriétés mécaniques des tissus et la migration des cellules immunitaires permettra d’obtenir des connaissances fondamentales sur la migration des cellules dans les tissus. Nous focalisons nos recherches sur les cellules dendritiques, cellules sentinelles du système immunitaire indispensable pour le déclenchement d’une réponse immunitaire spécifique. Nous étudierons ici de manière détaillée des voies de signalisations mises en jeu dans leur sensibilité aux signaux physiques et mécaniques. Ces mécanismes pourront être utilisés dans de nombreuses autres pathologies où la modification de la matrice extracellulaire joue un rôle majeur dans la progression de la maladie et la réponse immunitaire.

Procédures

Un premier lot d’animaux recevra des injections de traitements, pendant 4 jours consécutifs. Aux jours 1 et 3 du traitement, les animaux vigiles recevront 2 injections tandis qu’aux jours 2 et 4 du traitement, ils recevront une injection unique (durée du geste inf à 10 sec) Dans un second lot, les animaux vigiles recevront une application cutanée unique de produit (durée du geste inférieure à 1 minute). Dans un troisième lot, les animaux anesthésiés recevront des traitements par injection à raison de maximum 1 injection par jour, 5 jours par semaine pendant 2 semaines (durée de chaque anesthésie de 10 minutes maximale). Certains de ces animaux recevront ensuite un second traitement soit par injection à raison d’1 injection par jour pendant 4 jours consécutifs (durée du geste inf à 10sec) soit par application cutanée (application unique – durée du geste de 1 minute).

Impact sur les animaux

Les nuisances attendues lors des injections de produits seront celles liées à la piqûre elle-même (douleur de courte durée). L’injection d’un agent inflammatoire induira une inflammation chez les animaux. L’inflammation se caractérise par la douleur, le gonflement, la rougeur et la chaleur qui peuvent entraîner une gêne chez l’animal. Néanmoins, il s’agit ici d’une inflammation locale et non générale, et modérée. La gêne est caractérisée par l’apparition d’une desquamation principalement entre les 12e et 16e jours après injection, et la présence d’un érythème dont l’intensité est maximale du 9e au 14e jour. Les animaux seront suivis pendant 6 semaines afin d’étudier la résolution de l’inflammation, mais nous ne nous attendons pas à des effets rémanents après la fin des injections. La surface attendue de la zone fibrotique de la peau du bas du dos de la souris est inférieure à 1cm. Nous porterons notre attention spécifique sur cette zone. Nous ne nous attendons pas à des conséquences sur la mobilité des souris , la zone fibrotique étant à distance des articulations des membres supérieurs et inférieurs. Un éventuel effet sur la mobilité n’a d’ailleurs pas été décrit dans la littérature. L’application cutanée d’un marqueur fluorescent sans addition de molécule pro-inflammatoire induira une réaction locale éventuelle (mais non décrite dans la littérature). L’application cutanée d’un marqueur fluorescent associé à une molécule proinflammatoire pourra induire un aspect inflammatoire local (rougeur, chaleur).

Devenir

Tous les animaux sont mis à mort pour des analyses post-mortem.

Remplacement

L’influence du microenvironnement tissulaire sur la migration des cellules immunitaires a été démontré par de nombreuses équipes au cours de la dernière décennie. Ces cellules répondent à des signaux de dangers, largement étudiés in vitro , comme par exemple la présence de composants bactériens. Néanmoins, il s’agit d’un effet direct d’un agent inflammatoire sur les cellules, qui ne prend pas en compte le contexte complexe et la réponse du tissu, qui répond également à la présence de signaux de dangers. Il n’est donc pas possible d’extrapoler ces données sans avoir une description précise et quantitative des propriétés du microenvironnement in vivo. L’utilisation de différents modèles in vitro (matrice en fibres 3D) ou ex vivo (explants de peau humaine) ne permettent pas de reconstituer la complexité du tissu cutané : - Sa structure en 3 couches (épiderme, derme, hypoderme) et la structure des fibres de collagène formant le tissu de soutien aux cellules. - Nombreux types cellulaires présents : kératinocytes dans l’épiderme, fibroblastes dans le derme, adipocytes (manquant dans les modèles in vitro), extrémités neuronales (non présents dans les modèles in vitro) et l’infiltrat immunitaire comportant de multiples types cellulaires différents. L’objectif de ce projet est de fournir cette description, afin ensuite de pouvoir établir des modèles in vitro conformes aux propriétés des tissus observées in vivo. Cela permettra alors d’isoler les propriétés du tissu une par une et de tester leur effet individuel sur les cellules immunitaires, afin d’identifier les paramètres les plus importants. Par ailleurs, Le modèle in vivo est indispensable pour déchiffrer le dialogue entre différentes cellules immunitaires et la migration d’un organe à l’autre, dans un organisme vivant intégré dont le système immunitaire est proche de celui de l’homme, comme la souris. L’utilisation du modèle Souris reste indispensable pour le présent projet, afin d’avoir un tissu et un système immunitaire complets et fonctionnels.

Réduction

Afin de réduire le nombre d’animaux utilisés, les expériences de mise au point seront réalisées sur des échantillons prélevés sur des animaux utilisés pour d’autres expériences (mise à mort pour prélèvement d’autres organes que la peau). Une procédure pilote sera réalisée afin de déterminer les meilleurs temps expérimentaux à utiliser. Les échantillons issus des études pilotes seront également utilisés pour les analyses des procédures suivantes. Le maximum d’échantillons d’intérêt sera prélevé lors de la mise à mort des souris (peau, ganglions, sérum) et conservés pour des analyses ultérieures. Cela permettra de concentrer ensuite la caractérisation sur ces conditions expérimentales et donc de limiter le nombre total d’animaux utilisés. A partir de données publiées et accessibles, nous avons ici déterminé le nombre d’animaux nécessaire comme étant le plus petit nombre d’animaux permettant de mettre en évidence une différence significative dans notre modèle expérimental (induction de fibrose cutanée).

Raffinement

En accord avec les recommandations internationales, les animaux sont suivis attentivement afin d’assurer leur bien-être, et les expérimentations sont arrêtées avant la souffrance des animaux. Pour cela : -Les souris sont habitués à l’animalerie (accoutumance après transfert) et habituées à être manipulées par le même expérimentateur avant le début de la procédure, afin de limiter le stress après le début de la procédure. -Un suivi clinique renforcé sera réalisé pendant les 30 min suivant l’injection sous-cutanée, puis 6h après, puis une fois par jour pendant 10 jours, puis deux fois par semaine jusqu’à la fin de la procédure. -Une grille de score est mise en place pour évaluer de façon objective l’état des animaux. En cas d'atteinte d'un point limite, les animaux seront sortis de la procédure (traitement antalgique, mise à mort). -Le suivi des animaux pour les procédures suivantes sera adapté en fonction de ce qui a été observé dans les procédures antérieures (au fur et à mesure de l’avancée du projet). Pour éviter l’inconfort et la douleur lors des procédures, des anesthésiques et analgésiques adaptés seront utilisés.

Choix des espèces

La souris est le modèle de choix pour les expériences menées en immunologie. La forte similitude des systèmes immunitaires humains et murins en font un modèle idéal. Par ailleurs, nous utilisons des modèles murins génétiquement modifiés déjà développés et bien caractérisés qui sont les plus adaptés à ce projet.

Deux injections d'hépatocytes humains, une greffe de cellules de foie sous anesthésie, puis des administrations répétées de candidats médicaments par voie intraveineuse, intrapéritonéale, intramusculaire, sous-cutanée ou par gavage. 5 000 souris immunodéprimées, greffées dès l'âge de trois à quatre semaines pour qu'un foie humanisé s'y développe, vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue au motif qu'elles ne recouvreront pas leur état de santé. Le modèle est proposé aux laboratoires pharmaceutiques pour l'évaluation de la toxicité hépatique, et le porteur retient la souris parce qu'elle est "plus acceptable éthiquement que les primates non-humains". Rien n'est dit des molécules qui seront administrées ni du nombre d'études prévues, et les atteintes attendues se résument à une perte de poids, une prostration ou des difficultés à se déplacer, la mise à mort intervenant à 25 % de poids perdu.

Objectifs

Les unités de recherche académiques et les laboratoires pharmaceutiques dépendent en grande partie des modèles murins pour évaluer l'efficacité et la toxicité de nouveaux candidats médicaments. La souris foie humanisée constitue le modèle de choix dans le cadre de la recherche dans le domaine des maladies infectieuses hépatiques (HBV, HCV), du carcinome du foie et de la toxicité métabolique. En effet, l'évaluation de la toxicologie préclinique est l'étape la plus critique du développement d'un médicament, ce faisant la distribution, le métabolisme et l'excrétion (ADME) d'un médicament chez l'homme ont un besoin urgent d'être mieux estimé.

Bénéfices attendus

L'évaluation de la toxicologie préclinique est l'étape la plus critique du développement d'un médicament. Environ 70% des programmes de développement de médicaments échouent en raison d'une toxicité ou de problèmes inattendus lors de la validation de phase 1 sur l'absorption, la distribution, le métabolisme et l'excrétion (ADME) chez l'homme. Il n'existe à ce jour, aucune alternative performante capable de prédire l'activité/toxicité d'un candidat médicament agissant sur le foie qui présente une architecture et un fonctionnement complexe qui ne peut être reproduit in vitro ou chez d'autres animaux (zébrafish, drosophyles,...). La souris foie humanisée constitue donc un modèle scientifiquement valide pour le développement et la mise au point de traitements innovants visant à lutter contre les maladies virales et le cancer.

Procédures

2 injections d'hépatocytes humains par voie intraveineuse, gerffe des cellules du foie sous anesthésie, 1 injection sous-cutannée d'anagésique, injections de candidats médiacaments par voir intrapéritonéale, sous-cutanée, intramusculaire, intraveineuse ou par gavage.

Impact sur les animaux

Des nuisances peuvent être induites par l'injection des hépatocytes humains, la greffe des cellules du foie, l’administrations de traitements, les effets potentiellement toxiques des composés à visées thérapeutiques 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 selon les procédures en vigueur car ils ne recouvreront pas leur état de santé et de bien-être général.

Remplacement

L'évaluation de la toxicologie préclinique est l'étape la plus critique du développement d'un médicament. Environ 70% des programmes de développement de médicaments échouent en raison d'une toxicité ou de problèmes inattendus lors de la validation de phase 1 sur l'absorption, la distribution, le métabolisme et l'excrétion (ADME) chez l'homme. Il n'existe à ce jour, aucune alternative performante capable de prédire l'activité/toxicité d'un candidat médicament agissant sur le foie qui présente une architecture et un fonctionnement complexe qui ne peut être reproduit in vitro ou chez d'autres animaux (zébrafish, drosophyles,...). La souris foie humanisée constitue donc un modèle scientifiquement valide pour le développement et la mise au point de traitements innovants visant à lutter contre les maladies virales et le cancer.

Réduction

Dans ce projet, un nombre maximum de 5000 souris seront humanisées Chaque étude préclinique visant à tester l'efficacité d'un candidat médicament nécessite entre 50 et 100 animaux ( Au minimum 4 groupes seront nécessaires pour la bonne conduite de chaque étude préclinique (3-5 doses du candidat médicament, contrôle négatif, contrôle positif,...). Les études précliniques des candidats-médicaments nécessitent l’utilisation de 8 à 10 individus par group testé. Ce nombre nous permettre d’avoir des résultats statistiquement interprétables et éviter de refaire les études et ainsi limiter le nombre d’animaux totale utilisés.

Raffinement

Les souris seront monitorées quotidiennement et pesée hebdomadairement pour s'assurer de leur état général. Une perte de plus de 25% de leur point initial (sera considérée comme une raison de mise à mort. De même, si un animal présente des signes de prostration, de difficultés locomotrices ou des difficultés à s'alimenter, il sera mis à mort immédiatement. Les animaux seront hébergés dans une animalerie de classe A2 par 5 à 6 animaux par cage ventilée. Les animaux bénéficent d'une période d’acclimatations dans leurs cages de 24h avant le début de l'expérimentation. À leur entrée dans l’animalerie, les souris bénéficieront d’une période d’acclimatation de minimum 5 jours. Les animaux sont hébergés avec à un cycle lumière-obscurité de 12h / 12h (07 :19h). Les animaux sont acclimatés à la présence de l’expérimentateur qui les pèse et les examine tous les jours. L’eau de breuvage (stérile) ainsi que la nourriture (stérile) sont fournies ad libitum sauf si le protocole nécessite une période de jeune. La durée de ce jeune ne pourra jamais dépasser 6 heures par semaine. L’eau ne sera jamais retirée des cages. Pour réduire et éviter le stress et assurer le bien-être des animaux, chaque cage est enrichie avec des objets (cabane en carton) et la litière de chaque cage est changée régulièrement.

Choix des espèces

La souris permet de re-créer un foie présentant les caractéristiques tissulaires et fonctionnelles du foie humain. De plus les cellules hépatiques humaines pourront être infectées par des virus humains spécifiques et le métabolisme du foie humain pourra être reproduit dans une espèce facilement manipulable, plus acceptable éthiquement que les primates non-humains et bien caractérisée au niveau génétique. Animaux post-sevrages ou adultes. Le protocole de greffe des hepatocytes ne peut être réalisé que sur de jeunes animaux (trois-quatre semaines), cela est nécessaire pour que le le foie humanisé puisse se développer. L'effiocacité/toxicité des animaux sera quant à elle réalisées sur des animaux adultes afin de normaliser les résultats précliniques

5 392 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chacune peut subir une chirurgie de trente minutes, des injections répétées, des anesthésies courtes tous les jours pendant une semaine puis tous les quinze jours, des séances d'imagerie, un prélèvement terminal de liquide céphalorachidien et un transport entre deux établissements. Le projet cherche à mettre au point des modèles de maladies d'Alzheimer et de Parkinson chez la souris et à y tester des traceurs et des composés portés par des nanoparticules, le porteur annonçant des tests comportementaux de motricité qu'il qualifie de non invasifs sans préciser lesquels. Sur le remplacement, il écrit qu'il n'est pas possible de mimer le développement des maladies neurodégénératives in vitro, et que l'effet sur l'accumulation d'alpha-synucléine ne peut être évalué que chez l'animal.

Objectifs

Dans le cadre de nos recherches sur les maladies neurodégénératives nous souhaitons développer des modèles rongeurs permettant 1/d’étudier la mécanistique, de la mise en place à la progression de la pathologie et 2/ de tester des nouveaux moyens thérapeutiques par le développement de nouveaux composés et selon différentes voies d’administration. Le projet multisite sera réalisé sur deux établissements utilisateurs.

Bénéfices attendus

La Maladie d’Alzheimer (MA) et la Maladie de Parkinson (MP) touchaient respectivement 1 million et 100.000 personnes en France en 2020. L’augmentation des cas tous les ans est notable en raison du vieillissement de la population et de l'amélioration de l'espérance de vie. L’estimation pour la MA est de 1.8 million de cas en 2050, sans traitement efficace à l’heure actuelle. L’objectif est double, le dépistage par des anticorps spécifiques (nanobodies) et les traitements par différents composés associés à des nanoparticules.

Procédures

Chirurgie (30 minutes) Imagerie sous anesthésie gazeuse (5 minutes). Anesthésie courte et répétées (1x/jour pendant une semaine puis tous les 15 jours) (5 minutes). Injections répétées. Prélèvement de liquide céphalorachidien terminal. Les chirurgies seront réalisées sur le site d'hébergement d'origine des animaux, ainsi que certaines injections et prélèvements. L'imagerie sera réalisée exclusivement sur la plateforme d'imagerie ainsi que les prélèvements terminaux associés.

Impact sur les animaux

Elles sont représentées par l’utilisation de la chirurgie (hypothermie pendant la chirurgie, infection de la suture, douleur liée à la plaie). L'expression de la maladie est rare chez la souris exceptée pour un modèle transgénique dans cette étude qui ont quelques déficits visuels à 6 mois et moteur à 8 mois. Concernant les voies d’administration contraignantes, celles-ci sont réalisées sous anesthésie, permettant de limiter le stress des animaux.

Devenir

Les animaux sont euthanasiés à la fin de chaque procédure afin de réaliser une étude histologique détaillée du cerveau

Remplacement

Dans le respect du R de remplacer, dans l’état actuel des connaissances, nous ne pouvons pas nous passer d’animaux vivants, car il n’est pas possible de mimer le développement des maladies neurodégéneratives dans des modèles in vitro. L’impact bénéfique potentiel sur l’accumulation d’α-synucléine et donc sur le fonctionnement cérébral et la survie neuronale ne peuvent être évalués que chez l’animal. Néanmoins, toutes les étapes préliminaires pouvant être réalisées in vitro, telles que la validation des constructions moléculaires et les tests de toxicité, le seront sur cultures cellulaires.

Réduction

Le développement de modèles avec un suivi en imagerie, technique non invasive pour les animaux, permet des études au cours du temps et ainsi une diminution du nombre d’animaux utilisés. Nous utilisons des tests comportementaux de motricité, qui sont aussi non invasifs et permettent un suivi au long cours sur un même animal, limitant le nombres d'animaux utilisé pour chaque étude. Le nombre d’animaux utilisé a été déterminé par une approche statistique.

Raffinement

Acclimatation : une période de deux semaines d'acclimatation permet aux animaux de se famiariser avec leur nouvel environnement. Les animaux sont hébergés dans des conditions veillant au respect de leur bien-être (en fratrie) et avec un milieu enrichi afin de limiter leur stress. Les animaux sont suivis quotidiennement afin de détecter tout inconfort ou souffrance. Une étroite collaboration entre le personnel de l'animalerie et notre équipe d'expérimentateurs permet d'intervenir immédiatement sur les animaux en cas de nécessité. Interventions : les chirurgies, imageries et prélèvements de liquides céphalorachidiens sont pratiqués sous anesthésie et analgésie afin de réduire toutes douleurs et inconforts et stress. Des points limites stricts spécifiques à la chirurgie, aux prélèvements ou au développement des modèles seront appliqués. Concernant le transport des animaux entre les deux sites, il est réalisé dans une cage dédiée contenant litière, enrichissement, aliments et boisson. La cage est recouverte d’un couvercle filtrant et mise dans un sac pour être à l’abri des regards.

Choix des espèces

Les modèles de neurodégénérescence induite chez la souris sont bien établis au sein de notre institut. Ces travaux d'étude des maladies neurodégénératives en utilisant la souris comme modèle sont largement decrits dans la littérature ce qui nous donne une base solide pour valider nos résultats. Les animaux seront utilisés à partir de l'âge adulte, 8 semaines, afin de travailler sur des modèles cohérents avec la mise en place de phénotypes pathologiques.

Une incision à la queue, puis le chronomètre jusqu'à l'arrêt du saignement, c'est la prestation vendue aux commanditaires de candidats médicaments. 240 souris et 260 rats vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, tués à l'issue du test ou plus tôt si le produit testé provoque des effets indésirables. Le test se déroule sous anesthésie et dure de quatre à soixante minutes, parfois précédé d'une chirurgie de pose de cathéter de vingt à quarante-cinq minutes, et les prises de sang peuvent atteindre cinq par jour chez la souris et huit chez le rat. Une partie des rongeurs est génétiquement modifiée pour reproduire l'hémophilie A, l'hémophilie B ou la maladie de Willebrand, le porteur ajoutant que les effets des produits ne sont pas prévisibles à l'ouverture du projet.

Objectifs

Le but de ce projet est de déterminer les capacités pro- ou anticoagulantes d'un candidat médicament par le test du temps de saignement à la queue chez le rongeur. Ce test constitue un outil pour évaluer la fonction plaquettaire et l’efficacité de la coagulation après administration d'un candidat médicament chez le rongeur sain ou présentant un trouble de la coagulation sanguine. Avant ou après l’administration du candidat-médicament et éventuellement du véhicule qui a servi à préparer la formulation de la molécule testée, l'animal est anesthésié et analgésié et une incision est réalisée au niveau de la queue. L’écoulement du sang est observé jusqu’à son arrêt. Un cathéter intraveineux ou carotidien peut être placé sous anesthésie, pour administrer le produit ou prélever du sang avant et pendant le test du temps de saignement. Un ou des prélèvements sanguins pourront être réalisés avant ou après le test pour déterminer la concentration plasmatique du produit et/ou ses métabolites.

Bénéfices attendus

A long terme, les bénéfices attendus sont la découverte de nouveaux médicaments pour traiter les pathologies de la coagulation, un éventail de pathologies humaines touchant près de 1 125 000 personnes dans le monde. Du fait de la cible thérapeutique, ce composé pourrait avoir aussi une application en médecine vétérinaire. A court terme, les bénéfices attendus sont de démontrer que le composé testé est actif dans un modèle expérimental de la pathologie ciblée ou d’évaluer ses éventuels effets secondaires avant son passage en phases cliniques

Procédures

Les animaux de ce projet subiront : une administration de produit par différentes voies, avec moins de 3 minutes par administration. Des prélèvements de sang pourront être réalisés sur l'animal vigile ou anesthésié (environ 2 minutes par prélèvements). Ces expériences (administration et prélèvements de sang) pourront être réalisées sur animal vigile ou anesthésié, à raison de 5 prélèvements maximums par jour chez la souris et 8 chez le rat, en respectant un volume maximal de prélèvement dans la limite des volumes autorisés. Chirurgie d'implantation de cathéters (pour prélèvements et/ou administration) sous anesthésie et analgésie générale. Cette chirurgie durera environ 20-45min. Le test du temps de saignement à la queue sera réalisé sous anesthésie et analgésie générale (durée entre 4 et 60 min maximum) suivant les bonnes pratiques vétérinaires. Un prélèvement sanguin terminal sous anesthésie pourra être éventuellement réalisé (durée entre 4 et 6 minutes).

Impact sur les animaux

Au cours de cette expérience, l'animal vigile sera contraint : pour d'éventuels prélèvements de sang, pour l'administration du composé à tester, et à chaque fois pour induire l'anesthésie avant la pose de cathéters et/ou le test du temps de saignement à la queue. Ces contentions peuvent donc engendrer un stress mineur à l'animal. Ils pourront aussi subir un stress lié à une douleur équivalente à la piqûre d'une aiguille lors des administrations et lors des prélèvements sanguins. Les effets potentiellement indésirables du/des produits ne sont pas prévisibles à l’initiation du projet. Les effets potentiellement indésirables font l’objet d’échanges avec les membres de la Structure de Bien-Etre Animal (SBEA) pour adapter les outils d’observations des animaux afin de mettre en place les traitements de potentiels signes cliniques.

Devenir

Euthanasie des animaux à l'issue du test de temps de saignement de la queue et/ou euthanasie des animaux suite aux effets indésirables provoqués par le(s) produit(s)/ modèle chez les animaux.

Remplacement

Dans le cadre du développement de nouveaux médicaments, ce projet est réalisé chez le rongeur car il n’existe pas de méthode de substitution (in vitro ou in silico) pour évaluer les effets pro ou anti-coagulants d’une nouvelle molécule sur l'homme. Ou si elles existent, elles ne sont pas suffisantes pour répondre aux objectifs scientifiques du projet. Avant toutes administrations à l'Homme, l'étude sur corps entier constitue un passage obligatoire pour l'évaluation de l'efficacité ou des effets secondaires d'un candidat médicament. A ce jour, le rongeur est l'espèce qui est la plus adaptée à ce type de modèle d'étude (temps de saignement).

Réduction

Un nombre minimal et suffisant d’animaux par groupe est utilisé afin d’analyser de façon rigoureuse et efficace les résultats des expériences et d’effectuer des analyses statistiques. Nombre d’animaux minimal et suffisant par groupe pour réaliser une analyse statistique : 10 / par groupe. Sur la période du projet ( 5 ans), il est prévu de réaliser entre 10 à 12 études avec les rongeurs.

Raffinement

Dans ce projet, le raffinement sera obtenu par : • la mise au point de procédures rigoureuses, • la formation du personnel, • un suivi quotidien de l’état de santé des animaux, • le recours à des procédures les moins invasives possibles, • Le suivi d’éventuel signes cliniques, • La détermination des points limites, • Le recours aux procédures d’euthanasie dès que nécessaire, • Un protocole anesthésique adapté pour le test de saignement de la queue, • La mise en groupe des animaux

Choix des espèces

Ce projet pratiqué sur l'animal ne peut être remplacé par d'autres méthodes expérimentales car ces méthodes de substitution (in vitro ou in silico) n'existent pas ou si elles existent, elles ne sont pas suffisantes pour répondre aux objectifs scientifiques du projet. Le rongeur est l'une des espèces animales les plus pertinentes et les plus couramment utilisées pour évaluer les effets pro ou anti coagulante d'un candidat médicament, notamment par sa facilité d’entretien, de stabulation, de manipulation, et leurs similitudes physiologiques avec l’espèce humaine. Les rongeurs génétiquement modifiés susceptibles d’être utilisés dans le test de temps de saignement reproduisent les caractéristiques des pathologies de la coagulation humaine (Hémophilie A, Hémophilie B, maladie de Willebrand) par inhibition ou mutation des gènes responsables de la production des facteurs de coagulation. Ces modèles sont utilisés pour tester l'efficacité de nouveaux traitements, comme l'administration de facteurs de coagulation recombinants ou les thérapies géniques visant à corriger le défaut génétique. Animaux adultes. Ce projet n’a pas pour objectif d’étudier les effets du produit sur l’animal à d’autres stades de développement.