Souris
Mémoire Innée et PDAC
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système immunitaire
90 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Elles subissent une irradiation, une greffe de moelle osseuse par injection rétro-orbitale sous anesthésie et une greffe de tumeur du pancréas, développant une pathologie que le porteur qualifie de "potentiellement grave". Le projet étudie la mémoire du système immunitaire face au cancer du pancréas. Le porteur affirme qu'aucune alternative non animale n'est disponible, tout en décrivant des travaux in vitro déjà menés en co-culture.
Objectifs
L'adénocarcinome pancréatique (PDAC) est un problème majeur de santé publique, avec une survie à 5 ans, tous stades confondus, estimée à 11% en France. Malgré les efforts pour mieux comprendre les mécanismes de résistance aux traitements, pour développer de nouvelles stratégies de prise en charge et pour rechercher de nouvelles cibles thérapeutiques, de nouvelles connaissances et des approches originales pour relever ce défi sont nécessaires. Le PDAC se caractérise par un remodelage profond du paysage immunitaire afin d'atténuer l’inflammation anti-tumoral. Donc, un défi pour cibler les cellules immunitaires dans le cadre d'un traitement anticancéreux consiste à identifier les facteurs clés qui contrôlent les réponses inflammatoires anti-tumorales et pro-tumorales. Ce projet vise à mieux comprendre comment la système immunitaire s’adapte vis à vis des tumeurs, et notamment le PDAC. Dans cet objectif, nous allons mettre en place un procédure pour pouvoir étudier l’inflammation et les mechanisms moléculaires qui l’accompagne dans les cellules immunitaires avant et après adaptation à un tumeur. Ceci sera fait par bias de greffe de moelles osseuses de souris avec ou sans tumeurs dans des souris seins auxquelles nous allons greffer des tumeurs par la suite. Ces informations auront un impact important sur notre compréhension de la résistance immunitaire et des traitements utilisant des thérapies immunitaires pour le PDAC.
Bénéfices attendus
Cette étude nous permettra d'évaluer l'héritabilité et la présence de la mémoire dans le compartiment des cellules souches du système immunitaire. Ces informations auront un impact important sur notre compréhension de la résistance immunitaire et des traitements utilisant des thérapies immunitaires pour le PDAC.
Procédures
Les animaux seront soumisent à 1 procédure chirurgicale (durée 40 minutes), 1 irradiation (durée 12 minutes), 1 injection rétro-orbitaire sur des souris anesthésiées (durée 7 minutes), et 2 prises de sang rétro-orbitaire sur des souris anesthésiées (durée 7 minutes chaque).
Impact sur les animaux
Les animaux seront transplantés avec des cellules tumorales et développeront donc une pathologie potentiellement grave. L'anesthésie constituera une nuisance sur les animaux. Les manipulations, le court jeune avant transplantation ainsi que les pesées peuvent être source d'angoisse. Autres nuissances éventuels pourraient être induit lors de l’irradiation (peur/détresse), le site de l’injection retro-orbital des greffes de moelles faites sous anesthésie, l’injection éventuelles d’analgésésiques post-opératoire, et des piqures retro-orbital pour les prélèvement de sang post-greffe de moelle (douleur lié au lésion de la piqure).
Devenir
Tous les animaux seront mise à mort à l'issue de chaque procédure, ou plus tôt selon les points limites, pour la prélevement et l'analyse des organes.
Remplacement
Des alternatives non animales ne sont pas disponible dans ce domaine pour aborder les questions scientifiques posés. Cependant, l'utilisation de modèles tumoraux orthotopiques murin permet d'étudier l'environnement tumoral et de reproduire l’hétérogénéité tumorale qui ne peut être recréé in vitro (i.e. un seul organe isolé) ou chez une espèce autre que les mammifères. Ce modèle se prête également aux greffes de moelle osseuse qui sont nécessaires pour étudier la transmission de la mémoire immunitaire. De plus, leur utilisation dans de nombreux projets scientifiques a permis des avancées significatives et le transfert vers des essais cliniques. Des modèles in vitro avec des cellules de moelle osseuses murin mise en co-culture avec des organoides de tumeur pancréatique murin, pour étudier les mécanismes moléculaires associé à l’activation des macrophages issue de souris avec PDAC ou sans tumeur et ensuite exposés aux signaux émis des cellules cancéreuse, ont déjà été accomplis.
Réduction
Le nombre d'animaux/groupe expérimental nécessaire pour obtenir une signification statistique a été défini en déterminant : - le test statistique à utiliser : ANOVA et test post-hoc (Tukey) pour comparer les 2 groupes expérimentaux entre eux. - l'effet biologique et la dispersion attendus, cette estimation a été faite en fonction des données bibliographiques et/ou des résultats antérieurs obtenus par le laboratoire.
Raffinement
Les conditions d’hébergement respectent les besoins physiologiques et le bien-être des animaux. Les animaux seront hébergés dans des salles dont les paramètres d’ambiance sont contrôlés (température : 20-22°C ; renouvellement d’air : 15 volumes/heure ; éclairage artificiel : 12h jour / 12h nuit). La nourriture et l’eau sont fournies ad libitum. Afin de respecter leur instinct grégaire, l’hébergement des animaux se fait en confinement en cages individuellement ventilées à raison de 5 souris par cage. L’environnement est enrichi à l’aide de coton, de lanières de papier utiles à la nidification, et éventuellement d’un dôme. Les animaux feront l’objet d’une surveillance quotidienne par du personnel compétent afin de détecter précocement toute altération du bien-être animal. Les contraintes par rapport à la douleur, la souffrance et l’angoisse dans le cadre de l’expérimentation présentées dans le projet seront réduites par une surveillance accrue avec des points limites spécifiques et adaptés. L’apparition de signes d’inconfort ou d’éventuelle souffrance nous conduira à choisir l’action appropriée (comme par exemple l'apport d'un analgésique) à mener en fonction d’une grille de score du bien-être. Nous utiliserons aussi une lampe chauffante pour maintenir les animaux au chaud lors des chirurgies avec maintien de l’enrichissement, de la socialisation et de l’alimentation. Les chirurgies sont faites sous anesthésie et analgésie.
Choix des espèces
Le projet nécessite l’utilisation d’une espèce de la classe des mammifères proche de l’Homme pour sa physiologie. L'espèce choisie est la souris C57BL/6, car elle permet le transfert adoptif de cellules immunitaires et tumorales. Elle est couramment utilisée en oncologie et dans la recherche sur les cellules souches. Les conditions expérimentales de transplantation de nos modèles tumoraux (a) et hématopoiétiques (b) sont clairement exposés dans la littérature scientifique du domaine. Les souris doivent être âgées de 6 à 8 semaines au moment de greffe. Cet âge est nécessaire pour que le système immunitaire soit mature.
Evaluation d’une nouvelle approche radiothérapeutique dans un modèle préclinique du cancer colorectal
- Recherche fondamentale
- Oncologie
114 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Une tumeur colorectale leur est greffée sous la peau, puis elles reçoivent un anticorps et une sonde radioactive par voie intraveineuse, suivis de séances d'imagerie sous anesthésie. Le projet teste une radiothérapie interne visant à irradier sélectivement la tumeur. Le porteur fixe des points limites, une perte de poids de plus de 20 % ou une tumeur de plus de 1 500 mm3 déclenchant la mise à mort.
Objectifs
L’objectif de ce projet de recherche est d’évaluer une approche thérapeutique du cancer colorectal. Cette approche repose sur le principe de la radiothérapie interne, visant à sélectivement irradier les tumeurs afin de les détruire. Une stratégie consiste à injecter au patient un anticorps ciblant la tumeur, et sur lequel a été greffé un atome radioactif dont l’énergie du rayonnement est suffisante pour causer des dommages importants aux cellules cancéreuses. Cependant, cette stratégie peut engendrer une toxicité au niveau d’autres tissus de l’organisme, car les anticorps restent longtemps dans la circulation sanguine. Aussi, l’approche thérapeutique que nous souhaitons évaluer ici consiste à séparer l’injection de l’anticorps (ciblage de la tumeur) de celle de la radioactivité (action thérapeutique). Dans ce contexte, l’anticorps est dans un premier temps administré et va se fixer au niveau de la tumeur (préciblage de la tumeur). Dans un second temps, une sonde radioactive est administrée et va spécifiquement reconnaître l’anticorps fixé sur la tumeur et ainsi, délivrer son énergie à cette dernière (action radiothérapeutique). Cela permet d’irradier sélectivement les tumeurs tout en limitant la toxicité périphérique. Malgré les excellents résultats observés au niveau préclinique, il n’existe à ce jour aucun essai clinique de cette approche en raison d’une ingénierie difficile. Pour remédier à ces verrous scientifiques, nous proposons d’évaluer de nouveaux outils (optimisation des temps entre l’injection de l’anticorps et l’injection de la radioactivité et amélioration de la reconnaissance entre l’anticorps et la sonde radioactive grâce à la synthèse de nouvelles molécules) dans un modèle préclinique de cancer colorectal.
Bénéfices attendus
L’ensemble de ces travaux nous permettra d’évaluer l’intérêt de l’optimisation d’une approche par radiothérapie interne dans la prise en charge des cancers colorectaux avec pour objectif à plus long terme d’améliorer la prise en charge clinique de cette pathologie, en augmentant l’eefficacité de la radiothérapie. Par ailleurs, cette approche sera extrapolable à d’autres type de cancer.
Procédures
Les animaux subiront deux types d'intervention: - inoculation de cellules tumorales par voie sous-cutanée, sous anesthésie générale. Chaque souris ne subira cette intervention qu'une fois. La croissance tumorale sera alors suivie, avec une mesure du volume tumoral 2 fois par semaines pendant 3 semaines, toujours sous anesthésie générale afin de réduire l'angoisse de la manipulation. - injection intraveineuse sur animal vigile placé dans un système de contention: au maximum, une souris subira cette intervention 2 fois, 1 fois pour l'injection de l'anticorps, 1 seconde pour l'injection de la sonde radioactive. Ces 2 injections seront espacées d'au moins 24 heures. Ces injections seront réalisées par du personnel compétent et ne dureront que quelques minutes. Suite à l'injection de molécules radioactives, les animaux seront placés sous anesthésie générale pour l'évaluation de la distribution de ces molécules par imagerie. L'acquisition des images sous anesthésie durera au maximum 45 minutes et sera répétée au maximum 3 fois, à 24 heures d'intervalle, pour l'évaluation de la pharmacocinétique des anticorps.
Impact sur les animaux
Les nuisances potentielles sont le stress dû aux manipulations et la douleur engendrée par les procédures, principalement les injections (réduites à quelques dizaines de secondes car réalisées par un expérimentateur expert). Aucune nuisance liée à l’imagerie in vivo ou aux anesthésies n’est attendue. Pour les animaux porteurs de tumeur, les nuisances peuvent être relatives à une gêne fonctionnelle liée à la présence de la tumeur ou encore une nécrose précoce de la tumeur. Dans tous les cas, un suivi régulier des animaux permettra de réagir rapidement en cas d’apparition d’une souffrance pour l’animal. L’arbre décisionnel viendra orienter les actions à mener jusqu’à l’atteinte de points limites. Des méthodes de raffinements sont utilisées afin d'augmenter au maximum le bien-être des animaux inclus dans ce projet. Pour cela les conditions d'hébergement seront optimales (hébergement en groupe, portoirs ventilés, température, hygrométrie, luminosité, enrichissement de milieu, surveillance quotidienne).
Devenir
Tous les animaux seront porteurs de tumeurs sous-cutanées et ne pourront être réutilisés. Aussi, tous les animaux seront mis à mort à l'issue de la procédure
Remplacement
Plusieurs sondes radioactives seront évaluées au cours de ce projet. Ces sondes ont été testées dans un premier temps in vitro afin de sélectionner les plus adaptées. La culture cellulaire ne permet pas de mimer la distribution et le métabolisme des molécules étudiées. A ce stade, le passage sur un modèle préclinique est donc inévitable pour juger de façon optimale l’effet des molécules étudiées.
Réduction
Les molécules évaluées ont dans un premier temps été caractérisées et sélectionnées par des méthodes in vitro afin de réduire le nombre de groupe d’animaux requis pour le projet. Le nombre d’animaux dans chaque groupe a été défini de façon à utiliser le minimum d’animaux tout en étant certain d’obtenir le matériel tumoral suffisant pour réaliser des études de caractérisation du modèle et atteindre une validité statistique. Sur ce plan, nous utiliserons des groupes de 6 souris.
Raffinement
Des méthodes de raffinements sont utilisées afin d'augmenter au maximum le bien-être des animaux inclus dans ce projet. Pour cela les conditions d'hébergement seront optimales (hébergement en groupe, portoirs ventilés, température, hygrométrie, luminosité, densité animale, enrichissement de milieu, surveillance quotidienne). Lors des procédures expérimentales (inoculation des cellules et imagerie), les souris seront placées sous anesthésie générale gazeuse afin d’éliminer toute douleur potentielle et de réduire l’angoisse générée par la manipulation. De plus, des injections d’antalgiques pourront être appliqués si besoin. Une surveillance régulière des animaux consistera à observer et évaluer la présence de certains critères signes d’une dégradation de l’état général : prostration, œil clos, diarrhées, nécrose, infection au niveau de la tumeur…. Le poids sera régulièrement suivi ainsi que le volume tumoral. Une perte de poids supérieure à 20 % du poids maximal ainsi qu’un volume tumoral supérieur à 1500 mm3 sont deux signes cliniques imposant la mise à mort de l’animal.
Choix des espèces
Les rongeurs sont classiquement utilisés en expérimentation animale en imagerie préclinique comme en cancérologie. En ce qui concerne le modèle tumoral, les études préliminaires réalisées ont pu mettre en évidence une croissance plus homogène chez les souris balb/c nude, décrite dans la littérature pour ce modèle. Les animaux utilisés seront des souris adultes de 5 semaines, pesant environ 20 g ayant atteint leur maturité sexuelle afin d'éviter l'influence des variations hormonales liée à la puberté. Le développement des xénogreffes que nous comptons utiliser est relativement rapide (environ 3 semaines), ce qui implique que les animaux seront inclus dans les procédures d’imagerie à l’âge de 7-8 semaines (20-25g).
Effets protecteurs de lipides végétaux en situation d’obésité chez la souris
- Recherche appliquée
- Troubles endocriniens
- Troubles gastrointestinaux
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système cardiaque
- Système endocrinien
- Système gastrointestinal
88 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles suivent un régime riche en graisses et en sucres pendant douze semaines, avec des gavages de sucre et d'huile, des prélèvements de sang répétés et une prise de poids réduisant leur mobilité, avant d'être tuées pour prélever leurs tissus. Le projet cherche à montrer un effet protecteur de lipides végétaux contre l'obésité. Le porteur présente le résultat comme une "preuve de concept" pour de futures études chez l'humain.
Objectifs
La transition nutritionnelle vers des systèmes alimentaires sains et plus durables est en faveur de la végétalisation des régimes alimentaires. Il est devenu important de mieux comprendre le rôle et les mécanismes d’action des nutriments d’origine végétale d’un point de vue de la santé métabolique. Si les protéines végétales ont suscité un vif intérêt ces dernières années, certains lipides spécifiques des végétaux verts restent encore méconnus et peu exploités. Leur absorption et métabolisme in vivo sont jusqu’ici peu décrits. Des travaux préliminaires suggèrent néanmoins des effets anti-inflammatoires, des effets de réduction des lipides sanguins circulants, ainsi qu’une potentielle utilisation par les bactéries intestinales. Les lipides végétaux naturellement présents dans différents aliments végétaux pourraient donc constituer de potentiels prébiotiques (susbtrats pour les bactéries intestinales) avec des bénéfices importants pour la santé, et avoir ainsi un rôle à jouer dans le cadre de stratégies nutritionnelles préventives dans la lutte contre l’obésité. Dans ce contexte, l’objectif de ce projet est de mettre en évidence les potentiels effets protecteurs des lipides végétaux sur la mise en place de l’obésité chez la souris. Pour cela, nous étudierons leurs effets sur : le métabolisme des lipides et des glucides, la santé intestinale (absorption, fonction barrière, bactéries) et l’inflammation.
Bénéfices attendus
Cette étude animale devrait permettre de montrer pour la première fois que la consommation de certains lipides végétaux peut éviter une altération du métabolisme, un déséquilibre des bactéries intestinales et une augmentation de l’inflammation. Les résultats de cette approche pourront alors constituer une preuve de concept pour de futures études cliniques d’intervention nutritionnelle chez l’Homme, notamment chez des personnes souffrant d’obésité.
Procédures
- Alimentation riche en graisses et en sucres pour 3 groupes de 12 souris pendant 12 semaines ; alimentation d’entretien pour 1 groupe contrôle de 8 souris pendant 12 semaines. - Mesure de la composition corporelle sur toutes les souris vigiles, contention dans un tube, moins de 2 minutes par souris, deux fois par souris à 12 semaines d’écart. - Collecte de crottes de toutes les souris vigiles, 30 minutes dans une cage individuelle, deux fois par souris à 12 semaines d’écart. - Mise à jeun (6h ou 12h) des animaux avant les gavages de toutes les souris, deux fois à 1 semaine d’écart. - Un gavage avec du sucre pour tester le métabolisme des glucides sur toutes les souris vigiles : la contention et le gavage durent moins de 1 min par souris (1 gavage de sucre/souris sur les 12 semaines d’étude). - Un gavage avec de l’huile pour tester le métabolisme des lipides sur toutes les souris vigiles : la contention et le gavage durent moins de 1 min par souris (1 gavage d’huile/souris sur les 12 semaines d’étude). - Les deux gavages seront espacés d’une semaine. - Prélèvements de sang à la queue avant (T0) et suite au gavage avec du sucre (15, 30, 45, 60, 90 et 120 minutes) sur toutes les souris vigiles lors de la 10ème semaine d’étude. Ces prélèvements durent chacun quelques secondes par souris. - Prélèvements de sang à la queue avant (T0) et suite au gavage avec de l’huile (1, 2 et 4heures) sur toutes les souris vigiles lors de la 11ème semaine d’étude. Ces prélèvements durent chacun environ 30 secondes par souris. - Une injection dans l’abdomen des anesthésiques (1 seule fois durant les 12 semaines d’étude) ; durée : quelques secondes. - Un prélèvement de sang sous anesthésie profonde sur toutes les souris (1 seule fois durant les 12 semaines d’étude) ; durée : 30 secondes.
Impact sur les animaux
Une prise de poids est attendue chez les souris suivant une alimentation riche en graisses et en sucres. Cette prise de poids pourra entraîner une diminution de la mobilité des animaux concernés. Un isolement court (30 min) sera nécessaire pour la récupération des fécès et pourra induire un léger stress aux animaux. La mise à jeun (12h ou 6h avant gavage d’huile ou sucre) peut également induire un stress chez les animaux. Lors des deux gavages, léger stress dû à la contention de l’animal et gêne/irritation potentielle de l’œsophage liée au passage de la sonde. Les prélèvements sanguins réalisés après les gavages pourront induire un stress chez les animaux. Pour la mesure de composition corporelle, les souris sont introduites dans un tube cylindrique (espace réduit) pendant moins de 2 minutes, ce qui peut induire un léger stress aux animaux. L’injection dans l’abdomen des anesthésiants (avant le prélèvement terminal) peut induire une douleur transitoire.
Devenir
Tous les animaux de ce projet seront mis à mort à l’issue du dernier prélèvement sanguin afin de collecter les tissus d’intérêt pour répondre aux questions scientifiques.
Remplacement
Le but de ce projet est d’étudier les effets des lipides végétaux sur le métabolisme de différents organes et l’inter-communication entre tous ces organes. Il est à l’heure actuelle impossible de reproduire dans des modèles de culture cellulaire les mécanismes métaboliques et inflammatoires en lien avec la modification des bactéries intestinales, et l’implication de toutes les voies de régulation au centre de la communication entre les différents organes. Par conséquent, le modèle animal ne peut pas être remplacé pour répondre à notre question scientifique. De plus, une étude clinique chez l’Homme ne peut pas être envisagée directement à ce stade car les comités d’évaluation des études cliniques demandent des résultats préliminiares précliniques (à l’échelle d’un organisme entier) pour démarrer une étude chez l’Homme.
Réduction
A notre connaissance, aucune étude sur la souris n’a encore été réalisée pour évaluer les effets de lipides spécifiques des végétaux verts dans un contexte d’obésité induit par une alimentation riche en graisses et en sucres. Nous ne disposons donc pas de données de la littérature pour réaliser un calcul d’effectif. S’agissant d’une étude pilote et exploratoire, une dizaine de souris par groupe semble nécessaire et suffisante (8 souris pour le groupe contrôle et 12 souris pour chacun des groupes avec alimentation riche en graisses et en sucres). De plus, l’étude sera lancée tout d’abord sur des souris mâles, et si les résultats sont significatifs chez les mâles alors la même étude sera réalisée sur des souris femelles (n=44) pour extrapoler ou non les résultats aux deux sexes
Raffinement
Plusieurs mesures seront mises en place pour veiller au bien-être des animaux et réduire au minimum toutes les nuisances potentielles : 1/ Ajout des lipides végétaux à l’alimentation des animaux pour éviter manipulation et contention quotidiennes des souris (contrairement à une supplémentation par gavage quotidien). 2/ Avoir le même expérimentateur (maximum 2) tout au long de l’étude et habituer les animaux à sa/leur présence (odeurs, voix, etc) pour diminuer leur stress face aux humains. 3/ Avoir du personnel expérimenté et formé aux gestes techniques des différentes procédures (tests métaboliques, mise à mort), et à l’observation de comportements « normaux » des animaux. 4/ Surveillance étroite des animaux 2 fois par semaine (apparence physique, comportement, poids, prise alimentaire), 5/concernant les gavages : - l’administration par voie orale est une méthode moins invasive que l’injection par voie intraveineuse ; - pour limiter la potentielle irritation de l’œsophage des animaux lors des gavages une sonde de gavage coudée au bout arrondi sera utilisée par un personnel expérimenté - les volumes de gavage seront réduits au minimum pour éviter tout incomfort aux animaux. - une surveillance étroite du comportement des animaux sera réalisée suite aux gavages, - les gavages seront espacés d’une semaine afin de réduire le stress des animaux, 6/ Les contentions prévues lors des pesées, gavages ou lors de la mesure de la composition corporelle seront toujours effectuées de manière brève par un expérimentateur formé, 7/ En fin d’étude, les animaux seront anesthésiés pour éviter toute douleur au moment du dernier prélèvement sanguin, 8/ Mise en place de points limites précoces permettant, si l’un est atteint, d’éviter toute souffrance des animaux.
Choix des espèces
En raison de la grande similitude de régulation du métabolisme entre la souris et l’Homme, la souris est un modèle de choix pour étudier et caractériser les effets santé des lipides végétaux en situation d’obésité. Les souris débuteront l'étude à 8 semaines de vie après une semaine d’acclimatation. Le passage à une alimentation riche en graisses et en sucres à cet âge est très bien toléré par les animaux, et les perturbations du métabolisme attendues les semaines suivantes sont bien décrites et maîtrisées.
Impact de la carbamylation des protéines matricielles sur le remodelage de la paroi vasculaire au cours de l’athérosclérose chez la souris. (1/2)
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
57 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Génétiquement modifiées pour développer une athérosclérose, elles reçoivent une alimentation enrichie en cyanate de sodium, des injections d'une sonde fluorescente et des épilations sous anesthésie répétée, avant d'être tuées pour prélever aorte, sang et queue. Le projet étudie l'effet du vieillissement des protéines sur la paroi des vaisseaux. Le porteur affirme qu'une étude in vitro seule ne peut représenter les mécanismes d'un "organisme entier".
Objectifs
Avec 17,7 millions de décès en 2017, les pathologies cardio-vasculaires représentent la première cause de décès dans le monde. C’est donc un enjeu de santé publique de mieux comprendre et caractériser les causes de ces maladies. L’athérosclérose est une maladie complexe touchant principalement les artères de moyen et gros calibre marquée par une modification importante de la structure des vaisseaux sanguins et caractérisé par la formation de plaques. Au cours du temps, ces plaques s’épaississent et gênent la circulation sanguine. Elles peuvent également se rompre, entraînant alors la formation d’un caillot provoquant des accidents vasculaires cérébraux, des infarctus du myocarde, ou des ischémies périphériques. En vieillissant, les protéines subissent des modifications pouvant affecter leurs structures et leurs fonctions. Ce projet a pour objectif de mieux comprendre le rôle du vieillissement des protéines présentes au niveau des vaisseaux sanguins. En effet, les vaisseaux sanguins sont principalement composés de cellules et de protéines. Lors du processus athérosclérotique, ces cellules vont se déplacer autour de la plaque afin de l'isoler. Notre projet vise à déterminer si le vieillissement des protéines joue un rôle dans le remodelage du vaisseau et sur le déplacement des cellules permettant d'isoler la plaque de la circulation sanguine au cours du développement de l'athérosclérose. Ce projet est multisite et se déroulera dans deux étuablissements utilisateurs.
Bénéfices attendus
La réalisation de ce projet d'expérimentation animale permettra de faire progresser les connaissances scientifiques sur les pathologies cardiovasculaires et de mieux comprendre l’impact du vieillissement des protéines sur le remodelage de la paroi des vaisseaux dans le développement, l’évolution et les complications de l’athérosclérose afin de trouver, in fine, de nouvelles pistes thérapeutiques dans le but de mieux diagnostiquer et donc mieux traiter les pathologies cardiovasculaires.
Procédures
Voici toutes les interventions auxquelles les animaux seront soumis : - Anesthésie générale : Lors de l’injection de la sonde fluorescente et lors des acquisitions d’imagerie, les animaux seront sous anesthésie générale. L’état d’anesthésie sera obtenu par inhalation d’isoflurane à 4% et maintenu par inhalation d’isoflurane 2%. - Injection au niveau de la veine de la queue : Injection d’une sonde fluorescente pour l’acquisition des images au tomographe moléculaire de fluorescence. Cette injection se fera sur animal anesthésié par isoflurane (induction à 4% et maintien sous masque à 2%). Ce geste sera réalisé une fois pour chaque souris pour la procédure 1 (9 souris X 3 groupes X 1 intervention = 27 fois) et deux fois pour chaque souris pour la procédure 2 (c’est-à-dire : 7 souris X 3 groupes X 2 interventions = 42 fois). - Épilation : L’épilation est nécessaire pour l’acquisition des images à l’échographe et au tomographe moléculaire de fluorescence. Cette intervention rapide se fera à l’aide d’une crème dépilatoire pour peaux sensibles sur le thorax et l’abdomen de la souris. Ce geste sera réalisé sur animal anesthésié par inhalation d’isoflurane (induction à 4% et maintien sous masque à 2%) sur une plateforme chauffante afin de maintenir la température de l’animal. Ce geste sera réalisé trois fois pour chaque souris de la procédure 1 (c’est-à-dire : 9 souris X 3 groupes X 3 épilations = 81 fois) et deux fois pour chaque souris de la procédure 2 (c’est-à-dire : 7 souris X 3 groupes X 2 épilations = 42 fois) - Injection intrapéritonéale : L’euthanasie nécessite l’injection d’un agent anesthésique. Ce geste sera réalisé sur les animaux anesthésiés par inhalation d’isoflurane (induction à 4% et maintien sous masque à 2%). Ce geste sera réalisé une fois pour chaque souris pour la procédure 1 (c’est-à-dire 27 fois au total) et une fois pour chaque animale pour la procédure 2 (c’est-à-dire 21 fois au total). Par souris : Chaque souris de la procédure 1 subira : 1 injection au niveau de la veine de la queue, 3 épilations, 1 injection intrapéritonéale. Tout ces gestes seront réalisés dans l’établissement utilisateur 2. Chaque souris de la procédure 2 subira : 2 injections au niveau de la veine de la queue, 2 épilations, 1 injection intrapéritonéale. Tout ces gestes seront réalisés dans l’établissement utilisateur 2.
Impact sur les animaux
L’alimentation supplémentée en cyanate de sodium et l’injection de la sonde fluorescente ne produisant pas d’effet toxique chez les animaux. Voici la liste des nuisances attenus : -Stress au moment du transport (5,3km pour 11 minutes de trajet) - Stress au moment de l’anesthésie et de son réveil, le stress d’une anesthésie dure en général quelques minutes avant l’endormissement et au réveil de l’animal.
Devenir
A l’issue de chaque procédure, tous les animaux seront euthanasiés. Après la mise à mort des animaux, le sang sera prélevé au niveau de l’aorte afin d’évaluer la quantité d’homocitrulline (produit de carbamylation) retrouver, les aortes thoraciques seront récupérées afin d’étudier la rigidité des vaisseaux via l’utilisation d’un microscope à force atomique, puis les compositions cellulaire et protéique des aortes et des plaques d’athéromes seront étudiées via des techniques histologiques et immunohistochimiques. La queue des animaux sera également prélevée afin d’en analyser le taux de carbamylation du collagène.
Remplacement
Nous travaillons actuellement sur un modèle in vitro avec des cellules provenant d’aortes humaines et murines cultivées sur du collagène carbamylé ou non, mais une étude in vitro seule ne peut suffire pour représenter les mécanismes physiologiques mis en jeu au niveau d’un organisme entier et les approches informatiques in sillico ne permettent pas à ce jour de mimer le fonctionnement de l’organisme entier et sa réaction face au traitement. Ainsi, nous n’avons pas d’autre choix que d’utiliser le modèle animal, puisque les résultats obtenus avec cette approche globale in vivo seront complémentaires à nos résultats in vitro et permettront d'apporter une réponse complète à notre hypothèse. Nous sommes actuellement les seuls à utiliser ce modèle animal (modèle carbamylation + athérosclérose), nous ne pouvons donc pas faire de projet commun afin de réutiliser des animaux inscrits dans une procédure d’un autre projet.
Réduction
Nous avons décidé de faire deux procédures, dont une 1ère en étude préliminaire avec peu de souris (9 par groupes) avec une approche de « Go/no go » pour notre seconde procédure. En effet, la première procédure servira à confirmer une bonne démarche expérimentale et définir plus précisément les différents temps d’acquisitions pour la seconde procédure. Nombre de souris totales pour la procédure 1 : 9 souris X 3 groupes = 27 souris. Pour la seconde procédure, nous n’avons aucune donnée préliminaire nous permettant de calculer la puissance statistique de notre expérience via le logiciel GPower. C’est pourquoi nous avons décidé de réaliser une étude préliminaire en 1ère procédure, afin d’avoir la possibilité de réduire au maximum le nombre d’animaux utilisés en évitant d’utiliser beaucoup d’animaux pour affiner la cinétique de la procédure. De plus, les données issues de la seconde procédure viendront compléter les données issues de la première aux points de la cinétiques les plus intéressants pour atteindre une puissance statistique suffisante. Après avoir analysé les données issues de la 1ère procédure, nous pourrons alors calculer la puissance statistique afin de définir le nombre optimal d’animaux nécessaires pour obtenir un résultat statistiquement significatif. Nous utiliserons au maximum 10 souris par groupe pour la seconde procédure (avec une potentielle diminution du nombre de souris en fonction des résultats issus de la 1ère procédure). Nous nous engageons à analyser les résultats de la première procédure et de calculer notre puissance statistique avant de commander les animaux de la deuxième procédure afin d’en utiliser le moins possible. Nombre maximal de souris au total pour la procédure 2 : 7 souris X 3 groupes = 21 souris. L’utilisation de souris exclusivement mâles, nous permet également de réduire le nombre d’animaux nécessaires puisqu’utiliser des animaux du même sexe permet de s’affranchir d’une variable biologique supplémentaire et de limiter l’hétérogénéité de nos résultats.
Raffinement
Quotidiennement : Les cages transparentes seront équipées de divers équipements d’enrichissement (tubes de jeu, niche, papier, bâton à rogner, coton …) afin de réduire l'ennui et de diminuer le stress en stimulant l'activité et en procurant un sentiment de sécurité à l'animal. Une surveillance quotidienne sera mise en place par une collaboration étroite avec les animaliers afin de prévenir et de traiter toutes manifestations de douleur ou de stress chez l’animal. Les animaux seront hébergés dans des cages de 30x40cm à raison de 5 souris par cage au maximum. Les animaux seront séparés selon leur groupe dans différentes cages (2 par groupe). Nous identifierons les animaux à l'aide de traces réalisées au marqueur indélébile au niveau de la queue. Le tableau présenté en Annexe 3 présente une grille de score adaptée qui sera suivie afin d’identifier des douleurs potentielles. Étape 1 : Le traitement ne produira pas de nuisance à l’animal. Afin de vérifier la bonne hydratation des souris, les biberons seront pesés tous les jours ouvrés et changés tous les deux jours. Étape 2 & 3 : L’utilisation du tomographe moléculaire à fluorescence (FMT) et de l’échographe nécessite un transport des animaux sur le campus Moulin de Housse (où se trouvent les appareils). Une surveillance accrue sera effectuée pendant le trajet et un morceau de pomme sera placé dans les cages afin de permettre aux animaux de continuer à s’hydrater et s’alimenter. L’utilisation ces appareils nécessite également une anesthésie générale de l’animal avec de l’isoflurane (4% pour l’induction et de 2% pour le maintien), une surveillance accrue sera effectuée pendant l’anesthésie, et l’état d’endormissement de l’animal sera confirmé par pincement des espaces interdigitaux. Enfin pour un réveil optimal des animaux concernés, l’animal sera placé sous lampe chauffante puis surveillé. Afin d’éviter le stress des animaux aux changements d'environnement, les souris seront emmenées sur le site Moulin de la Housse 24h avant l’acquisition pour qu’elles découvrent et qu’elles s’habituent aux salles de manipulation, afin que le jour de la manipulation il n’y ait pas de biais sur nos résultats. Lors de l’analyse à l’échographe, les animaux seront placés sur une plateforme chauffante composée de capteurs permettant de suivre les paramètres vitaux. Ces paramètres (fréquence respiratoire, électrocardiographie et la température corporelle de l’animal) seront surveillés pendant toute la durée de l’acquisition.
Choix des espèces
Le modèle choisi est le modèle murin dont le gène de l'apolipoprotéine E est non fonctionnel. Ce modèle est un modèle de référence pour l’étude de l’athérosclérose qui est très bien caractérisé. En effet ces souris développent la maladie sans avoir besoin de leur apporter un régime gras (non compatible avec l’utilisation du FMT puisqu’il faut un régime sans chlorophylle et qui rajouterait une variable supplémentaire à nos expériences et donc un groupe témoin supplémentaire). Nous commanderons des souris à l’âge de 4 semaines, c’est-à-dire des jeunes sevrés. Nous sommes obligés de commander des souris non adultes puisque ces souris mâles développent spontanément des plaques d’athéromes à partir de 7 semaines de vie. Nous n’avons pas le choix de commander des animaux au stade « jeunes sevrés » puisque nous voulons étudier l’impact de la carbamylation des protéines sur le développement des phases précoces de l’athérosclérose, il faut donc induire la carbamylation des protéines avant le développement de la pathologie. Toutes les expérimentations et les mises sous anesthésies se feront sur un animal adulte (âgé de 9, 13 et 16 semaines pour la procédure 1 et âgé de 9 et 13 ou 16 semaines pour la procédure 2).
Evaluation du rôle des intégrines β1 et β3 plaquettaires dans les saignements inflammatoires (EU 2/2)
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
320 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant des niveaux de souffrance modéré et sévère. Selon les modèles, elles subissent une inflammation de la peau, des poumons ou du cerveau, dont un AVC provoqué par chirurgie, avec injections rétro-orbitales et pose d'un cathéter à la queue. Le porteur indique que le modèle pulmonaire peut provoquer une détresse respiratoire et le modèle d'AVC des douleurs et des difficultés motrices. Les souris sont tuées encore anesthésiées pour quantifier les saignements dans les tissus.
Objectifs
Ce projet sera réalisée dans deux établissements utilisateurs. L’arrêt des saignements implique notamment les plaquettes sanguines, qui, suite à une lésion du vaisseau, adhèrent, s’activent et agrègent pour former le clou plaquettaire qui limite le saignement. Il a été mis en évidence que les plaquettes jouent un rôle particulièrement important également dans l’arrêt des saignements en conditions inflammatoires. En effet, l’inflammation induit un recrutement des neutrophiles qui traversent la paroi vasculaire entrainant la formation de brèches vasculaires. Les plaquettes jouent alors leur rôle et colmatent les brèches. Cependant, les mécanismes impliquant les plaquettes dans ce processus restent encore peu compris à ce jour. Ce projet vise donc à évaluer l’importance d’une famille de récepteurs présents à la surface des plaquettes, les intégrines β1 et β3, dans l’arrêt des saignements en condition inflammatoire.
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus du projet sont une meilleure compréhension des mécanismes impliquant les plaquettes dans l’arrêt des saignements inflammatoires, ce qui à terme pourrait conduire à une meilleure prise en charge des patients.
Procédures
Pour l’inflammation cutanée, les animaux anesthésiés sont soumis à des prélèvements de sang à la queue, à des injections intradermiques et rétro-orbitales et à la pose de cathéter au niveau de la queue permettant une perfusion continue d’un traitement (maximum 1h). Pour l’inflammation pulmonaire, les animaux anesthésiés sont soumis à des prélèvements de sang à la queue, à la pose de cathéter au niveau de la queue permettant une perfusion continue d’un traitement (maximum 1h) et à une inoculation intranasale. Pour l’inflammation cérébrale, les animaux anesthésiés sont soumis à des prélèvements de sang à la queue, à des injections rétro-orbitales, à la pose de cathéter au niveau de la queue permettant une perfusion continue d’un traitement (maximum 1h), à une chirurgie au niveau du cou qui permettra d’induire un AVC (maximum 30min) et à une imagerie IRM (maximum 1h). Toutes les interventions sont faites dans l’EU1, sauf l’IRM qui est réalisée dans l’EU2.
Impact sur les animaux
Un effet indésirable attendu est un impact de l’anesthésie sur le rythme respiratoire, un saignement au niveau du point de prélèvement ou d’injection. De plus, une inflammation locale sera observée. Dans le modèle pulmonaire, on pourra observer une surcharge de liquide dans les poumons conduisant à une détresse respiratoire légère à modérée. Pour le modèle d’AVC, on s’attend à des douleurs suite à la chirurgie, à des difficultés motrices et pour s’alimenter dues aux manifestations de l’AVC.
Devenir
A l’issue de chaque procédure, les animaux encore anesthésiés sont mis à mort afin de prélever et quantifier les saignements dans les tissus.
Remplacement
L’objectif de ce projet est d’évaluer l’importance d’une famille de récepteurs présents à la surface des plaquettes, les intégrines β1 et β3, dans l’arrêt des saignements en condition inflammatoire. Ce processus fait intervenir de multiples types cellulaires (plaquettes, leucocytes, cellules endothéliales), il n’est donc pas possible de remplacer le modèle animal par d’autres méthodes du fait de la nécessité du métabolisme de la souris pour évaluer le processus complet.
Réduction
Le projet se fera par étapes. Le nombre d’animaux utilisés lors de cette étude est réduit au minimum, ce nombre étant fixé à 10 souris/groupe pour l’obtention de résultats statistiquement significatifs. Le critère recherché est la comparaison de moyennes des résultats obtenus pour chaque groupe d’animaux.
Raffinement
Le stress et la douleur de tous les animaux utilisés dans ce projet seront diminués au minimum : • Par l’hébergement dans des cages en fonction des groupes expérimentaux 2 jours avant l’expérimentation. Ces cages seront munies de particules de bois et enrichies avec des carrés de cellulose, bâtonnets de coton, frisure de papier, ce qui leur permet d’organiser leur environnement selon leurs besoins. Les animaux sont entre 2 et 5 par cage afin d’éviter le stress causé par l’isolement. • Par une anesthésie de l’animal avant et pendant la durée des procédures • Par l’installation de l’animal sur une plaque chauffée à 38°C afin lutter contre l’hypothermie pendant les procédures. • Par l’application d’une goutte de tétracaïne sur l’œil après les injections retro-orbitale pour réduire la douleur au réveil • Par l’injection de lidocaïne 4 mg/kg et de buprénorphine 0.1 mg/kg 10 min avant la chirurgie dans le modèle d’AVC pour réduire la douleur Pendant toutes les expérimentations, les animaux sont surveillés par du personnel entrainé pour vérifier l’absence de signe de douleur grâce à des points limites spécifiques établis pour chaque procédure. Ces points limites permettront de soustraire l’animal aux procédures expérimentales et ainsi limiter sa souffrance et son inconfort.
Choix des espèces
Ce travail s’appuie sur des travaux effectués sur la souris démontrant le rôle primordial des plaquettes dans l’arrêt des saignements en condition inflammatoire. Afin de pouvoir comparer nos résultats avec ceux publiés, il est nécessaire de réaliser ce modèle dans la même espèce animale. Les souris seront utilisées au stade adulte entre 2 et 6 mois. Cet âge correspond à la période utilisant des souris pubères et ne présentant pas encore de vieillissement.
Validation pharmacologique de Vecteurs thérapeutiques par administrations intracérébrales chez la souris
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
1 600 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent des injections directement dans le cerveau sous anesthésie et des prélèvements de sang, avant d'être tuées pour prélever leurs organes, afin de valider des vecteurs censés faire passer des médicaments vers le système nerveux. Une lignée de souris est génétiquement humanisée pour le récepteur ciblé. Le porteur, une société, met en avant un "gain de temps considérable" et "donc économique", à côté de l'argument scientifique.
Objectifs
-Introduction : Les maladies neurodégénératives (pathologies affectant les neurones), et maladies rares font partie des causes majeures de handicaps sévères dans le monde. A l’heure actuelle, les besoins médicaux restent malheureusement sans solutions, traitements curatifs, ou palliatifs (qualité de vie). Ainsi, ces neuropathies sont de très bons exemples d’enjeux de santé publiques. C’est dans ce contexte scientifique que notre société a développé un savoir-faire qui consiste à attacher des protéines ou peptides avec un fragment d’anticorps (aussi appelé VHH), l’ensemble couplé à un médicament afin de passer plus efficacement les barrières physiologies, notamment la Barrière Hémato-Encéphalique du cerveau (BHE). Ces molécules ou vecteurs, appelés VHH pourront ainsi atteindre le tissu cible du système nerveux central et traiter les cellules malades. Pour l’instant, la plupart des médicaments utilisés en thérapie restent inefficaces par manque de passage de ces barrières sélectives et donc d’accès aux tissus à traiter. Concept général : L’objectif principal de notre société sera donc de proposer de nouvelles formulations capables de reconnaître spécifiquement leurs partenaires naturellement exprimés (endogènes), au niveau des barrières cellulaires de l’organisme et d’utiliser leurs mécanismes naturels de passage pour ainsi, délivrer les médicaments au niveau central (cérébral). Par cette technique du cheval de Troie, nous faciliterons le passage de médicaments du sang vers le système nerveux central (SNC). -Objectif du projet : Les études pharmacologiques passent par différentes étapes de validation avant tout développement pré-clinique, elles utiliseront des voies d’administrations simplifiées pour qu’elles puissent être facilement applicables à grandes échelles et moins contraignantes pour les patients. Ces traitements sont généralement administrés par voie périphérique, sous-cutanée, intra-veineuse ou par voie orale. L’optimisation de nos vecteurs (VHH) devra avant tout développement périphérique passer par une étape de validation et confirmation de l'efficacité au niveau central. A travers cette demande de projet et la réalisation d’injections intra-cérébrales, nous tenterons d’améliorer l'action de nos molécules VHH-médicaments sur souris consanguines, dites « standards », puis, de le confirmer ces résultats sur ce même fond, humanisé pour le récepteur cible.
Bénéfices attendus
-Validation de l'efficacité pharmacologique de nos molécules VHH pour améliorer les traitements actuels et apporter des solutions thérapeutiques contre les pathologies à enjeux de santé publique. Ce nouvel axe de recherche pré-clinique pourrait ainsi servir de levier dans le traitement des maladies du système nerveux, au même titre que les derniers vaccins innovants développés pour la lutte contre la COVID-19. -Choix d’une lignée de souris humanisée pour le récepteur ciblé : La transposition de nos recherches sur un modèle murin pour lequel nous avons humanisé le récepteur cible permet, non seulement d’appréhender les futurs développements pré-cliniques de nos vecteurs (VHH), mais aussi d’anticiper les possibles effets secondaires ou toxicités associées. Son utilisation assure de développer au maximum les études sur le modèle murin (souris) avant d’engager la phase préclinique et la transposition à l’homme, lesquelles auraient certainement nécessité des séries de tests supplémentaires sur divers modèles animaux de plus grandes tailles. De plus, cela constitue un excellent outil stratégique et scientifique, permettant in fine, une réduction importante du nombre d’animaux au sein des cohortes, sans parler du gain de temps considérable pour la société, et donc économique.
Procédures
Au cours de cette procédure, nous allons avoir une étape d'anesthésie et analgésie pour réaliser les administrations centrales : -Analgésie : Anti-douleur administré 30 minutes avant le début de l’anesthésie (durée 1h) -Anesthésie générale : Anesthésie gazeuse (voie aérienne) par induction en chambre (5 minutes), puis relais au masque (durée 15-20 minutes maximum) pour réaliser les administrations. Puis, au cours de la cinétique, nous aurons trois étapes de prélèvements : -Un premier prélèvement de sang sur des temps intermédiaires en cours de cinétique (maximum X3 espacés de minimum 24h). Réalisés sur animal éveillé et immobilisé dans une contention spécialisée (durée 2 minutes), par une micro incision de l'extrémité de la queue. Cette étape très rapide et peu invasive se fait sans trop de contraintes, ni stress pour l’animal. Le saignement est ensuite stoppé par un point de pression à l’aide d’un papier absorbant stérile pour une cicatrisation rapide. -Un deuxième avec le prélèvement sanguin en point final en toute fin de cinétique (durée 3 minutes), en post-mortem. -La troisième étape consiste à récupérer les organes et tissus d’intérêts, toujours en post-mortem (durée 5 à 10 minutes en fonctions de la quantité de tissus à prélever pour les tests post-expérimentaux) .
Impact sur les animaux
Dans ce projet nous chercherons à limiter au maximum le stress induit aux animaux. Les possibles sources de stress, angoisse et/ou douleurs sont ici listées avec une description des principaux actes engagés afin d’éviter leurs apparitions qui seront détaillés ci-après dans la partie procédure correspondante. -Transport et adaptation : Arrivée des animaux et stabulation qui peuvent engendrer du stress et un impact sur l’alimentation et le comportement -Tonte avant chirurgie et constitution des groupes : manipulation qui pourrait générer une source de stress -Chirurgie et injection (infusion lente) : Pas de risques notables avec une bonne maîtrise des antalgiques et anesthésiques. -La pose de points et période de cicatrisation : Pas de risques par une bonne réalisation de points individuels. -Effets secondaires toxiques et immunogènes des composés en suivi post-administration : Pas de risques majeurs pour les animaux (et études) car ces paramètres sont anticipés. -Nettoyage et traitement des plaies à la vétédine savon : Source de stress. -Prélèvements sanguins intermédiaires sur animaux éveillés : Source de stress, qui sera considérablement réduite par le geste expert du manipulateur. -sacrifice par injection létale : Source de stress au moment de l'injection intrapéritonéale.
Devenir
En fin de procédure, tous les animaux seront mis à mort pour réaliser les prélèvements tissulaires en post-mortem (voir 5.6.1).
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 de la liaison avec le récepteur cellulaire cible, 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 vecteurs conjugués. 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 tel que les organoïdes (micro-tissus en culture chargés de reproduire le fonctionnement d'un organe). Le modèle vivant, ici la souris, reste pour l'instant le seul système physiologique qui intègre la complexité de l'ensemble des paramètres mécanistiques et homéostasiques 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 molécules et l’injection intra-cérébrale permettent d'envisager une médication optimisée et réduite (dose infime par animal), de limiter les possibles effets secondaires, mais aussi le nombre d’individus au sein de la procédure (Réduction). Le nombre total d’animaux sera réparti sur de petits groupes de n=4 (2 mâles/2 femelles), à raison de maximum 8 groupes par étude et 5 études par an, sur le fond standard et sur la lignée humanisée, nous n’aurons besoin que de 320 animaux par an, soit un total de 1600 souris sur 5 ans. Il est important de noter que ce nombre total d’animaux sera mixte à 50/50 entre mâles et femelles (cages séparées). Pour une analyse statistique, le faible « n » (4 individus), sera suffisant et nous orientera vers des modèles non-paramétriques. Sur de l’expérimentation in vivo, tous les paramètres ne sont pas maîtrisés, et sont basés sur des populations aléatoires de souris ou chaque animal présente des variables individuelles. Nous pourrons réaliser un équivalent du test d’homogénéité entre groupes, ou encore une analyse de variance. En fin de procédure, une liste ciblée de tissus à prélever nous évitera une utilisation abusive et inutile des souris et permettra d’optimiser la procédure sur plusieurs types de post-expérimentations. La réalisation de prélèvements sanguins intermédiaires en cours de cinétique permet d'obtenir des données de stabilités pharmacologiques supplémentaires, ce qui va également dans le sens d'une optimisation et réduction du 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 amont de l’expérimentation. Elle regroupe l’ensemble des préparatifs, l’adaptation, le conditionnement et la stabulation des animaux, laquelle sera au minimum de 7 jours (fond standard) voire 14 jours (lignée humanisée) dès réception. 48h à 72h avant les administrations, les souris sont sorties de l’animalerie dans une pièce spécialisée. Elles sont ainsi maintenues dans un contexte familier. Par la suite, les animaux seront tondus (partie supérieure du crâne) la veille des administrations (sous anesthésie gazeuse) pour éviter l’accumulation des anesthésies le jour même (J0) et le stress associé. A J0, les administrations intra-cérébrales seront réalisées sous anesthésie. Les manipulations sur animal éveillé, en cours d’étude, seront précises et rapides (≤ 2min). Une couveuse chauffante (env.37°C) sera utilisée pour assurer le bon réveil lors de la phase post-opératoire et une attention quotidienne (nettoyage vétédine savon) sera portée durant 72h à 1 semaine (fonction avancement cicatrisations) pour assurer une bonne cicatrisation et récupération des animaux. Des points limites seront malgré tout établis en cours de chirurgie, puis lors du réveil et tout au long de la cinétique. Tout comme son contrôle standard, la lignée humanisée utilisée n’a jusqu’alors jamais présenté d’apparitions de phénotypes dommageables.
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. A 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 une diminution des posologies. Notre modèle de transposition sur la lignée humanisée est particulièrement avantageux car il présente une cible endogène 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 validations pharmacologiques centrales et des échantillonnages de sang et tissus. -Pour notre procédure et nos deux lignées utilisées, nous utiliserons des animaux dits « jeunes adultes », ayant une moyenne de 10 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. Cet âge présente un poids moyen de 27-30g environ, ce qui s’avère plus intéressant en termes de posologies (réduction des doses).
Caractérisation des atteintes consécutives à un traumatisme crânien chez la souris
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
- Recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Multisystémique
- Oncologie
224 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Un impact crânien est infligé à des souriceaux de 17 jours, suivi de l'implantation d'un mini-microscope par une fenêtre crânienne, puis de tests comportementaux (exploration, coordination motrice, sensibilité tactile, état anxieux) et d'imagerie du cerveau. Le porteur qualifie le traumatisme de "léger" et affirme qu'aucun signe de douleur n'apparaît au réveil. Toutes les souris sont tuées pour des analyses en immunohistochimie et par IRM.
Objectifs
Chaque année 1,5 millions d'européens sont victimes d'un traumatisme crânien le plus souvent subit lors d'un accident de la route, d'une chute ou au cours de pratiques sportives. 70 000 personnes perdent la vie des suites du traumatisme et environ 100 000 ne présentent pas de récupération totale et demeurent handicapées, notamment chez les enfants et les jeunes adultes qui représentent une population particulièrement vulnérable en regard de ce type de traumatisme. Bien qu'au cours des dernières années un raffinement des procédures de prise en charge par les urgences et les hôpitaux a permis de réduire la mortalité des traumatisés crâniens, il est apparu qu'un grand nombre de patients souffrent par la suite de désordres chroniques invalidants tels que : épilepsie, dépression, démence progressive, etc. À ce jour, aucun traitement ne permet d'empêcher la mise en place de tels désordres à la suite d'un traumatisme crânien. Le projet que nous avons développé vise à étudier les changements qui se mettent en place à la suite d'un traumatisme crânien (TC) au sein du cerveau et qui contribuent aux atteintes comportementales à long terme. Nous allons nous focaliser dans ce projet sur les atteintes des vaisseaux sanguins ainsi que sur les processus inflammatoires qui se mettent en place après un TC. Le caractère unique de ce projet est assuré par l’utilisation d’une technique innovante permettant d’imager les cerveaux de souris se comportant grâce à un mini-microscope qui sera implanté sur leur tête.
Bénéfices attendus
Les mécanismes physiopathologiques découlant d’un traumatisme survenant pendant l’enfance sont encore assez peu connus. Ainsi on ne sait pas pourquoi seule une partie des enfants souffrant d’un traumatisme crânien léger vont développer à plus ou moins long terme des symptômes tels que des maux de tête, pertes d’équilibre, problèmes de concentration ou retards d’apprentissage… De plus il n’existe à ce jour aucun traitement efficace pour prévenir les conséquences d’un traumatisme crânien survenant chez l’enfant. Notre étude permettra de mieux comprendre les mécanismes sous-jacents à ces traumatismes et devrait permettre de mieux cerner les conditions propices au développement de symptômes post-trauma (notamment l’influence du sexe de l’individu).
Procédures
1. trauma crânien léger juvénile (TC): 17 jours après leur naissance, les animaux seront anesthésiés pendant 5 min et subiront un impact léger calibré de 200 µs. Animaux contrôles soumis au même geste, sauf impact. Réalisé une seule fois. 2. Implantation des lentilles de miniscope. Réalisé un mois après TC sous anesthésie générale et analgésie adaptée. Réalisation d’une fenêtre crânienne. Le cas échéant injection stéréotaxique de virus. Insertion et fixation du prisme, scellement de la base d’ancrage. Durée de 1h à 1h30, plus 30 min en cas d’injection virale. Réalisé une seule fois. 3. Tests comportementaux et imagerie calcique sur animal vigile. Tous les 3 mois (2 fois pour la moitié des animaux, 4 fois pour l’autre moitié). A. mise en place du miniscope. Contention à la main et positionnement du miniscope à l’aide d’une plateforme aimantée sur la lentille. B. Chaque série comportementale comprendra 1 test d’exploration, 3 tests de coordination motrice, 2 tests de sensibilité tactile, et 1 test d’évaluation de l’état anxieux. Tests de 5 minutes réalisés à raison d’1 test/jour. C. Injection intrapéritonéale unique (environ 3 secondes) lors de la dernière session comportementale (6 mois post TC pour la moitié des animaux, 12 mois pour l’autre moitié), une demi-heure avant le test d’évaluation de l’état anxieux.
Impact sur les animaux
Ce projet repose sur l’utilisation d’un modèle léger de traumatisme crânien chez l’animal juvénile anesthésié. Une fois réveillé l’animal ne montre aucun signe de douleur et reprend immédiatement un comportement normal. Les conséquences incluent des altérations d’apprentissage et une légère altération de la coordination motrice, sans altération de mobilité, d’anxiété ou de douleur. Il n’y a pas de phénotype dommageable. Nous utiliserons des modèles de souris permettant une exploration longitudinale par imagerie calcique parfaitement décrits qui sont très utilisés dans le domaine et très bien décrits dans la littérature. Aucun phénotype dommageable n’a été décrit. La chirurgie envisagée peut entraîner à faible niveau hypothermie, déshydratation, douleur postopératoire et stress. La pose d’un implant tel que la lentille de miniscope s’accompagne de la possibilité de perte de l’implant. Lors de l’imagerie calcique sur animal vigile couplée au comportement, la pose du miniscope sur la lentille entrainera une contention très courte d’environ 20s. Le poids (< 2g) et le câble reliant le miniscope peuvent occasioner une gêne. Chaque série comportementale peut représenter une source de stress pour les animaux. L’injection IP du composé peut entraîner une douleur ou une gêne locales.
Devenir
Tous les animaux seront euthanasiés à l’issue de la procédure, soit 224 animaux. Ceci est nécessaire pour les analyses en immunohistochimie et par imagerie IRM qui complèteront et seront essentielles à cette étude.
Remplacement
Le projet vise à caractériser les atteintes du tissu cérébral suite à un TC ainsi qu’à évaluer l’intérêt d’une cible thérapeutique sur la récupération post TC. À ce jour, aucun modèle in vitro ou informatique ne permet de simuler la complexité des interactions cellulaires mise en jeu, tant nos connaissances demeurent encore superficielles en la matière. Notre recherche sur des bases de données scientifiques permet d’affirmer qu’à notre connaissance, il n’existe pas d’autre modèle expérimental que l’animal afin d’étudier ces réactions tissulaires dans leur ensemble. Par conséquent, notre projet ne peut pas se passer de l’expérimentation animale.
Réduction
Les procédures expérimentales ont été spécialement conçues pour réduire le nombre d’animaux utilisés par l’obtention d’un suivi longitudinal non invasif. En effet, l’utilisation de l’imagerie in vivo permet d’enregistrer sur un même animal l’évolution de l’unité neurovasculaire au cours du temps, limitant significativement le nombre d’individus nécessaires à cette étude (par exemple, pour 4 temps d’intérêt un seul groupe d’animaux ne sera nécessaire contre 4 groupes avec des techniques classiques). De même cette technique permet de diviser par 2 le nombre d’individus nécessaires pour une approche pharmacologique, les animaux représentant leurs propres contrôles, et augmentant de fait la significativité des résultats. Pour permettre la réalisation des enregistrements d’imagerie, l’utilisation d’animaux transgéniques à phénotype non-dommageable sera privilégié dans la mesure du possible à l’utilisation d’injection virale. Ceci permettra d’augmenter l’efficacité des techniques d’imagerie et donc réduire le nombre d’animaux utilisés. De plus, pour réduire au maximum le nombre d’animaux utilisés en conservant une puissance statitistique satisfaisante, nous avons réalisé une étude de la robustesse de notre nombre d’animaux pour déterminer le nombre minimal d’animaux à utiliser.
Raffinement
Le projet permet de raffiner l'expérimentation animale en utilisant un modèle pertinent par rapport à la situation chez l'homme. Il s’appuie sur la mise en place des méthodes d'imagerie les plus sensibles disponibles actuellement. Pour permettre la réalisation des enregistrements d’imagerie, l’utilisation d’animaux transgéniques à phénotype non-dommageable sera privilégié dans la mesure du possible à l’utilisation d’injection virale. Ceci permettra de réduire le temps de chirugie d’environ 30 min et donc favoriser la récupération post-opératoire des animaux. Le projet sera mis en oeuvre par des personnes qualifiées en expérimentation animale. Le bien-être des animaux sera assuré par des protocoles d’anesthésie et d’analgésie adaptés. Le stress des animaux sera limité à son maximum, avec un sevrage mis en place à 25 jours post-natal, et des conditions d'hébergement enrichies (matériels de nidification) et permettant les interactions sociales. La réalisation du projet repose sur l'établissement de points-limites et de pratiques permettant de minimiser au maximum le stress, la détresse et la souffrance des animaux. Une fiche de suivi post-opératoire sera mise en place.
Choix des espèces
Le système nerveux central de la souris est parmi les mieux connus et les plus étudiés. Son organisation est aussi très proche de celle du cerveau humain. Les résultats obtenus permettent ainsi de proposer des hypothèses de dysfonctionnement du cerveau humain suite à un traumatisme crânien et de proposer des pistes thérapeutiques pour leur traitement. De plus, le modèle murin permet l’utilisation de souches génétiquement modifiées. Dans ce projet, les traumatismes crâniens seront réalisés sur des souris juvéniles à 17 jours post natal, ce qui nous permet de modéliser les effets d’un traumatisme crânien en pédiatrie chez des enfants de 4 à 6 ans. Nous conserverons les animaux jusqu’à 12 mois après le traumatisme crânien afin d’évaluer les conséquences à long-terme.
Production de réactifs et de tissus dans le cadre de la production et du contrôle qualité des vaccins commercialisés ou en développement
- Production de routine
- Tests réglementaires
Cochons d'Inde : 1000
Lapins : 250
Furets : 80
1 000 cobayes, 700 souris, 250 lapins et 80 furets vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant des niveaux de souffrance allant de sans réveil à sévère. Ils reçoivent des injections d'antigènes, parfois avec un adjuvant pouvant provoquer des réactions locales sévères, ou une inoculation du virus de la grippe pour les furets, avant un prélèvement de sang par ponction cardiaque terminale sous anesthésie. Le sang et les anticorps ainsi produits servent au contrôle qualité de vaccins commercialisés. Le porteur affirme que ces réactifs d'origine animale sont "obligatoires" et sans alternative in vitro disponible.
Objectifs
Ce projet a pour objectif d’assurer la fourniture des produits biologiques d’origine animale, nécessaires à la réalisation des tests de contrôle qualité assurant la mise sur le marché de lots de vaccins. 2 sous-objectifs : • La production de réactifs d’origine animale : Procédure 1 : prélèvement de sang de cobaye pour utilisation des globules rouges. • La production d’anticorps contre différents antigènes : Procédures 2 à 8 : productions d’antisérum sur lapins, souris ou furets (réactifs pour test Elisa ou séroneutralisation d’un antigène d’intérêt).
Bénéfices attendus
L’entreprise compte sur ces réactifs pour la mise à disposition de nombreux vaccins à l’échelle mondiale.
Procédures
Les durées représentent le temps pendant lequel les animaux sont anesthésiés. Quant aux injections et inoculations, le geste lui-même dure quelques secondes. Procédure 1 : 1 prélèvement de sang intracardiaque terminal sous anesthésie générale chez le cobaye (durée totale de la procédure : 30 minutes). Procédure 2 : 1 inoculation intranasale de virus grippal sous anesthésie générale (30 minutes), prélèvement de sang intracardiaque terminal sous anesthésie générale chez le furet (30 minutes) (durée totale de la procédure : 14 jours). Procédure 3 : 3 injections en sous-cutané scapulaire (30 minutes par injection) + 2 injections en intra-veineuse d’antigène polio (30 minutes par injection) ; prélèvement de sang intracardiaque terminal sous anesthésie générale chez le lapin (30 minutes) (durée totale de la procédure : 28 jours). Procédure 4 : 4 injections en intra-veineuse d’antigène Dengue (30 minutes par injection) ; prélèvement de sang intracardiaque terminal sous anesthésie générale chez le lapin (30 minutes) (durée totale de la procédure : 42 jours). Procédure 5 : 3 injections intra-musculaire et sous-cutané d’antigène Vi (30 minutes par injection) ; prélèvement de sang intracardiaque terminal sous anesthésie générale chez le lapin (30 minutes) (durée totale de la procédure : 56 jours). Procédure 6 : 2 injections en sous-cutané scapulaire d’antigène Vi (30 minutes par injection) ; prélèvement de sang intracardiaque terminal sous anesthésie générale chez la souris (30 minutes) (durée totale de la procédure : 28 jours). Procédure 7 : 2 injections en sous-cutané scapulaire d’une solution d’anatoxine pertussis purifiée adsorbée (30 minutes par injection) ; prélèvement de sang intracardiaque terminal sous anesthésie générale chez la souris (30 minutes) (durée totale de la procédure : 28 jours). Procédure 8 : 1 injection en sous-cutané scapulaire vaccin pertussis acellulaire (30 minutes) ; prélèvement de sang intracardiaque terminal sous anesthésie générale chez la souris (30 minutes) (durée totale de la procédure : 28 jours).
Impact sur les animaux
La production de réactifs d’origine animale consiste en un prélèvement de sang terminal chez le cobaye, sous anesthésie générale. Aucune douleur n’est infligée aux animaux. La production d’anticorps contre différents antigènes peut nécessiter l’utilisation d’adjuvant, afin d’optimiser la réponse immunitaire de l’animal, et ainsi, utiliser le moins possible d’animaux. Ce composant peut entrainer des réactions de type allergique ou des réactions locales aux sites d’injection. Le degré de gravité peut être sévère lorsque l’animal subit ces réactions locales (douleur au point d’injection avec altération de l’état général). La prise en charge de ces réactions se fait sous la supervision du vétérinaire et inclut l’usage d’analgésique afin de réduire cet impact.
Devenir
Les animaux inclus dans ce projet ne peuvent être ni replacés, ni réutilisés, ni adoptés pour le 2 raisons suivantes : • Pour des raisons HSE, l’injection d’un agent pathogène ne permet pas d’envisager la sortie de ces animaux des animaleries. • Les 8 procédures de ce projet ont pour but de récolter un volume maximal de sang ou de sérum sur les animaux utilisés, et ainsi utiliser le moins possible d’animaux pour la production de ces réactifs.
Remplacement
L’utilisation des réactifs d’origine animale décrits dans ce projet est obligatoire: 1/ Absence d’alternative in vitro et utilisation préconisée dans la réglementation : a/ Cas des globules rouges de cobayes - préconisations : o par l’Organisation Mondiale pour la Santé dans les rapports techniques (TRS) pour la recherche de virus hémadsorbants. Par exemple :TRS 910 sur le vaccin poliomyélite inactivé. o Par la Pharmacopée européenne. Exemple : la monographie générale (2.6.16) « Virus hémadsorbants » qui s’applique à ne nombreux vaccins. b/ Cas du sérum de furet – exigence de l’Agence Européenne du Médicament pour les vaccins antigrippaux. EMA/CHMP/BWP/426390/2017 Questions and answers on the Haemagglutination Inhibition (HI) test for qualification of influenza vaccine (inactivated) seed preparations 2/ Absence d’alternative in vitro disponible adaptée à l’utilisation visée (cas des autres anticorps polyclonaux) : Ces réactifs sont utilisés à des fins de séroneutralisation ou de dosages immunochimiques in vitro (exemple : ELISA). Nous travaillons sur les alternatives possibles (exemples : ligands alternatifs et combinaison de plusieurs anticorps monoclonaux). Pour les réactifs concernés dans ce projet, la solution de remplacement n’est pas encore disponible car il est nécessaire d’obtenir une performance au moins équivalente au réactif actuel pour valider la nouvelle méthode.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisés est calculé au plus juste de façon à répondre aux besoins de tests sur la période (quantité de réactifs). Ce calcul tient compte des durées de péremption des réactifs d’origine animale produits mais aussi des évolutions technologiques pour les tests considérés et des perspectives de marché pour les vaccins produits. Des études de prolongation des durées de péremption ont permis d’étendre la durée d’utilisation des réactifs.
Raffinement
Pour les procédures ou d’effets indésirables sont attendus, des points limites sont mis en place afin d’éviter aux animaux toutes atteintes potentielles à leur bien être tout au long des dites procédures. Souris : Elles sont hébergées en groupe dans des cages avec litière contenant plusieurs enrichissements : des plateformes anti-noyades, des dome-home (abris en carton) pour créer des barrières visuelles, des neslets (carrés de coton) utilisés pour la nidification. Cobayes : Ils sont hébergés en groupe dans des cages contenant plusieurs enrichissements : des buchettes en bois à ronger, des huttes pour créer des barrières visuelles, du foin de Crau pour compléter leur alimentation. Lapins : Le projet est en cours d’améliorer l’enrichissement de l’environnement avec hébergement en groupe supérieur à deux individus, sur litière, avec plusieurs enrichissements à disposition : du foin frais pour compléter leur alimentation, des jeux type balles. Procédure n°3 : Production d’antisérum polio sur lapins gradée sévère : mise au point d’un scoring de la douleur et des points limites associés, pour la prochaine campagne de production. Furets : Les furets sont hébergés en binôme, sur litière dans des enclos au sol, avec parois transparentes. Plusieurs enrichissements sont à leur disposition : des hamacs, des jeux de cachette, des balles, des abris en inox pour s’isoler… Un temps de jeux et d’échanges avec les techniciens en charge du soin de l’espèce est prévu quotidiennement. Pour chacune de ces espèces, des récompenses alimentaires (graines et fruits secs) leur sont distribuées après un acte jugé stressant ou douloureux.
Choix des espèces
Souris : La souris est un modèle qui permet la production d’anticorps en faible quantité. Il s’agit d’une espèce facile à héberger, y compris en confinement (à la différence des grandes espèces) lorsque les antigènes utilisés nécessitent ce type d’hébergement. Il s’agit d’une espèce pour laquelle les signes cliniques locaux sont peu fréquents après immunisation. Cobaye Pour la fourniture des globules rouges l’espèce cobaye est expressément mentionnée dans les textes règlementaires. Le test a été validé avec cette espèce. Lapin : Le lapin est utilisé fréquemment pour la production d’anticorps. Il s’agit d’une espèce facile à héberger, y compris en confinement (à la différence des grandes espèces) lorsque les antigènes utilisés nécessitent ce type d’hébergement. Son gabarit permet de recueillir un volume de sérum important ce qui limite le nombre d’animaux utilisés. Enfin, son système immunitaire répond activement aux protocoles d’immunisation. Furet : Le furet est utilisé pour la fabrication des anticorps grippe. Cette espèce est très sensible au virus grippal et produit des anticorps séroneutralisants, à la différence des autres espèces habituellement utilisées en expérimentation animale.
Caractériser comment les lipides de la salive de moustique influencent l’infection par les flavivirus pour développer un moyen de contrôle.
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Oncologie
Pour savoir si les lipides de la salive de moustique facilitent l'infection par les flavivirus, 297 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue. Sous anesthésie, elles reçoivent dans la peau une injection de virus et de lipides, des produits qui peuvent être irritants, puis trois souris sur dix par condition subissent à 24 heures une biopsie de peau et sont tuées par dislocation cervicale sous anesthésie. Les autres sont suivies quinze jours pour mesurer leur survie, avec une prise de sang tous les trois jours, l'infection pouvant causer perte de poids, dépression, excitation ou convulsions. Elles sont tuées plus tôt si elles développent des "signes de souffrance", que le texte ne détaille pas, et sinon à la fin des quinze jours.
Objectifs
L'objectif du projet est de déterminer le rôle des lipides de la salive de moustique dans les infections par les flavivirus pour développer une nouvelle méthode de lutte ciblant les lipides de la salive.
Bénéfices attendus
Les bénéfices à court terme sont : i) Identifier une cible pour bloquer la transmission de tous les flavivirus au niveau de la peau, ii) Comprendre l’effet des lipides de la salive de moustique sur l'infection. A long terme, les résultats permettront le développement d’un médicament préventif ou curatif contre tous les flavivirus, lesquels infectent un demi-milliard de personnes et en tuent 250 000 par an.
Procédures
Dans toutes procédures, nous injecterons les souris avec des produits qui peuvent être irritants, mais cela se fait sous anesthésie. L'injection intradermique se fait en 2- 3 min. Nous collecterons, sur une partie des souris dans toutes les procédures, des biopsies de peau sur des animaux anesthésiés qui seront euthanasiés juste après. L‘autre partie des souris seront suivies pendant 15 jours pour la survie et les signes cliniques suite aux infections et nous réaliserons des prélèvements sanguins tous les 3 jours. Les biopsies et l'examen clinique prennenent environ 3- 5 min/ animal, le prélèvement sanguin prend 2- 3 min. Les animaux seront euthanasiés à la fin de chaque procédure.
Impact sur les animaux
-Douleur passagère dans le site de l’injection lors de l’inoculation des virus avec les lipides. Nuisances suite aux prélèvements sanguins sur la veine mandibulaire qui se traduisent par une lésion et douleur passagères après la ponction. -Perte de poids, mobilité réduite ou inactivité, mauvais état corporel, stress, comportement anormal, troubles neurologiques (dépression, excitation ou convulsions), liés à l’infection par les virus.
Devenir
Dans toutes les procédures, les souris seront euthanasiées sous anesthésie : après la réalisation des biopsies cutanées, si elles développent des signes de souffrance et à la fin des expériences.
Remplacement
Dans notre cas, le modèle animal est incontournable. Aucun model autre que le modèle animal ne permet de tester l’effet des lipides de la salive de moustique sur la transmission des flavivirus. Néanmoins, nous avons générés les données préliminaires nécessaires pour supporter notre hypothèse sur des modèles in vitro. Nous identifierons les lipides impliqués dans l'augmentation de l'infection virale sur des modèles in vitro en utilisant des cellules humaines avant de confirmer l’effet avec le modèle animal.
Réduction
Pour réduire le nombre des souris à utiliser, nous faisons toutes les optimisations sur les modèles in vitro. Nous avons étudié l'effet des lipides sur les différents flavivirus in vitro, et sur les souris nous validerons l’effet observé pour seulement deux espèces de flavivirus pour limiter l'utilisation des souris. De plus, nous testerons différentes doses sur des souris males et puis nous validerons la dose ayant un effet sur des souris femelles. Dans nos expériences, nous utiliserons dans chaque condition le minimum des souris nécessaire pour avoir des données statistiquement analysables (10 souris/ condition dont 3 seront utilisées pour la collecte de la peau à 24h post infection pour étudier la transmission, et le reste des souris seront suivies pour la survie, les signes cliniques et la virémie).
Raffinement
-Les souris seront manipulées de façon à réduire au maximum le stress, la douleur et la souffrance. Elles seront anesthésiées avant l’inoculation intradermique des produits et les biopsies cutanées. Nous utiliserons des coussins chauffants et une lampe chauffante pour maintenir la température des souris anesthésiées. Un contrôle régulier, toutes les 15 min, sera effectué pour déceler toute possible anomalie liée à l'anesthésie : suivi des grandes fonctions et desséchement de la cornée. -Nous ajouterons un gel ophtalmique pour palier au dessèchement de la cornée. En dehors des expériences, le suivi des souris s’effectuera chaque jour. -Les souris infectées seront euthanasiées après la collecte des biopsies cutanées par dislocation cervicale sous anesthésie. -Les souris seront maintenues par 3 à 5 individus/cage avec de la litière et des enrichissements en alternance. Nous changerons la litière tous les 3 jours.
Choix des espèces
Nous allons utiliser dans ce projet des souris immunocompétentes, contrairement aux autres modèles d’infection pour les flavivirus, qui utilisent généralement des souris transgéniques avec une immunité innée déficiente. Notre projet vise à étudier l'effet des lipides salivaires sur la transmission des flavivirus et nécessite un modèle animal avec une immunité fonctionnelle. De plus, nous avons déjà validé et établie les conditions sur les souris. Par ailleurs, les souris sont des animaux de petites tailles, faciles à manipuler. Les constantes physiologiques seront facilement mesurables avec des outils adaptés. Nous allons utiliser des sujets adultes de 5 semaines, qui ont une taille corporelle et un système immunitaire mature permettant une réponse immunitaire adéquate nécessaire pour l'étude de la transmission, l'inoculation en intradermique, et leur manipulation.
Evaluation des voies d’élimination de différents candidats médicaments chez le rat et la souris
- Tests réglementaires
- Toxicologie et autres tests de sécurité
Rats : 850
Mesurer par où un candidat médicament quitte l'organisme, foie, reins, intestin ou sang, et sa toxicité sur ces voies figure, selon le porteur, parmi les "étapes obligatoires" de son développement. 750 souris et 850 rats, soit 1 600 rongeurs, vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Les rats peuvent subir une chirurgie d'une demi-heure à deux heures pour implanter un cathéter dans le canal biliaire, parfois un ou deux autres dans le duodénum et la veine fémorale, puis, comme les souris, recevoir le produit et passer 24 heures seuls en cage à métabolisme pour le recueil d'urine, de fèces ou de bile, avec une privation d'eau ou de nourriture citée parmi les effets. Leur mise à mort s'explique, selon le porteur, par les prélèvements ou par ces 24 heures d'isolement et "la difficulté à les remettre en groupes sociaux ensuite".
Objectifs
L'évaluation de l'élimination et de la toxicité sont des étapes obligatoires au cours du développement d'un nouveau candidat médicament. Chaque étude de ce projet a pour but d’évaluer les différentes voies d'élimination (hépatique, rénale, gastro-intestinale, sanguine) d'un candidat médicament et sa toxicité sur les principales voies métaboliques de l'organisme.
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus du projet sont la découverte de nouveaux médicaments présentant un minimum d'effets secondaires dans la pathologie humaine qui est ciblée par la/les substance(s) active(s) testée(s) dans ce projet. Ce projet permettra de générer des données scientifiques robustes chez l'animal pour pouvoir passer ultérieurement aux premières administrations chez l'homme, étape indispensable dans le processus de développement et de mise sur le marché de nouvelles molécules. Pour l’animal, les bénéfices attendus sont principalement une amélioration des connaissances scientifiques pour l’espèce utilisée (rat et souris) grâce au développement de méthodes de raffinement de plus en plus adaptées et à la sélection de l’espèce la plus adéquate pour répondre aux objectifs scientifiques attendus.
Procédures
Les souris de ce projet pourront subir une administration (moins de 2 min) suivie d'une mise en cage à métabolisme (24h maximum) pour la collecte d’urine et/ou de fèces avec ou non des prélèvements sanguins (moins de 2 min). Les rats de ce projet pourront subir une chirurgie pour l’implantation d’un cathéter dans le canal biliaire (30 min à 1h) . Cette chirurgie pourra comprendre l’implantation d’un ou deux cathéters supplémentaires un dans le duodénum et/ou un dans la veine fémorale (1h30-2h). Les rats de ce projet pourront également subir une administration (moins de 2 min) suivie d'une mise en cage à métabolisme (24h maximum) pour la collecte de bile et/ou d’urine et/ou de fèces avec ou non des prélèvements sanguins (moins de 2 min). Les rats avec les 2 ou 3 cathéters pourront être mis à 2 reprises en cage à métabolisme séparées d’environ 1 semaine.
Impact sur les animaux
Les souris de ce projet pourront subir une douleur équivalente à la piqûre d’une aiguille lors de l'administration du produit, un stress lié à l'isolement en cage à métabolisme (24h) pour la collecte d’urine et/ou de fèces, avec ou non une douleur équivalente à la piqûre d’une aiguille lors des prélèvements sanguins, un stress lié à la privation d'eau et/ou de nourriture. Les rats de ce projet pourront subir un stress lié à l'anesthésie gazeuse, un stress postopératoire (une légère douleur/inconfort est possible malgré les analgésiques), un stress lié à la contrainte du bouton dermique lié au cathéter pour le recueil de la bile et/ou du duodénum et/ou de la veine fémorale, une douleur équivalente à la piqûre d’une aiguille lors de l'administration du produit, un stress lié à l'isolement en cage à métabolisme (24h ou 2X 24h séparée d’environ 1 semaine) pour la collecte d’urine et/ou de fèces, avec ou non une douleur équivalente à la piqûre d’une aiguille lors des prélèvements sanguins, un stress lié à la privation d'eau et/ou de nourriture.
Devenir
Les animaux seront mis à mort à la fin de la procédure du fait soit des prélèvements nécessaires à l'étude soit de leur isolement pendant 24h et de la difficulté à les remettre en groupes sociaux ensuite qui sera vérifiée au cours de la mise au point du modèle de rat avec les cathéters bilaires, duodénal (et/ou fémoral ou carotide) maintenu en vie 8-10 jours.
Remplacement
Dans le cadre du développement de nouveaux médicaments, ce projet est réalisé chez le rat ou la souris car il n’existe pas de méthode de substitution (in vitro ou in silico) pour évaluer les effets d’une nouvelle molécule sur le métabolisme hépatique, intestinal et/ou rénal. Ou si elles existent, elles ne sont pas suffisantes pour répondre aux objectifs scientifiques du projet. Or, avant toute administration à l’homme, l’animal constitue un passage obligatoire pour l’évaluation de l’efficacité, la toxicité et la pharmacocinétique d’un candidat médicament. A ce jour, le rat ou la souris est l’espèce qui est la plus adaptée à ce type de modèle d’étude.
Réduction
Un nombre minimal et suffisant d’animaux par groupe est utilisé afin d’analyser de façon rigoureuse et efficace les résultats des expériences et d’effectuer des analyses statistiques. Nombre d’animaux minimal et suffisant par groupe pour réaliser une analyse statistique : 4 à 8 / par groupe.
Raffinement
Dans ce projet, le raffinement sera obtenu par : • la mise au point de procédures rigoureuses, • la formation du personnel, • un suivi quotidien de l’état de santé des animaux, • le recours à des procédures les moins invasives possibles, • Le suivi d’éventuel signes cliniques, • La détermination des points limites, • Le recours aux procédures d’euthanasie dès que nécessaire, • Un protocole analgésique adapté pour la chirurgie et la période post-opératoire et un suivi post-opératoire de l’état de santé des animaux avec des soins et un enrichissement adaptés afin de permettre une bonne récupération des animaux, • La réduction du volume sanguin prélevé grâce à l’amélioration de la sensibilité des méthodes d’analyse, • La familiarisation des animaux aux procédures expérimentales.
Choix des espèces
Les souris et les rats font parties des espèces animales les plus pertinentes et les plus couramment utilisées pour les modèles animaux de la recherche biomédicale et les études de médecine comparative en raison de leur similarité anatomique, physiologique et génétique avec l'homme (les rats, les souris et les humains partagent environ 95% de gènes). Les rongeurs sont des animaux de petite taille, facile d'entretien, avec un cycle de vie court et pour lesquels il existe une abondance de leurs ressources génétiques. Le rat et la souris sont donc les espèces animales les plus pertinentes et les plus couramment utilisées pour évaluer le métabolisme d'un produit et sa toxicité sur les voies d'élimination de ce produit. Animaux adultes. à partir de 7 semaines Ce projet n’a pas pour objectif d’étudier les effets du produit sur l’animal à d’autres stades de développement.
Exposition à la silice et induction d’autoimmunité systémique : modèle de sclérodermie systémique
- Recherche appliquée
- Troubles immunitaires
- Troubles respiratoires
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
- Système respiratoire
Des souris reçoivent à deux reprises dans la gorge de la silice cristalline, qui provoque une fibrose pulmonaire étendue à tout le poumon, ou de la poussière de pierre artificielle, et d'autres subissent jusqu'à dix semaines d'injections dans la peau d'acide hypochloreux, cinq jours par semaine, qui provoquent une fibrose de la peau et des poumons. 350 souris vont être utilisées pour mettre au point une méthode d'induction de sclérodermie systémique et mesurer les effets de cette poussière, à laquelle des travailleurs peuvent être exposés, avec 120 souris en souffrance légère et 230 en souffrance modérée, toutes tuées à l'issue pour prélever sang, poumons, peau, rate, reins et cœur. Le porteur écrit qu'aucun signe "de difficulté ou de souffrances respiratoires" n'a été décrit dans la littérature ni observé dans ses études antérieures avec l'acide et la silice, pour une fibrose qu'il dit étendue "à l'ensemble du parenchyme pulmonaire". Les effectifs annoncés pour chaque procédure, 110, 350 et 50 souris, totalisent 510, sans que le texte dise si certaines passent par plusieurs procédures.
Objectifs
Ce projet a 2 grands objectifs qui sont les suivants: 1) optimiser le modèle de souris sclérodermique, qui à ce jour ne reflète pas entièrement la physiopathologie observée chez l’homme (inflammation, autoimmunité et fibrose cutanée et pulmonaire). Nous évaluerons ces paramètres physiopathologiques dans le nouveau modèle que nous proposons et qui sera induit dans des souris génétiquement susceptibles de développer une autoimmunité en présence de la protéine recombinante contre laquelle les auto-anticorps sont dirigés et de silice cristalline utilisée comme adjuvant pour stimuler la réponse immunitaire. En effet, les modèles murins actuels sont soit génétiques soit induits par injection de substances chimiques tels que l’acide hypochloreux (HOCl) ou la bléomycine (BLM).
Bénéfices attendus
Les bénéfices du projet seront : 1) de disposer d’un nouveau modèle de souris sclérodermiques dans lequel seront retrouvés les grands paramètres qui définissent cette maladie : l'inflammation, l’autoimmunité et fibrose cutanée/pulmonaire ; cela permettra d’une part d’apporter de nouvelles connaissances sur la physiopathologie de cette maladie et d’autres part de disposer d’un modèle pertinent pour tester de nouvelles thérapies; 2) d’évaluer les risques sur la santé d’une exposition à la poussière de pierre reconstituée à laquelle les travailleurs peuvent être exposés dans leur cadre professionnel et d’apporter de nouvelles connaissances sur leurs effets (autoimmunité, inflammation et fibrose). Ces informations pourraient à terme permettre de mieux informer les utilisateurs des risques encourus, de contribuer à mieux protéger les personnes exposées et à limiter l’utilisation de cette pierre artificielle.
Procédures
Des souris (n=110) seront soumises à une injection intra-dermique (5 jours/semaine) de NaCl ou d'HOCl pendant 10 semaines maximum. Des souris (n=350) seront soumises à 2 expositions par voie respiratoire de NaCl ou de SiO2 ou de Pierre artificielle (PA). Des souris (n=50) seront soumises à 5 injections sous-cutanées de NaCl ou de rhuTOPO-1.
Impact sur les animaux
L'injection intra-dermique d'acide hypochloreux (HOCl) peut entrainer une gêne (démangeaisons) dans les 2-3 minutes post-injection et aussi parfois une plaie cutanée (au niveau du bas du dos) qui pourront être apaisées par l'application de Douxocalm. Les souris exposées à l'acide hypochloreux (HOCl) développent une fibrose cutanée au point d'injections (bas du dos) et une fibrose pulmonaire légère à modérée qui se développe à partir de la 3ième semaine. La fibrose induite est localisée dans la région sous-pleurale et s'étend peu à l'ensemble du parenchyme pulmonaire. Les souris exposées par instillations oropharyngées de silice cristalline (SiO2) développent une fibrose pulmonaire modérée qui s'étend à l'ensemble du parenchyme pulmonaire. Il n'a pas été décrit dans la littérature et nous n'avons pas non plus observé dans nos études antérieures de signes de difficulté ou de souffrances respiratoires dans ces deux modèles. Même si nous ne nous attendons pas à avoir d’inconfort ou de souffrance animale avec une exposition à la poussière de pierre artificielle (PA) nécessitant le recourt à des antalgiques, nous serons attentifs sur ce point. D'après la littérature, des injections sous-cutanées répétées à 15 jours d'intervalles n'ont pas non plus montré d'effets indésirables chez les souris.
Devenir
Tous les animaux seront euthanasiés pour réaliser des prélèvements de trissus et d'organes (sang, poumons, peau, rate, rein et coeur).
Remplacement
La sclérodermie systémique est une maladie autoimmune (présence d’autoanticorps dans la circulation sanguine), complexe avec des manifestations dans plusieurs organes (peau et poumons majoritairement) qu’il est impossible de reproduire in vitro. Il est important d’avoir un modèle de souris sclérodermique qui se rapproche le plus possible de ce qui est observé chez l’homme (fibrose cutanée et pulmonaire, autoimmunité et inflammation) pour tester de nouvelles molécules thérapeutiques.
Réduction
Le choix des conditions expérimentales est fixé en lien avec les questions scientifiques du projet et les principes de réduction. Les procédures expérimentales sont rigoureusement planifiées afin de n’utiliser que le nombre d’animaux strictement nécessaire mais suffisant pour réaliser des analyses statistiques. Pour atteindre les objectifs scientifiques du projet, un nombre maximum de 350 souris sera utilisé.
Raffinement
Les procédures ont été travaillées pour limiter le stress et la souffrance des animaux. Les souris seront au maximum 5 par cages et les cages seront enrichies. Une observation régulière (entre 3 à 5 jours/semaine selion les procédures) des souris sera réalisée (apparence physique, comportement) et, si des signes de souffrance sont détectés chez les animaux, des sédatifs ou des anti-douleurs adaptés pourront leur être administrés.
Choix des espèces
Parmi les rongeurs, il n'existe pas d'autres modèles de sclérodermie systémique que le modèle murin. Par ailleurs, le modèle murin est indspensable pour suivre les effets systémqiues et en particulier l'autoimmunité caractérisée par la production d'autoanticorps.
Complément alimentaire et rétine
- Recherche fondamentale
- Organes sensoriels
32 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Elles subissent des gavages quotidiens pendant cinq jours et un enregistrement de l'activité de la rétine sous anesthésie, avant d'être tuées pour prélever leurs rétines. Le projet cherche à vérifier in vivo l'effet d'un complément alimentaire pour les yeux déjà largement vendu en ophtalmologie. Le porteur affirme qu'aucune méthode alternative ne peut remplacer cette confirmation dans un "contexte physiologique complexe".
Objectifs
Ce projet a pour objectif de compléter des expérimentation mener in-vitro sur les cellules de Muller et des cellules d'épithélium pigmentaire rétinien (RPE). En effet nous avons pu mettre en évidence que l'apport d'un complément alimentaire à visée oculaire, enrichi en acide gras polyinsaturés, antioxidants et vitamines, induit des modifications du métabolimse glutamatergique et présente un effet protecteur contre le stress oxydant in-vitro en culture de cellules. La question est donc maintenant de savoir si ces effets sont similaires in-vivo.
Bénéfices attendus
Les compléemnts alimentaires à visée oculaire sont largement utilisés en ophtalmologie sans que leurs effets soient clairement identifiés. Par conséquent, ce projet permettra d'éclaircir le mécanisme d'action de ce complément et de mettre en évidence ses éventuelles limites.
Procédures
Les animaux seront soumis à des gavages quotidiens de complément alimentaire ou d'eau pour les animaux contrôles pendant 5 jours. Le gavage est un geste durant moins d'une minute. Les enregistrements électrorétinographiques sur animal anesthésié durent maximum 30 minutes, mise en place comprise.
Impact sur les animaux
Lors du gavage il peut se faire que les animaux bougent et s'irritent au niveau de la trachée ce qui conduirait alors à un défaut d'alimentation et une perte de poids. Toutefois, notre expérience de gavage nous permet de maitriser cet acte de manière à être confiant sur l'absence d'effet indésirable sur les animaux. Toutefois, le comportement des animaux sera évalué quotidiennement et ils seront pesés quotidiennement afin de vérifier une prise de poids adéquate au cours de l'expérimentation.
Devenir
Après les électrorétinogrammes réalisés sous anesthésie, les animaux seront euthanasiés pour prélever les rétines et réaliser des analyses de biologie moléculaire et biochimiques
Remplacement
A ce stade aucune méthode alternative actuelle ne permet de remplacer les protocoles et procédures décrits ci-dessous. En effet, il est nécessaire de confirmer que les observations faites in-vitro sont similaires chez l’animal in vivo dans un contexte physiologique complexe.
Réduction
Les enregistrements électrophysiologiques seront réalisés sur les animaux avant de les euthanasier. Les analyses de biologie moléculaire seront réalisées sur le même échantillons dans la mesure du possible afin de limiter le nombre de souris à euthansier pour le prélèvement des échantillons. Effectuer les enregistrements électro physiologiques et les prélèvements pour analyses sur le même échantillon, dans la mesure du possible, permet de limiter le nombre de souris. Nous travallions avec un nombre d'animaux le plus faible possible mais de manière à ne pas compromettre la pertinence des résultats.
Raffinement
Afin d’assurer le bien-être et le confort des animaux, les souris seront surveillées et manipulées tous les jours par l’expérimentateur et les personnes compétentes. Elles ne seront jamais isolées dans leur cage, et auront un environnement enrichi (des rouleaux en carton et des bandes de papier pour réaliser leur nid) avec accès libre à la nourriture et l’eau. Leur état physique sera évalué avant chaque et après chaque manipulation expérimentale pour détecter toute lésion, signe clinique ou comportemental traduisant l’inconfort, le stress, ou une maladie (liés ou non à l’étude). Un tableau d'évaluation avec les critères suivants permettra d'objectiver la décision : dégradation de l’état physique, manque de toilettage, piloerection, altération de la posture normale (difficulté à se déplacer, se relever ou se nourrir), déshydratation, température corporelle anormale, agressivité (impossibilité pour la manipulation), vocalisations spontanées, maigreur (perte de plus de 15% du poids) ou obésité, et présence de tumeurs et/ou de lésions sur la peau (sur la face, les yeux et/ou la queue). Dans le cas où l’animal montre au moins un de ces signes cliniques, soit il pourra être soigné (administration des antalgiques contre la douleur, désinfection des blessures, réhydratation par administration de saline sous-cutané, etc.) sans compromettre les résultats et il sera gardé dans l'étude, soit il ne peut pas être soigné, alors sa manipulation sera arrêtée et nous procèderons à sa mise à mort. Dans le cas où l’animal présente trois ou plus des signes cliniques nous procèderons à sa mise à mort. Des points limites seront mis en place pour chaque procédure.
Choix des espèces
Dans le cadre de ce projet nous utilisons des souris car c'est cette espèce qui a été utilisée pour les cultures primaires de RPE et de cellules de Muller.