Souris
Modèle d’entéropathie induite par l’indométacine chez le rat et la souris
- Recherche appliquée
- Troubles gastrointestinaux
Rats : 730
Le projet vise d'abord à mettre au point une méthode pour altérer l'intestin avec l'indométacine, un anti-inflammatoire, afin d'y tester ensuite des composés censés protéger la paroi intestinale dans les maladies du foie. 1 460 rongeurs, 730 souris et 730 rats, vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré, tous tués à l'issue pour prélever leur sang, leur intestin et d'autres organes. Ils reçoivent plusieurs doses d'indométacine, des traitements par voie orale, sous-cutanée, intrapéritonéale ou intraveineuse, un jeûne de 16 heures pour les rats et de 6 heures pour les souris, et passent jusqu'à 20 minutes dans une enceinte à 38 °C avant certaines injections. Un second protocole au méthotrexate doit provoquer des lésions plus profondes. Le porteur mentionne des "critères d'arrêt prédéfinis" sans en donner aucun.
Objectifs
Notre laboratoire cherche à mieux comprendre les mécanismes qui conduisent à l’aggravation brutale des maladies du foie, en particulier chez les patients atteints de cirrhose. Dans ces situations, une altération rapide de la paroi de l’intestin peut se produire, rendant celui-ci plus perméable. Cette perte de « barrière » permet à des bactéries ou à des substances issues de l’intestin de passer dans le sang et d’atteindre le foie, ce qui peut déclencher ou aggraver une inflammation et contribuer à la détérioration de l’état de santé. L’objectif de ce projet est de développer un modèle expérimental permettant de reproduire ces altérations précoces de la perméabilité intestinale sur une courte durée. Ce modèle aidera à mieux comprendre les premières étapes de ce phénomène et à évaluer de nouveaux traitements visant à protéger l’intestin, limiter le passage de substances nocives dans l’organisme et ainsi ralentir ou prévenir l’aggravation des maladies du foie.
Bénéfices attendus
Le modèle utilisant l’indométacine permet de provoquer une altération rapide et temporaire du fonctionnement normal de l’intestin. Il est particulièrement utile pour étudier les premières étapes de la perte de l’effet barrière de l’intestin et pour évaluer des traitements capables de restaurer rapidement cette fonction protectrice. Un second modèle utilisant le méthotrexate sera développé en parallèle afin d’étudier des lésions plus profondes de la paroi intestinale. La comparaison de ces deux modèles permettra de mieux comprendre comment les traitements agissent. Un composé efficace uniquement dans le modèle à l’indométacine pourrait agir principalement sur les perturbations précoces et réversibles du fonctionnement intestinal. À l’inverse, un composé efficace dans les deux modèles pourrait à la fois améliorer le fonctionnement de l’intestin et protéger sa structure. De tels effets pourraient limiter le passage de substances indésirables depuis l’intestin vers l’organisme et contribuer à réduire l’inflammation associée aux maladies du foie.
Procédures
Les animaux recevront plusieurs administrations d’indométacine afin de provoquer une altération temporaire du fonctionnement de l’intestin. Selon les procédures, ils recevront également des traitements ou leurs véhicules par différentes voies d’administration (orale, sous-cutanée, intrapéritonéale ou intraveineuse). Les administrations durent généralement moins d’une minute. Dans certaines situations, les animaux pourront être placés jusqu’à 20 minutes dans une enceinte thermostatique maintenue à 38 °C afin de faciliter certaines injections intraveineuses. Les animaux seront soumis à une courte période sans nourriture (16 heures chez le rat et 6 heures chez la souris), pouvant entraîner un inconfort léger et temporaire. Des prélèvements sanguins seront réalisés sous anesthésie gazeuse de courte durée. En fin d’étude, les animaux seront anesthésiés profondément puis mis à mort afin de permettre la réalisation des analyses biologiques et tissulaires nécessaires aux objectifs scientifiques du projet.
Impact sur les animaux
Après l’administration de l’indométacine, les animaux peuvent présenter une diminution temporaire de leur activité, une baisse de leur consommation de nourriture et d’eau ainsi qu’une perte de poids modérée. Des troubles digestifs légers à modérés peuvent également être observés, notamment une gêne abdominale ou des modifications de l’aspect des selles. Ces effets sont attendus, généralement temporaires et font l’objet d’une surveillance régulière tout au long de l’étude. Pour certaines évaluations, les animaux seront soumis à une courte période sans nourriture (16 heures chez le rat et 6 heures chez la souris), pouvant entraîner un inconfort léger et passager. Ils recevront ensuite un marqueur par voie orale, suivi d’un prélèvement sanguin réalisé sous anesthésie de courte durée afin d’évaluer le fonctionnement de la barrière intestinale.
Devenir
À l’issue des procédures, tous les animaux seront mis à mort afin de permettre la réalisation des analyses prévues dans le projet. Ces analyses nécessitent des prélèvements sanguins et le recueil de différents organes et tissus, notamment au niveau intestinal. Les informations obtenues à partir de ces prélèvements permettent de répondre aux objectifs scientifiques de l’étude tout en maximisant les données recueillies sur chaque animal utilisé. En raison de la nature de ces prélèvements, les animaux ne pourront pas être réutilisés à l’issue de l’étude.
Remplacement
Des méthodes alternatives, telles que les cultures cellulaires, sont utilisées en amont pour sélectionner les composés les plus prometteurs et limiter le recours aux animaux. Cependant, ces approches ne permettent pas de reproduire l'ensemble des interactions qui existent dans un organisme vivant entre l'intestin, les bactéries naturellement présentes dans le tube digestif, le système immunitaire et les autres organes, notamment le foie. Elles ne permettent pas non plus d'évaluer comment un médicament est absorbé, transformé et éliminé par l'organisme. L'utilisation d'animaux reste donc nécessaire pour étudier les conséquences d'une altération de la fonction protectrice de l'intestin et pour évaluer l'efficacité de nouveaux traitements dans des conditions se rapprochant de la maladie. À ce jour, aucune méthode alternative validée ne permet de répondre à l'ensemble des objectifs de ce projet.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisé dans ce projet a été déterminé afin d’obtenir des résultats scientifiquement fiables tout en utilisant le plus petit effectif possible. Les effectifs reposent sur les connaissances acquises à partir de la littérature scientifique ainsi que sur l’expérience de l’établissement avec ce type de modèle. Les études seront conçues de manière à recueillir un maximum d’informations à partir de chaque animal utilisé. Lors des phases de mise au point du modèle, une approche progressive sera appliquée afin d’ajuster les effectifs aux besoins réels du projet et d’éviter toute utilisation inutile d’animaux. Cette stratégie permet de respecter le principe de réduction du nombre d’animaux utilisé tout en garantissant la qualité des résultats obtenus.
Raffinement
Les animaux sont hébergés dans des conditions adaptées à leurs besoins physiologiques et comportementaux, avec un hébergement social et un enrichissement de leur environnement. Leur état de santé et leur bien-être sont surveillés tout au long de l’étude. Afin de limiter les effets des procédures expérimentales, un complément alimentaire appétent et nutritif pourra être mis à disposition pour favoriser le maintien de l’état général et la récupération des animaux. Les animaux font l’objet d’un suivi régulier portant notamment sur leur comportement, leur activité, leur poids et leur consommation alimentaire et hydrique. Des critères d’arrêt prédéfinis sont appliqués afin d’identifier rapidement toute dégradation de leur état de santé et de mettre en œuvre les mesures appropriées, pouvant aller jusqu’à une euthanasie anticipée si nécessaire. Les procédures ont été conçues pour limiter le stress, les manipulations et les contraintes imposées aux animaux, tout en permettant d’atteindre les objectifs scientifiques du projet.
Choix des espèces
À ce jour, il n’existe pas de méthode alternative permettant de reproduire l’ensemble des mécanismes impliqués dans les altérations du fonctionnement de l’intestin observées dans certaines maladies digestives et hépatiques. Les rats et les souris sont couramment utilisés en recherche biomédicale car ils présentent de nombreuses similitudes anatomiques, physiologiques, immunitaires et métaboliques avec l'espèce humaine, tout en permettant l’étude intégrée des interactions complexes entre l’intestin, le foie et la réponse inflammatoire dans un organisme vivant. Le choix de l’une ou l’autre espèce dépendra des caractéristiques des composés étudiés ainsi que des connaissances acquises au cours des études précédentes. Les animaux utilisés seront de jeunes adultes, âge auquel les fonctions digestives, immunitaires et métaboliques sont pleinement développées, permettant une évaluation fiable des mécanismes étudiés. Les rats seront âgés de 6 à 7 semaines à leur arrivée dans l’établissement et les souris de 6 à 8 semaines.
Etude de l’efficacité de stratégies thérapeutiques pour le traitement de la maladie d’Alzheimer dans un modèle induit par l’injection intracérébrale de protéine Tau chez la souris mâle âgée C57BL6J (ALTAU). MODIFICATION
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
1 100 souris mâles âgées de 15 à 18 mois vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue pour prélever leur cerveau. Chacune subit une chirurgie du crâne pour recevoir une injection de protéine Tau, puis un traitement quotidien, une prise de sang par mois et des tests comportementaux du troisième au quinzième jour, isolée en cage individuelle pendant cette phase. Ces tests doivent mesurer des déficits de mémoire, sans que le résumé dise lesquels. La protéine injectée peut provoquer pertes de mémoire et agressivité, et le recours à des souris âgées peut augmenter la mortalité. Le porteur écrit qu'il paraît "indispensable de développer de nouveaux médicaments", et les bénéfices tiennent en une phrase : le projet "pourra mettre en évidence de nouveaux traitements dans la lutte contre la MA".
Objectifs
Dans le monde, les maladies neurodégénératives touchent 55 millions de personnes avec plus de 10 millions de nouveaux cas par an. Elles sont la 7ème cause de décès et la première cause d’invalidité et de dépendance chez les personnes âgées. Parmi elles, la maladie d’Alzheimer (MA) représente 60 à 70% des cas. La MA, est une maladie du sujet âgé, dont le premier facteur de risque est le vieillissement. Actuellement, seuls des traitements à visée symptomatique sont disponibles ; c’est-à-dire qu’ils ne traitent pas la maladie mais masquent certains déficits comportementaux. Ainsi, il parait indispensable de développer de nouveaux médicaments visant à traiter efficacement cette pathologie.
Bénéfices attendus
Ce projet pourra mettre en évidence de nouveaux traitements dans la lutte contre la MA.
Procédures
L'ensemble des animaux seront soumis à une chirurgie au niveau du crâne afin de pouvoir injecter la protéine pour induire la maladie d’Alzheimer. Cet acte chirurgical durera 15 minutes sous anesthésie générale. Un traitement quotidien sera administré sur animaux vigiles. Un prélèvement sanguin au maximum une fois par mois sera réalisé sur animaux vigiles. Des séries de tests comportementaux, s'étalant de J3 à J15 post-induction de la MA, seront réalisés pour une durée totale de 30 minutes maximum par jour, afin de mesurer les déficits de mémoire liés à la MA. Enfin, à la fin du projet, le cerveau sera prélevé. Les procédures pouvant engendrer une douleur seront réalisées sous anesthésie générale associée à une analgésie.
Impact sur les animaux
L’hébergement en cage individuelle des animaux durant la phase d'évaluation comportementale peut conduire à un stress par la limitation des interactions sociales directes. L’induction de la pathologie Alzheimer peut conduire à une perte de mémoire et une agressivité. La chirurgie peut conduire à une légère perte de poids transitoire (de 48 à 72h). La mortalité peut se trouver légèrement augmentée de par le recours à des souris âgées pour mimer au mieux la MA. Les séries de prélèvements sanguins s’effectueront sur souris vigiles en moins d’une minute tout au long de l’étude.
Devenir
Tous les animaux nécessaires à la réalisation de ce projet seront mis à mort à la fin de l’étude, c’est-à-dire à la fin de la procédure expérimentale 1 (seule procédure expérimentale), afin de récupérer le cerveau pour des analyses histologiques.
Remplacement
La MA est une pathologie qui touche de façon très intégrée le système nerveux central et altère les fonctions cognitives et comportementales des patients. L’hypothèse que nous posons vise à identifier le potentiel thérapeutique de certains produits pouvant conduire à l’amélioration des troubles cognitifs et comportementaux. A ce niveau d’intégration, seuls des tests in vivo sur animaux vigiles peuvent répondre à cette question. De plus, les procédures expérimentales ne peuvent pas être remplacées par d'autres méthodes alternatives pertinentes n'impliquant pas l'utilisation d'animaux vivants et susceptibles d'apporter le même niveau d'information. En effet, les études in vitro et in silico ne permettent pas à l’heure actuelle de prédire l’efficacité d’un traitement sur l’amélioration de troubles cognitifs. De plus, le nombre et la complexité des mécanismes mis en jeux dans la propagation des protéines altérées dans le cerveau ne sont actuellement pas modélisés par des méthodes alternatives alors qu’ils sont présents de façon similaire chez la souris. L’ensemble de ces facteurs complexes ne peut donc être appréhendé qu’in vivo sur un modèle animal.
Réduction
Sur la base de notre expérience de ce modèle, nous utiliserons le nombre minimum d’animaux nécessaire à la réalisation de ce projet mais permettant d’obtenir des résultats prédictifs et représentatifs. Ce modèle présente une variabilité importante en ce qui concerne les résultats obtenus lors des évaluations comportementales ou des observations neuroanatomiques post-mortem (propagation de la protéine notamment). Cette variabilité, bien que comparable à ce qui se passe dans la réalité clinique, entraine l’utilisisation d’un nombre important d’animaux par groupe afin d’obtenir des résultats statistiquement exploitables. Ainsi, nous concilions le nombre minimum d'animaux utilisés pour notre projet et sa valeur scientifique.
Raffinement
Les animaux sont hébergés dans des cages standards répondant aux normes européennes actuelles et isolés de tous bruits extérieurs, avec plusieurs enrichissements (tunnel, brique d’Aspen et papier kraft), auront de la nourriture et de l’eau ad libitum. Leur bien-être sera suivi bi-quotidiennement par du personnel qualifié 5j/7 et quotidiennement pendant les week-ends et jours fériés. Une attention toute particulière sera portée aux animaux pendant la chirurgie (analgésie pré-opératoire, anesthésie générale, maintien de la température corporelle, désinfection, anesthésie locale du site d’incision, gel ophtalmique pour prévenir de la déshydratation de la cornée) ainsi qu’après (analgésie post-opératoire). Le choix de la technique de sutures se portera sur la méthode des points séparés, offrant une grande résistance et limitant le risque pour l’animal de rompre ses points et donc de déhiscence de la plaie. Même si la surveillance des animaux s’effectuera en continue, elle sera accrue pendant les premières heures de réveil. Les critères d’arrêt de la douleur, de la souffrance et de l’angoisse seront pris en compte. Si en période postopératoire, un dépassement des points limites précédemment fixés est constaté, l’animal sera mis à mort dans des conditions éthiques. Enfin, une surveillance stricte des souris sera réalisée pendant l’intégralité du projet : pesée des animaux et contrôle des points limites.
Choix des espèces
Les animaux utilisés seront des souris mâles C57BL6J âgées de 15 à 18 mois à l’arrivée au laboratoire. La souris est l’espèce animale qui a été et est encore la plus étudiée dans le domaine des maladies neurodégénératives notamment dans le cadre de développement de médicaments. L’ensemble des connaissances et des acquis dont nous disposons au laboratoire et dans la littérature rend cette espèce particulièrement intéressante pour étudier les performances de mémoire et les effets d’un médicament sur le développement dans la MA. Il est admis que l’âge est un élément crucial dans le développement de la MA, dans ce contexte, l’utilisation de souris âgées de 15 à 18 mois afin de prendre en compte le facteur vieillissement est primordial.
Mutations somatiques et fibrogenèse pulmonaire dans un modèle de souris après radiation ionisante
- Recherche fondamentale
- Système respiratoire
Une dose unique de rayonnements allant jusqu'à 17 Gy, sous anesthésie, sert à provoquer une fibrose des poumons, suivie d'une instillation dans la trachée et d'injections abdominales trois fois par semaine jusqu'à la huitième semaine. 330 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à la fin de chaque procédure pour prélever leurs organes. Le résumé évoque ailleurs des "séances fractionnées de radiothérapie", alors que les procédures décrivent une dose unique, et affirme qu'elles "n'induisent pas en elles-mêmes de douleurs, de perte de poids ou de comportement anormal". Le porteur présente la fibrose pulmonaire humaine comme "irréversible et mortelle", et ne décrit aucun effet de la fibrose induite chez les souris, suivies pendant douze semaines.
Objectifs
La fibrose pulmonaire idiopathique (FPI) est une pathologie irréversible et mortelle. Récemment, il a été retrouvé une augmentation significative du taux de mutations dans le poumon des patients atteints de FPI par rapport à des témoins appariés selon l'âge et les antécédents tabagiques. Nous faisons l’hypothèse que ces mutations pourraient jouer un rôle actif dans la progression de la maladie. À cette fin, nous proposons d'utiliser les radiations comme méthode contrôlée pour induire une instabilité génétique et des mutations somatiques dans les tissus pulmonaires. La fibrose pulmonaire murine induite par irradiation est un modèle prometteur validé pour étudier la fibrogenèse pulmonaire. Ce modèle reproduit plusieurs caractéristiques observées dans la FPI, en termes de sénescence de profil inflammatoire tout en induisant une instabilité génomique. Ce modèle est particulièrement bien valide chez les souris C57BL/6. Leur prédisposition génétique à la fibrose, combinée à la capacité du modèle à mimer la maladie humaine les rend particulièrement adaptées à la recherche dans ce domaine. L’objectif général de ce projet est d’explorer l'impact des radiations sur les signatures transcriptomiques cellulaires dans les conditions fibreuses et à identifier les motifs de mutations somatiques associés à ces modifications.
Bénéfices attendus
Ce projet a le potentiel de faire progresser de manière significative la compréhension et le traitement de la fibrose pulmonaire idiopathique (FPI) en élucidant la relation entre l’instabilité génomique induite par irradiation et la fibrogenèse pulmonaire. Grâce à notre système analytique avancé, nous visons à caractériser les interactions dynamiques entre l’instabilité génomique et les changements au sein des sous-populations cellulaires qui contribuent à la fibrose, fournissant ainsi des informations cruciales sur les mécanismes moléculaires sous-jacents à la progression de la maladie. De plus, en combinant un modèle de maladie robuste avec des analyses génomiques de pointe, ce projet augmente la probabilité d’identifier des mutations clés, des biomarqueurs et des cibles thérapeutiques pouvant être validés dans des cohortes de patients. À terme, ce travail vise à réduire l’écart entre les modèles expérimentaux et la réalité clinique, facilitant la découverte de nouveaux biomarqueurs et interventions susceptibles d’améliorer la prise en charge et le traitement de la FPI. En cas d’identification d’une cible thérapeutique innovante un nouveau bras sera inclus pour tester et comparer son efficacité au groupe placebo et au traitement de référence. Toutes les données générées au cours du projet seront mises à disposition de manière ouverte.
Procédures
Les animaux sont soumis à plusieurs types d’interventions : - Irradiation (sous anesthésie générale) : 17 Gy maximum en une unique dose : 10 minutes maximum par animal. - Injection intrapéritonéale de traitemant anti fibrosant (animal vigile) : 3 fois par semaine, 7 jours après l’irradiation et jusqu’à la semaine 8 -Instillation intratrachéale (sous anesthésie générale) : 1 fois au temps du traitement : 10 minutes maximum par animal.
Impact sur les animaux
Les séances fractionnées de radiothérapie et les séances d’imagerie n’induisent pas en elles-mêmes de douleurs, de perte de poids ou de comportement anormal, un autre point limite est ainsi défini par une diminution de la fréquence respiratoire en dessous de 30 respirations / min lors de l’irradiation. S’il est atteint, le pourcentage d’anesthésique sera légèrement diminué et si la fréquence n’augmente pas à nouveau, la procédure sera arrêtée. Cette fréquence est mesurée en continu par un ballonnet abdominal, ce qui nous permet d’être très réactif. Ces nuisances sont très courtes de moins d’une minute. La nuisance est considérée comme modérée. Les instillations intratrachéales seront effectuées sous anesthésie. La pesée de l’animal sera effectuée pour un dosage adéquat des traitements à administrer et pour le suivi postopératoire. Une source de chaleur (tapis chauffant, lampe) sera mise en place pour éviter l’hypothermie. Les fréquences respiratoires et cardiaques seront surveillées afin de suivre la profondeur d’anesthésie. Une injection de morphinique sera réalisée 20 minutes avant l’instillation. La nuisance est considérée comme modérée. Le traitement anti fibrosant est validé dans le cadre d’essai contrôle randomisé chez l’homme et qui a l’avantage de présenter un très bon profil de tolérance.
Devenir
A la fin de chaque procédure, les animaux sont mis à mort dans le but de récupérer des organes pour analyses post-mortem.
Remplacement
L’utilisation des souris dans cette étude est essentielle en raison des défis importants liés à l’obtention de tissus pulmonaires humains et des limitations des méthodes alternatives. Les échantillons pulmonaires humains sont rares, proviennent souvent de patients atteints de maladies à un stade terminal, et ne permettent pas des études longitudinales contrôlées nécessaires pour examiner la progression de la fibrose pulmonaire ou le rôle des mutations somatiques. Bien que les modèles in vitro offrent des informations précieuses, ils ne peuvent reproduire les interactions systémiques et immunitaires complexes indispensables à une compréhension complète de la progression de la fibrogènèse. Le modèle murin constitue une alternative fiable et cliniquement pertinente, reflétant de manière rapprochée les réponses physiologiques et pathologiques humaines à l’irradiation ionisante. Il permet l’étude des mécanismes génétiques et moléculaires, ainsi que l’évaluation préclinique de thérapies potentielles, dans un environnement standardisé et reproductible.
Réduction
Grâce à l'utilisation au préalable de tests statistiques appropriés et à l'utilisation de techniques d'investigation non invasives (scanner thoracique), le nombre d'animaux nécessaire pour permettre une puissance des résultats sera réduit au minimum. Chaque animal subira ces examens non invasifs de façon séquentielle (suivi longitudinal pendant 12 semaines post-irradiation), ce qui réduit le nombre d’animaux utilisés. Ainsi, pour analyser les résultats de l'étude, des tests statistiques et des corrélations entre les paramètres mesurés seront réalisés. Il est important de noter ici que le nombre d’animaux calculé est un nombre maximal. Ainsi, les expériences seront réalisées par plusieurs lots et si les seuils statistiques sont atteints alors le protocole sera stoppé.
Raffinement
Dès leur arrivée, les animaux seront mis en groupe sociaux (4 souris par cage) dans des cages standards répondant aux normes Européennes. Ils auront un temps d’adaptation (au minimum 7jours) avant toute expérimentation et ils bénéficieront également d’enrichissement via des stimulations sensorielles par différents objets disposés dans les cages. Tout au long du protocole, un personnel compétent surveillera les animaux afin de déterminer leur état (poids, apparence physique) et la mise en place, si nécessaire, de mesures afin d’améliorer le bien-être animal. Cette évaluation sera réalisée au maximum 3 fois par semaine. Enfin, les différents protocoles ont été pensés de manière à limiter la souffrance animale par l’administration d’agents analgésiques et anesthésiques appropriées et par le choix de points limites cohérents.
Choix des espèces
Les souris constituent un modèle idéal pour étudier la fibrose pulmonaire induite par les radiations (RIPF) en raison de leur prédisposition génétique à développer une fibrose après une exposition aux radiations ionisantes . Leur susceptibilité est bien documentée, des études montrant une augmentation du dépôt de collagène et des niveaux élevés de cytokines liées à la fibrose, après exposition aux radiations. Il est important de noter que leur capacité à reproduire étroitement la progression de la maladie humaine et la réponse aux traitements renforce encore leur pertinence dans ce domaine. De plus, les souris présentent des réponses inflammatoires et immunitaires robustes, essentielles dans la pathogenèse de la fibrose. Dans l’ensemble, ces caractéristiques font des souris un modèle cliniquement pertinent et reproductible pour étudier les mécanismes de la RIPF.
Evaluation de la toxicité de combinaisons de médicaments chez la souris
- Recherche appliquée
- Toxicologie (hors obligations réglementaires)
Une prise de sang sous anesthésie après quatre heures de jeûne, puis jusqu'à cinq injections dans la veine de la queue sans anesthésie, deux injections dans l'abdomen et, pour 144 d'entre elles, des administrations par la bouche. 384 souris vont être utilisées ainsi pour évaluer la toxicité d'un peptide anticancéreux, seul ou associé à des immunothérapies et des thérapies ciblées, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Le porteur annonce fatigue, perte de poids et stress des manipulations répétées, effets que la combinaison des traitements peut aggraver. Un second jeûne de quatre heures précède la mise à mort de toutes les souris, avec une prise de sang dans le cœur, pour examiner leurs organes. Sur le remplacement, il invoque en une phrase "l'organisme entier et les interactions entre organes".
Objectifs
Le cancer reste une cause majeure de mortalité et de nouveaux traitements sont encore nécessaires, en particulier pour les formes résistantes aux thérapies actuelles. Ce projet a pour objectif d’étudier un nouveau traitement expérimental basé sur une petite molécule (appelée peptide), conçue pour agir sur l’environnement des tumeurs. Ce traitement vise à bloquer une interaction entre deux protéines qui joue un rôle important dans la croissance des tumeurs et leur capacité à échapper au système immunitaire. En agissant sur ce mécanisme, le traitement pourrait ralentir le développement des tumeurs et favoriser l’action des défenses naturelles de l’organisme. Des résultats obtenus lors d’études précédentes suggèrent déjà un effet positif sur la croissance tumorale. L’objectif principal de ce projet est de vérifier la sécurité d’utilisation de ce traitement, notamment lorsqu’il est administré de manière répétée, seul ou en association avec d’autres traitements anticancéreux déjà utilisés chez les patients (comme certaines immunothérapies ou thérapies ciblées). L’étude permettra également de comparer ses effets à ceux d’autres traitements connus afin de mieux situer son profil de tolérance. Ces travaux sont nécessaires pour confirmer que ce traitement peut être utilisé de manière sûre avant d’envisager son développement chez l’humain.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra de mieux comprendre la tolérence de l’organismes à un nouveau traitement contre le cancer, d’identifier d’éventuels effets secondaires, notamment lorsqu’il est combiné à d’autres traitements et d’optimiser les stratégies thérapeutiques pour les patients. À terme, ces travaux pourraient contribuer au développement de traitements plus efficaces et plus sûrs contre les cancers solides.
Procédures
Les animaux seront soumis à 5 types d’interventions : - Injection en intraveineuse dans la veine de la queue en condition vigile, 384 souris concernées, pour un maximum de 5 fois durant la période de traitement, temps de manipulation estimé à moins de 5 min - Injection intrapéritonéale, 384 souris concernées, pour un maximum de 2 fois pendant la période de traitement, temps de manipulation estimé à moins de 5 min - Administration per os, 144 souris concernées, pour un maximum de 5 fois pendant la période de traitement de 1 semaine, temps de manipulation estimé à moins de 2 min - Prélèvement sanguin dans une veine saphène sous anesthésie, 384 souris sont concernées, une fois avant la période de traitement, pour un temps de manipulation estimé à 5 min. - Deux mises à jeûn de 4 heures, une avant le prélèvement sanguin dans une veine saphène, une deuxième au préalable de l’euthanasie et du prélèvement sanguin intracardiaque. 384 souris sont concernées.
Impact sur les animaux
Les animaux peuvent ressentir un stress lié aux manipulations répétées, une légère douleur ponctuelle lors des injections ou prélèvements, de la fatigue ou une perte de poids liée aux traitements. Dans certains cas, la combinAIson de plusieurs traitements peut augmenter ces effets.
Devenir
L’ensemble des animaux (384) seront euthanasiés afin de pouvoir réaliser une analyse de la toxicologie éventuelle des traitements par anatomopathologie des tissus post-mortem.
Remplacement
Il n’est pas possible de remplacer totalement les animaux, car l’étude nécessite d’observer les effets d’un traitement sur l’organisme entier et les interactions entre organes.
Réduction
Le nombre d’animaux est limité au strict nécessaire grâce à une planification précise et des méthodes statistiques adaptées.
Raffinement
Les animaux sont surveillés quotidiennement afin de détecter rapidement tout signe de souffrance (comportement anormal, perte de poids…). Si nécessaire, des mesures sont prises immédiatement pour limiter la douleur, pouvant aller jusqu’à mettre fin à la procédure.
Choix des espèces
La souris est couramment utilisée dans la recherche sur le cancer car son organisme présente des similitudes avec celui de l’humain. Les animaux sont utilisés à un âge jeune adulte, ce qui correspond à une situation biologique adaptée pour étudier les effets des traitements.
Intérêt de l’utilisation de l’astaxanthine avec des vésicules extracellulaires de cellules stromales mesenchymateuses pour améliorer la réparation de l’os diabétique
- Recherche appliquée
- Troubles endocriniens
- Recherche fondamentale
- Système musculosquelettique
Rats : 192
Ouverture du crâne pour y implanter un hydrogel chez des rats, implants sous la peau du dos chez des souris, puis pour les rats une chirurgie du thorax en fin de protocole, décrite comme "une procédure douloureuse" : 234 rongeurs, 192 rats et 42 souris, vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, tous tués pour prélever les implants et les os du crâne. Le gel associe de l'astaxanthine à des vésicules issues de cellules souches, testées pour la réparation osseuse chez les personnes diabétiques. Rats et souris passent aussi cinq séances d'imagerie sous anesthésie. Les rats portent un diabète d'origine génétique avec obésité et sont étudiés entre 16 et 20 semaines, à un stade où, selon le porteur, "plusieurs complications liées au diabète sont présentes".
Objectifs
Le diabète de type 2 est une maladie très fréquente qui touche environ 4 millions de personnes en France. En plus de ses nombreuses complications, cette maladie fragilise les os, ralentit la guérison des fractures et rend la réparation osseuse plus difficile. De plus en plus de patients diabétiques doivent subir des opérations chirurgicales des os. Chez ces patients, les complications après l’intervention sont plus fréquentes, ce qui représente également un coût important pour le système de santé et la société. Aujourd’hui, réparer correctement un os chez une personne atteinte de diabète reste un véritable défi médical. De nouvelles recherches sont donc nécessaires pour trouver des traitements plus efficaces Dans ce projet, nous voulons tester une nouvelle approche qui combine : des petites vésicules produites par les cellules souches, qui favorisent la réparation des tissus, et un antioxydant naturel, l’astaxanthine, qui aide à limiter les effets nocifs du stress oxydatif ( phénomène lié à une production excessive de molécules nocives appelées radicaux libres, qui endommagent les cellules et les tissus). Les deux seront intégrés dans un gel spécial qui inséré dans la fracturé se dégrade en libérant les substances utiles. L’objectif est de recréer un environnement favorable à la formation de nouveaux vaisseaux sanguins et à la formation de l’os. Pour cette étude, nous utiliserons un modèle de rat diabétique et obèse qui reproduit plusieurs caractéristiques du diabète de type 2 humain, et présente des difficultés de réparation osseuse. Il permet donc d’évaluer de manière fiable l’efficacité du traitement, avant d’envisager l'application chez l’être humain.
Bénéfices attendus
Ce projet s’inscrit dans le cadre de la recherche en biothérapie. Il permettra de mieux comprendre les mécanismes de réparation osseuse chez le diabétique de type 2. Par ailleurs, il fournira des informations sur l’effet bénéfique ou pas du contrôle du stress oxydatif dans la réparation de l’os diabétique. À long terme un tel projet permettra de mettre sur pied des stratégies thérapeutiques pour améliorer la prise en charge des patients diabétiques qui présentent des accidents du squelette avec une perte osseuse importante ou nécessitant la pose d’implants.
Procédures
Pour les souris: 1-Implantations sous cutanées d'hydrogels : animal sous anesthésie générale (AG) ( 1X ; durée 30 min) ; 2-Imagerie sur animal vivant : AG (5X ; durée 15 min) ; 3- Injection en sous cutanée (SC) d’un médicament antidouleur : animal vigile (AV) (6X ; durée 2 min) ; 4- injection intrapéritonéale (IP) d’anesthésiques chimiques : AV (1X; durée 2 min) ; 5- inhalation d’un anesthésique gazeux : AV ( 5X ; durée 15 min). Pour les rats : 1- Craniotomies avec implantation d’un hydrogel : AG (1X ; durée 30 min) ; 2- Imagerie sur animal vivant : AG (5X ; durée 15 min) ; 3- Chirurgie du thorax suivie d’une infiltration du réseau vasculaire par un agent qui permet de voir les vaisseaux sanguins : AG (1X ; durée 10 min) ; 4-Injection en sous-cutanée d’un médicament antidouleur: AG (7X ; durée 2 min) ; 5- Injection IP d’anesthésiques chimiques : AG (2X ; durée 2 min) ; injection IP d’un antidote à un des produits anesthésiques : AG (2X ; durée 2 min) ; 6- inhalation d’un anesthésique gazeux : AV (10X ; durée 15 min).
Impact sur les animaux
L’implantation sous- cutané chez les souris peut entrainer des effets indésirables tels que : douleur, saignement, stress, œdème. La chirurgie sur le crâne de rat peut entrainer aussi un comportement anormal. Ces effets indésirables seront susceptibles d’être observés pendant l’intervention chirurgicale et au cours des trois jours suivant l’intervention. Une complication éventuelle est l’infection cutanée, susceptible d’entrainer de la douleur et de la souffrance chez les animaux. Elle constitue un point limite de l’étude car pouvant être l’origine de faux positifs (un des critères d’étude étant l’inflammation locale). L’anesthésie chez les souris et les rats, nécessaire à l’imagerie non invasive va également entrainer du stress au moment de la perte de conscience, mais n’entraine aucune séquelle après le réveil.La chirurgie du thorax est une procédure douloureuse.
Devenir
Les souris seront toutes mises à mort et les explants retirés pour évaluer la réponse tissulaire (formation osseuse, inflammation et angiogenèse) en site sous cutané (ectopique) afin d’identifier les conditions pertinentes à tester en site osseux (orthotopique). Les rats seront tous mis à morts aux temps terminaux et les calvarias seront prélevées pour l’étude de la formation osseuse, de la vascularisation et de l’inflammation au niveau des défauts osseux. Justification de la mise à mort : prélèvement des implants pour évaluer la réponse tissulaire et la formation de l’os autour de ces implants.
Remplacement
La cicatrisation osseuse est un processus séquentiel, orchestré et complexe impliquant l’interaction de nombreuses populations cellulaires différentes : cellules osseuses, cellules vasculaires, cellules du système immunitaire et cellules des tissus environnants tels que le périoste ou le tissu musculaire. Les modèles in silico actuels ne peuvent pas reproduire cette complexité cellulaire et moléculaire, d’autant plus que tous les processus intervenants dans la réparation osseuse ne sont pas encore connus. Les modèles in vitro (organoïde, co-culture) permettent de reproduire certaines des interactions matrice-cellules ou cellules-cellules, mais n’incluent que 2 ou 3 interactions (ostéoblastes/macrophages, ostéoblastes/ cellules endothéliales par exemple). Les modèles ex vivo (explants osseux) sont les plus proches de la situation physiologique et permettent d’étudier la physiologie osseuse sur quelques jours. Cependant, ces modèles sont dénués de système vasculaire. Or, la formation d’un hématome au tout début de la cicatrisation osseuse joue un rôle essentiel dans celle-ci. Pour toutes ses raisons les alternatives non animales actuellement disponibles ne sont pas appropriées pour étudier l’apport de cellules souches et du sécrétome dans la cicatrisation osseuse et il est nécessaire d’avoir recours à un modèle in vivo.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisé dans ce projet a été calculé avec soin afin d’obtenir des résultats scientifiques fiables tout en respectant le principe des « 3R » : réduire le nombre d’animaux utilisés, améliorer leurs conditions de vie et remplacer l’animal lorsque cela est possible. Les résultats de nos précédentes études montrent qu’un minimum de 6 animaux par groupe est nécessaire pour obtenir des données solides. Afin de prendre en compte d’éventuelles pertes liées aux interventions ou aux analyses, ce nombre a été porté à 8 animaux par groupe. Plusieurs mesures ont été mises en place pour limiter autant que possible le nombre total d’animaux utilisés : (i) chez les souris, quatre implants seront placés sur un même animal afin d’étudier plusieurs conditions simultanément. Cela permet de réduire le nombre d’animaux nécessaires tout en conservant une bonne qualité scientifique. (ii) certaines analyses, comme l’étude de l’inflammation et celle de la formation de nouveaux vaisseaux sanguins, seront réalisées sur les mêmes animaux. Cette approche permet d’obtenir davantage d’informations à partir d’un même individu et d’éviter l’utilisation d’animaux supplémentaires. Dans le même objectif de réduction, seules les approches de traitement les plus prometteurs chez la souris— c’est-à-dire celles favorisant le mieux la réparation osseuse tout en provoquant peu d’inflammation, seront ensuite testées chez le rat. Enfin, plusieurs techniques d’analyse (analyses biologiques et méthodes d’imagerie) seront combinées chez un même animal afin de maximiser les informations scientifiques obtenues. De cette manière, chaque animal contribue au maximum à l’avancée des connaissances scientifiques tout en limitant le nombre total d’animaux nécessaires au projet.
Raffinement
Une période d’acclimatation et de désensibilisation de 7 jours sera accordée aux animaux avant leur entrée dans le protocole expérimental. Au cours des chirurgies (avec champs et instruments stériles) les animaux recevront une goutte de gel oculaire dans les yeux pour éviter le dessèchement et seront placés sur tapis chauffant pour limiter les pertes thermiques. Pour les implantations sous-cutanées, une médication antidouleur (analgésique) préventive sera mise en place 30 minutes avant la chirurgie. Les animaux seront ensuite anesthésiés, puis le dos sera rasé et nettoyé avec une solution antiseptique. Une analgésie post-opératoire se fera pendant 3 jours après l’opération. Pour les implantations intra-osseuse, une analgésie pré- et post-opératoire se fera ainsi qu’une antibiothérapie préventive. Après chirurgie, les animaux seront hébergés en cage seul jusqu’au lendemain matin dans une pièce « Post-op » réglée à 26 °C, puis remis par 3 en conditions standards d’hébergement avec en plus de l'aliment standard un gel nutritif de récupération pendant 3 jours. Pour l’imagerie microscanner, les souris et les rats seront anesthésiés et seront surveillés jusqu’à leur réveil. L’injection de l’agent de contraste intracardiaque en point terminal nécessite une chirurgie du thorax qui est un geste douloureux. En conséquence, les rats recevront une prémédication contre la douleur 20 min avant l’anesthésie. Une surveillance post-chirurgicales des points limites spécifiques sur le comportement, l’aspect général et les signes cliniques spécifiques à la procédure permettront d'objectiver la douleur ou la gêne de l’animal au moins deux fois par jour pendant les 3 premiers jours postopératoires, puis deux fois par semaine jusqu’aux points terminaux. Une observation quotidienne des animaux par le personnel de l’animalerie sera effectuée.
Choix des espèces
Des souris âgées de 9 semaines seront utilisées pour évaluer, chez l’animal, la capacité d’un antioxydant associé à de petites vésicules produites par des cellules souches à favoriser la formation de nouveaux vaisseaux sanguins et la formation d’os. Ce modèle de souris est bien connu et déjà utilisé au laboratoire. Il permet notamment de vérifier que les traitements sont compatibles avec le bon fonctionnement général de l’organisme. À cet âge, leur croissance est terminée, ce qui permet d’éviter que la croissance naturelle de l’animal n’interfère avec les résultats de l’étude. Pour étudier les conséquences du diabète de type 2, nous utiliserons également un modèle de rat présentant un diabète d’origine génétique. Ce modèle est couramment utilisé pour reproduire certaines caractéristiques du diabète de type 2 observées chez l’être humain. Les rats seront étudiés entre 16 et 20 semaines, période correspondant à un stade avancé de la maladie, au cours duquel plusieurs complications liées au diabète sont présentes. Des études précédentes utilisant ce même modèle ont montré que les animaux pouvaient vivre jusqu’à un âge avancé dans les conditions habituelles de l’animalerie, sans nécessiter de soins supplémentaires particuliers. Chez les rats diabétiques, le diabète entraîne des modifications de la structure de l’os, ralentit sa réparation et diminue le nombre de vaisseaux sanguins présents dans les tissus osseux. Ces changements sont particulièrement visibles après 20 semaines de vie. Ce modèle permet donc d’étudier les difficultés de réparation osseuse associées à un diabète avancé et d’évaluer de nouvelles approches susceptibles de favoriser la réparation de l’os. Des rats sains seront utilisés comme groupe témoin. Ils ne présentent pas la modification génétique responsable du diabète et ne développent pas spontanément cette maladie. Ils permettront ainsi de comparer les effets du diabète sur l’os avec ceux observés chez des animaux sains.
Etude de l’effet d’un herbicide et du microbiote sur la survenue de cancers des lymphoyctes B (cellules du système immunitaire)
- Recherche appliquée
- Cancers
- Recherche fondamentale
- Oncologie
Les souris de ce projet appartiennent à deux lignées qui développent spontanément des cancers des lymphocytes B. 844 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré, pour savoir si un herbicide accélère ces lymphomes et si le microbiote intestinal y joue un rôle. Elles subissent une irradiation sous anesthésie, une injection intraveineuse de moelle osseuse, des antibiotiques par gavage, des injections immunisantes et des prises de sang et d'urine chaque mois, et sont palpées trois fois par semaine, avec un suivi jusqu'à l'âge de 24 mois. Le développement tumoral peut entraîner une douleur modérée et une perte de poids jusqu'à 20 %. Toutes sont tuées à l'issue, le porteur indiquant que les garder en vie "pourrait engendrer des souffrances inutiles et plus sévères liées au développement d'un cancer".
Objectifs
Les données épidémiologiques indiquent une association entre l'exposition à certains herbicides et la survenue chez l'être humain de lymphomes B, des cancers des cellules immunitaires appelées lymphocytes B. Les mécanismes expliquant le lien entre ces herbicides et les lymphomes B restent controversés. Comme l'enzyme ciblée par ces herbicides est absente des cellules humaines, mais exprimée par de nombreuses bactéries intestinales, le développement de ces cancers pourrait impliquer des altérations du microbiote, dont le rôle sur l'activation chronique des lymphocytes B est bien établi. Notre projet vise à comprendre le rôle d'un herbicide dans le développement des lymphomes B en utilisant deux modèles complémentaires de souris, développant spontanément deux types différents de cancers des cellules B. Nous utiliserons ces deux modèles complémentaires pour remplir 3 objectifs : 1) Déterminer si l'exposition à un herbicide modifie l'activation des lymphocytes B, spontanée ou en réponse à une immunisation, et si elle accélère la survenue de lymphomes B dans les modèles murins ; 2) Evaluer l'impact de la stimulation chronique des lymphocytes B par le microbiote et par les virus endogènes sur le développement des lymphomes B dans ces mêmes modèles ; 3) Démontrer si l'effet éventuel de cet herbicide sur la vitesse d'apparition des lymphomes B est dépendant du microbiote.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra de renforcer les connaissances sur le rôle d'un herbicide dans la survenue des lymphomes B, ce qui aura un impact sur les politiques de santé publique. Il permettra aussi d'évaluer le rôle des bactéries intestinales dans la survenue des lymphomes B, ce qui ouvrirait des perspectives importantes dans la prévention de ces maladies. Enfin, si les résultats valident l'hypothèse que l'effet de cet herbicide sur les lymphomes B passe par une altération des populations de bactéries intestinales, ces données pourraient avoir un impact significatif sur les tests requis pour l'homologation des produits chimiques.
Procédures
Les animaux seront soumis aux interventions suivantes : * tatouage des phalanges et prélèvement d'un bout de l'oreille pour analyse génétique et marquage des animaux (1 fois, 5 secondes, animaux vigiles) * injection sous-cutanée d'anesthésiques (1 fois, 20 secondes, animaux vigiles) * injection ventrale d'une substance induisant une réponse immunitaire (1 fois par mois, 20 secondes, animaux vigiles) * injection ventrale d'anticorps (10 fois, 20 secondes, animaux vigiles) * injection intra-veineuse de cellules de moelle osseuse (1 fois, 20 secondes, animaux anesthésiés) * administration d'antibiotiques par gavage (3 fois, 1 minute, animaux vigiles) * prélèvement sanguin (1 fois par mois, 30 secondes, animaux vigiles) * prélèvement d'urine (1 fois par mois, 10 secondes, animaux vigiles) * irradiation (1 fois, 11 minutes, animaux anesthésiés) * manipulation et palpation des souris pour surveiller leur état général (1 minute, 3 fois par semaine, animaux vigiles) * pesée des animaux et mesure de la température (1 fois avant démarrage de chaque partie de projet, puis toutes les deux semaines jusqu'à l'âge de 15 mois, 1 fois par semaine de 15 à 18 mois et deux fois par semaine de 18 à 24 mois, durée 30 secondes, animaux vigiles).
Impact sur les animaux
Pour les souris reproductrices et leurs petits, nous attendons une douleur légère et de courte durée lors du prélèvement de peau de l'oreille par poinçonnage des nouveaux animaux pour déterminer leur profil génétique. Peu de douleur est attendue lors de l'irradiation qui est réalisée sur animaux anesthésiés. Des douleurs modérées peuvent être observées chez quelques animaux pendant les trois semaines suivant l'irradiation, accompagnées d'une perte de poids transitoire pouvant aller jusqu'à 20% du poids précédant l'irradiation. Une douleur modérée et de courte durée est attendue au cours de l'injection des cellules par voie intraveineuse, effectuée sur animaux anesthésiés. Une douleur légère et de courte durée est attendue au cours des injections ventrales et sous-cutanées ou des prélèvements sanguins réalisés sur animaux vigiles. Douleur légère et de courte durée liée à la palpation des souris et au massage abdominal pour collecter l'urine. Douleur modérée liée au développement tumoral, pouvant s'accompagner d'une perte de poids pouvant aller jusqu'à 20% du poids maximal. Des diarrhées pourraient survenir lors du traitement par antibiotiques.
Devenir
Les animaux générés dans le cadre des deux premières parties du projet sont utilisés dans les 4 autres parties, à la fin desquelles l'ensemble des animaux est mis à mort. En effet, l'information scientifique sera obtenue à la fin de chacune de ces quatre parties, ne nécessitant alors plus de garder les animaux en vie, ce qui pourrait engendrer des souffrances inutiles et plus sévères liées au développement d'un cancer.
Remplacement
Notre projet nécessite le recours à un organisme vivant pour étudier l'effet d'un pesticide et du microbiote sur le développement des lymphomes B. L'interaction entre un composé chimique, le microbiote, et les cellules de l'organisme hôte ne peuvent en effet pas être reproduite à l'aide de modèles alternatifs in vitro à l'heure actuelle.
Réduction
Afin de réduire le nombre d'animaux utilisés dans nos expériences, les mesures suivantes ont été prises : 1) nous avons effectué un calcul de puissance statistique pour déterminer le nombre de souris nécessaire pour chaque partie du projet, puis nous réaliserons des analyses statistiques pour comparer les groupes de souris et éviter des répétitions d'expériences inutiles ; 2) optimisation de l'utilisation du matériel prélevé sur les tumeurs, en le conservant dans des conditions permettant plusieurs utilisations afin d'éviter la duplication d'expériences ; 3) optimisation de la stratégie de croisement des souris pour obtenir un maximum d'animaux du bon génotype en limitant le nombre d'animaux générés.
Raffinement
Une semaine d'acclimatation sera réalisée à l'arrivée des animaux, et des groupes seront réalisés et maintenus tout au long de la vie des animaux pour maintenir des groupes sociaux et éviter le stress dû à l'isolement. Les reproducteurs seront mis à mort avant l'âge auquel un lymphome est susceptible de se développer. Les traitements seront administrés en conditions stériles aux animaux irradiés afin de prévenir tout risque d'infection. L'irradiation sera réalisée sur des animaux anesthésiés et le dessèchement des yeux lié à l'anesthésie sera prévenu par application d'un gel protecteur. Après irradiation, les souris seront placées sur un tapis chauffant jusqu'à leur réveil. L'injection des cellules de moelle osseuse sera réalisée sous brève anesthésie et dans le cas où l'oeil montrerait des signes d'inflammation après l'injection, l'avis d'un vétérinaire sera sollicité. Une surveillance sera réalisée dans les minutes qui suivent l'injection des cellules, puis les animaux seront observés quotidiennement pour rechercher des signes de douleur et seront pesés quotidiennement pendant 12 jours. L'observation quotidienne et la pesée quotidienne seront poursuivies après 12 jours pour les animaux présentant des signes de douleur ou une perte de poids > 5 % du poids mesuré le jour de l'irradiation, jusqu'au rétablissement du poids initial et à la disparition des signes de douleur, et au plus tard jusqu'à 21 jours post-irradiation. Les animaux susceptibles de développer des lymphomes seront observés et palpés trois fois par semaine par un personnel expérimenté, et leur poids et leur température seront mesurés une fois toutes les deux semaines jusqu'à l'âge de 15 mois, puis une fois par semaine entre 15 à 18 mois, puis deux fois par semaine entre 18 et 24 mois. Si un animal présente une perte de poids comprise entre 10% et 20% de son poids maximal, il sera ajouté de la gelée et des croquettes humidifiées dans la cage. Un animal présentant une température entre 34 et 36°C sera placé en enceinte chauffante pendant 48h. Les animaux présentant des signes de douleur recevront un traitement analgésique selon l'avis du vétérinaire. En cas de diarrhées consécutives au traitement par antibiotiques, si une déshydratation est constatée, les animaux seront réhydratés par injection d'une solution de réhydratation.
Choix des espèces
La souris est un modèle de référence pour étudier l'effet de l'exposition aux pesticides et l'effet du microbiote. Les modèles animaux reproduisant le développement des lymphomes B ont été établis chez la souris. Les résultats que nous obtiendrons avec cette espèce seront transposables à l'être humain. Les animaux utilisés pour la reproduction auront plus de huit semaines, âge du début de la maturité sexuelle. Les autres parties du projet seront réalisées sur des animaux de plus de six semaines afin que leur système immunitaire soit mature.
Effet des métabolites bactériens sur le comportement et la neurotransmission MODIFICATION2.
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
- Système nerveux
Isolées socialement de façon chronique ou nourries d'un régime hyperlipidique, des souris reçoivent une fibre optique implantée dans le cerveau par une chirurgie stéréotaxique d'une heure trente, parfois une pompe sous la peau, et des injections abdominales de tamoxifène cinq jours de suite. 1 040 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à la fin de chaque procédure pour des analyses histologiques. Le projet teste si des métabolites bactériens, moins abondants chez des personnes atteintes de troubles psychiatriques, atténuent les effets de l'isolement et de l'obésité sur la neurotransmission dopaminergique. Hormis un conditionnement opérant, qui maintient les souris à 90 % de leur poids par restriction alimentaire, les tests comportementaux ne sont pas nommés, alors que le porteur indique que certains provoquent un stress.
Objectifs
Les maladies psychiatriques sont un problème majeur de santé publique. A l’heure actuelle, la prise en charge de ces pathologies demeure incomplète puisqu’entre 30 et 50 % des patients souffrant de depression sont résistants aux traitements existants. Dès lors, la recherche de nouvelle piste thérapeutique est essentielle et urgente. La neuroinflammation est une composante essentielle des pathologies psychiatriques. Notamment l’activation des cellules microgliales, qui controle l'inflammation dans le cerveau, a été observé dans des pathologies comme la dépression. Notre projet a débuté par une partie clinique qui a permis d’identifier différents métabolites d’intérêt dans la circulation sanguine chez des sujets atteints de troubles psychiatriques. Notre objectif est donc de tester si l’administration de ces métabolites a des effets sur le fonctionnement cérébral, la neuroinflammation et le comportement. L’objectif final du projet sera de mettre en évidence les mécanismes par lesquels les métabolites influencent le cerveau afin de pouvoir proposer de nouvelles stratégies dans la prise en charge des pathologies psychiatriques. Parmi les facteurs de risques des maladies psychiatriques l'isolation sociale chronique AINSI QUE L’OBESITE ONT été démontréS comme délétère pour la santé mentale que soit dans des études chez l'animal ou l'humain. L'objectif est donc de tester si les métabolites bactériens sélectionnés pourraient diminuer les effets délétères de l'isolation sociale ET DE L’OBESITE sur la neurotransmission dopaminergique et le comportement chez la souris.
Bénéfices attendus
Ces études permettront de comprendre comment les métabolites bactériens qui sont diminués chez les sujets atteints de maladies psychiatriques pourraient protéger des altérations comportementales et de neurotransmission dans un modèle validé de pathologies psychiatriques chez la souris.
Procédures
Les animaux subiront des interventions chirurgicales visant à implanter des fibres optiques dans le cerveau et potentiellement des pompes sous cutanées. La chirurgie stéréotaxique dure 1h30 avec une phase de réveil de 2 heures. L'implantation de pompes sous cutanée quant à elle dure au maximum 15 minutes. Cette dernière sera réalisée en même temps que l'implantation pour les souris concernées. MODIFICATION 2: "DES INJECTIONS ABDOMINALES SERONT REALISEES SUR ANIMAL VIGILES UNE FOIS PAR JOUR PENDANT 5 JOURS POUR L'ADMINISTRATION DU TAMOXIFENE."
Impact sur les animaux
Les procédures de conditionnement opérant nécessitent une déprivation alimentaire légère (maintien à 90% du poids ad libitum). Les chirurgies stéréotaxiques présentent un degré de sévérité modéré durant la période entourant l'opération. Le modèle de pathologie psychiatrique reposant sur l'isolation sociale qui induira, d'après la littérature scientifique un phénotype anxieux chez les souris. LA CONSOMMATION DU REGIME HYPERLIPIDIQUE INDUIRA UN GAIN DE POIDS QUI PEUT ETRE ASSOCIE A DES TROUBLES METABOLIQUES (DIABETE) ET UN PHENOTYPE ANXIEUX CHEZ LES SOURIS. Pour les injections ou les tests comportementaux, les animaux subiront des préhensions et contentions. Les souris de la procédure 1 réaliserons des tests comportementaux dont certains induisent un stress de courte durée. Enfin dans le cas ou les métabolites ne pourraient être administrés par l'eau de boisson ou la nourriture (pour des raisons organoleptiques conduisant à la non consommation par la souris), une chirurgie visant à implanter des pompes osmotiques sous-cutanées sera réalisée. MODIFICATION 2: L'INJECTION ABDOMINALES DE TAMOXIFENE INDUIT AUSSI DES EFFETS DE DOULEURS LEGERES A MODEREES CHEZ L'ANIMAL. LA DUREE DANS LE TEMPS SERA LIMITEE A QUELQUES MINUTES APRES CHAQUE INJECTION A RAISON D'UNE PAR JOUR PENDANT 5 JOURS.
Devenir
Tous les animaux expérimentaux seront mis à mort à la fin de chaque procédure pour procéder à des analyses histologiques (1040).
Remplacement
Ce projet ne peut être réalisé sans l'utilisation de modèles animaux puisqu'il s'intéresse à des dimensions comportementales, non modélisables sur des modèles in vitro ou in silico.
Réduction
Tous les efforts seront faits pour réduire le nombre d'animaux utilisés. En particulier, nous utiliserons des mâles et des femelles. Le nombre d'animaux (1040) nécessaires est basé sur des expériences précédemment effectuées au laboratoire permettant de révéler des différences statistiques entre groupes ayant subis un stress chronique.
Raffinement
Les animaux seront hébergés dans un environnement ultra-enrichi (carré de coton, maison en carton, pièce en plastique pour se cacher et jouer) même en cas d'isolation sociale. Ce stress chronique a été sélectioné par rapport au stress chronique de défaite sociale, modèle de référence en psychiatrie, car il induit des altérations comportementales similaires sans induire de potentielles blessures à l'animal. Du fait de la déprivation alimentaire durant les expériences de conditionnement opérant, les animaux seront observés et pesés tous les jours de la semaine. Concernant la chirurgie stéréotaxique, des analgésiques et anesthésiques seront administrés. Les animaux seront observés jusqu'au réveil puis 2 fois par jour pendant 3 jours. Les points limites seront évalués à l'aide d'une grille basée sur des scores de 0 à 3 et seront consignés sur une fiche de scorage (en annexe): - Perte de poids anormale (10-20% score 1, score 3 si supérieur à 20%) - état du pelage - site de chirurgie - Comportements anormaux (poil hérissé, prostration,...). Si le score est supérieur ou égal à 3 une mise à mort immédiate aura lieu. Un suivi du bien être animal sera effectué sur tous les animaux de manière quotidienne pendant le protocole de stress et l'étude comportementale en utilisant une fiche de suivi du bien être (en annexe). Le poids, le comportement général, l'apparence et les signes neurologiques seront scorés. Si un animal présente un score supérieur à 3 dans une des 4 rubriques il sera mis a mort. Sinon si un mal être est détecté il sera immédiatement isolé et surveillé. Si l'animal ne montre pas d'amélioration significative il sera mis à mort dans les 48h. Dans tous les cas, si des blessures apparaissent, elles seront immédiatement soignées (Dakin) et les animaux seront surveillés 2 fois par jour. Concernant l’administration des métabolites d’intérêt, nous priviligérons l’utilisation de l’eau de boisson, la nourriture ou l'implantation d'une mini pompe sous cutanée par rapport à des méthodes plus traumatisantes comme les injections intrapéritonéales répétées ou le gavage. Pour limiter le stress lié au tests comportementaux les souris seront manipulées régulièrement en amont afin de limiter le stress induit par l’expérimentateur.
Choix des espèces
Ce modèle d'étude chez la souris âgée de 8 semaines (jeune adulte) est la référence dans les pathologies psychiatriques et les métabolites d'intérêt dans ce projet sont naturellement présent chez la souris.
Étude du rôle d’un récepteur protéique dans la modulation de la perméabilité vasculaire dans différents états de chocs.
- Recherche appliquée
- Maladies infectieuses
- Troubles cardiaques
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
Un arrêt cardiaque de huit minutes suivi d'une réanimation, ou une injection de suspension de matières fécales dans l'abdomen pour déclencher un choc septique : 6 888 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère, toutes tuées à l'issue pour prélever leur sang et leurs tissus. Le choc septique provoque une chute de pression artérielle puis des troubles de conscience jusqu'au coma, l'arrêt cardiaque une encéphalopathie post-anoxique. Deux lignées privées du récepteur d'une protéine, dans les cellules immunitaires ou dans les cellules vasculaires, sont utilisées pour chercher comment cette protéine limiterait la fuite capillaire. Le porteur reconnaît que les doses employées "peuvent davantage engendrer l'apparition de douleurs physiques et psychologiques", et indique que dans les études de survie, le point limite reste "la mort de l'animal".
Objectifs
Les états de choc (septique, cardiogénique, hémorragique ou anaphylactique) s’accompagnent d’une fuite vasculaire majeure, qui correspond à une sortie de liquide des vaisseaux sanguins vers les tissus environnant formant à terme de l'oedème. Celle-ci est due à l’activation de l’inflammation suite aux dommages tissulaires généraux. Elle aggrave le manque d’irrigation des tissus en provoquant une diminution du volume sanguin, et est responsable d’une mortalité de l’ordre de 60%. Rechercher des cibles thérapeutiques pour contrôler cette fuite représente donc un enjeu crucial pour les patients, car il n’existe pas de traitement disponible à l’heure actuelle. Dans ce contexte, notre projet de recherche vise à trouver des cibles thérapeutiques pour contrôler la fuite capillaire chez l’Homme, particulièrement dans le cadre du choc septique et du choc cardiogénique post arrêt cardiaque. De précédentes recherches ont permis d’identifier une cible thérapeutique potentielle pour réduire la fuite capillaire ainsi que la mortalité, dans deux modèles murins différents que sont le choc septique et le choc cardiogénique post arrêt cardiaque. Pour aller plus loin dans l’étude des mécanismes d’actions aboutissant à la protection vasculaire que l’on observe suite à l’injection de la protéine cible, notre objectif est d’étudier l’effet de cette protéine en ciblant le récepteur de cette dernière. Cela nous permettra de déterminer si la protéine cible a un effet protecteur direct sur les cellules endothéliales ou un effet protecteur passant par une modulation du profil immuno-inflammatoire. Pour cela, deux lignées de souris ont été générées avec une délétion du récepteur de la protéine cible soit dans les cellules immunitaires, soit dans les cellules vasculaires. Ces deux lignées seront ensuite utilisées dans un modèle de choc septique ou de choc cardiogénique post arrêt cardiaque.
Bénéfices attendus
Le contrôle de la fuite capillaire au cours du choc septique et du choc cardiogénique post arrêt cardiaque est une approche totalement innovante. Elle répond à un besoin médical évident, la fuite capillaire jouant un rôle majeur dans l’évolution défavorable des patients et par conséquent l’augmentation de leur mortalité. L'objectif de ce projet à court et moyen terme est d'étudier les effets protecteurs de cette protéine, de comprendre les mécanismes d'actions aboutissant à l'effet protecteur que l'on observe et mettre en évidence le profil pathologique le plus susceptible de répondre au traitement en fonction du type de choc. L’objectif à long terme de ce projet est la mise au point de nouvelles thérapeutiques pour contrôler la fuite vasculaire chez les patients, que ce soit dans les différents états de chocs ou dans d’autres pathologies comme le syndrome de détresse respiratoire aiguë. La positivité de notre étude ouvrirait alors un large champ d’investigations et de thérapeutiques potentielles au cours de ces pathologies.
Procédures
1)Pour les procédures sepsis : Chaque animal recevra une injection pour induire le choc septique conduisant à la fuite capillaire. Les souris recevront toutes un traitement de nos protéines d’intérêt par injection intrapéritonéale (i.p.) en étant vigiles. De manière à ne s’intéresser qu’à l’inflammation induite par les toxines bactériennes suite à l’induction du choc septique qui sera réalisée en i.p. par injection de suspension de matière fécale (1min), une molécule d’intérêt sera injectée, par voie i.p. (1min), 9h après l’induction du choc septique. Ensuite, une échographie (d'une durée totale de 20 min) sous anesthésie générale suivie d’un prélèvement intracardiaque terminal (typiquement 1 à 2min) seront réalisés sur une partie des souris. Sur une autre partie, une mesure de la pression artérielle (également d’une durée de 20 min) sera réalisée sous anesthésie générale après une microchirurgie (10min). 2) Pour les procédures arrêt cardiaque : Ces procédures comprendront : - la pose d'un abord vasculaire (cathéter veineux) qui sera réalisé sous anesthésie générale (20min). – un arrêt cardiaque long (8min) puis une réanimation cardiopulmonaire. Ensuite, une échographie (d'une durée totale de 20 min) suivie d’un prélèvement intracardiaque terminal (typiquement 1 à 2min) seront réalisés sur une partie des souris. Sur une autre partie, une mesure de la pression artérielle (également d’une durée de 20 min) sera réalisée après une microchirurgie (10min).
Impact sur les animaux
1) Pour les procédures sepsis : l’injection d’une suspension de matières fécales de souris induisant le choc septique entraîne une baisse de pression artérielle puis une insuffisance circulatoire avec des troubles de conscience (endormissement puis coma) qui apparaît et s'intensifie progressivement suite à l’infection. 2) Pour les procédures d’arrêts cardiaques : l'arrêt cardiaque induit une encéphalopathie post-anoxique avec des troubles de conscience, les données de la littérature n’indiquent pas d’inconfort lié à cette procédure.
Devenir
Mise à mort, pour récupération du sang et des tissus.
Remplacement
La fuite capillaire est en effet d’origine multifactorielle qui ne peut être étudié sur des modèles in vitro ne reflétant pas la totalité de la complexité d’un organisme entier. Les cibles thérapeutiques testées régulent de nombreuses voies physiologiques, comme l’inflammation, l’angiogenèse ou le métabolisme et l’évaluation de leurs effets potentiels nécessite également le recours à un modèle animal, qui intègre ces différentes composantes physiologiques.
Réduction
Le nombre d’animaux a été réduit à celui requis pour une validité statistique des résultats. Le plan expérimental a été optimisé de façon à combiner les données obtenues pour chaque animal et réduire l’effectif nécessaire.
Raffinement
Le choc induit par l’injection de matières fécales s’accompagne d’un effet sédatif, puis de troubles de conscience entraînant un coma, limitant l’inconfort des animaux. Cependant, les doses plus importantes utilisées ici peuvent davantage engendrer l’apparition de douleurs physiques et psychologiques. Pour diminuer l’inconfort lié à cette phase précédant le coma, une antalgie par injection sous-cutanée sera réalisée. L’inconfort sera dépisté selon une grille d’expression faciale toutes les 2 heures et complétée par une grille de score de point limite. Si ce score est ≥3 un traitement antalgique sera administré par voie sous-cutanée. Si, malgré ce traitement antalgique, l’utilisation de tapis chauffants, l’enrichissement présent dans les cages (coton, craft, maison) et le suivi régulier des animaux, les expérimentateurs détectent une souffrance importante chez l’animal à l’issue d’une intervention ou dans le cadre du suivi, une mise à mort immédiate sera réalisée sous anesthésie profonde. Lors de l’étude de survie, les animaux seront davantage surveillés (toutes les deux heures). Bien que le point limite dans les études de survie soit la mort de l’animal, nous tenterons, compte tenu de la fréquence de surveillance des animaux, de repérer dès que possible ceux montrant des signes de mort imminente afin de procéder à leur mise à mort compassionnelle sous anesthésie profonde.
Choix des espèces
Le modèle animal souris a été choisi car les protocoles précis de sepsis et d'arrêt cardiaque sont désormais bien établis chez la souris et ont permi de démontrer les effets protecteurs de la protéine cible. Afin d'étudier les mécanismes d'action de la protéine cible plus précisément, les modèles de souris ne possédant pas le récepteur de la protéine cible sur les cellules des vaisseaux sanguins ou les cellules immunitaires est également pertinant afin de pouvoir observer les différences induites par l'absence du récepteur sur la fuite vasculaire. Les expériences seront réalisées sur des souris âgées de 10 à 16 semaines pour d'inscrire dans le contexte pathologique.
Etude d’un nouveau traitement dans un modèle de cancer du sein métastatique (MODIFICATION)
- Recherche appliquée
- Cancers
Rendues immunodéficientes pour qu'une tumeur humaine de cancer du sein triple négatif prenne chez elles, 132 souris de cinq à six semaines vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Après l'injection des cellules tumorales, elles sont opérées pour retirer la tumeur et recevoir sous la peau une puce microfluidique, le dispositif testé, puis mesurées au pied à coulisse et pesées trois fois par semaine pendant six semaines, avec une imagerie hebdomadaire et une prise de sang toutes les deux semaines. Les métastases peuvent provoquer perte de poids, détresse respiratoire et troubles de la mobilité, et la peau sur la tumeur peut s'ulcérer ou se nécroser. Toutes sont tuées à la fin pour prélever leurs poumons et leurs ganglions. Pour la première procédure, le porteur indique n'avoir pas pu justifier statistiquement l'effectif de 36 souris.
Objectifs
Le cancer du sein triple négatif est un sous-type particulièrement agressif du cancer du sein. Représentant environ 10 à 15 % de l’ensemble des cancers du sein, le cancer du sein triple négatif touche plus fréquemment des patientes jeunes et présente une forte propension à métastaser précocement, en particulier vers les poumons, le cerveau et les os. Malgré les avancées réalisées en oncologie, ce cancer demeure l’un des sous-types les plus difficiles à traiter en raison de sa grande hétérogénéité, du nombre limité d’options thérapeutiques ciblées et de l’apparition fréquente de résistances aux chimiothérapies conventionnelles. Au cours de la dernière décennie, de nombreux efforts ont été consacrés au développement de nouvelles stratégies thérapeutiques, afin d’améliorer le pronostic des patientes. Parallèlement, les progrès réalisés dans les modèles précliniques, notamment grâce a de nouveaux modèles et à l’imagerie en temps réel, ont permis d’évaluer l’efficacité de traitements expérimentaux dans des contextes biologiquement pertinents. Dans ce contexte, le présent projet vise à explorer une nouvelle approche thérapeutique ciblant ce type de cancer. L’objectif de cette étude est de déterminer l’efficacité thérapeutique d’un nouveau dispositif médical implantable sous-cutané (puce microfluidique) dans un modèle xénogreffe de cancer du sein métastatique triple négatif. Le modèle sera suivi à l’aide d’un système d’imagerie afin d’évaluer la réponse globale au dispositif.
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus concernent la santé humaine. Ce projet permettra d’obtenir des informations sur l’efficacité d’un potentiel nouveau traitement anticancéreux plus efficace chez des patientes atteintes de cancer du sein triple négatif, étant peu ou non réceptives aux traitements de référence.
Procédures
Implantation de cellules tumorales par injection (1min). Chirurgie de résection et implantation de la puce microfluidique (10min) Mesures tumorales au pied à coulisse 3x/sem et pesées 3x/semaine (quelques secondes) jusqu’à 6 semaines après implantation. Imagerie par fluorescence (10min, 1x/semaine) Administration d’analgésique pendant quelques secondes pouvant être réalisée jusqu’à 4 fois. Prélèvements sanguins une fois toutes les deux semaines (3min).
Impact sur les animaux
Une perte de poids, une détresse respiratoire et une altération de la mobilité peuvent être envisagés suite au développement des métastases, mais les animaux seront surveillés de manière adéquate. Les animaux vont subir une intervention chirurgicale sous anesthésie afin de réséquer la tumeur et d’implanter la puce microfluidique en sous-cutané qui peut entrainer un stress. La tumeur peut à un certain volume gêner à la locomotion, et la peau au niveau de la tumeur peut potentiellement ulcérer voire nécroser. Les pesées et mesures de tumeurs génèrent un stress pendant plusieurs semaines lors de la contention et éventuellement une gêne, sensibilité au niveau de la tumeur pendant la mesure avec le pied à coulisse.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à la fin de la procédure afin de prélever en post-mortem les poumons et les ganglions lymphatiques pour les analyser.
Remplacement
Plusieurs études préliminaires ont été menées in vitro pour s’assurer de l’efficacité prometteuse du traitement sur des lignées cancéreuses en culture ainsi que plusieurs étapes de vérification de caractéristiques valides pour un candidat médicament, cependant les interactions entre le métabolisme, les cellules du système immunitaire et le microenvironnement tumoral sont complexes et impactées par différents organes, ainsi que par différents paramètres de la tumeur (structure cellulaire, rigidité etc). Même si nous cherchons à développer nos modèles en impression 3D, tout ceci n’étant encore qu’à un stade très précoce et ne représentant pas totalement le microenvironnement tumoral et sa complexité, l’étude de l’efficacité de potentielles molécules anticancéreuses sur cette tumeur métastatique ne peut, pour le moment, se faire que sur organisme entier.
Réduction
Les procédures seront faites sur le nombre minimal d’animaux nécessaires afin de mener le but de la procédure à bien. Pour la première procédure, il n’a pas été possible de justifier statistiquement les effectifs au vu de la portée exploratoire de ce développement, cependant nous nous sommes appuyés sur une revue extensive de la littérature et notre expérience pour déterminer que nous aurions besoin de 36 souris. Dans la 2e procédure, pour la comparaison des volumes tumoraux, nous utiliserons un test statistique approprié et nous avons donc besoin de 96 animaux, ce qui fait un total de 132 animaux pour les deux procédures.
Raffinement
Pendant 7 jours avant la mise en place du protocole les souris seront acclimatées aux expérimentateurs du projet qui les pèseront plusieurs fois afin de limiter leur stress. Les souris seront observées quotidiennement par le personnel de l’animalerie qui remplit une fiche de suivi de l’état général des souris afin de détecter rapidement une souffrance, et par les expérimentateurs qui remplissent un scoring plus détaillé si nécessaire afin d’identifier l’atteinte d’un point limite. L’état général des souris sera ainsi suivi et annoté dans le cadre de l’expérimentation grâce à une grille de scoring détaillée. Les expérimentateurs sont formés et expérimentés, ils sont donc à même de détecter très rapidement le moindre signe de douleur afin d’appliquer les meilleures mesures.
Choix des espèces
Nous souhaitons travailler avec la souris car c’est une espèce sur laquelle de nombreux modèles de cancer ont été développés, et qui permet de manipuler facilement le système immunitaire en induisant une déficience pour une meilleure prise de nos tumeurs humaines. Les animaux seront utilisés à l’âge de 5 à 6 semaines afin de favoriser la prise tumorale.
Travaux Pratiques en formation technologique niveau Licence – Souris – Comportement – MODIFICATION
- Enseignement supérieur
Une souris qui perd plus de 20 % de son poids ou devient prostrée est isolée et, le cas échéant, mise à mort. 1 500 souris vont être utilisées, 300 par année universitaire, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré, pour des travaux pratiques d'étudiants en BUT Génie biologique. Chacune reçoit jusqu'à huit administrations de psychotropes ou de sérum, une par semaine, par injection dans l'abdomen, sous la peau ou par la bouche, puis passe jusqu'à trois heures en observation ou en tests comportementaux non nommés, dont une "évaluation de l'humeur" pour 200 d'entre elles. Le porteur affirme qu'"aucune méthode alternative non-animale n'est ici adaptée" à la formation de techniciens. Le champ structuré déclare 300 souris réutilisées et 1 200 tuées, et la narration écrit qu'elles sont "réutilisés mis à mort", sans dire lesquelles.
Objectifs
Les laboratoires de recherche privés ou académiques comptent dans leurs rangs de nombreux techniciens qui interviennent directement dans la mise en oeuvre de projets scientifiques utilisant des animaux vivants. Ces projets ont pour but d’améliorer à la fois nos connaissances mais aussi la santé humaine ou animale. Le BUT Génie Biologique, parcours Biologie Médicale et Biotechnologies (BUT GB BMB) vise à former des techniciens supérieurs qui sont recrutés par les laboratoires. La formation porte en moyenne chaque année sur environ 200 étudiants (2nde et 3ème année de BUT Génie Biologique, parcours Biologie Médicale et Biotechnologies). L’objectif de ce projet est d’assurer les compétences des agents recrutés et de former au mieux les étudiants sur la base de travaux pratiques (TP) chez le rongeur dans le cadre de situations d'apprentissage et d'évaluation. Les étudiants seront formés à la pharmacologie des psychotropes via une analyse comportementale, en passant par l’apprentissage des techniques élémentaires d’administration et de mise en place d'un protocole d'études précliniques. 6 procédures expérimentales sont prévues, réalisées sur animaux vigiles suite à une administration voie intrapéritonéale, voie sous-cutanée ou orale. Du fait des requis pour la formation de techniciens en expérimentation animale, aucune méthode alternative non-animale n’est ici adaptée. L'espèce choisie est celle qui la plus utilisée dans les travaux de recherches fondamentales ou appliquées, à savoir la Souris. Le degré de gravité des procédures appliquées est léger à modérée, ces procédures n'utilisant que des souris vigiles auxquelles seront administrés les produits étudiés puis observées dans les différents tests réalisés. Le nombre d’animaux pour mener à bien ces objectifs est, par année universitaire, de 300 souris soit 1500 pour 5 ans. En conformité à la règle des 3R, le nombre d’animaux par TP est limité à la quantité minimale suffisante pour obtenir des données exploitables et analysables (compétences attendues de nos apprenants).
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus de ce projet sont la montée en compétences de nos étudiants qui doivent acquérir les gestes expérimentaux basiques sur l'animal de laboratoire, expérimenter dans le cadre d'études pré-cliniques en évaluant l'effet des xénobiotiques en pharmacologie notamment sur l'animal de laboratoire et participer à l'évaluation de l'efficacité de nouvelles approches thérapeutiques (référentiel de compétences du BUT GB BMB publié en Juin 2023). Cela permet de former des étudiants à même de s'insérer professionnellement en tant que techniciens, assistants ingénieurs dans des structures utilisant les animaux de laboratoire dans leurs projets, notamment en recherche et développement de nouvelles stratégies thérapeutiques pour des pathologies humaines ou animales.
Procédures
La principale intervention sur les animaux prévues est l'administration des molécules par voie intrapéritonéale (IP), sous-cutanée (SC) ou orale (PO) des molécules testées, ou du véhicule (sérum physiologique). Un animal est soumis une fois par semaine à une administration (IP, SC ou PO), administration rapide et maitrisée, puis mis dans une enceinte pour observation (procédures 1.2.3.) ou être soumis à des tests comportementaux (procédures 4.5.6) pour une durée maximale de deux à trois heures.
Impact sur les animaux
Les effets indésirables attendus sont pour tous les animaux, une douleur légère lors des administrations de produits (injection de courte durée) et, pour 200 d'entre eux (sur la totalité du projet), un test d'évaluation de l'humeur sera en plus réalisé.
Devenir
A l'issue des procédures les animaux sont réutilisés mis à mort selon de façon appropriée, le replacement des souris n'est pas envisagé à l'heure actuelle.
Remplacement
Les étudiants analysent le comportement de souris, ce qui n’est pas remplaçable par des techniques de simulation, ceci après avoir appris les gestes de préhension et administration de molécules tout d'abord de façon théorique à l'aide de films et démonstrations puis sur animaux.
Réduction
Le nombre d'animaux est réduit au minimum par TP soit de 6 à 20 animaux selon les procédures (procédures 1 à 5, d’une durée de 2 heures, 6 à 10 animaux sont prévus par procédure, procédure 6, d’une durée de 3 heures, 20 animaux sont prévus). Chaque procédure est reproduite 40 fois (par an, avec 8 groupes de TP et 5 séances tournantes en parallèle) mais un animal ne subit une procédure que 8 fois (8 groupes TP, avec minimum une semaine entre chaque procédure),
Raffinement
Chaque poste de travail (une procédure pour un bi-trinome d'étudiants) est éloigné l'un de d'un autre. Avant manipulation, les animaux sont maintenus dans leur groupe (cage de stabulation) et y sont remis après celle-ci. Pendant la séance, les animaux sont différenciés par marquage sur la queue. Les cages sont enrichies par diverses objets. Chaque animal n'est utilisé qu'une fois par semaine et observé avant retour dans l'unité de stabulation. Une des procédures utilise l’administration d’une molécule par voie orale, si cela est possible elle se réalise selon la méthode MDA (Micropipette-guided Drug Administration). Si pendant et hors des procédures expérimentales, un point limite est atteint (attitude inhabituelle traduisant un mal être (prostration, agressivité); toute altération de l’état général (tumeur, excroissance, prolapsus); perte de poids > 20%), l'animal est isolé, surveillé et le cas échéant, mis à mort.
Choix des espèces
Seule la Souris est utilisée pour ce projet afin de de permettre aux étudiants de se familiariser avec cette espèce la plus utilisée (plus des 2/3) en recherche fondamentale et appliquée, notamment dan sle cadre des études précliniques réglementaires en recherche et développement en industrie pharmaceutique. Les animaux utilisés sont des animaux jeunes (8 à 15 semaines) classiquement utilisés pour ces expérimentations.
Etude des circuits neuronaux de l’encodage de la valence dans la prise de décision
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Opérées pour l'implantation de dispositifs d'enregistrement dans le cerveau, 360 souris sont ensuite isolées et privées d'eau en partie pour apprendre des tâches de prise de décision en réalité virtuelle, la tête immobilisée, pendant 8 à 12 semaines. Elles sont utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Le porteur qualifie la restriction hydrique de contrainte "modérée et prolongée" et conclut que les effets attendus sont "majoritairement légers à modérés", pour un projet qu'il déclare lui-même de gravité sévère. Toutes sont tuées par injection létale sous anesthésie profonde, puis leur cerveau est prélevé pour vérifier l'emplacement des implants.
Objectifs
Le cerveau analyse en permanence son environnement pour adapter le comportement. Les émotions, positives ou négatives, jouent un rôle clé en orientant nos choix vers l’approche ou l’évitement. Ce projet vise à comprendre comment le cerveau traite ces émotions et comment elles influencent la prise de décision chez la souris. Nous étudions en particulier les interactions entre plusieurs régions cérébrales impliquées dans ces processus. Ces travaux permettront de mieux comprendre les mécanismes à l’origine de troubles comme l’anxiété ou le stress post-traumatique, et pourraient contribuer à développer de nouvelles approches thérapeutiques.
Bénéfices attendus
Ce projet utilise un modèle chez la souris pour mieux comprendre comment le cerveau gère les émotions. À court et moyen terme, il permettra de mieux comprendre comment les émotions influencent nos décisions. À plus long terme, ces recherches pourraient aider à mieux comprendre certaines maladies, comme l’anxiété ou le stress post-traumatique, et à développer de nouvelles pistes de traitement.
Procédures
Les animaux seront soumis à une intervention chirurgicale sous anesthésie pour l’implantation des dispositifs nécessaires à l’étude, réalisée une fois par animal, pour une durée d’environ 30 à 60 minutes. Ils participeront ensuite à des tests comportementaux de prise de décision en réalité virtuelle, réalisés plusieurs fois par semaine pendant la durée de l’apprentissage et des enregistrements, sur une période maximale de 8 à 12 semaines. Chaque séance durera environ 1 à 2 heures. Selon les groupes, les animaux pourront bénéficier d’enregistrements de l’activité cérébrale au cours des tests comportementaux, réalisés à plusieurs reprises pendant les séances expérimentales.
Impact sur les animaux
Les nuisances et effets indésirables attendus sont directement liés aux actes expérimentaux réalisés au cours du protocole. La manipulation répétée en phase d’habituation peut induire un stress léger et transitoire (quelques minutes par jour pendant une semaine), qui diminue progressivement avec l’habituation. Les interventions chirurgicales entraînent une douleur modérée et un risque d’infection, principalement durant les 48 à 72 heures post-opératoires. L’hébergement individuel mis en place pendant la phase expérimentale peut constituer une contrainte modérée liée à la réduction des interactions sociales avec les congénères. Les tests comportementaux en réalité virtuelle, réalisés en condition de tête restreinte et associés à une restriction hydrique, peuvent induire un stress modéré et une frustration, sur des sessions quotidiennes de durée limitée (30 à 60 minutes) pendant plusieurs semaines. La restriction hydrique constitue une contrainte modérée et prolongée, encadrée par un suivi du poids permettant de limiter la perte. Dans l’ensemble, les effets attendus sont majoritairement légers à modérés, transitoires ou contrôlés, en dehors de complications exceptionnelles.
Devenir
À l’issue de la procédure, la totalité des animaux (360 souris, 24 lots) est mise à mort selon une méthode unique : anesthésie générale profonde suivie d’une injection létale par voie intrapéritonéale. Le cerveau est ensuite prélevé, après fixation par perfusion intracardiaque, afin de réaliser les contrôles histologiques indispensables à la validation des sites d’implantation et d’injection. Aucun animal n’est maintenu en vie, réutilisé, replacé ou proposé à l’adoption à l’issue du projet.
Remplacement
Ce protocole nécessite l’utilisation d’animaux. En effet, l’identification des circuits neuronaux impliqués dans les émotions et la prise de décision requiert l’étude d’un cerveau intact chez l’animal vigile. Les méthodes in vitro, telles que les cultures cellulaires ou les coupes de cerveau, ne permettent pas de préserver l’intégrité des connexions neuronales qui constituent le cœur de nos travaux. Il n’existe donc pas, à ce jour, de méthode alternative pertinente.
Réduction
Le nombre d’animaux a été déterminé à partir d’estimations quantitatives issues de données préliminaires et de la variabilité attendue pour ce type de mesures, afin d’obtenir une puissance statistique suffisante tout en limitant le nombre d’animaux utilisés. En amont du projet, des études pilotes ont été réalisées afin d’optimiser les paramètres expérimentaux et de réduire le nombre d’animaux nécessaires. Les protocoles comportementaux et les conditions d’enregistrement ont été ajustés sur un nombre restreint d’animaux avant le lancement de l’étude principale. Au cours du projet, plusieurs mesures sont mises en place pour limiter le nombre d’animaux : utilisation de techniques permettant d’obtenir un grand nombre de données par animal (enregistrements répétés, imagerie et électrophysiologie), optimisation des conditions expérimentales pour limiter les pertes de données, analyses intermédiaires permettant d’ajuster les effectifs si nécessaire. Ces stratégies permettent de garantir l’utilisation du nombre minimal d’animaux compatible avec les objectifs scientifiques du projet.
Raffinement
À leur arrivée, les animaux bénéficient d’une période d’acclimatation et sont manipulés régulièrement afin de limiter le stress lié aux interactions avec l’expérimentateur. Lors de leur entrée en procédure, ils sont hébergés individuellement avec un enrichissement permanent et renouvelé associant un matériau de nidification végétal, un tube en carton servant d’abri et de structure d’exploration, et un bâtonnet de bois à ronger, afin de limiter les effets liés à l’isolement. Les cages sont maintenues contiguës afin de préserver les contacts sensoriels entre congénères, et la qualité de construction du nid est contrôlée quotidiennement comme indicateur de bien-être. Une attention particulière est portée à la réduction de la douleur et de l’inconfort lors des procédures chirurgicales. Une analgésie préventive est administrée avant la chirurgie, associée à une anesthésie locale. Les animaux sont maintenus sous anesthésie générale pendant toute la durée de l’intervention. Un suivi post-opératoire rigoureux est assuré. Une analgésie post-opératoire est administrée systématiquement, et une administration supplémentaire d’analgésique est réalisée le lendemain de la chirurgie si nécessaire, en fonction de l’état de l’animal. Des mesures de soutien (alimentation enrichie, surveillance du poids et du comportement) sont mises en place jusqu’à récupération complète. Afin de limiter les contraintes liées à la restriction hydrique, un suivi quotidien est réalisé incluant le poids, l’état général et l’hydratation. Les apports hydriques sont ajustés individuellement, et toute altération de l’état de l’animal entraîne une suspension immédiate de la restriction et la mise en place de mesures correctives adaptées. Des points limites précoces ont été définis et permettent d’interrompre la procédure si nécessaire, afin de limiter toute souffrance inutile.
Choix des espèces
Le développement de notre protocol comportemental, associé à la richesse des connaissances scientifiques disponibles sur le fonctionnement du système nerveux central chez la souris, ainsi qu’à la maîtrise de son élevage et de sa génétique, à sa taille réduite et au développement de techniques d’enregistrements électrophysiologiques, en font un modèle de choix pour les études comportementales et d'enregistrement de l'activité des neurones. Son utilisation est largement répandue en neurosciences, en particulier pour l’étude du comportemente et de la mémoire. Pour ces raisons, nous utilisons exclusivement ce modèle. Le projet sera réalisé sur des animaux de 2 à 3 mois, ce qui correspond chez cette espèce à l’âge adulte. Leur poids et leur taille sont stabilisés, et la taille du cerveau est homogène garantissant ainsi une bonne reproductibilité des sites d’implantation.
Etude pour comprendre le rôle d’une protéine nucléaire dans la carcinogénèse dans le cancer mammaire, le mélanome et le cancer colorectal, et son évaluation comme cible thérapeutique potentielle. MODIFICATION
- Recherche fondamentale
- Multisystémique
- Oncologie
Une injection d'agent mutagène, une greffe de cellules cancéreuses dans la rate ou dans la paroi du tube digestif, cinq prises de sang en 42 jours : 2 481 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue pour des prélèvements. Une partie boit un produit qui enflamme le côlon et provoque diarrhées et perte de poids d'environ 10 %, d'autres portent des tumeurs greffées sous la peau qui, selon le porteur, "généralement ne gênent pas les animaux". Le projet étudie une protéine nucléaire, Ki-67, dans les cancers du sein, colorectal et le mélanome, et renvoie d'éventuelles thérapies "à terme". Pour l'espèce, le porteur invoque des lignées génétiquement modifiées pour ce gène qui "existent uniquement chez la souris".
Objectifs
Malgré des avancées dans la prise en charge des patients, les cancers restent la première cause de mortalité prématurée. Ce projet a pour but de décrypter les rôles dans les cancers d’une protéine et à apporter une preuve de concept pour son ciblage thérapeutique. Les cellules cancéreuses doivent s’adapter pour survivre dans un environnement en dehors de leur tissu d’origine. Interférer avec leur capacité d’adaptation, présente une opportunité thérapeutique potentielle. Ceci repose sur la compréhension des mécanismes moléculaires sous-jacents. Nos travaux récents suggèrent que notre protéine d’intérêt en est un élément clé. Nos études précédentes ont démontré qu’elle facilite plusieurs étapes de la carcinogénèse, et pourrait représenter une nouvelle classe de cible thérapeutique. Il est nécessaire de mieux comprendre ses fonctions normales et son rôle dans des cancers différents, et tester les effets de son élimination. Notre projet, qui sera réalisé chez la souris, comporte 4 volets. Nous allons : 1) Déterminer si l’élimination du gène chez la souris interfère avec (a) l’équilibre du système immunitaire, comme suggéré dans la littérature scientifique; (b) le vieillissement (un facteur de risque dans les cancers); (c) la tumorigénèse intestinale, induite de différentes façons. 2) Déterminer si l’ablation du gène directement dans les cellules cancéreuses affecte la tumorigénèse et les réponses aux traitements (chimiothérapie ou immunothérapie) dans trois modèles de cancers différents: mélanome, cancers du sein et colorectal. 3) Identifier des protéines partenaires qui affectent aussi la tumorigénèse. 4) Apporter une preuve de concept thérapeutique via une molécule qui permet d’induire la destruction d’une protéine génétiquement modifiée. A terme, ce projet pourrait permettre de développer des nouvelles stratégies thérapeutiques contre les cancers.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra de mieux comprendre comment les cellules cancéreuses s’adaptent à leur environnement, aux réponses immunitaires anti-tumorales et aux traitements, et pourrait à terme permettre le développement de nouvelles thérapies.
Procédures
Les interventions sur animaux vigiles prévues sont : 1) des injections . Celles-ci seront uniques, pour injecter un agent mutagène afin d’initier la tumorigénèse, un médicament qui agit sur des cellules cancéreuses, ou un agent qui induit la perte transitoire des cellules immunitaires. Elles durent environ 5 secondes. 2) des piqûres pour prélèvement sanguins. Celles-ci seront effectuées un total de 5 fois sur 42 jours, espacés d’au moins une semaine. Elles durent environ 1 seconde. Les procédures chirurgicales prévues sont uniques, et se font sous anesthésie général. Elles consistent en la greffe des cellules soit dans la rate, soit dans la paroi du tube digestif. La procédure dure environ un quart d’heure.
Impact sur les animaux
Les effets indésirables attendus sont: 1) L’inflammation intestinale provoquée par la prise dans l’eau de boisson d’un produit qui induit une inflammation transitoire dans le colon. Ceci peut provoquer des diarrhées et induit également une perte de poids d’environ 10% entre les jours 6 et 9 de la procédure. Ensuite les souris reprennent très vite du poids pour revenir à leur poids initial en 3-4 jours. 2) La greffe de cellules sous la peau. Il est possible que les tumeurs, qui généralement ne gênent pas les animaux, deviennent irritantes. Si c’est le cas nous appliquerons des crèmes cicatrisantes et anti-douleur aux animaux concernés. 3) Pour les animaux greffés dans la rate ou dans la paroi du tube digestif, la chirurgie peut entraîner de la douleur ou de l’inconfort liés à l’incision et à la manipulation des organes internes, ainsi que des complications possibles telles qu’une infection, un saignement ou une inflammation locale. Les injections dans la rate peuvent parfois provoquer des lésions ou hémorragies internes, tandis que les injections dans le tube digestif peuvent fragiliser l’intestin et entraîner une infection abdominale ou des troubles digestifs. Enfin, si la suture est arrachée avant cicatrisation, il pourrait y avoir une plaie non-fermée et/ou infectée. Ces souris seront surveillées quotidiennement pour détecter des signes précoces de mal être (pelage non nettoyé, manque de vivacité, perte de poids supérieure à 10%, sur-vascularisation des tumeurs, mauvaise cicatrisation des sutures). Les animaux montrant l’un de ces signes seront suivis quotidiennement et évalués selon une échelle standard de la nuisance afin de prévoir des adaptations, et la mise à mort de l’animal sera effectuée si la nuisance est excessive.
Devenir
Tous les animaux utilisés dans le projet seront mis à mort pour prélèvement d’échantillons.
Remplacement
Un large travail en amont pour étudier les rôles cellulaires de la protéine d’intérêt a préalablement été réalisé dans les cellules en culture. Il n’existe aucune méthode alternative au recours aux animaux pour suivre son éventuel rôle dans la production cellules sanguines, le vieillissement et la tumorigénèse.
Réduction
Nos études précédentes permettent d’estimer avec précision le nombre de souris nécessaires pour générer des données statistiquement robustes. Pour chaque procédure, une étude statistique préalable a été réalisée afin de réduire le nombre d’animaux utilisés.
Raffinement
Notre pratique régulière nous permet de réduire au maximum le temps de contention et d’injection. Pour minimiser la douleur de la piqûre, l’aiguille utilisée sera très fine. Pour les prélèvements sanguins, nous utiliserons des lancettes qui possèdent une pointe fine pour une pénétration sans douleur et permettent une collecte de sang facilitée et une cicatrisation rapide. Les cages restent sous surveillance 20 minutes après toute injection pour détecter les éventuels signes de douleurs. Les animaux seront pesés une fois par semaine. Un anesthésique et un analgésique seront utilisées lors des chirurgies pour réduire la douleur. En post-chirurgie de la nourriture et de l'eau gélifiée seront posé à même le sol afin de leur permettre de se nourrir facilement. LA PRODUCTION DE MEF NÉCESSITE L'ISOLEMENT DES SOURIS MÂLES AU MAXIMUM UNE SEMAINE AVANT UN ACCOUPLEMENT. ET LES FEMELLES GESTANTES SERONT ALORS MAINTENUES SÉPARÉMENT JUSQU'AU STADE 13,5J. UN SUR-ENRICHISSEMENT EST PRÉVU POUR CES ANAIMAUX AVEC DU COTON, UN IGLOO EN CARTON ET UN BOUT DE BOIS PERMETTANT UNE MEILLEURE NIDIFICATION POUR LES FEMELLES ET EN EVITANT L'ENNUI POUR DES MÂLES. L'ENRICHISSEMENT SERA COMPLÉTÉ EN AJOUTANT DES ODEURS D'AUTRES CONGÉNÈRES (LITIÈRE LÉGÈREMENT SOUILLÉE) DANS LES CAGES DES ANIMAUX ISOLÉS. Enfin, la comparaison des observations quotidiennes des animaux avec une échelle de nuisance pré-établie permettra de prendre des décisions objectives pour soigner les animaux ou, le cas échéant, leur euthanasie si la souffrance est excessive.
Choix des espèces
Les lignées cellulaires de cancer de souris que nous avons choisi reproduisent au mieux les cancers humains. Les animaux génétiquement modifiés pour le gène de Ki-existent uniquement chez la souris, et permettent d’analyser les rôles physio-pathologiques de Ki-67. Les animaux seront utilisés à partir de 2 mois d'âge selon les protocoles établis dans la littérature, lorsqu’ils auront atteint un poids minimum de 20g. Cet âge tient compte de la maturité sexuelle nettement dépassée pour les animaux, compatible avec la description des âges des patients atteints de cancer du sein, colorectal ou mélanome.