Souris

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  • Recherche appliquée
    • Diagnostic des maladies
    • Troubles cardiaques
    • Troubles respiratoires
Souris : 210
Souffrances
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 210

210 souris vont être utilisées, dont 120 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère, les 90 autres opérées sous anesthésie et tuées avant tout réveil. Le modèle d'embolie pulmonaire, que le porteur qualifie de bien caractérisé, présente un taux de mortalité très élevé dans les heures qui suivent l'injection. Les autres souris subissent un accident vasculaire cérébral provoqué chirurgicalement, avec douleur et stress les premières heures, affaiblissement de la patte avant gauche et difficulté à mâcher liée à des lésions du muscle masséter, avant des séances d'imagerie puis la mise à mort par perfusion transcardiaque. Le bénéfice annoncé, mieux diagnostiquer la microthrombose chez les patients, reste une perspective, quand les caillots et les lésions cérébrales sont provoqués dès maintenant.

Objectifs

La microthrombose se caractérise par la présence de petits caillots (

Bénéfices attendus

Cette étude permettra de comprendre le rôle de la microthrombose dans les pathologies étudiées. Grâce à la détection par les microparticules d’oxydes de fer (MPIO), elle permettra d'établir un diagnostic efficace de la microthrombose et d'évaluer à terme les bénéfices/risques de différents traitements thrombolytiques sur cette condition. En conclusion, les résultats obtenus contribueront significativement à améliorer la prise en charge des patients présentant une microthrombose lors d’un AVC ou une microthrombose pulmonaire.

Procédures

Un modèle d’AVC (ischémie thromboembolique cérébrale focale) sera induit chez les souris et la microthrombose induite sera observée immediatement par Imagerie par Résonnance Magnétique (IRM) , puis à 24h ou par Imagerie par Particules Magnétiques (IPM). Deux modèles d’embolie pulmonaire seront réalisés chez les souris par injection intraveneuse, puis la microthrombose sera observée en IPM. Les animaux seront mis à mort par perfusion transcardiaque pour étude supplémentaire des tissus.

Impact sur les animaux

Pour le modèle d’AVC, certains animaux peuvent montrer des signes de douleur et de stress dans les premières heures après la chirurgie. Un affaiblissement transitoire de la patte avant gauche (correspondant à la zone cérébrale lésée par l'AVC) qui disparaît dans la première semaine après l'AVC. Une gêne est observée dans les 6 premieres heures après l'AVC pour se nourrir normalement (difficulté à mâcher suite à des lésions du muscle massicateur). Les modèles d’embolie pulmonaire, bien qu’ils soient bien caractérisés, présentent un taux de mortalité très élevée, et plus précisément dans les heures qui suivent le modèle. Ainsi les animaux seront monitorés dès l’injection des produits (Fibrinogène ou Thrombine), pour évaluer les gênes respiratoires pouvant être causées par le modèle, et tout le long des imageries jusqu’à la mise à mort des animaux (sans réveil). Nous n'attendons pas d'autres effets indésirables dans ce modèle.

Devenir

A l'issue de chaque procédure, les animaux seront mis à mort, ce qui permettra de prélever les tissus du cerveau et des poumons.

Remplacement

Une approche in vitro a été réalisée au préalable à l’aide de chambre microfluidique. Les MPIO synthétisées ont été injectés dans les chambres microfluidiques après formation d’un caillot à l’aide de sang humain. Cette technique a permis de montrer la bonne fixation des particules au microthrombi sans l’utilisation de l’expérimentation animale. Les procédures expérimentales présentées ici ne peuvent pas être remplacées par d'autres méthodes expérimentales n'impliquant pas l'utilisation d'animaux vivants car des techniques de remplacement ne sont pas susceptibles d'apporter le même niveau d'information.

Réduction

Le nombre d’animaux utilisé a été déterminé en fonction de la spécificité/sensibilité des méthodes utilisées, nos travaux précédemment publiés et la littérature. En fonction de l'expérimentateur (habileté, expérience, prédisposition pour ce type de gestes), et du taux de mortalité obtenue au début de notre étude (pour les modèles d'embolies pulmonaires), le nombre d'animaux pourra être revu à la baisse. De plus, l'utilisation de techniques d'imagerie non invasives nous permet de réduire le nombre d'animaux utilisés.

Raffinement

Le bien-être des animaux sera suivi quotidiennement par du personnel qualifié 7j/7, cela pendant toute la durée du projet. Les animaux seront hébergés dans des cages standards répondant aux normes européennes actuelles (Directive 2010/63/UE). Pour éviter de stresser les animaux, les cages seront isolées de tout bruit extérieur et l’accès à l’eau et à la nourriture sera ad libitum. Des dômes de cellulose (permettant aux souris de s'isoler) et des carrés de cotons seront placés dans chaque cage. Après le modèle d'AVC, les animaux se reveilleront dans des cages de réveils spécifiques (chauffées à 30°C et dans l'obscurité), avant de rejoindre leur cage d'origine une fois réveillés. La douleur des animaux sera évaluée suivant une échelle de douleur des souris (Mouse Grimace Scale). Une pâtée de croquettes ainsi qu'une gelée alimentaire seront déposées dans la cage des animaux après la chirurgie, afin d'assurer un apport hydrique suffisant.

Choix des espèces

La souris (mus musculus) est l’espèce de référence utilisée pour l’étude des pathologies cardio-vasculaires la littérature. L’anatomie et la physiologie de la circulation cérébrale sanguine de la souris sont également bien connues et sont semblables par leurs grands traits à celles de l’homme. Les propriétés tissulaires des artères cérébrales sont identiques chez l’homme et la souris. L’ensemble des connaissances et des acquis dont nous disposons au laboratoire et dans la littérature rend cette espèce particulièrement intéressante pour étudier la microthrombose dans l’AVC et l’embolie pulmonaire. Le stade de développement des animaux est de 8 à 10 semaines soit un poids de 35-40g. Nous effectuons donc notre modèle sur des jeunes adultes.

  • Recherche appliquée
    • Troubles immunitaires
  • Recherche fondamentale
    • Oncologie
    • Système immunitaire
Souris : 1500
Souffrances
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Un agent cancérigène dans l'eau de boisson pendant seize semaines, ou une injection de cellules cancéreuses dans la bouche suivie d'une tumeur buccale qui gêne l'alimentation. 1 500 souris vont être utilisées ainsi, toutes tuées à l'issue pour prélèvement des tumeurs et des organes, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. L'objet déclaré est de comprendre comment un composant de la matrice extracellulaire bloque les cellules immunitaires autour des cancers de la tête et du cou. Les atteintes décrites se limitent à l'anxiété et à la douleur transitoire des injections buccales, sans que soit précisé ce que quatre mois d'ingestion d'un cancérigène font subir aux 419 souris du modèle chimique.

Objectifs

Les cancers de la tête et du cou (ORL) représentent la 6ème cause de cancer humain avec une espérance de vie à 5 ans de 50%. On distingue ceux liés à une infection virale préalable et ceux provoqués par une exposition aux agents cancérigènes (tabac/alcool). La défense immunitaire permet de lutter contre le développement du cancer. Comprendre l’impact de l’environnement immédiat de ces cancers sur la défaillance immunitaire est donc cruciale. La Matrice Extra Cellulaire (MEC) structurant les tissus cancéreux a une constitution et une organisation spécifique qui favorise la progression cancéreuse. Nous avons identifié qu’un composant de la MEC des cancers ORL impacte la position des cellules immunitaires et la sévérité du cancer humain et d’un cancer ORL murin. Lorsque ce même modèle de cancer ORL se développe chez des souris qui n’expriment ce composant structurant, le cancer est moins grave et les cellules immunitaires ne sont pas séquestrées dans l’environnement de la tumeur. Notre objectif est de comprendre la nature des relations de contact entre les cellules immunitaires et ce composant au cours du développement du cancer et de déterminer quand et comment ce composant modifie les performances immunitaires. Ceci permettra d’améliorer nos connaissances sur les relations de proximité au sein des cancers ORL et sera important pour la recherche préclinique en identifiant de nouveaux traitements pour stimuler la défense immunitaire. Sur cinq ans, nous développerons trois modèles de cancers mimant les cancers ORL humains chez la souris normale, sans ce composant structurant ou sans un type immunitaire pour dévoiler les relations entre la défense immunitaire et notre composant structurant au cours de la croissance tumorale: Le premier modèle consiste en l’administration pendant 16 semaines d’un dérivé de la nicotine dans la boisson des souris pour mimer le cancer lié au tabac. Les tumeurs collectées en fin de procédure permettront d’identifier les défaillances de la défense immunitaire à différents stades du cancer; Deux modèles de greffe tumorale buccale par injection de cellules cancéreuses indépendantes d’une infection virale ou dépendante d’une infection virale. Ils permettront de comparer les mécanismes de défense immunitaire dans les cancers dépendant ou non d’une infection virale et leur défaillance. Ces modèles courts seront utiles pour déterminer le rôle de cellules particulières de la défense immunitaire et pour l’évaluation de nouveaux traitements.

Bénéfices attendus

Ces travaux permettront d’identifier les relations microscopiques entre la défense immunitaire et un composant structurant et les conséquences de ces interactions sur la nature, la fonction des cellules immunitaires, la croissance cancéreuse et la structure du tissu malade. A terme, ces travaux permettront d’identifier des pistes nouvelles de stimulation du système immunitaire dans les cancers ORL afin de stimuler la défense immunitaire. Les modèles murins de développement de cancer ORL que nous proposons de développer et caractériser représente un outil indispensable pour déterminer les relations complexes et temporelles en place au sein des tumeurs. Ces études chez la souris poseront les bases d'une étude translationnelle chez l'Homme. Les résultats de cette étude serviront aussi au developpement de modèles in vitro pertinents.

Procédures

1 Modèle chimique: Administration d'un agent cancérigène dans l'eau de boisson pendant 16 semaines n'ayant pas d'impact direct sur l’alimentation (16 semaines par souris, 419 souris maximum). 2 Modèles de greffe buccale: 1 injection de cellules cancéreuses dans la bouche et une injection dans l'abdomen pour l'anesthésie pour contrôler la douleur et l’anxiété due à l'injection des cellules cancéreuses dans la bouche (2 injections totales par souris, 780 souris maximum). Elimination d'une population de la défense immunitaire pour évaluer son rôle dans la croissance cancéreuse par injection dans l'abdomen d'une drogue: 8 injections dans l'abdomen par souris (modèle chimique) sur 80 souris maximum et 2 injections dans l'abdomen par souris (modèles de greffe tumorale) sur 160 souris maximum.

Impact sur les animaux

les injections de cellules cancéreuses dans la bouche peuvent générer de l'anxiété et une douleur transitoire correspondant à une nuisance modérée. Lla croissance des tumeurs buccales peut avoir un impact sur l'alimentation correspondant à une nuisance modérée

Devenir

TOUS mis à mort en fin d'expérimentation afin de réaliser des gestes post-mortem (prélèvementsde tumeurs et d'organes pour analyses biologiques)

Remplacement

Ce projet a pour but de comprendre les relations complexes des cellules immunitaires avec l'environnement immédiat du cancer. Ce type d'étude est difficilement envisageable chez l'Homme car les prélèvements de cancer accessibles pour la recherche sont de très petites tailles et la rareté de nos cellules nous oblige à travailler sur du matériel biologique suffisamment important. Par ailleurs, nous ne pouvons pas étudier l’effet de traitements innovants visant soit à éliminer ou bloquer l’infiltration des tumeurs par certaines cellules dans des modèles in vitro. Or ce type d'analyse est un pré-requis pour pouvoir valider de nouvelles cibles d'immunothérapie chez l'homme. Ces travaux permettront également de mieux comprendre les relations complexes responsables de la croissance cancéreuse, ce qui permettra dans le futur de développer des modèles alternatifs in vitro découlant de nos résultats par ingenierie du tissu.

Réduction

Nous avons déterminé les effectifs de nos groupes de manière à obtenir une forte validité statistique (avec puissance de 0.8) avec un minimum d’individus et notre projet a été conçu pour optimiser la quantité d’informations analysables. Le nombre total d'animaux requis est de 1500 pour l'ensemble et la durée totale du projet. Afin de réduire au mieux le nombre d’animaux, nous procéderons à une analyse séquentielle. Une première série d’expériences permettra de développer les modèles murins et de définir les conditions optimales d'expérimentation (n: 260 souris/an sur deux ans). Nous utiliserons ensuite trois modèles tumoraux optimisés dans des souris sans composant structurant et leur contrôle. Le schéma d'accouplement de ces souris a été optimisé pour obtenir 50% de souris avec et sans composant structurant par couplage et les males et les femelles seront utilisés pour réduire le nombre d'animaux inutiles (n: 150 souris par an pendant 4 ans). De plus, nous utiliserons également des souris males et femelles dans laquelle une population immunitaire est éliminée et leur contrôle dans les trois modèles tumoraux (n: 480 souris maximum). Nous réduirons ce nombre de 160 souris si nos résultats antérieurs démontrent que le modèle chimique et un modèle de greffe ont des caractéristiques similaires. Dans ce cas les expériences ne seront menées que sur deux des trois modèles tumoraux.

Raffinement

Afin d’améliorer les conditions d’hébergement réglementaires des animaux (porteurs ventilés, 5 animaux par cage, objets déplacés régulièrement pour stimuler la curiosité) dans le contexte de cette pathologie buccale, du gel nutritif est ajouté dans la cage afin de faciliter l’alimentation après les injections de cellules cancéreuses. Les injections de cellules cancéreuses sont réalisées sous anesthésie en présence d'un médicament anti-douleur afin de contrôler l'anxiété et la douleur liée à l'injection. Les signes de l'évolution du cancer, le suivi des animaux seront effectués conformément à une grille d’évaluation permettant de définir un niveau de douleur/souffrance à partir duquel les animaux concernés seront mis à mort. Plus particulièrement, il est à noter que les modèles cancéreux seront établis de façon à limiter la croissance tumorale a un volume de 20% en deça du point limite éthique afin d’éviter une souffrance liée à un problème nutritionnel et le suivi quotidien du comportement et une pesée bi-hebdomadaire des animaux permettra de détecter les signes précoces de souffrance. Enfin les souris dans lesquelles notre population immunitaire d'intérêt peut être éliminée par injection d'une drogue ont un phénotype attendu non dommageable mais le bien-être des souris (poids, posture et mobilité) sera documenté hebdomadairement dès le début de l'expérimentation afin d'éviter toute souffrance.

Choix des espèces

Les modèles murins de tumeurs ORL que nous proposons de développer et d'utiliser permettront de caractériser un environnement complexe qui mime les tumeurs humaines. Ce type d’analyse détaillée est un pré-requis pour pouvoir identifier de nouvelles cibles thérapeutiques et identifier de nouvelles approches d’immunothérapie chez l’homme. Les souris seront mises en expérimentation à un âge de 8 semaines, âge auquel le système immunitaire est mature.

  • Recherche appliquée
    • Troubles nerveux
  • Recherche fondamentale
    • Éthologie / comportement / biologie animale
    • Oncologie
    • Système nerveux
Souris : 320
Souffrances
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320 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles subissent un tatouage des phalanges et le prélèvement d'un morceau d'oreille, cinq jours de gavage quotidien, une restriction alimentaire, puis un test comportemental de trente minutes par jour pendant onze semaines consécutives. L'enjeu déclaré est de savoir si des souris porteuses d'une mutation du gène FUS présentent des troubles de la motivation et de l'impulsivité, et si remettre la protéine dans le noyau des neurones les atténue. Le porteur affirme qu'il est "nécessaire" de recourir à un modèle animal reproduisant la complexité comportementale et structurelle du système nerveux central humain.

Objectifs

La démence fronto-temporale (DFT) est une maladie maladie neurodégénérative incurable caractérisée par l’atteinte de deux structures majeures dans le cerveau. Les symptômes des patients atteints de DFT sont multiples et peuvent inclure des troubles liés au jeu d’argent, à l'hyperphagie et à la consommation de drogue. Tous ces comportements peuvent résulter d'une altération de la motivation et/ou de l'impulsivité. Ce type d’altérations est peu étudiée. Nous avons dans notre laboratoire un modèle de souris qui mime cette maladie en reproduisant la mutation d’une protéine mutée chez les patients. Ce projet a deux buts. Le premier est de regarder si ces souris présentent des problèmes de motivation et/d’impulsivité. Le second but est de voir si le fait de relocaliser cette protéine dans le noyau des neurones est suffisant pour atténuer ces problèmes comportementaux.

Bénéfices attendus

A l’heure actuelle, les troubles des comportements compulsifs dans la DFT sont très peu étudiés alors qu’ils peuvent être à l’origine de souffrances physiques (alcoolisation, hyperphagie) et/ou mentale importantes. Ce projet pourrait permettre de mieux comprendre ces comportements. Par ailleurs, si le fait de remettre la protéine mutée à sa place s’avère efficace, cela pourrait orienter les prochaines recherches pharmacologiques ou pharmaceutiques vers une stratégie visant à relocaliser cette protéine à sa place normale chez les patients souffrant de maladie qui affectent le cerveau.

Procédures

Les animaux recevront un traitement (administration par gavage sur animal vigil afin de limiter les risques de fausse route) durant 5 jours, à raison de 1 fois par jour. La durée du gavage est d’environ 20 secondes. Nous réaliserons une tâche d’apprentissage qui nécessite que les souris soient motivées pour la réaliser. Pour atteindre ce niveau de motivation, la seule chose connue à ce jour est la mise en place d’une légère restriction alimentaire (qui vise à réduire le poids cible de l’animal est à 5%). Les souris passeront un test (non invasif) tous les jours pendant 11 semaines consécutive à raison de 30 minutes par jour.

Impact sur les animaux

6 types de nuisances sont attendues au cours de cette étude : 1- L’administration par gavage du traitement peut entrainer un stress lié à la contention transitoire et à l’administration du traitement ainsi que des fausses routes. 2- Le traitement en tant que tel pourrait avoir des effets secondaires mais de nombreuses études utilisent ce composé et aucune n’a fait remonter un effet secondaire notoire et délétère. 3- Le stress que pourrait causer la réalisation de la tache comportementale. 4- La restriction alimentaire nécessaire pour la réalisation de la tâche 5- Afin d’identifier les souris et de réaliser le génotypage, nous devons effectuer un tatouage (aux niveaux des doigts) et un prélèvement d’un morceau d’oreille (trou d’environ 1 mm de diamètre). Ceci entraine une douleur aiguë et transitoire.

Devenir

Les animaux seront tous mis à mort à l’issue des procédures car nous avons besoin de prélever les tissus pour vérifier que notre protéine d’intérêt (FUS) soit à nouveau à sa place (dans le noyau des neurones) mais aussi pour étudier les impacts au niveau microscopique (moléculaire, cellulaire et biologique) de notre intervention.

Remplacement

Ce projet a pour but d’étudier si la DFT est associée à des troubles motivationnels et compulsifs et si l’on peut modifier l’apparition de ces troubles en annulant une mutation. Pour répondre à ces questions, il est nécessaire d’utiliser un modèle animal qui reproduit à la fois la complexité comportementale mais aussi celle structurelle du système nerveux central, notamment avec les différents intervenants cellulaires retrouvés dans le système nerveux central chez l’Homme.

Réduction

Le nombre d'animaux nécessaires à la bonne réalisation de ce projet a été calculé, d’après nos travaux préliminaires, de manière à obtenir des résultats statistiquement fiables et robustes. Par ailleurs, pour limiter le nombre total d’animaux générés, nous proposons ici de réaliser les analyses histologiques et moléculaires sur les mêmes animaux que ceux chez qui auront réalisé une des procédures. Pour limiter le nombre total d’animaux générés et améliorer nos connaissances de la maladie, nous proposons d’utiliser les mâles et les femelles. Par ailleurs, nous avons décidé de réaliser une première étude pilote qui sera un point de décision entre la suite de la réalisation, un non, du projet.

Raffinement

L’enrichissement de l’environnement des animaux (bâtonnets à ronger, coton compressé pour faire des nids, maisons de carton blanc), le maintien des interactions sociales (les souris sont gardées à plusieurs par cage tout au long de leur vie) et la surveillance quotidienne des animaux permettront d’assurer de leur bien-être et de détecter rapidement tout changement de comportement associé ou non à la pathologie étudiée afin qu’il puisse être pris en charge. Nous avons établi des points-limites clairs afin de pouvoir soustraire l’animal à la souffrance si nécessaire. Les expérimentateurs en charge sont formés à chaque procédure et nous avons une très bonne connaissance du modèle utilisé. Nous pourrons ainsi facilement déceler un éventuel comportement anormal.

Choix des espèces

Les modèles de souris transgéniques sont les plus appropriés à notre étude car ils présentent le niveau de complexité structurelle du cerveau adéquat, une séquence de notre gène d’intérêt (Fus) bien concernée d’un point de vue phylogénétique et des capacités cognitives qui nous permettent d’évaluer des troubles retrouvés chez les patients. Les études seront réalisées sur des souris adultes (âgées de 2/3 mois au début des procédures) car les patients souffrant de DFT liée à FUS sont toujours des patients adultes.

  • Recherche fondamentale
    • Éthologie / comportement / biologie animale
    • Oncologie
Souris : 392
Souffrances
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392 souris vont être utilisées, toutes tuées et leur cerveau prélevé, dans des procédures déclarées d'un niveau de souffrance léger. Chacune reçoit deux ou trois injections sous contention, une amnésie est provoquée chez une partie d'entre elles, et la moitié du groupe passe par une chirurgie sans réveil de moins de cinq minutes. L'objet est de vérifier si l'association de deux molécules améliore la mémoire, piste que le porteur relie à la maladie d'Alzheimer sans dépasser le stade de la preuve de concept chez la souris. Il annonce jusqu'à trois expositions à un test comportemental qui "n'engendre aucune nuisance", sans préciser lequel.

Objectifs

Plusieurs données de la littérature indiquent que l’inhibition d’une enzyme cérébrale, la phosphodiestérase 7 (PDE7), pourrait s’avérer être une stratégie intéressante pour traiter les troubles de la mémoire induits par la maladie d’Alzheimer. En parallèle, il a également été montré que l’activation de certains récepteurs cérébraux (les récepteurs à la sérotonine de type 4, notés 5-HT4) engendrait des effets bénéfiques sur la mémoire chez l’animal. Notre hypothèse de recherche est que l’activation des récepteurs 5-HT4, conjuguée à l’inhibition des PDE7, exercerait des effets bénéfiques puissants sur la mémoire. Notre étude vise à démontrer, chez l’animal, la preuve d’intérêt de cette association. Cette étude pilote sera réalisée chez la souris adulte en condition physiologique ou pathologique, en induisant une amnésie chez les animaux.

Bénéfices attendus

Cette étude permettra de valider la preuve de concept de l’intérêt d’une association de deux agents pharmacologiques pour lutter contre les troubles de la mémoire chez la souris et permettra d’identifier les mécanismes cérébraux sous-jacents.

Procédures

Toutes les souris du projet seront exposées à : - 2 ou 3 injections aigües d’agents pharmacologiques. Chaque injection (voie intra-péritonéale et sous-cutanée) nécessite une contention de l’animal et prendra environ une minute par souris. - au maximum 3 expositions à un test comportemental d’une durée maximale de 3 fois 10 minutes par exposition, selon le test utilisé. Les tests comportementaux choisis n’engendrent aucune nuisance chez l’animal. Enfin, la moitié des souris du projet seront exposées à une procédure chirurgicale sans réveil, menée sous analgésie et anesthésie profonde, d’une durée inférieure à 5 minutes.

Impact sur les animaux

Lors de ce projet, les animaux vont subir des administrations par voies intra-péritonéale et sous-cutanée nécessitant une contention. Un stress physique et une douleur légère dus aux injections sont attendus lors de ces manipulations. Aucune nuisance sur la souris n’est attendue suite à la réalisation des tâches comportementales. Enfin, concernant les agents pharmacologiques utilisés, aucun d’entre eux, aux doses envisagées, n’est connu pour induire des nuisances ou effets indésirables chez la souris.

Devenir

A l’issue de chaque procédure présentée dans ce projet, les animaux seront tous mises à mort soit les 392 souris. Les cerveaux de tous les animaux seront prélevés afin de réaliser des études post-mortem complémentaires.

Remplacement

Ce projet vise à favoriser le développement de nouveaux médicaments susceptibles d’avoir un intérêt dans le cadre de la prévention et/ou le traitement de pathologies telles que la maladie d’Alzheimer. Or la recherche de nouveaux médicaments nécessite (scientifiquement et règlementairement) l’utilisation d’espèces animales. De plus, l’évaluation des performances de mémoire ne peut être réalisée que sur un organisme capable d’effectuer une tâche cognitive (ici un test de mémoire de travail spatiale). Ainsi, aucun remplacement par des modèles in vitro ou in silico (modèles mathématiques, bio-informatique) ne peut être réalisé.

Réduction

Un total de 392 souris sera nécessaire pour cette étude. En faveur d’une réduction du nombre d’animaux utilisé, nous avons choisi d’utiliser à la fois des souris femelles et des souris mâles. Nous avons également choisi de réaliser successivement les trois sessions expérimentales sur les mêmes souris et de poursuivre ces études comportementales par des mesures post-mortem.

Raffinement

Afin de réduire la douleur, souffrance et angoisse infligées, les animaux seront maintenus dans des conditions d’hébergement optimales et stables : température, cycle de lumière, hygrométrie, enrichissement minimal du milieu d’hébergement (maisonnette en papier mâché, papier kraft). Ils seront surveillés quotidiennement par un personnel qualifié et une attention particulière sera apportée à l’apparence physique externe des animaux, aux variations éventuelles de poids ainsi qu’aux changements de comportements. Les injections intra-péritonéales et sous-cutanées seront réalisées exclusivement par un personnel qualifié. Afin de diminuer le stress de nos animaux, un protocole de familiarisation des animaux à l’animalerie et à l’expérimentateur sera mis en place sous la forme de manipulation dès l’arrivée des animaux au sein de notre animalerie. Afin de réduire la douleur et la détresse de nos animaux nous avons choisi un point limite précoce et compatible avec les objectifs scientifiques de notre recherche. Pour la procédure chirurgicale sans réveil, les animaux seront analgésiés et anesthésiés profondément pour éviter toute douleur durant cette procédure.

Choix des espèces

Les souris font partie des espèces animales les plus exploitées en recherche biomédicale du fait de leur facilité de reproduction et de la similarité du système nerveux central qu’elles présentent avec l’Homme. Leur comportement est bien décrit et il est possible d’en mesurer les modifications. Les modèles murins possèdent une bonne faculté d’apprentissage justifiant leur utilisation dans l’étude de la mémoire. Des souris de 8 semaines d’âge seront utilisées dans ce projet, un âge auquel les grandes fonctions physiologiques sont arrivées à maturité.

  • Maintien des lignées génétiquement modifiées
  • Recherche appliquée
    • Troubles immunitaires
  • Recherche fondamentale
    • Oncologie
    • Système immunitaire
Souris : 4372
Souffrances
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Une partie des souris utilisées porte des modifications qui les font développer spontanément des tumeurs : mélanomes chez 25 à 60 % d'entre elles à partir de deux mois, tumeurs de l'ensemble des glandes mammaires après une latence moyenne de 92 jours. 4 372 souris vont être utilisées, toutes tuées, dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré pour la quasi-totalité, 54 étant tuées sans réveil. Elles reçoivent quatre à six injections sous anesthésie, trois à six injections intrapéritonéales vigiles, des prélèvements de sang à la queue ou en rétro-mandibulaire, et une irradiation de 2 grays ou une injection de busulfan, avec nécrose, ulcération et saignements des tumeurs annoncés. L'élevage croise des femelles sauvages avec des mâles qui ne développent leurs tumeurs mammaires qu'après leur période de reproduction, ce que le porteur compte au titre du raffinement.

Objectifs

L’immunothérapie connaît un grand essor depuis ces dernières années et est de plus en plus utilisée pour traiter différents cancers. Cette thérapie consiste à réactiver le système immunitaire du patient afin qu’il puisse lui-même reconnaître et éliminer les cellules cancéreuses. Malgré de nombreux succès cliniques, l’efficacité des immunothérapies est encore limitée à un sous-ensemble de patients répondeurs. Une des principales limites réside dans l’infiltration de la tumeur par les cellules immunitaires. En effet, un faible effet thérapeutique corrèle avec une tumeur dite « froide », c’est-à-dire peu infiltrée et pauvre en cellules immunitaires. Il est donc crucial de comprendre les mécanismes permettant l’infiltration des cellules immunitaires au sein de ces tumeurs et de développer des stratégies pour manipuler ce processus afin de contourner la résistance thérapeutique aux points de contrôle immunitaire (ICB). Ce projet a pour but de développer de nouvelles thérapies capables de remodeler le microenvironnement tumoral afin de rendre répondante une tumeur qui ne l’est pas initialement. Utiliser ces nouvelles thérapies en combinaison avec les immunothérapies déjà existantes pourrait ainsi permettre de surmonter la résistance primaire observée chez de nombreux patients. Ce projet nécessite la modélisation du contexte immunitaire dans des modèles vivants. Au fur et à mesure de l’avancement du projet, des modèles pré-cliniques (tumeurs endogènes et souris humanisées) seront utilisés afin d’imiter au mieux les effets présents chez l’Homme. Ainsi les modèles précliniques permettent de sélectionner les stratégies immuno-thérapeutiques les plus efficaces à tester dans le cadre d'essais cliniques et par conséquent réduire les risques associés aux essais cliniques infructueux.

Bénéfices attendus

Ce projet a pour objectif fondamental d'approfondir notre compréhension des mécanismes sous-jacents à l'infiltration des cellules immunitaires au sein des tumeurs solides. En parallèle, il cherche à développer des thérapies innovantes capables de réguler et de maîtriser ce processus complexe. En réalisant cette double démarche, nous espérons ouvrir de nouvelles perspectives dans le domaine de la lutte contre les tumeurs solides, en exploitant ces connaissances pour élaborer des approches thérapeutiques plus efficaces et ciblées. Ces traitements seront conçus pour surmonter la résistance initiale souvent observée vis-à-vis des immunothérapies. Ils agiront en transformant une tumeur qui, au départ, ne répondait pas favorablement envers ces traitements en une tumeur réceptive, permettant ainsi une meilleure efficacité des immunothérapies. Cette approche novatrice vise à contourner les obstacles initiaux et à ouvrir la voie à des réponses positives là où elles étaient auparavant limitées, potentiellement révolutionnant ainsi le traitement des tumeurs.

Procédures

Les animaux seront soumis à ces types d’interventions : - 4 à 6 injections en intraveineuse/sous-cutanée/intra-tumoral, sur animaux anesthésiés. Cet acte ne dure que quelques secondes. - 3 à 6 injections en intra-péritonéal, sur animaux vigiles. Cet acte ne dure que quelques secondes. - 1 à 3 prélèvements sanguins au niveau de leur queue, sur animaux vigiles. Cet acte dure quelques minutes. - 1 à 3 prélèvements sanguins en rétro-mandibulaire, sur animaux anesthésiés. Cet acte dure quelques minutes. - 1 prélèvement sanguin en rétro-orbital ou rétro-mandibulaire, sur animaux anesthésiés. Cet acte dure quelques minutes et est sans réveil. - 1 injection intra-péritonéale de buprénorphine. Cet acte dure quelques secondes. - 1 à 3 injections intra-péritonéales d’un anesthésique. Cet acte dure quelques secondes. - 1 anesthésie locale par injection sous cutanée d'une solution d’anesthésique. Cet acte dure quelques secondes. - 1 irradiation (générateur X, dose 2 Gy) ou 1 injection de busulfan dilué en solution saline. Cet acte dure quelques minutes.

Impact sur les animaux

Les nuisances et effets indésirables attendus sur les animaux sont particulièrement liés à la croissance tumorale. En effet, l’ensemble des traitements utilisés sur les animaux ont été déjà publiés dans la littérature comme étant bien tolérés par les animaux dans les lignées de souris que nous utilisons. Ainsi, hormis les nuisances sporadiques parfois observées sur les animaux saints, l’initiation des possibles nuisances se fera à partir du début des expériences et pourra donc être promptement suivie. Certaines souris sont viables et fertiles, mais 25 % à 60 % ou plus développeront spontanément des mélanomes avec un début à l'âge de 2 à 12 mois. L'application topique d’une molécule entraîne le développement de lésions cutanées pigmentées en 21 à 28 jours, qui évoluent en mélanomes. D’autres souris développant des tumeurs mammaires spontanément, les animaux seront suivis régulièrement afin d’assurer leur bien-être et poursuivre les éventuels signes de souffrance ou de stress. Les souris femelles d’un certain génotype développent des tumeurs au niveau de toutes les glandes mammaires (m1 à m10) avec un temps de latence moyen de 92 jours. Les tumeurs apparaissent progressivement à partir de 15 semaines jusqu’à un point limite vers 25 semaines. Les nuisances attendues en lien avec les croissances tumorales en sous-cutanées (cancer du sein, mélanome) sont : nécrose, uclération et saignements de la tumeur, gène à la locomotion et baisse de la tonicité générale dans les derniers stades de la maladie, perte de poids. Les nuisances attendues en lien avec les croissances tumorales du cancer du poumon sont : perte de poids, difficultés respiratoires, baisse de la tonicité dans les derniers stades de la maladie. Les nuisances liées aux injections des thérapies et aux prélèvements sont égales à la douleur causée par l’insertion d’une aiguille. Cet inconfort est léger et passager. Les traitements utilisés n’induisent pas de réaction adverse chez la souris. Une autre lignée (phénotype dommageable) sera hébergée dans des conditions la protégeant de toute infection, dans une cage individuelle sur portoir ventilé, la litière sera autoclavée, l’eau et les aliments irradiés, le matériel en contact avec les animaux sera au préalable autoclavé ou décontaminé.

Devenir

Tous les animaux seront mis à mort à la fin de chaque procédure car ils ne peuvent être ni réutilisés, ni remplacés, ni adoptés car la plupart d’entre eux seront porteurs de tumeurs. De plus les animaux “contrôles”, non porteurs de tumeur, devront être mis à mort car nous nous intéressons aux cellules présentent dans les organes et nous devons absolument mettre les animaux à mort pour récupérer ces organes.

Remplacement

Dès qu’il est possible de remplacer un modèle murin par une approche in vitro, comme la culture cellulaire ou la création d'organoïdes en 3D, nous opterons pour cette solution, comme nous l'avons déjà fait par le passé. Les diverses thérapies cellulaires seront systématiquement soumises à une validation in vitro avant toute autre étape. Cependant, il est important de noter que ni les modélisations mathématiques ni les systèmes in vitro ne permettent actuellement d'étudier de manière exhaustive l'infiltration des cellules immunitaires au sein des tumeurs ainsi que les réponses immunitaires anti-tumorales qu'elles déclenchent. Par conséquent, le modèle murin demeure un élément incontournable de ce projet, puisqu'il est le seul à permettre l'étude approfondie de l'infiltration immunitaire au sein des tumeurs et des réponses anti-tumorales qu'elle engendre. L'utilisation de souris s'avère essentielle pour tester de nouvelles thérapies anti-cancéreuses qui réactivent le système immunitaire, ouvrant ainsi la voie à des avancées significatives dans le domaine de la lutte contre le cancer.

Réduction

Nous avons développé des méthodes permettant l'analyse d'un nombre élevé de paramètres immunologiques dans différents organes. Ces expériences permettent de réduire le nombre d’animaux impliqués dans les expériences en augmentant le nombre de données par animaux. Les expériences de croissance de tumeurs seront effectuées avec 7 animaux en accord avec les calculs de puissance statistiques. Les résultats seront analysés par tests statistiques non paramétriques ou l’analyse de la variance . En outre, nous utiliserons des animaux mâles et femelles pour réduire le nombre d’animaux respirant non impliqués dans des expérimentations dans les lignées de souris génétiquement modifiées.

Raffinement

Une lignée de souris étudiée développe des tumeurs mammaires très progressivement sur 5 mois. La stratégie d’élevage participe au raffinement du projet, elle repose sur le croisement de femelles sauvages avec des mâles hétérozygotes qui développent tardivement des tumeurs mammaires (donc sans phénotype dommageable pendant la période d’utilisation comme reproducteurs. Les expérimentations avec une lignée de souris seront réalisées avant que les tumeurs se développent spontanément (à partir de 2 à 12 mois). Dans ce cadre nous utiliserons les souris mâles et femelles pour l'expérimentation. Les animaux seront régulièrement surveillés, et en cas d'apparition inattendue de tumeurs, ils serviront à standardiser

Choix des espèces

La souris se révèle être le modèle privilégié pour les expérimentations dans le domaine de l'onco-immunologie et de la thérapeutique du cancer. Ceci est principalement dû à la connaissance approfondie du génome murin, ce qui permet de tirer parti de nombreux outils soigneusement caractérisés. Parmi ceux-ci figurent les souris génétiquement modifiées pour exprimer des protéines spécifiques d'intérêt, ainsi qu'une variété étendue de modèles de tumeurs transplantées. La souris présente des avantages pratiques significatifs. Elle est aisément manipulable, dispose d'une courte période de gestation et peut donner naissance à plusieurs individus par portée, ce qui crée des conditions d'élevage optimales pour les expériences. Grâce à sa grande similitude génétique avec l'Homme, il est envisageable de transférer les résultats obtenus chez la souris vers des applications cliniques. Cette corrélation renforce la pertinence des découvertes réalisées avec les souris, ouvrant la voie à des avancées cliniques prometteuses dans la lutte contre le cancer. Les animaux seront mis en expérimentation entre 8 et 14 semaines après leur naissance, car c’est l’âge à partir duquel ils auront atteint le stade « adulte » et que leur système immunitaire sera pleinement développé.

  • Recherche fondamentale
    • Système immunitaire
    • Système nerveux
Souris : 1000
Souffrances
▲ -
▲ -
▲ -
▲ 1000
Devenir
 -
 -
 -
 1000

Les souris suivies cinq jours qui perdent plus de 15 % de leur poids, ou dont le score de grimace dépasse 7 pendant les 48 heures critiques, sont mises à mort. 1 000 souris vont être utilisées, toutes tuées, dans des procédures d'un niveau de souffrance sévère. Chacune subit une chirurgie provoquant un AVC dans l'artère cérébrale moyenne droite, reçoit une injection, passe une IRM pour une partie d'entre elles, et finit par une mise à mort par exsanguination et perfusion intracardiaque. Le porteur classe lui-même comme sévères les douleurs postopératoires et les déficits fonctionnels ou cognitifs attendus, tout en affirmant que les animaux se déplacent et s'alimentent normalement et n'émettent aucun son audible.

Objectifs

Ce projet a pour but d'évaluer l'orage cytokinique se produisant à la suite d'un AVC. A la suite d’un AVC, le système inflammatoire s’active et produit différentes molécules. Cela perdure pendant plusieurs jours, voire semaine. L’inflammation se met en place au niveau de l’organisme entier et donc du cerveau. L’étude de la production de ces molécules inflammatoires n’a jamais été réalisée à ce jour. Il existe dès lors une nécessité d’évaluer, en pré-clinique, leur production dans le temps afin de mieux décrire l’inflammation au niveau cérébral et systémique. L’objectif étant de pouvoir découvrir potentiellement de nouveaux biomarqueurs de ce processus inflammatoires. Aujourd’hui l’activateur tissulaire du plasminogène (tPA) est le seul traitement pharmacologique utilisé dans le cadre de l’AVC. Le tPA interagit avec un récepteur retrouvé dans de nombreux organes. Cette interaction module le système inflammatoire. De fait, le tPA en tant que traitement peut donc affecter le système inflammatoire et affecter la production des molécules inflammatoires. L’unité d’accueil travaillant particulièrement sur l’axe d’interaction entre le tPA et ce récepteur, celui-ci sera pris en compte pour voir de quelle manière il peut influencer l’orage cytokinique post-AVC.

Bénéfices attendus

Ce projet a pour bénéfice principal la définition d'un ou plusieurs biomarqueurs de l'inflammation post-AVC. La finalité de ce projet serait d'utiliser ce/ces biomarqueur(s) en clinique pour une meilleure prise en charge des patients. De plus, l'identification de l'orage cytokinique permettra de mieux jauger l'intervention de différents traitements nécessaires au bien-être des patients et pouvant avoir des effets variables suivant le patient considéré.

Procédures

Chaque animal se verra induit une chirurgie provoquant un AVC au niveau de l'artère cérébrale moyenne droite. Ils auront tous une injection du traitement (rtPA ; solution saline) après l'induction de l'ischémie. Tous les animaux issus des groupes "24h" et "5 jours" passeront un IRM afin d'évaluer différents paramètres associés à l'AVC et notamment le volume de lésion. Enfin, la totalité des animaux sera mise à mort par exsanguination et perfusion intracardiaque au terme des temporalités nécessaires à la caractérisation de l'orage cytokinique.

Impact sur les animaux

Les nuisances et effet indésirables étant susceptibles d'apparaître chez les animaux seraient : - une perte de poids anormale (nuisance modérée associée à l'état post chirurgie) - des douleurs post-opératoire (nuisance sévère associée à la chirurgie) - du stress induit par les déplacements des cages, la chirurgie, la manipulation des animaux par l'expérimentateur, les situations de réveil (nuisance modérée) - des déficits fonctionnels et/ou cognitifis (nuisance sévère associée à la chirurgie)

Devenir

A l'issu de la procédure, les animaux seront mis à mort par exsanguination pour prélèvement de sang et des organes nécessaires au projet.

Remplacement

Les procédures expérimentales pour réaliser ce projet ont un caractère de stricte nécessité et ne peuvent pas être remplacées par d'autres méthodes expérimentales n'impliquant pas l'utilisation d'animaux vivants et susceptibles d'apporter le même niveau d'information. L'AVC est une pathologie complexe faisant intervenir de nombreux différents types cellulaires. Aujourd'hui, il est possible de représenter seulement des caractéristiques très particulières de l'AVC, généralement séparées les unes des autres. Il est par exemple possible de faire de la mise en culture cellulaire de neurones soumises à un protocole d'hypoxie afin de mimer l'effet de la réduction d'apport en oxygène que subissent les neurones in vivo. Il est également possible de réaliser de la micro-fluidique pour modéliser les caillots sanguins (à partir de sang humain) et évaluer différentes constantes de dynamiques associées à leur formation et leur dégradation. Toutefois, cette technique de permettrait pas d'intégrer le système inflammatoire et les cellules cérébrales afin d'étudier la production de cytokine suite à un AVC par exemple. Dans l'optique de travailler sur la production de cytokine associée à un AVC, une pathologie neuro-vasculaire globale, il n'est pas encore possible de modéliser l'ensemble de l'unité neuro-vasculaire pour avoir un résultat qui sera extrapolable à l'humain. De plus l'utilisation d'un organisme complexe est nécessaire au vu du fait que des cytokines pourraient être produites par des organes lymphoïdes primaires et secondaires. Nous avons sélectionné le modèle présentant le meilleur compromis entre pertinence scientifique et sensibilité de l'espèce. L'ensemble des acquis et des connaissances dont nous disposons dans le contexte de l'AVC rend la souris indispensable à la réalisation de ces procédures. La physiopathologie de l'AVC étant globalement établie chez cette espèce, son utilisation n'en est que normale.

Réduction

Notre projet ne nous permet pas d'utiliser d'autres moyens que l'expérimentation animale. Avant de procéder à une telle étude, nous nous sommes assurés d'utiliser le nombre minimal d'animaux adéquat pour atteindre le résultat souhaité. En fonction de l'expérimentateur (habilité, expérience, prédisposition pour ce type de gestes), le nombre d'animaux pourra être revu à la baisse. Dans chaque phase du projet, le minimum d'animaux a été prévu afin d'arriver à des résultats qui soient en adéquations avec les tests statistiques prévus lors de ce projet en prenant en compte un pourcentage d'animaux nécessaire à l'apprentissage. Pour les groupes d'animaux passant un IRM ("24h" et "5 jours"), des comparaison seront réalisées entre les souris traitées et non traitées. Entre toutes les souches de souris, pour ces mêmes groupes et ces mêmes résultats, les différences de volume de lésion seront établies. En résumé, pour toutes ces comparaisons, dès lors que les résultats nous le permettront, le nombre d’animaux utilisés pourra être réduit. De plus, le nombre d'animaux a été obtenu à partir de la spécificité et de la sensibilité des méthodes utilisées, ainsi que de nos travaux précédemment publiés dans la littérature. De plus l'utilisation de techniques d'imagerie non invasives permet de réduire le nombre d'animaux utilisés.

Raffinement

Les principes éthiques et les standards de raffinement seront utilisés pendant tout le projet. Les animaux sont hébergés dans des cages aux normes européennes avec un environnement enrichi (coton, paillettes, petites maisons) avec 5 souris par cage selon la directive 2010/63/UE. Les animaux seront anesthésiés et analgésiés durant chaque procédure. Les expériences seront réalisées en respectant les règles de bonnes pratiques de laboratoire pour le respect des animaux, tout en veillant à ne pas dépasser les points limités fixés au préalable. Le bien-être des animaux est contrôlé 7J/7 pour détecter tous signes cliniques de souffrance et agir rapidement pour y mettre fin. L'ensemble des connaissances et des acquis du laboratoire montre que les animaux se déplacent et s'alimentent normalement, prennent soin de leur pelage, n'émettent aucun son audible à l'oreille humaine et ne présentent aucun "sickness behavior syndrom". Pour éviter de stresser les animaux, les cages seront isolées de tout bruit extérieur et l'accès à l'eau et à la nourriture sera ad libitum. Les animaux du groupe mis à mort 5j post-chirurgie seront pesés quotidiennement pour surveiller leur poids et mis à mort si une perte de poids de plus de 15% est observée et/ou si un score sur l'échelle de la douleur (grimace scale) est supérieur à 7 pendant les 48h critiques aux modèles. Tout le matériel et consommable utilisé dans ces procédures expérimentales seront neufs, soigneusement nettoyés et désinfectés pour les réuitiliser (pinces métalliques). Les principes éthiques et les standards de raffinement seront utilisés jusqu'à la mise à mort de l'animal. Le jour de la chirurgie, afin de réduire le stress, les animaux seront emmenés dans la salle de chirurgie a minima 30 minutes avant celle-ci. Les cages y seront stockées dans une armoires ventilée spécifique, et dédiée, permettant de les maintenir dans un environnement avec une température et pression contrôlées. De plus, la sédation de l'animal pré-chirurgie sera faite sur une paillasse de sédation de type vétérinaire pour réduire au maximum le temps d'induction. Après la chirurgie, les animaux seront placés dans une enceinte de réveil chauffée et ventilée, isolés les uns des autres dans l'espace au maximum pendant 2h pour diminuer le stress dû au réveil. Toutes les douleurs des animaux sont prises en compte par une couverture anesthésique et analgésique adaptée.

Choix des espèces

La souris (Mus Musculus) est l'espèce animale la plus étudiée dans le domaine du développement et les techniques employées sont bien connues. L'anatomie du système nerveux murin et la physiologie de la souris sont également bien connus et sont proches de celles de l'Homme, ce qui fait des modèles utilisés dans ce projet des approches expérimentales fiables. L'ensemble des connaissances et des acquis dont nous disposons au laboratoire et dans la littérature rend cette espèce particulièrement intéressante pour cette étude. Il n'existe pas de modèle fiable utilisant des vertébrés moins sensibles ou des invertébrés, compte tenu de leur anatomie et de leur physiologie très différentes de l'Homme. Les souris seront âgées de 8 à 12 semaines, correspondant à un âge de jeune adulte. Ce stade est classiquement utilisé dans la littérature pour les études précliniques sur l'AVC.

  • Recherche appliquée
    • Troubles nerveux
  • Recherche fondamentale
    • Autre recherche fondamentale
    • Multisystémique
    • Oncologie
    • Système nerveux
Souris : 4800
Souffrances
▲ -
▲ -
▲ 4800
▲ -
Devenir
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 -
 4800

4 800 souris vont être utilisées sur cinq ans, toutes tuées pour les prélèvements finaux, dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré. Chacune est refroidie jusqu'à 32 °C par hypothermie provoquée, avec dix à quinze prises de température rectale espacées de quinze à trente minutes sur trois à cinq heures, une à trois administrations intraveineuses ou sous-cutanées et jusqu'à quatre prélèvements de sang, sans anesthésie ni analgésie. Cette hypothermie sert de signal pour mesurer si des molécules attelées à un médicament franchissent les barrières de l'organisme, sur une lignée dont le récepteur cible a été humanisé. Le porteur écrit travailler "faute d'alternatives de remplacement" et présente la souris comme "le seul système physiologique" intégrant les paramètres qu'il veut mesurer.

Objectifs

Les maladies neurologiques, musculaires et les maladies rares font partie des causes majeures de handicaps sévères dans le monde. À l'heure actuelle, les besoins médicaux actuels restent malheureusement très insatisfaits, sans aucun traitement curatif, ou palliatif. Une des raisons majeures réside dans l’inefficacité de nombreux médicaments à passer la barrière protectrice du cerveau et ainsi à accéder aux régions à traiter. Dans ce contexte, notre avons développé un savoir-faire qui consiste en l’association de molécules à des pro-drogues ou médicaments, capables de passer les barrières biologiques protectrices de l’organisme et ainsi atteindre plus efficacement les tissus cibles (cerveau, muscles…). Notre technologie repose sur une stratégie de cheval de Troie : Nos médicaments sont capables de reconnaître des partenaires spécifiques, au niveau des barrières protectrices de l'organisme et utilisent leurs mécanismes naturels de passage cellulaire pour atteindre le tissu cible. À travers cette demande de projet, nous souhaitons développer et optimiser de nouveaux médicaments afin d’améliorer la délivrance d’agents au fort potentiel thérapeutique. Par différentes voies d'administration, nous tenterons de potentialiser l’effet de nos médicaments, sur une lignée murine humanisée pour le récepteur cible de ce projet.

Bénéfices attendus

Choix d’une lignée murine humanisée pour notre récepteur d'intérêt : La transposition de nos recherches sur un modèle de souris humanisées, permet d’appréhender les futurs développements pré-cliniques de nos molécules et les possibles effets secondaires ou toxicités associées. De plus, elle assure de développer au maximum les études sur le modèle souris avant la phase préclinique et la transposition à l’homme, qui aurait nécessité des séries de tests sur divers modèles animaux. Enfin, le fait de pouvoir humaniser notre cible chez la souris constitue un excellent outil stratégique et scientifique, se traduisant par une réduction importante du nombre d’animaux au sein des études, par un gain de temps considérable (et de coût), tout en réduisant par la suite de potentiels essais sur modèles animaux plus gros. D'un point de vue médical, sur du plus long terme, le potentiel de ciblage thérapeutique de nos médicaments constitue l'objectif majeur de nos recherches, avec à terme, un bénéfice attendu qui pourrait permettre des avancées majeures dans le milieu médical et sur le quotidien des patients.

Procédures

Les manipulations expérimentales seront réalisées sur animaux vigiles et de manière précises et rapides (≤ 2min). Elles incluent : L’annotation des queues au moyen d’un marqueur spécifique permettant l’identification des individus (1 fois /semaine). Les pesées : Une pesée sera réalisée avant chaque administration et une avant l’euthanasie des animaux. La prise de température rectale (10 à 15 prises espacées de 15 à 30 minutes sur une durée de 3 à 5 h). La mise en contention (avant toutes administrations (1 à maximum 3) ou prélèvements intermédiaires (maximum 4). Les administration(s) intraveineuse(s) ou sous-cutanée(s) : 1 à maximum 3. A noter : Dans le cas d’administration répétées, un délai de minimum 24 à 48h sera respecté entre deux administrations. Les administrations intrapéritonéales : 1 seul/individu (euthanasie). Les prélèvements intermédiaires : Des prélèvements sanguins intermédiaires seront réalisés en cours de cinétique (maximum de 4 prélèvements de 50µl/semaine). Cette procédure ne présente pas d’anesthésie, pas d’analgésie, ni de chirurgie avec réveil.

Impact sur les animaux

Les nuisances ou effets indésirables sont les suivants : Un stress physique peut être induit lors de la mise en contention des animaux, la réalisation des différentes administrations (une ou trois maximum par individu), l’introduction d’une sonde rectale (prise discontinue sur 5h maximum) lors du monitoring de la température et lors de la réalisation de prélèvements sanguins intermédiaires (au maximum 4 prélèvements /individus, n’excédant pas 10% de la volémie sur 7jours). Un stress thermique pouvant quant à lui être généré par l’hypothermie induite (jusqu’à 32°C).

Devenir

En fin de procédure, les animaux seront mise à mort pour réaliser les prélèvements tissulaires et sanguins finaux. Si, en cours de cinétique, un individu atteint un point limite, l'animal sera également mis à mort en urgence après validation du vétérinaire et porteur de projet.

Remplacement

Pour mener à bien nos projets, nous réalisons en amont de nos procédures toute une série de tests in vitro. Cette première série de tests permet notamment de vérifier le maintien des interactions avec les récepteurs cellulaires, mais en aucun cas de prendre en compte l'intégralité des paramètres physiologiques (mécanistiques, immunitaires, métaboliques et d'éliminations) qui conditionnent le succès de nos médicaments. Pour faire face à cette sélection physiologique, nous envisagerons donc de réaliser nos expériences sur le petit animal de laboratoire, ici la souris, 1er modèle animal disponible se rapprochant de l’homme pour l’étude des mécanismes physiologiques in vivo. Il n'existe à l'heure actuelle aucun modèle prédictif de bio-informatique capable d'apporter toutes les réponses aux problématiques de la pharmacocinétique, ou suffisamment informel. Le modèle vivant, ici la souris, reste pour l'instant le seul système physiologique qui intègre la complexité de l'ensemble des paramètres mécanistiques précédemment cités, indispensables à l’étude d’une efficacité pharmacologique chez les mammifères. Dans notre cas, le principal désavantage concerne donc le recours à l’utilisation d’animaux. Il s’agit alors de définir à minima et au plus juste le nombre d’individus. L’utilisation de faibles cohortes d'animaux permettra d’aller en ce sens, tout en allant exploiter un maximum de résultats et par l’obtention de données statistiques significatives.

Réduction

L’optimisation de nos vecteurs en fonction de la voie d’administration permet d'envisager une médication optimisée et réduite (doses moins importantes), limitant de ce fait les possibles effets secondaires non souhaités (Raffinement), mais aussi de limiter le nombre d’individus au sein de la procédure (Réduction). Le nombre total d’animaux sera réparti sur de petits groupes mixtes 4 individus (2 mâles/2 femelles), à raison de maximum 8 groupes par étude et 15 études par an, sur chacune des deux lignées de souris. Aussi, nous n’aurons besoin que de 960 animaux par an (4 *8*15*2), soit un total de 4800 souris sur 5 ans (960*5). Il est important de noter que ce nombre total d’animaux sera mixte (50%mâles et 50% femelles (cages séparées). Le faible nombre d’individus (4, ici) sera suffisant pour obtenir une analyse statistique robuste. Les prélèvements de tissus en fin de procédure, nous permettrons d’optimiser cette dernière sur plusieurs types de post-expérimentations en apportant des données supplémentaires et ainsi, nous permettront d’éviter une utilisation abusive et inutile d’animaux (Réduction). De façon identique, la réalisation de prélèvements sanguins en cours de cinétique permet d'obtenir davantage de données pharmacocinétique, permettant ainsi de renforcer et d’optimiser l’étude et in-fine de réduire le nombre d’animaux.

Raffinement

La formation initiale et l’expérience du personnel sont nécessaires pour appréhender les moindres signes et/ou comportements caractéristiques d’une douleur ou gène chez l’animal. Nous porterons une attention particulière à la préparation en amont de l’expérimentation. Elle regroupe l’ensemble des préparatifs, l’adaptation, le conditionnement et la stabulation des animaux (7 à 14 jours avant expérimentation). 48h à 72h avant les administrations, les souris sont sorties de l’animalerie dans une pièce avec un cycle de lumière obscurité (12h/12h), insonorisée, en armoire ventilée, sous température et hygrométrie contrôlées, avec nourriture et boisson ad libitum. Un maximum de 4 individus de même sexe par cage, maintenus dans un contexte familier (pour les odeurs), dans la même cage (taille standard pour portoir ventilé + couvercle filtrant), litières (copeaux de bois) avec un triple enrichissement. Les animaux sont ainsi isolés du lieu d’expérimentation (odeurs et bruits) pour éviter toute communication de stress et angoisse. Le choix des cinétiques sera également affiné au plus juste pour éviter de longs tests inutiles et de possibles angoisses supplémentaires. De plus, travaillant sur animal sain, la simplicité des administrations uniques ou répétées sur animal vigile et le court laps de temps d’exposition des molécules, nous permettent d’éviter toute apparition potentielle de phénotypes dommageables chez les animaux. Dans cette procédure, nous utiliserons des animaux issus d’élevages extérieurs issus de deux fournisseurs différents.

Choix des espèces

Les rongeurs représentent cette famille de petite taille, facile d'utilisation et d’élevage, pratique pour les études de pharmacologies et comportementales, elle est donc idéale pour la mise en place de premières études précliniques (groupes de 4 individus). À l’heure actuelle, faute d’alternatives de remplacement, le modèle rongeur, ici la souris, reste le seul modèle accessible de « petit mammifère » dont la physiologie est bien connue et relativement proche de l’homme. Par sa petite taille, il devient également très intéressant pour la balance pharmacologie/toxicologie (bénéfices/risques et diminution des posologies). Notre modèle de transposition sur la lignée humanisée est particulièrement avantageux, car il présente une cible humanisée (récepteurs) tout en gardant les avantages cités précédemment. Les données obtenues sur ce modèle permettront notamment une extrapolation plus pertinente au modèle humain, d’envisager un gain de temps dans le développement futur du projet, mais aussi, d’éviter un certain nombre d’études et une utilisation significative d’animaux. Les animaux seront utilisés pour réaliser des suivis pharmacologiques, des échantillonnages de tissus, d'organes ou de liquides physiologiques, ceci à des fins scientifiques. Pour notre procédure, nous utiliserons pour les deux lignées, des animaux dits « jeunes adultes », âgés en moyenne de 8 à 12 semaines. A cet âge, nous limitons ainsi les variations inter-individus qui peuvent avoir un impact sur les mécanismes physiologiques et les modulations de l'expression de certaines protéines. Ce stade « jeune adulte » présente un poids moyen de 27-30g environ, ce qui s’avère plus intéressant en termes de posologies (réduction des doses).

  • Recherche fondamentale
    • Système cardiaque
Souris : 60
Souffrances
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▲ -
▲ 60
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Devenir
 -
 -
 -
 60

Six micro-prélèvements de sang à la veine submandibulaire sur animal vigile, quatre échocardiographies sous anesthésie profonde et 21 semaines de protocole : 60 souris subissent des procédures d'un niveau de souffrance modéré, avant d'être mises à mort pour prélèvement d'organes. Une injection dans le sinus rétro-orbitaire, sous anesthésie générale et analgésie locale, ouvre la séquence. L'objet est d'observer le rôle d'une protéine transportant le phosphate dans la calcification des vaisseaux au cours de l'athérosclérose, sur des souris génétiquement modifiées pour ce gène. Les douze souris par groupe ne sont justifiées que par des travaux antérieurs et une analyse statistique dont le RNT ne dit rien de plus.

Objectifs

L’athérosclérose est caractérisée par la formation de plaques lipidiques dans les vaisseaux sanguins et aboutit à la formation de dépôts calciques. Nous avons ici pour objectif d’étudier le rôle d'une protéine dans le développement des calcifications des vaisseaux sanguins au cours de l’athérosclérose en utilisant un modèle de souris génétiquement modifiée.

Bénéfices attendus

Les bénéfices de de ce projet sont attendus à la fois dans le domaine de la recherche fondamentale et dans le domaine médical. Elle permettra de mieux comprendre les mécanismes qui sont responsable de l’apparition de calcifications vasculaires dans la maladie de l’athérosclérose

Procédures

- 1 injection intraveineuse au sinus retro-orbital sous analgésie locale et anesthésie générale (durée totale : 15 minutes) - 6 micro-prélèvements de sang (50µl) à la veine submandibulaire sur animaux vigiles pendant les 21 semaines du protocole (durée d'un prélèvement < 1 minute) - 4 séances d’échocardiographie sous anesthésie profonde (durée d'une échocardiographie : 15 minutes) - Pesée des animaux 1 fois par semaine pendant 21 semaines

Impact sur les animaux

Un stress modéré est attendu lors des micro prélèvements sanguins et lors de la pesée des animaux

Devenir

mis à mort pour prélèvement d'organe

Remplacement

Nos projets de recherche visent à comprendre le rôle d’une protéine multifonctionnelle, notamment connue pour transporter du phosphate de l’extérieur vers l’intérieur de la cellule. La régulation de l’homéostasie phosphocalcique est une composante importante pour nos problématiques ce qui nécessite de travailler sur l’organisme entier. De plus, la compréhension des mécanismes impliqués dans le développement complexe de l’athérosclérose nécessite de travailler sur animal vivant.

Réduction

Dès que cela est possible, nous utilisons des modèles cellulaires dédiés aux questions posées. Nos précédents travaux, ceux publiés dans la littérature et notre analyse statistique préalable, 12 souris par groupe est suffisant pour notre étude

Raffinement

Le suivi de l’animal par échocardiographie sera réalisé sous anesthésie générale. L’injection intraveineuse est effectuée sous anesthésie générale et analgésie locale. Les animaux sont surveillés par la mise en place d'une fiche de suivi de l'état général des souris du début à la fin du protocole. Les animaux seront hébergés par 5 en environnement enrichi.

Choix des espèces

Ce projet est basé sur le phénotypage de souris génétiquement modifiée sur notre gène d'intérêt pour comprendre le développement de l'athérosclérose. Ces modèles animaux sont des modèles intégrés, unique moyen d’observer les effets systémiques sur le développement de cette pathologie. L'athérosclérose est une pathologie cardiovasculaire apparaissant chez l'adulte. Nous utilisons donc des animaux adultes mâles et femelles âgés de 10 semaines.

  • Maintien des lignées génétiquement modifiées
  • Recherche fondamentale
    • Autre recherche fondamentale
    • Oncologie
    • Système endocrinien
    • Système nerveux
Souris : 660
Souffrances
▲ -
▲ 135
▲ 525
▲ -
Devenir
 -
 -
 -
 660

Injectés une seule fois dans le cerveau à la naissance, sous hypothermie provoquée sur une plaque métallique refroidie, les souriceaux d'une lignée modèle de la maladie de Pompe sont ensuite saignés une fois par mois pendant un, trois ou dix-huit mois. Leur force musculaire est évaluée jusqu'à quatre fois sur dix-huit mois, pendant que la myopathie s'installe : dos arqué, écartement des membres postérieurs, dandinement à la marche. 660 souris vont être utilisées, 525 dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré et 135 d'un niveau léger. Toutes sont tuées à la fin, leurs tissus prélevés pour mesurer le sucre accumulé et l'expression de l'enzyme manquante, chez les traitées comme chez les non traitées.

Objectifs

Le but de ce projet est de développer un médicament pour traiter la forme infantile de la maladie de Pompe. Cette maladie rare d’origine génétique touche les muscles qui permettent le mouvement (en premier lieu les muscles des hanches et des cuisses), les muscles respiratoires et cardiaques ainsi que le système nerveux. Elle toucherait entre 5 000 et 10 000 personnes dans le monde. D’après le registre français de la maladie de Pompe, il y aurait autour de 200 personnes atteintes en France. À l'origine de cette maladie, une enzyme déficiente, appelée alpha-glucosidase acide (GAA), qui ne joue pas son rôle et provoque l'accumulation pathologique de sucre dans les cellules et leur déterioration progressive. Il existe plusieurs formes de maladie de Pompe selon l’âge d’apparition des symptômes: la forme infantile de la maladie de Pompe est la plus sévère. S'ils ne sont pas traités, les bébés, atteints d’une forte faiblesse musculaire dès la naissance, meurent généralement aucours de leur première année. Un traitement, qui consiste en une injection toutes les deux semaines d'une enzyme de synthèse, est actuellement disponible mais il ne soigne pas la maladie, il ralentit son développement. De plus, son efficacité est réduite au cours du temps et une partie des patients développent une forte réaction immunitaire. Avec ce traitement, la durée de vie des malades est d'environ 7 ans. C’est pourquoi il est plus que nécessaire de développer des nouveaux médicaments plus efficaces. Pour cela, la thérapie génique est un outil prometteur. Pour traiter efficacement ces nouveau-nés, nous devons corriger les organes affectés par l'accumulation du sucre (les différents muscles, le cerveau, la moelle épinière). Notre projet vise à développer des outils de thérapie génique efficaces pour cibler et corriger ces tissus et valider leur potentiel thérapeutique sur un modèle animal de le maladie de Pompe, ici il s'agit de la souris Pompe.

Bénéfices attendus

Ce projet vise à proposer une alternative thérapeutique efficace à long-terme pour corriger les muscles et le système nerveux dans la maladie de Pompe. La thérapie génique consiste à corriger le défaut génétique et de traiter la maladie en une seule et unique injection. Un traitement efficace permettra de limiter l’accumulation du sucre dans les muscles et dans le sytème nerveux, et ainsi empêcher le développement de la myoptahie et prévenir l’apparition des symptômes neurologiques et cognitifs. Nos travaux sont des preuves de concept qui visent à être traduites en clinique dans un futur proche.

Procédures

Des nuisances seront liées (i) à l'injection des traitements experimentaux : stress lié à la manipulation, douleur de la piqure (une seule injection, environ 100 µL de produit); (ii) aux prélèvements de sang : stress lié à la manipulation, douleur de la piqure (prélèvement 1x par mois pendant 1, 3 ou 18 mois, de 50-100 µL); (iii) aux évaluations de la force musculaire : stress lié à la manipulation (maximum 4x sur 18 mois, environ 1 minute par test); (iv) liées à l'euthanasie : stress lié à la manipulation (x1). Chaque geste (injections, prélèvements, etc.) durera moins de 30 secondes.

Impact sur les animaux

Des stress liés à la manipulation et à l’injection/prélèvements sont attendu sur les souris. Sur les souris malades, des effets indésirables liés à la progression de la maladie chez les souris agées de plus de 8 mois (légère cambrure de la colonne vertébrale, léger écartement des membres postérieurs, dandinement lors de la marche (début à l’âge de 8-9 mois), dos arqué, fréquent écartement des membres postérieurs (apparition à l’âge de 9-11 mois). À noter que l’injection du traitement devrait empêcher l’apparition de ces symptômes et maintenir la force musculaire.

Devenir

Tous les animaux seront euthanasiés, par une méthode réglementaire, à la fin des études. Des prélèvements de différents tissus seront réalisés afin de mesurer le niveau d'expression de notre protéine GAA ainsi que le niveau d’évolution de la maladie (baisse de sucre dans les tissus (muscles, cerveau, etc.) des souris traitées comparé aux souris non traitées).

Remplacement

Le modèle animal ne peut pas être substitué car nous avons besoin d'un organisme vivant entier pour étudier certains paramètres physiopathologiques: la correction des symptomes principaux (normalisation de la taille du coeur, réduction de taux de sucre dans l'ensemble des organes, restauration de la force musculaire), les réactions immunitaires, le passage du produit thérapeutique vers le cerveau, etc.

Réduction

Les candidats médicaments que nous testerons ont été préalablement validés sur modèles cellulaires. Le nombre d’animaux utilisé sera le minimum nécessaire pour obtenir des résultats scientiquement et statistiquement fiables. Pour le garantir, nous avons utilisés une approche statistique. Le résultats de ces calculs ont montré que 5 ou 6 souris/groupe, selon les procédures et le paramètre biologique mesuré pour répondre à la problématique posée, doivent être utilisés dans le projet.

Raffinement

Une période d'acclimatation d’environ une semaine avant inclusion en PE, sera réalisé afin que les souris s'adaptent à leur nouvel environnement. Pour les PE sur souris non sevrées, les mères gestantes seront transférées en zone d'expérimentation, afin qu'elles s'adaptent aux nouvelles conditions avant la naissance des petits. Le nombre de males par cage sera limité à 5 souris afin de limiter les bagarres, et potentielles blessures. Si toutefois des bagarres sont constatées, les males agressifs seront séparés. Les prélèvements de sang seront réalisés au niveau de la veine mandibulaire sur des souris préalablement anesthésiées à l'isoflurane. La douleur générée par l’injection intracérébroventriculaire à la naissance sera prévenue par l’induction d’hypothermie (forme d’anesthésie appropriée pour des petits animaux jusqu’à l’âge de 5 jours et lors d'une procédure chirurgicale inférieure à 5 minutes). Ces expérimentations ne dépasseront pas le degré de douleur modéré. Une plaque d'aluminium sera refroidie en la plaçant sur de la glace. Un chiffon sec sera disposé sur la plaque, les souris seront placées dessus environ 5 minutes. Les souris seront gardées sur un coussin chauffant avant et après l’injection. L’euthanasie sera réalisée, par dislocation cervicale, sur souris préalablement anesthésiées à l'isoflurane. Le sacrifice sera précédé d’une injection par voie intrapéritonéale de deux anesthésiques (5 ml/kg de poids) la kétamine et la xylazine. Points limites du modèle : les souris Gaa développent une myopathie progressive. Ces signes d'atteinte musculaire sont observés généralement à partir de 6 mois. Nous attribuons un score de signes cliniques basé sur la littérature : Degré 1 : légère cambrure convexe de la colonne vertébrale, léger écartement des membres postérieurs, dandinement lors de la marche (vers 8 mois). Degré 2 : Dos arqué, légère atrophie des muscles du dos, fréquent écartement des membres postérieurs (vers 9 mois). Dès l'apparition des symptômes de degré 1, des actions seront mise en place afin de limiter des efforts musculaires (alimentation au sol). Une pesée sera réalisée 1x par semaine et si une perte de poids de plus de 10 % est constatée, du DietGel sera ajouté dans la cage. Si la perte de poids persiste et devient trop importante (>20 %), la souris sera euthanasiée. Si une souris développe des symptômes de degrés 2, elle sera euthanasiée.

Choix des espèces

Le model souris de la maladie de Pompe est un excellent moyen de déterminer l’efficacité thérapeutique d'un produit puisqu'il présente des symptomes proches de ceux observés chez l’homme : même défaut enzymatique, accumulation de sucre dans les muscles, coeur et système nerveux, diminution de la force musculaire et peut développer une réaction immunitaire. La litterature démontre qu’il est possible de corriger ses symptômes par thérapie génique, mais de nombreuses optimisations sont nécessaires pour traiter les plus jeunes individus. C'est pourquoi dans ce projet nous testerons nos candidats thérapeutiques chez des souris adultes et chez des souriceaux (entre 0 jours et 20 jours).

  • Recherche fondamentale
    • Oncologie
Souris : 2550
Souffrances
▲ -
▲ 750
▲ 1200
▲ 600
Devenir
 -
 -
 -
 2550

2 550 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dont 600 dans des procédures d'un niveau de souffrance sévère. Chacune reçoit une induction de tumeur sous anesthésie, puis des injections trois fois par semaine sur animal vigile et des mesures de sa tumeur au pied à coulisse, trois fois par semaine ou une fois par jour selon la vitesse à laquelle elle grossit. Le porteur indique que l'induction tumorale atteint l'intégrité physique de l'animal, avec amaigrissement, perte de mobilité et dégradation de l'état général. La première série de peptides a déjà été validée et publiée, et les bénéfices annoncés pour cinq ans de plus se réduisent à améliorer l'efficacité et la biodistribution de leurs dérivés et à vérifier leur "parfaite innocuité".

Objectifs

Ce projet a pour but l’étude de l’impact de peptides thérapeutiques et de leurs dérivés agissant sur la croissance et le développement des cellules tumorales (issues de cultures cellulaires, de tumeurs humaines ou de tumeurs induites chez la souris) dans des modèles murins de cancérogenèse. Une première série de peptide a été validée et publiée dans une série de cancers. Le travail de ces 5 prochaines années sera donc de dériver des peptides de la première génération pour améliorer leur efficacité, leur biodistribution et diminuer les effets secondaires potentiels. Seuls les peptides qui passent avec succès les phases d’évaluation vitro (screening, test de prolifération, apoptoses, etc) seront testés in vivo. La sélection de l’indication est elle aussi finalisée à l’issue des travaux in vitro, et seuls les peptides présentant une efficacité supérieure à ceux publiés seront testés in vivo.

Bénéfices attendus

Par cette études, nous souhaitons améliorer l'efficacité et la biodistribution de nos peptides et nous assurer de leur parfaite inocuité.

Procédures

Les animaux sont soumis à une induction de tumeur (une fois par animal, 20 minutes maximum sous anesthésie). Ils recevront un traitement anti-tumoral sous forme d'injections sur animal vigile administrées en moyenne 3 fois par semaine (1 minute). L'évaluation de la croissance des tumeurs se fait sur animal vigile par mesure au caliper (2 minutes par mesure, 3 fois par semaine, ou une fois par jour selon l'avancée de la croissance tumorale). En cas d'imagerie, l'animal est anesthésié par anesthésie gazeuse (de 5 à 15 minutes d'anesthésie).

Impact sur les animaux

L'induction de tumeurs, quelle que soit la méthode utilisée, va atteindre l'intégrité physique de l'animal en induisant un amaigrissement, une perte de mobilité, une dégradation de l'état général. Le traitement implique une injection et une contention de l'animal, ce qui lui cause de l'inconfort et du stress potentiel. L'évaluation de la croissance implique une contention donc un stress pour l'animal.

Devenir

Les animaux sont mis à mort à l'issu des procédures, les organes seront analysés et étudiés afin d'améliorer nos connaissances fondamentales sur la progression tumorale ainsi que l'effet thérapeutiques des composés testés.

Remplacement

Avant d'être utilisés en modèle animal, les peptides sont d'abord testés dans différents test vitro sur cellules et sur oragnoides afin de sélectionner ceux qui auront le plus de chance de présenter une activité importante sur l'animal. Cependant, la tumeur étant un environnment complexe qui ne peux pas être totalement recréé , le modèle animal s'avère nécessaire en dernière étape pour valider l'efficacité de nos composés thérapeutiques.

Réduction

Afin de réduire au maximum le nombre de souris utilisées, la taille des groupes expérimentaux est déterminée en utilisant un algorithme qui permet de connaitre le nombre minimum d'animaux pour un effet thérapeutique attendu de 20 %, un écart-type de 14 % et un intervalle de confiance de 95 % .

Raffinement

Pour palier au maximum aux souffrances causées par ces expérimentations, l'animal est surveillé régulièrement depuis l'injection ou l'induction des tumeurs jusqu'au sacrifice, pour détecter les signes de douleurs ou d'inconfort, en évaluant les critères du point limite. Selon l'évolution de l'état de l'animal, jugé par l'expérimentateur (perte de poids, signe de souffrance, isolement, état du pelage, taille de la tumeur, potentiels saignements) la surveillance peut devenir quotidienne. Si l'un des points limites est atteint, l'animal est alors mis à mort. Chaque intervention douloureuse est réalisée sous anesthésie, et un analgésique est injecté lors des interventions chirurgicales selon les recommandations du vétérinaire. Des mesures sont prises pour le maintien des fonctions vitales de la souris comme un tapis chauffant ou une couverture de survie pour maintenir la température corporelle. En cas d'anesthésie prolongée, l'oeil est protégé du dessèchement par un gel ophtalmologique. Les conditions d'hébergement sont raffinées par ajout de tube de change qui permet de créer un abris et de coton pour la nidification.

Choix des espèces

Nous avons choisi le modèle murin car celui-ci est développé depuis de nombreuses années au laboratoire et c'est un modèle génétiquement proche de l’homme (plus de 90% d’homologie), qui permet de mimer le développement de tumeurs humaines. Les études se font sur animaux adultes, à partir de 8 semaines d’âge, afin de mimer la pathologie chez l’homme adulte.

  • Formation professionnelle
  • Recherche fondamentale
    • Autre recherche fondamentale
    • Multisystémique
    • Oncologie
  • Tests réglementaires
    • Toxicologie et autres tests de sécurité
Souris : 500
Rats : 500
Lapins : 100
Chiens : 200
Ouistitis et tamarins : 200
Macaques à longue queue : 200
Souffrances
▲ 340
▲ -
▲ 1360
▲ -
Devenir
 20
 20
 1320
 340

Prélever du sang et du liquide céphalo-rachidien pour valider des appareils de mesure et fournir des produits sanguins à d'autres laboratoires : la finalité déclarée relève de la mise au point de méthodes d'analyse pour des études réglementaires. 500 souris, 500 rats, 200 chiens, 100 lapins, 200 ouistitis et tamarins et 200 macaques à longue queue vont être utilisés, 1 360 dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré et 340 sous anesthésie sans réveil. Les ponctions de liquide céphalo-rachidien se font sous anesthésie profonde, avec un risque de hernie par hypertension intracrânienne ou de destruction de la moelle que le porteur qualifie de négligeable chez des animaux en bonne santé. 1 320 animaux repartiront vers d'autres projets, 10 chiens et 10 lapins seront adoptés et 20 macaques rendus à l'élevage, le projet servant aussi à faire pratiquer des prélèvements d'organes à des collaborateurs en formation.

Objectifs

Ce projet a deux objectifs principaux : 1- Prélever des échantillons biologiques afin de valider au sein de notre établissement l’utilisation d’appareils de mesure plus performant, et de développer et d’optimiser des méthodes d’analyses de biomarqueurs d’intérêts majeurs. En effet, afin de garantir la qualité des résultats et la validité des études, un objectif synergique des exigences 3Rs, le développement et la validation de méthodes d’analyses des échantillons biologiques sont nécessaires pour la bonne réalisation des études de sécurité et d’efficacité pré-clinique de médicaments régies par les BPL (Bonnes Pratiques de Laboratoires). A terme, dans le cadre de ces exigences 3Rs, des appareils et des méthodes d’analyses plus performantes permettent de réduire le nombre d’animaux nécessaire pour un objectif scientifique donné et de raffiner les procédures expérimentales (par exemple, en réduisant les volumes sanguins prélevés, ou en déterminant des points limites plus précoces). 2- Fournir à la communauté scientifiques des produits biologiques (comme des produits sanguins) pour des études in vitro.

Bénéfices attendus

Ce projet assure le développement et la validation de méthodes d’analyses ou d’identifications de biomarqueurs analytiques d’intérêt majeur dans les études pré-cliniques et indispensables à l’élaboration de tout nouveau médicaments actuellement. Il permet la mise en application dans le cadre d’études réglementaires régies par les BPL (Bonnes Pratiques de Laboratoires) d’appareils ou de méthodes d’analyses biochimiques, hématologiques, histologiques ou encore immunologiques plus fiables et plus précises. Il permet d’assurer un suivi plus spécifique des effets d’un produits en cours d’essai chez l’animal, ce qui apporte au moins deux bénéfices majeurs : 1) détecter plus rapidement les effets délètères pour la santé des animaux modèles (et donc anticiper des lésions sévères avant que l’impact sur le bien être devienne significatif) et 2) augmenter notre capacité à détecter de potentiels effets toxiques en amont des phases de test cliniques chez l’humain. De plus, il permet de développer des méthodes réduisant les volumes prélevés nécessaires lors des analyses de biomarqueurs, ainsi que les fréquences de prélèvement chez l’animal. Enfin, en particulier dans le cadre des prélèvements d’organes, il permet d’assurer une formation sous tutorat de collaborateurs ayant acquis les bases théoriques des gestes techniques mais nécessitant de pratiquer ces gestes et ce sans utiliser d’animaux à dans ce seul but. Ainsi, ce projet permet l’optimisation continue de la qualité des données expérimentales des études précliniques et les respects des exigences 3Rs de réduction (liées à la qualité des études) et de réduction et de raffinement (réduction de la fréquences et des volumes d’échantillons biologiques nécessaires).

Procédures

Les animaux sont soumis à des prélèvements sanguins vigiles ou anesthésiés ainsi qu'à des prélèvements de liquides céphalo-rachidien sous anesthésie profonde.

Impact sur les animaux

Les prélèvements sanguins (majoritaires au cours de ce projet) ne constituent pas de risque sévère pour la santé des animaux, d’autant plus car ils sont effectués dans le cadre des lignes directrices EFPIA / ECVAM (European Federation of Pharmaceutical Industries Associations / European Center for the Validation of Alternative Methods), et de l’International Consortium for Innovation and Quality in Pharmaceutical Development. Le prélèvement de LCR, lorsqu’il est effectué par un personnel qualifié sur un animal en bonne santé ne présente que peu de risques de complications sévères. Les complications les plus susceptibles d’avoir lieu sont celles lié à l’anesthésie (prévenu en utilisant un protocole d’anesthésie mis en place par un vétérinaire), et le risque d’une hernie en cas d’hypertension intracrânienne (risque négligeable lorsque le geste est pratiqué sur des animaux en bonne santé). Les complications plus rares peuvent apparaitre (une destruction accidentelle de la moelle ou du rachis cervical rostral lors de ponction par voie haute et une infection du système nerveux central par introduction de germes lors de l’acte) mais ne sont pas attendus en raison de la réalisation du geste par un personnel compétent.

Devenir

Les animaux seront soit utilisés dans d'autres projets autorisés par le MERS, soit adoptés lorsque cela est possible (sur avis vétérinaire).

Remplacement

Lorsque cela est possible, le développement et la validation d’appareils ou de méthodes analytiques sont faits en utilisant des substitues au sang. Ces substitues peuvent être des solutions de contrôles chimiques reconstitués (surtout dans le cadre de dosages biochimiques), ou encore des contrôles humains délivrés par le fournisseurs des appareils. Ces échantillons reconstitués permettent de remplacement les échantillons de sang frais prélevés chez l’animal.

Réduction

Dans le cadre des études pré-cliniques, des prélèvements sanguins sont nécessaires avant que ne commencent l’étude, c’est-à-dire avant l’administration du produit testé. Lorsque les volumes de sang prélevés le permettent, le sang (et ses dérivés : plasma, sérum) non utilisé dans le cadre de l’étude est récupéré pour ce projet, réduisant ainsi le nombre d’animaux naïfs nécessaire. De plus, l’utilisation d’échantillons chimiques reconstitués (voir 3.3.6.1 Remplacement) en lieu et place de sang frais permet de réduire le nombre d’animaux utilisés. Lors des prélèvements d’organes, les animaux utilisés seront le plus souvent des animaux ré-utiliser d’autres procédures (après validation par un vétérinaire), afin de ne pas sacrifier un animal uniquement pour récupérer ces organes.

Raffinement

Le prélèvement sanguin est une procédure peu invasive et peu douloureuse d’autant plus lorsqu’elle est effectuée par du personnel expérimenté selon les lignes directrices EFPIA / ECVAM (European Federation of Pharmaceutical Industries Associations / European Center for the Validation of Alternative Methods), et de l’International Consortium for Innovation and Quality in Pharmaceutical Development.. De plus, un prélèvement sous sédation peut être effectué, afin de limiter le stress induit par la contention manuelle ou des lésions vasculaires lorsqu’un animal est agité. Dans le cas de prélèvements sanguins répétés, une crème anti-hématome ou analgésie peut être utilisée. Dans la cadre des prélèvements de LCR, une anesthésie générale (avec une analgésie adaptée mise en place par un vétérinaire) est nécessaire et un suivi post-prélèvement est mis en place : évaluation de son état de santé, surveillance de l’animal jusqu’à son réveil complet, mis à disposition de dispositifs chauffants (tapis, lampe) lors de la phase de réveil, administration d’une analgésie adéquate si nécessaire. En cas de doute sur l’état de santé de l’animal prélevé, un examen clinique évaluant spécifiquement les fonctions neurologiques de l’animal est mis en place à son réveil par un vétérinaire afin de prendre en compte le plus tôt possible l’apparition de complications impactant le bien-être et de mettre en place une stratégie adaptée. Pour ces procédures, un suivi vétérinaire dans la cadre de la Structure en charge du Bien-Etre animal est effectué sur les animaux utilisés, afin de s’assurer de lors bon état de santé. Si animal voit son état de santé se dégrader, indépendamment ou non des procédures, il est immédiatement exclu des procédures de prélèvements et un traitement adéquat est mis en place sous la responsabilité d’un vétérinaire.

Choix des espèces

Les études de sécurité et d’efficacité pré-clinique sont des études réglementaires (régies par les lignes directrices ICH M3(R2) et ICH S3A) in vivo qui nécessitent l’utilisation d’au moins deux espèces différentes (rongeur et non rongeur). Les études visant en particulier le système immunitaire sont réalisées chez le primate non humain pour sa proximité avec l’homme et donc la fiabilité des résultats obtenus. Ce projet est destiné à développer et optimiser des appareils et méthodes d’analyses utilisés dans le cadre de ces études pré-cliniques. Ainsi, les espèces choisies dans le projet sont les animaux utilisés dans le cadre de ses études et choisis comme étant le modèle le plus pertinent pour évaluer la toxicité de la candidat médicament testé. Les animaux utilisés seront les mêmes que les animaux ensuite utilisés en études. Pour les rongeurs et lapins, à partir de 6 semaines. Pour les chiens, à partir de 6 mois. Pour les macaques, à partir de 2 ans et pour les marmousets à partir d’un an.

  • Recherche fondamentale
    • Système gastrointestinal
Souris : 234
Souffrances
▲ -
▲ 42
▲ 192
▲ -
Devenir
 -
 -
 -
 234

Quarante-deux souris femelles adultes subissent des gavages dans l'estomac chaque semaine pendant un mois, sur animal vigile, et des prélèvements de sang hebdomadaires. Les souriceaux de 48 portées sont tatoués, reçoivent des gouttelettes de probiotiques dans la bouche chaque jour pendant dix à quatorze jours, puis sont prélevés régulièrement jusqu'à leur 140e jour de vie. 234 souris en tout, dans des procédures d'un niveau de souffrance léger à modéré. Le porteur range les mises à mort parmi des nuisances qu'il qualifie de limitées, aux côtés des pesées et des séparations mère-portée. Les mères sont tuées après le sevrage, leur microbiote n'étant plus comparable à cause de la coprophagie, et les souriceaux le sont pour accéder à leur contenu intestinal.

Objectifs

La production par le foie d’oxyde de triméthylamine à partir du triméthylamine synthétisé par le microbiote intestinal est associée au développement de l’athérosclérose (AS), une maladie cardiovasculaire qui constitue la première cause de mortalité dans le monde. En vue de prévenir cette pathologie, ce projet a pour but d’établir si une modulation néonatale du microbiote visant à diminuer la production de ces composés contrecarrerait le développement de l’AS chez les souris. La période néonatale, au cours de laquelle le microbiote intestinal se constitue étant plus adaptée à sa modification, nous testerons, chez les souriceaux, l’efficacité de différents micro-organismes pour atténuer durablement les productions de ces composés tout au long de la vie de l’animal et réduire le développement de la plaque d’athérosclérose à l’âge adulte. Pour maximiser nos chances de succès, nous comparerons 2 périodes néonatales et procéderons en 3 étapes : 1) présélection, parmi les 6 microorganismes retenus après tests in vitro, de 2 souches de microorganismes capables de réduire in vivo, chez la souris adulte, les concentrations de ces composés; 2) sélection parmi ces 2 souches de celle qui sera la plus efficace chez les souriceaux, pour moduler la production de ces composés tout au long de la vie de l’animal, et 3) vérification, dans un modèle de souriceau spécifiquement dédié à l’étude de l’AS, de la capacité de la souche retenue à réduire le développement de la maladie.

Bénéfices attendus

Ce projet permettra d’argumenter le développement de suppléments ou de stratégies dédiés à la prévention de l’athérosclérose via la modulation du microbiote intestinal. En outre, si le modèle animal développé permet un réel contrôle des concentrations circulantes en oxyde de trimethylamine, il augmentera les possibilités d’élucidation des répercussions physiopathologiques de ce composé qui semblent aujourd’hui pertinentes dans de nombreuses pathologies outre les maladies cardiovasculaires.

Procédures

Les 42 souris femelles adultes utilisées dans la procédure 1 seront soumises pendant 4 semaines à des gavages intrastomaccaux hebdomadaires réalisés sur animaux vigiles (2mn /gavage) et à des prélevements sanguins hebdomadaires (5min/prélèvement). Les souriceaux des 36 portées utilisées dans la procédure 2 et les souriceaux des 12 portées utilisées dans la procédure 3 seront tatoués (1 min). Ils recevront (via le dépôt de goutelletes dans la bouche) les suspensions de microorganismes probiotiques quotidiennement (5min) pendant 10 à 14 jours (selon leur allotissement) et eront soumis de façon hebdomadaire jusqu’à leurs 60e jour de vie, puis de façon bimensuelle jusqu’à leur 140e jour de vie, à des prélèvements de selles et des prélèvements sanguins (5min au total).

Impact sur les animaux

Pour les souris incluses dans ce projet, les nuisances induites par la procédure seront limitées au stress généré par les séparations mères/portées ponctuelles (< 15min/j) et par la manipulation lors de leurs pesées (< 2min/j), supplémentations par gavage (souris adultes) ou « biberonnage » (souriceaux) (< 3min/j) et mises à mort. Le traitement antibiotique qui sera administré ne devrait entraîner aucun effet indésirable spécifique puisque déjà utilisé dans des travaux antérieurs chez la souris.

Devenir

Compte tenu de l’influence connue du nombre de gestations vécues sur la physiologie et le comportement maternel et surtout du fait de la coprophagie qui peut induire une colonisation des souris allaitantes par les microorganismes administrés aux descendants, induisant ainsi une non comparabilité des microbiotes chez les mères en fin de 1ère lactation, les souris utilisées pour générer les portées pour les procédures 2 et 3 ne peuvent pas être réutilisées dans nos expérimentations animales et seront mises à mort une fois leurs souriceaux sevrés. De même, du fait de l’influence établie du microbiote intestinal sur la physiologie de l’hôte, les supplémentations en probiotiques appliquées empêchent toute réutilisation ultérieures des souriceaux, même une fois devenus adultes . En outre, la focalisation sur la période néonatale, période au cours de laquelle la récolte de selles est quasiment impossible , requiert un accès direct aux contenus intestinaux, ce qui rend la mise à mort inévitable. Il est à souligner que pour les procédures 2 et 3 dans lesquelles l’individu statistique indépendant correspond à la portée, l’utilisation à deux stades de développement des 144 et 48 (respectivement) souriceaux mâles et femelles valorisera au mieux les animaux obtenus à la mise bas.

Remplacement

Aucun des modèles in vitro existant ne permet de rendre compte de la complexité des mécanismes physiologiques microbiens, hépatiques et immunitaires mis en jeu dans la formation de la plaque d’athérosclérose. Pour d’atteindre les objectifs de ce projet, l’étude in vivo est donc irremplaçable.

Réduction

Le nombre d’animaux est calculé en tenant compte du principe de réduction, des nombres d’individus statistiques nécessaires ainsi que des risques de non fécondation des souris ou d’obtention de portées naturelles de taille insuffisante. Le nombre d’individus statistiques (n=6) a été déterminé par calcul d’effectif à partir de données issues de souris adultes. La procédure n°1 repose sur le traitement de souris adultes, chacune constituant un individu statistique. De ce fait, 42 souris âgées de 6 à 8 semaines seront commandées afin de permettre la comparaison de groupes de 6 individus supplémentés avec 6 souches de microorganismes différentes en référence à un groupe non supplémenté. La procédure n°2 concerne des souriceaux allaités, l’individu statistique indépendant correspond donc à la portée. Ainsi, 38 souris saillies de l’avant-veille seront commandées afin de garantir l’obtention de 36 portées de 4 souriceaux (2 mâles et 2 femelles) qui seront réparties, pour chaque période néonatale testée, entre les 2 groupes expérimentaux et le groupe contrôle. L’utilisation à 2 stades de développement (1 souriceau de chaque sexe pour chaque portée en fin de supplémentation et au 60e jour de vie) des 144 souriceaux mâles et femelles issus de ces portées valorisera l'ensemble des animaux conservés à la mise bas. La procédure n°3 concerne également des souriceaux allaités, l’individu statistique indépendant correspond à nouveau à la portée. Dans ce cas, les souris prédisposées à l'atherosclerose n'etant pas commercialisées gestantes, nous accouplerons des souris mâles (4) et femelles (12) adultes, âgées de 8 semaines afin d‘obtenir 12 portées de 4 souriceaux (2 mâles et 2 femelles) qui seront réparties entre le groupe expérimental et le groupe contrôle. Vingt-quatre des 48 souriceaux seront mis à mort à l’issue des supplémentations et les 24 autres à la 25e semaine de vie.

Raffinement

Le stress généré par chacune des procédures - en particulier par les gavages intra-stomacaux et par la manipulation et le « biberonnage » des portées- sera limité du fait de leur mise en oeuvre, rapide mais sans brusquerie, par un personnel compétent et entraîné, dans le respect de la charte nationale sur l’éthique de l’expérimentation animale et des recommandations relatives aux volumes administrable par voie orale. En outre, l’usage de tapis chauffants sur lequels les portées séparées de leurs mères seront placées, l’enrichissement des cages à l’aide de frisottis pour le nid et de tunnels et l’hébergement par 3 pendant les périodes hors reproduction contribueront à minimiser le stress des mères et des souriceaux. L’absence de nuisance durable sur le bien-être animal sera néanmoins vérifiée par observation des animaux lors des visites qui seront effectuées quotidiennement, y compris le week-end. L’évaluation de l’état des animaux conditionnera les éventuelles décisions d’administration d’analgésique dans le cas d’observation de signes attestant d’une souffrance (dos vouté, ventre rétracté, facies contracté, agressivité, vocalisation).

Choix des espèces

La souris est choisie comme modèle d'étude car cette espèce animale est très utilisée pour l’étude des maladies cardiovasculaires. Ce modèle présente en outre l’intérêt d’être omnivore, de présenter un développement rapide adapté aux études de répercussions à long terme de traitements néonataux, et d’héberger un microbiote intestinal qui s’établit au cours des premières semaines de vie. De plus nos travaux antérieurs nous ont permis aux personnels impliqués dans ce projet d’acquérir une bonne maitrise de ce modèle. L’utilisation de souriceaux allaités dans 2 des 3 procédures permet à la fois de maximiser nos chances de moduler le microbiote intestinal qui s'assemble à cet âge et de mimer la situation humaine puisque le risque de développer l’athérosclérose à l'âge adulte apparaît en partie programmé au début de la vie.